Тестоделительные машины устройство принцип действия

ГЛАВА 9. ТЕСТОДЕЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

9.1. Назначение и классификация тестоделительных машин

Тестоделительные машины предназначены для получения тестовых заготовок определенной массы, соответствующей с учетом упека и усушки массе вырабатываемых хлебобулочных изделий.

Трудности процесса деления теста обусловлены сложностью и специфичностью объекта обработки, который представляет собой полуфабрикат капиллярно-пористой структуры, удерживаемой упругим эластично-вязким клейковинным каркасом. Поры тестовой массы заполнены газом, состоящим из диоксида углерода, паров воды, спирта и других продуктов брожения. Под действием образующегося в процессе брожения газа увеличивается объем теста, уменьшается плотность, меняются структура и свойства составных частей. Выраженная липкость теста существенно затрудняет процесс деления.

Основным качественным показателем работы тестоделительной машины является точность массы кусков теста. От точности работы тестоделительной машины зависит выпуск стандартной продукции, сокращение производственных потерь и обнаружение возможных отклонений в технологических параметрах приготовления тестовых полуфабрикатов.

После деления теста на куски оно подвергается целому ряду технологических операций, сопровождающихся изменением массы. Поэтому по массе готовых изделий трудно установить, на каком этапе технологического цикла произошло сверхнормативное изменение массы. В соответствии с действующими стандартами допустимые отклонения массы отдельных изделий определяются в конце технологического процесса — по остывшему хлебу. Максимальное отклонение массы десяти одновременно взвешенных изделий не должно превышать ±2,5% номинальной массы, а отклонение одного изделия — не более 3,0%.

Относительная погрешность массы тестовой заготовки, характеризующая точность работы делителя, не должна превышать для массовых сортов хлеба 2%, а для мелкоштучных изделий — 3%.

Масса кусков теста, полученных в процессе деления, должна обеспечивать стандартную массу готовых изделий, установленную действующей нормативной документацией с допустимыми отклонениями. В среднем масса куска теста должна быть на 10. 12% больше массы остывшего изделия, так как в процессе выпечки и хранения масса тестовой заготовки и хлеба уменьшается. Уменьшение массы тестовой заготовки при выпечке (упек) колеблется в пределах 6. 9% от массы заготовки. Уменьшение массы выпеченного хлеба при остывании и дальнейшем хранении (усушке) составляет 2. 4% от массы горячего хлеба.

Рабочий процесс тестоделительной машины состоит из следующих операций: приемки и передачи теста в рабочую камеру, нагнетания теста, отмеривания определенного объема полуфабриката, стабилизации плотности, выталкивания или отсекания кусков и удаления их из машины.

К конструкциям тестоделительных машин предъявляются следующие требования:

♦ возможность регулирования массы отмериваемого куска теста в заданных пределах в зависимости от сорта, состава и консистенции теста;

♦ полное заполнение тестом заданного объема мерного кармана или постоянная скорость выпрессовывания жгута;

♦ постоянная плотность теста отмериваемых кусков для обеспечения точности массы кусков.

Все тестоделительные машины работают по объемному принципу. Наиболее важными функциональными элементами тестоделителей являются нагнетатель теста и делительное устройство.

В зависимости от способов нагнетания полуфабриката тестоделите-ли делятся на машины с поршневым, шнековым, валковым, лопастным и комбинированным нагнетанием. Делители с роторным и пневматическим нагнетанием получили ограниченное применение.

Делительное устройство представляет собой барабан с мерными карманами, расположенными по окружности или образующей барабана, или узел отсекания куска, выдавливаемого из камеры нагнетания жгута теста. Известны также машины, осуществляющие отделение кусков методом штампования предварительно взвешенного объема полуфабриката.

Такие тестоделительные машины получили ограниченное применение в минипекарнях. Тестоделители с мерными карманами используются в линиях для выработки пшеничного хлеба, машины с отсекающим де­лительным устройством — в производстве ржаных и ржано-пшеничных сортов формового хлеба.

