CN201081934Y

CN201081934Y - 自动化工业咖啡提取机

Info

Publication number: CN201081934Y
Application number: CNU2007200403559U
Authority: CN
Inventors: 李振先
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2007-07-25
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2017-07-25

Abstract

本实用新型涉及一种自动化工业咖啡提取机，其特征是它包括有罐体(1)、罐体盖(2)，罐体盖(2)铰接在罐体(1)的下方，并通过液压油缸开关(3)控制其开合，罐体(1)的四周外壁靠下方设有多个锁紧气缸(4)，罐体(1)内靠底部设有滤网总成(5)，滤网总成(5)的上方设有搅拌总成(6)和水喷啉总成(7)，罐体(1)外壁上连接有咖啡投料机(8)，罐体盖(2)上还设有罐底出料口(9)。本实用新型不仅能满足工厂自动化流水线规模化生产的需要，而且对咖啡因提取率达到98％以上、原料利用率高、节约成本，提取全过程程序化、数字化精确控制，无须人的操作介入，自动动作准确平稳。

Description

自动化工业咖啡提取机

技术领域

本实用新型涉及一种食品机械，具体地说是一种自动化工业咖啡提取机。

背景技术

咖啡是一种人们非常喜欢喝的饮料，目前随着现代生活水平的提高和生活节奏的加快，，尤其是年轻上班族，开盖即饮式咖啡饮料成为新的流行趋势。我国目前已有大型企业在推广此产品。但是目前配套的咖啡提取设备无论在产量上、还是在自动化程度上都不能满足工厂化的流水线需求，同时现有的设备也存在着原料利用率低、成本高等不足，因此开发自动化的大产量咖啡提取机是迫切的需求。

发明内容

本实用新型的目的则是针对上述现有技术的不足，提供一种不仅能满足工厂自动化流水线规模化生产的需要，而且对咖啡因提取率达到98％以上、原料利用率高、节约成本的自动化工业咖啡提取机。

本实用新型的目的可以通过以下措施来实现：

一种自动化工业咖啡提取机，其特征是它包括有罐体1、罐体盖2，罐体盖2铰接在罐体1的下方，并通过液压油缸开关3控制其开合，罐体1的四周外壁靠下方设有多个锁紧气缸4，罐体1内靠底部设有滤网总成5，滤网总成5的上方设有搅拌总成6和水喷啉总成7，罐体1外壁上连接有咖啡投料机8，罐体盖2上还设有罐底出料口9。

所述的罐体1顶部设有咖啡芳香蒸汽出口和芳香液回流口。

所述的滤网总成5的滤网绷紧在伞状骨架上。

所述的罐体盖2的底面靠外沿设有排液口10。

所述的咖啡投料机8采用的是变频调速的螺旋推进器。

本实用新型的有益效果：

1、咖啡提取的处理量可以达到3000L～5000L/小时，提取率高、生产效率高、咖啡提取质量有保证；

2、设备采用液压和气动相结合的开盖和锁盖系统，安全可靠；

3、提取全过程程序化、数字化精确控制，无须人的操作介入，自动动作准确平稳；

4、一机多功能，能提取茶、咖啡、中药和其他的动植物原料；

5、可以与上下工序嵌入衔接好，保证整个生产流水线的正常运转。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型总体制作要求符合食品卫生要求，材料为304不锈钢制作，清洗无死角，可用于提取的产品包括有咖啡、红茶、绿茶、花茶、凉茶等，设备总高度小于5700mm。

下面结合附图对本实用新型作进一步地说明：

罐体1：直径2000mm，直筒段高1500mm，材料为304不锈钢。采用大直径的目的是为了降低咖啡颗粒层的高度，防止沉积堵死。按上述工艺条件648kg干咖啡，湿咖啡高度为H＝651mm，混合液总高1239mm。