Тестоделительные машины можно разбить на две группы: дели­тели с фиксированным и нефиксированным ритмом работы. В маши­нах с фиксированным ритмом привод всех рабочих органов осуще­ствляется от жесткой кинематической схемы с определенной перио­дичностью.

В делителях с нефиксированным ритмом работы механизм, отделя­ющий кусок от общей массы, не связан с общим приводом машины и включается в действие от импульса, получаемого при заполнении тес­том всего объема мерного кармана или при достижении куском теста за­данной длины. Несмотря на то, что в этих машинах все операции про­цесса деления совершаются в определенной последовательности, общий период их цикла работы не постоянен и зависит от подачи теста. Дели­тели с нефиксированным ритмом работы отличаются повышенной точ­ностью, но имеют более сложную конструкцию.

Тестоделительные машины представляют собой одну из наиболее многочисленных групп оборудования хлебопекарных предприятий, они отличаются, как правило, достаточно сложной конструкцией и разно­образием принципиальных схем (по А. Т. Лисовенко) (рис. 9.1). На схе­мах указаны объемы: V — рабочей камеры; V1 — камеры сжатия; V ₂ — стабилизации давления; У₃ — буферный объем; V ₄ — суммарный объем мерных камер; V ₅ — объем теста, возвращаемого в приемную воронку из рабочей камеры.

Рабочая камера представляет собой емкость, в которой совершают­ся процессы и операции, связанные с разделением теста на заготовки одинаковой массы.

Камера сжатия — это часть рабочей камеры, которую занимает тес­то при сжатии его до рабочего давления.

Объем стабилизации давления — это объем теста, который может воспринять стабилизатор давления. Стабилизация обычно осуществля­ется в пределах ±0,3 • 10 5 Па.

Буферный объем определяет часть рабочей камеры, в которой оста­ется тесто после завершения рабочего цикла. С увеличением V ₃ повы­шается механическая обработка теста и обеспечивается точность дози­рования. Но чрезмерное увеличение буферного объема приводит к уве­личению потребления энергии и ухудшению свойств теста.

Мерная камера — это емкость, в которой производится отмерива­ние объема кусков теста и выдача их в виде отдельных заготовок.

Тестоделитель

Тестоделитель: устройство и принцип действия

Тестоделитель- это машина для деления теста, для выпечки формового хлеба. При разделке выброженное тесто поступает в бункер над воронкой тестоделителя, который должен вмещать запас теста на 30—40 мин. С помощью шибера в нижнем отверстии тестоспуска регулируют поступление теста в воронку делительной машины, где уровень теста должен быть постоянным. На заводах постоянный уровень теста поддерживают с помощью электродных датчиков, что повышает точность деления теста и значительно экономит рабочее время машиниста.

Из воронки тестоделителя тесто попадает в рабочую камеру машины, а затем нагнетается особым устройством в мерные карманы, откуда выталкивается в виде кусков равного объема и массы. Тестоделитель подвергает тесто перемешиванию и сжатию до определенного давления, что стабилизирует плотность теста, повышает точность его деления.

Нагнетание теста в мерные карманы тестоделителя осуществляется при помощи шнеков, поршней, валков, лопастей. Делители со шнековым нагнетанием теста («Кузбасс», ХДФ-М-2 и др.) применяются в производстве формового хлеба из муки ржаной, ржано-пшеничпой, пшеничной обойной и II (реже I) сорта. Шнеки перемешивают массу теста и удаляют газовые включения, что улучшает структуру пористости формового хлеба. Тесто для формового хлеба дальнейшей механической обработке не подвергается, так как после деления сразу укладывается в формы.

Тестоделитель «Кузбасс»:

1 — корпус; 2— приемная воронка; 3 — шнек; 4— делительный барабан; 5 — плавающий поршень; 6 — механизм периодического сцепления барабана; 7 — транспортер для хлебных форм; 8 — электродвигатель; 9 — ременная передача; 10 — цепная передача; 11—промежуточный вал; 12 — пара цилиндрических шестерен; 13 — вал делительного барабана; 14—цепная передача привода транспортера.

Необходимо учитывать, что шнеки ослабляют клейковину, поэтому тестоделитель со шнековым нагнетанием теста не применяется в производстве подового хлеба, булочных и сдобных изделий из пшеничной муки. Для этого используются делители с валковым, лопастным и поршневым нагнетанием.

Моделей тестоделительных машин достаточно много. Делительно-окрутлительный автомат А2-ХЛ1-С9 состоит из делителя и тестоокруглителя с индивидуальными приводами, смонтированными на общей раме.

1— валки; 2 — тестовая камера; 3 — мерные карманы; 4

делительный барабан; 5 — поршень; 6 — округлитель.

Любой тестоделитель должен отвечать основным технологическим требованиям:

• точное деление теста на куски заданной массы,
• широкий диапазон развеса кусков.

Тестоделительные машины

Технологический процесс разделки тестовых заготовок — деление, округление, закатка и расстойка их является одним из важных процессов при производстве хлеба и хлебобулочных изделий.

Точность развеса заготовок, их форма, производительность, габаритные размеры, а также степень механизации работ при обслуживании того или иного агрегата являются решающими показателями, влияющими на результаты работы современного хлебопекарного предприятия.

В промышленности в настоящее время эксплуатируется около 7 тыс. тестоделительных, 300 делительно-округлительных, 3 тыс. округлительных и свыше 2 тыс. тестозакаточных машин различных конструкций.

Однако большая часть оборудования для разделки теста, имеющаяся в настоящее время на вооружении в промышленности, по своим производственным характеристикам, конструктивным решениям и внешнему оформлению не отвечает современным требованиям и требует значительного обновления.

Это относится к наиболее распространенным в промышленности тестоделительным машинам марок ХТД, Кузбасс, ХДФ, РМК, округлительным машинам марки ХТО и тестозакаточным машинам марки ХТЗ-1 и МЗЛ-50.

В значительном количестве еще эксплуатируется на хлебопекарных предприятиях устаревшее оборудование. Это ручные делители и делительно-округлительные машины марок РДЛ и РДО, тестоделители марки СД, тестоокруглительные машины марки СК и тестозакаточные машины марки СЗК-Р отечественного производства, а также закупленные по импорту из ГДР делительно-округлительные машины марки «Хабиль».

Разработки институтов УкрНИИпродмаша, ВНИИХПа и ремонтно- механических комбинатов дали возможность внедрить на хлебопекарных предприятиях более современные виды оборудования для разделки теста и получить некоторый опыт эксплуатации его:

это тестоделители А2-ХТН и делительно-округлительные машины ХЛС-9 конструкции УкрНИИпродмаша, серийное производство которых начато машиностроительным объединением «Киевпродмаш» с 1971 г. и Машиностроительным заводом им. К. Либкнехта Министерства машиностроения для легкой и пищевой промышленности и бытовых приборов СССР;

тестоделители марки РТ-65, серийно изготавливаемые РМК Управления хлебопекарной промышленности Мосгорисполкома;

тестоокруглительные машины марки Т1-ХТН конструкции УкрНИИпродмаша, изготавливаемые объединением «Киевпродмаш»;

машины для формования рожков конструкции Всесоюзного научно- исследовательского института пищевой промышленности, серийно изготавливаемые Заводом опытных конструкций ВНИИХПа.

Делительные машины А2-ХТН, делительно-округлительные машины ХЛС-1д и машины для формования рожков имеются на вооружении уже почти во всех республиках страны.

Тесторазделочные агрегаты венгерской фирмы «Комплекс» и югославской фирмы «Минел» дали возможность организовать производство национальных сортов хлеба развесом 1,0—2,0 кг в прибалтийских республиках, на Украине и РСФСР.

Комплексномеханизированные линии фирм «Нагема» (ГДР), «Вернер унд Пфляйдерер» (ФРГ), «Симер» (Италия), «Топос» (ЧССР), «Минел» (СФРЮ) и другие дали возможность выпускать новые сорта хлебобулочных изделий развесом 0,05—0,06 кг с максимальной механизацией производственных процессов.