罐底盖2：用5mm厚304压制封头，上面装有可调整的开盖铰链，底盖由液压系统控制自动开合，开盖角度60。底盖要求能承受力为6吨以上，(湿咖啡1555Kg、罐盖和滤网总成1400Kg、水2500Kg，总重量约5.5吨)，采用液压油缸开关控制，液压机构在设计上需能承受6.5吨重量的开合。

罐底盖和罐体的密封：采用硅橡胶圈直径1769×20×20mm，密封总面积1112mm²，需密封力为2bar，总压力2224kg。

本实用新型采用6只锁紧气缸4锁紧罐底盖2，总承受力要求6.5吨以上，直径120mmX150，工作压力8bar，每只气缸锁紧力要求为1.1吨以上。

在罐底盖2的底部设有排液口10，其直径为76mm。

本实用新型的滤网总成5是用伞状骨架和法兰，将滤网绷紧在骨架上，滤网总成5和罐底盖2用一个大螺栓可快速拆卸的连接。骨架和滤网要求拆洗方便，筛网可更换。配一套60目筛网(同时备一套100目筛网用于其他产品)。

本实用新型的搅拌总成6的搅拌桨叶采用一层桨叶，桨叶上下距离可调，根据实际使用后确定位置再固定。底层桨叶距离滤网总成5中的筛网3CM。搅拌转速：由摆线针轮减速机变频调速，搅拌桨搅拌转速0～85RPM可调(因是变频调速，电机转速高以后调节范围大，17转/分也在此范围内)，电机可正反转，保证提取时提取液不堵塞。

搅拌总成6的升降是由摆线针轮减速机变频调速带动，升降高度为0～850mm可调，升降速度根据咖啡加料速度和咖啡浸胀速度确定。

本实用新型的水喷淋总成7最大加水量为15.5t/小时，采用8只喷头，喷射角120度，覆盖整个罐体1内的咖啡表面，第一次加水流量浸泡流量为15T/h(与加咖啡速度匹配)，喷淋流量为6～15T/h可调，喷嘴孔径需设计。

在罐体1400mm高度处设一个直径150mm的咖啡投料口，咖啡投料口上连接有咖啡投料机8，咖啡投料机8采用螺旋推进器、变频调速，加料速度3-20立方/小时可调，咖啡投料机8内设CIP清洗头，和CIP系统连接，便于清洗。咖啡投料机8投料速度如下：以648kg干咖啡为例，体积为1.89m³(干咖啡比容为2.913m³/g)，10分钟加完，其螺旋加料机转速＝1.89/(0.15/2)²/3.1416/10＝11转/分，选择此时频率为30Hz，选择螺旋加料机转速为0～30转之间。

在罐体1的顶部设有一个直径200mm的咖啡芳香蒸汽出口、直径38mm芳香液回流口、直径450mm人孔以及CIP清洗装置(包括CIP清洗回流泵)。

本实用新型的水喷啉总成7所使用的水是蒸汽加热水系统提供，蒸汽加热水系统包括蒸汽减压阀、蒸汽流量调节阀、疏水阀、管式换热器，它为用蒸汽加热水，通过蒸汽调节阀控制蒸汽量的大小来控制管式加热器加热水的温度，使之热水温度保持在98±0.5℃。热水定量喷淋在已投入提取罐内的咖啡粉上，边喷淋边搅拌，

在罐底盖2的底部设有罐底出料口9，其直径可以为76mm，连接有可旋转的不泄漏活结，在打开罐底盖2时也不需拆卸连在罐底出料口9上的管道。罐底出料口9通过管道连接咖啡提取液缓冲罐，咖啡提取液缓冲罐采用650L的容器罐，带普通桨叶搅拌，转速40～130RPM可调，其上提取液进料口位置放置80目可拆卸过滤网，用于过滤提取液。该罐可同时起到溶解咖啡速溶粉作用。