Последние годы характеризуются интенсивной заменой вагонеток для расстойки тестовых заготовок конвейерными устройствами для предварительной и окончательной расстойки.
Наряду с секционными универсальными конвейерами расстойки для всех видов хлебобулочных изделий с сохранением ручной загрузки и выгрузки на многих предприятиях в настоящее время внедряются специализированные конвейеры расстойки с механизацией операций загрузки тестовых заготовок в люльки конвейера, их выгрузки на под печи и надрезки.

Такие комплексномеханизированные расстойные шкафы применены для выработки формовых сортов (расстойно-печные агрегаты), батонов, круглого подового хлеба, городских булок и др.

Предполагается повысить уровень механизации на участке разделки, формования и расстойки теста. Одновременно с этим выработку хлеба и хлебобулочных изделий на комплексномеханизированных и механизированных линиях намечается довести в этой пятилетке до 44%, а к 1990 г. — до 66% к общей выработке.

В настоящее время парк тестоделителей пополнился машинами новых конструкций. Ниже приводится описание машин, которые устанавливаются в комплексномеханизированных линиях.

Тестодел ительная машина А2-ХТН. Она предназначена для деления теста при выработке подовых изделий из пшеничной и ржаной муки массой от 0,22 до 1,2 кг (рис. 1).

С 1973 г. прекращено производство тестоделителей марки ХТД и взамен их в объединении «Киевпродмаш» Минлегпищемаша серийно выпускается тестоделительная машина марки А2-ХТН, разработанная УкрНИИпродмашем.

Основными достоинствами делителя марки А2-ХТН по сравнению с делителем марки ХТД является отсутствие течи теста, более высокая точность деления заготовок и стабильность установленной массы, а также компактность самой машины.

Техническая характеристика тестоделителя А2-ХТН

Масса тестовых заготовок, кг

Точность деления, % +1,5—2,0

Число каналов делительной головки 1
Мощность электродвигателя, кВт 3,0

Габаритные размеры, мм

длина с транспортером (при угле наклона 2770 транспортера 15°)

длина без транспортера 1190

ширина 915 высота (при снятом датчике уровня в бункере) 1500

Рис. 1. Тестоделительная машина А2-ХТН

Основными узлами машины являются основание с приводом, станина, приемный бункер, тестовая камера, делительная головка, транспортер и электрошкаф.

Деление теста в машине производится по объемному принципу с поддержанием постоянного уровня теста в бункере. Перемещение его в тестовой камере и нагнетание в мерные карманы осуществляются непрерывно вращающейся лопастью. Куски теста одинакового объема отмериваются с помощью мерных карманов, размещенных в непрерывно вращающейся делительной головке.

Тестовая камера, делительная головка и транспортер для удобства эксплуатации размещены консольно на станине машины. Стабилизатор давления (механизм дросселирования) связан непосредственно с заслонкой в зоне нагнетания теста.

Рис. 2. Делительно-округлительный автомат A2-XЛ1-C9:

1 — валки; 2 — тестовая камера; 3 — мерные карманы; 4 — делительный барабан; Б — поршень; 6 —

Масса тестовых заготовок регулируется на ходу специальным механизмом, изменяющим объем мерного кармана. Детали машины, контактирующие с тестом, изготовлены из нержавеющей безникелевой стали.

Делительно-округлительный автомат для мелкоштучных изделий марки A2-XЛ1-C9 (рис. 2). Он разработан УкрНИИпродмашем и предназначен для деления и округления тестовых заготовок при выработке мелкоштучных изделий массой 0,05—0,20 кг из пшеничной муки, состоит из тестоделительной и округлительной машин, установленных на общей плите.

Техническая характеристика автомата A2-XJ11-C9

Развес кусков, кг 0,05—0,20

Число кусков, мин 40—100

Число циклов делительной головки, мин 10—25

Точность деления, % ±1

Габаритные размеры, мм

Частота вращения чаши округлителя, об/мин 71 и 100

Общая мощность установленных электродвига- 3,6

Нагнетательный механизм тестоделительной машины, подающий тесто из приемной воронки в делительное устройство, выполнен в виде многовалкового нагнетателя с периодическим поворотом валков с помощью храпового механизма. Угол поворота валков за каждый цикл может регулироваться в необходимых пределах для обеспечения подачи теста в зависимости от вида, массы и количества вырабатываемых изделий. Делительное двухручьевое устройство выполнено по типу делительной головки машины РМК.

В непрерывно вращающемся барабане имеются два сквозных канала, внутри которых принудительно перемещаются раздвижные поршни. Движение этих поршней управляется рычажным механизмом с копиром. Масса тестовых заготовок регулируется путем изменения расстояния между половинками поршней с помощью механизма регулирования, что соответственно изменяет объем мерных камер делительной головки.

В приводе тестоделительной машины предусмотрены червячный редуктор и клиноременный вариатор для бесступенчатого регулирования частоты вращения делительного барабана в пределах от 10 до 25 об/мин или соответственно числа рабочих циклов от 20 до 50 в минуту, что дает производительность машины в пределах от 40 до 100 кусков теста в минуту.

Для округления тестовых заготовок в этом автомате используется округлитель марки Т1-ХТН с малой чашей. Во избежание сдваивания тестовых заготовок в округлительной машине, выходящих одновременно из двух каналов делительной головки, предусмотрено разделительное устройство, которое задерживает одну из заготовок на полцикла делительной головки. Встроенный в агрегат вентилятор обеспечивает обдувку тестовых заготовок.

Автомат работает следующим образом.

Тесто через приемный бункер поступает в тестовую камеру, где периодически вращающиеся валки и непрерывно вращающийся делительный

барабан образуют зону нагнетания. Принудительно отведенные в крайнее положение поршни образуют мерные карманы, которые, находясь в зоне нагнетания, заполняются тестом. Одновременно с образованием мерных карманов из диаметрально противоположных сторон каналов барабана выталкиваются ранее отмеренные куски теста. При вращении барабана вытолкнутые куски теста отделяются от барабана неподвижным ножом и сбрасываются вращающимся валиком в округлитель. При этом один из кусков задерживается в лотке, образованном лопаткой и стенкой механизма для сбрасывания.

Тестовые заготовки, попадая в округлитель на нижнюю часть неподвижной спирали, прижимаются к ней вращающейся конической чашей и, проходя путь по спирали, получают шарообразную форму. За один оборот делительного барабана отмеривается четыре тестовые заготовки. Масса тестовых заготовок и производительность автомата регулируются бесступенчато. Перед входом в тестовую камеру поршни опрыскиваются маслом, которое периодически подается плунжерным насосом, приводимым в действие от кулачка.

Делительно-округлительный автомат XJIC-9A серийно выпускается Машиностроительным заводом им. К- Либкнехта Минлегпищемаша.

Тестоделительная машина марки РТ. Тестоделительная машина РТ предназначена для деления пшеничного теста, разработана конструкторским бюро РМК Управления хлебопекарной промышленности Мосгорис- полкома и серийно изготавливается этим же комбинатом (рис. 3).

Техническая характеристика тестоделительной машины РТ

Производительность, кусков в 1 мин 36—43

Развес кусков, кг 0,4—1,0

Точность деления, % +1,5

Диаметр делительного барабана, мм 500

Частота вращения делительного барабана, об/мин 9

Диаметр кармана, мм 128

Число карманов 4

Максимальный ход поршня, мм 100

Мощность электродвигателя, кВт 1,5

Частота вращения, об/мин 950

Клиновидный ремень типа Б, длина, мм 1500
Размер вариаторного шкива на валу электродви- 119—142

Габаритные размеры, мм

длина без транспортера 1040

Рис. 3. Тестоделитель РТ

Примечание. Производительность тестоделителя может быть увеличена до 100 кусков в минуту за счет увеличения частоты вращения делительного барабана.

Тестоделитель РТ относится к машинам объемного принципа действия с валковым нагнетанием теста в мерные камеры роторного делительного барабана.