本实用新型的罐底盖2打开后，提取过后的料渣自动卸出，进入螺旋输送机送出，罐体1中和罐底盖2上残留的料渣由水喷啉总成7中的CIP喷淋喷出的清水冲洗。

本实用新型的程序化控制主要体现在以下几点上：

1、采用PLC可编程控制，触摸屏人机界面操作，不同产品对应的不同参数可在触摸屏上设置。

2、搅拌无级变速：转速变频、搅拌提升速度变频控制。

3、热水温度自动控制：使用数字控制仪对蒸汽加热水系统实现PID自动调节，将喷淋水温控制在97±0.5℃。

4、出料流量和进水流量匹配自动控制：喷淋提取时热水喷淋流量和出料流量通过两组电磁流量计和调节阀的检测和流量控制实现自动控制。

5、CIP清洗时自动控制：CIP清洗程序由PLC可编程控制。

6、液压开盖关盖和气压锁盖：液压泵站、油缸、气压锁盖气缸的动作和安全保障、报警系统由PLC可编程控制。

7、咖啡提取液缓冲罐：高低液位控制和物料泵出受高低液位检测元件和PLC可编程控制。

下面以提取咖啡(6500L/h)为例对使用本实用新型的工艺过程作说明：

加97℃热水300L，超过滤网5cm；

一次提取648Kg干咖啡，第一次加水量位干咖啡量的4倍(648×4＝2592L)，10分钟内加完，搅拌总成中的搅拌浆叶和水喷啉总成中的水喷嘴在此期间逐步提升，提升速度与加入的咖啡和水在罐内的升高的速度匹配；

浸泡搅拌几分钟(根据工艺时间确定)，搅拌浆叶在此期间逐步提升，湿咖啡体积3733 L(湿咖啡吸水后重量为干咖啡的2.4倍，湿咖啡比容按1.317计算)，计算式为：2592-(648×1.4)+(648×2.4)×1.317＝3733L，由于罐体的直径为2000m，因此咖啡液高出滤网高度为1189+50＝1239mm；

再加喷淋水；

咖啡提取液总出料量为648×10＝6480L(按1∶10计算)

第一次浸泡已加水量为：2592+300-648×1.4＝1985 L

还需加水6480-1985＝4495L，加水速度按100～120L/min加入，边加喷淋水罐底咖啡提取液自流，加水速度与自流速度匹配；

当罐体内液体流干时提取过程结束。

当茶提取(以4000L/h为例)时，茶液80kg，4000L热水(红茶为85℃，绿茶为78℃)分3次加入(2000L浸泡；1000L喷淋，4组喷头全覆盖；1000L浸泡)，每次同时搅拌10分钟，转速25RPM。

采用本实用新型生产出的咖啡提取液可以达到国际标准、理化指标和微生物卫生指标，具体标准如下：

咖啡因提取率：≥98％

提取液固形物含量：≥6％

芳香回收率：≥85％

细菌总数：≤50个/ml

大肠菌群(近似数)：＜3/100ml

本实用新型填补了国内外空自，解决国内咖啡生产的规模化、自动化、品质优化不足等问题，并可以出口境外。

本实用新型涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

Claims

1.一种自动化工业咖啡提取机，其特征是它包括有罐体(1)、罐体盖(2)，罐体盖(2)铰接在罐体(1)的下方，并通过液压油缸开关(3)控制其开合，罐体(1)的四周外壁靠下方设有多个锁紧气缸(4)，罐体(1)内靠底部设有滤网总成(5)，滤网总成(5)的上方设有搅拌总成(6)和水喷啉总成(7)，罐体(1)外壁上连接有咖啡投料机(8)，罐体盖(2)上还设有罐底出料口(9)。

2.根据权利要求1所述的自动化工业咖啡提取机，其特征是所述的罐体(1)顶部设有咖啡芳香蒸汽出口和芳香液回流口。

3.根据权利要求1所述的自动化工业咖啡提取机，其特征是所述的滤网总成(5)的滤网绷紧在伞状骨架上。

4.根据权利要求1所述的自动化工业咖啡提取机，其特征是所述的罐体盖(2)的底面靠外沿设有排液口(10)。

5.根据权利要求1所述的自动化工业咖啡提取机，其特征是所述的咖啡投料机(8)采用的是变频调速的螺旋推进器。