Тестоделитель состоит из следующих основных узлов и механизмов: постамента с электродвигателем, станины, приводного вала, приемной воронки с нагнетательными валками и штуцером, делительного барабана, механизма регулировки массы кусков теста и выталкивания, приводного барабана транспортера и сбрасывающего валика и транспортера. Постамент изготовлен из уголка 63X5 и плиты из листовой стали, на котором монтируется электродвигатель с редуктором. Станина состоит из двух чугунных литых стоек, большой и малой, прикрепленных к постаменту болтами.

Приемная воронка состоит из тестовой камеры с нагнетательными барабанами и штуцера. Тестовая камера выполнена сварной из листовой стали и крепится болтами к стойкам. Литой чугунный штуцер крепится к боковому фланцу камеры.

Делительный барабан представляет собой полую чугунную отливку или сборную конструкцию диаметром 500 мм с радиально расположенными четырьмя мерными карманами. Внутри мерных карманов расположены поршни с пальцем и роликом. Для ограничения хода поршней и предотвращения их поворота они имеют лаз, в который входит специальный болт, закрепленный в цилиндре.

Механизм регулировки массы и выталкивания кусков теста состоит из кулачка регулировки с валом и червячной пары кулачка выталкивания, закрепленного на пустотелом валике. Кулачки регулировки массы и выталкивания выполнены из листовой стали. Рабочая часть кулачков спрофилирована согласно графику пути поршня в зависимости от поворота барабана. Остальная часть профиля кулачков выполнена по радиусу.

Привод тестоделителя осуществляется от электродвигателя типа AOJT-2-31-6 (N = 1,5, кВт, п = 950 об/мин) через вариаторный шкив, установленный па валу электродвигателя, клиновым ремнем на шкив редуктора РЦД-250; от редуктора цепной передачей на приводной вал и натяжную звездочку. Делительный барабан приводится в движение от приводного вала цилиндрической передачей, а нагнетательные валики— цепной и цилиндрическими передачами. Разгрузочный транспортер получает движение от натяжной звездочки. Рифленый валик приводится в движение от приводного вала транспортера.

В приемную воронку делителя тесто поступает самотеком из бункера, расположенного под тестоделителем. Из приемной воронки двумя нагнетательными барабанами тесто подается в тестовую камеру. При совмещении мерных камер делительного барабана с отверстием штуцера тесто заполняет эти камеры. Под давлением теста поршни отходят к центру барабана, пока не упрутся своими роликами в кулачок регулировки массы. При дальнейшем вращении барабана ролик поршня катится по кривой кулачка. В этот период происходит уплотнение теста до тех пор, пока отверстие мерной камеры не выйдет из-под козырька штуцера. При последующем вращении барабана ролик поршня с кулачка регулировки массы переходит на кривую кулачка выталкивания кусков теста, передвигает поршни к наружной поверхности делительного барабана и выталкивает куски теста из мерных камер на рифленый валик, который сбрасывает их на разгрузочный транспортер. За один оборот делительного барабана отмеривается 4 куска теста. Регулировка массы кусков теста осуществляется поворотом кулачка регулировки массы вручную штурвалом. После регулировки червячный вал закрепляется стопорным винтом.

В соответствии с нормами и правилами техники безопасности все вращающиеся части ограждены, крышки и дверки сблокированы с приводом машины.

Из бункера тесто поступает в тестовую камеру, где захватывается непрерывно вращающейся лопастью. Вначале заслонка открыта, вследствие чего содержащиеся в тесте газы при уплотнении выталкиваются обратно в бункер. Затем заслонка закрывается и под давлением лопасти тесто заполняет мерный карман делительной головки, сообщающейся в это время с тестовой камерой. Когда давление в тестовой камере достигнет заданного, заполняется мерный карман делительной головки, а избыток теста попадает обратно в бункер через заслонку, которая под действием избыточного давления поворачивается. Постоянное давление в камере поддерживается и регулируется в необходимых пределах специальным механизмом.

При следующем заполнении мерного кармана поршень выталкивает отмеренный раньше кусок теста, который отсекается ножом от делительной головки. При выработке тестовых заготовок малых развесов используется еще и вращающийся валик. После делительной головки куски теста попадают на наклонный транспортер и оттуда направляются в округлительную и закаточную машины.