Шоколадные массы, поступающие на формование, не должны содержать никаких посторонних включений, источниками которых могут служить металлопримеси, а в некоторых случаях и разрушенные детали используемого в процессе производства оборудования (болтов, заклепок, сколы зачищающих ножей, задиры и стружки с форм и др.) или случайно попавшие в массу, обрезки упаковочных материалов (бумаги, фольги). Поэтому на различных стадиях производства все шоколадные массы неоднократно подвергаются: очистке, исключающей возможность попадания в них посторонних включений. Очистка осуществляется фильтрацией шоколадных масс через фильтры: с размерами ячеек не более 2 мм.
На современных предприятиях, осуществляющих массовое производство изделий, контрольной фильтрации подвергают значительное количество шоколадных масс. Они обладают высокой вязкостью и с очень большим трудом процеживаются под действием сил гравитации через сита с мелкими отверстиями. Поэтому для их фильтрации применяют непрерывнодействующие фильтры, работающие под давлением, фильтры, в которых используется центробежная сила или воздействие вибрации (механические, центрифугальные, вибрационные фильтры и сепараторы). .
Обычно шоколадные массы фильтруют нагретыми до температуры 60 °С при выгрузке из шоколадоотделочных машин или других емкостей, используя при этом передвижные или стационарные насосно-фильтрационные установки, центрифугальные фильтры или сепараторы. Вторичную фильтрацию осуществляют при перекачке оттемперированного продукта к формующим автоматам. В последнем случае используются вибрационные или цилиндрические сетчатые фильтры.
Передвижные насосно-фильтрационные установки монтируют на четырехколесной тележке размером 750x550x900 мм, передние колеса которой свободно вращаются вокруг своей вертикальной оси, что повышает ее маневренность. Установка состоит из станины, эксцентрикового пластинчатого насоса, приводимого в движение через червячный редуктор с передаточным числом 1 : 28, связанного с редуктором электродвигателя мощностью 1,5 кВт (частота вращения 940 об/мин), и механического самоочищающегося фильтра. Благодаря цепной передаче и звездочкам обеспечивается движение от общего привода ротора насоса с частотой вращения 300 об/мин и стакана фильтра — 3—4 об/мин.
Механический самоочищающийся фильтр непосредственно соединяется продуктопроводом с разгрузочным патрубком эксцентрикового насоса. Всасывающий патрубок насоса присоединяется к емкости, в которой находится шоколадная масса.
Рис. 1. Схема работы механического самоочищающегося фильтра
Фильтр работает следующим образом (рис. 1). Непрерывно подаваемая насосом шоколадная масса поступает под давлением внутрь корпуса 11 и проходит через отверстия вращающегося стакана 3 фильтра, имеющего на своей поверхности около 1000 отверстий диаметром 2 мм. Профильтрованная масса выбрасывается через разгрузочный патрубок 1, а посторонние примеси непрерывно снимаются с поверхности стакана фильтра зачищающим пластинчатым ножом 8. По мере их накапливания в специальном кармане 10 они удаляются вручную через легкосъемную заглушку 9. Положение ножа регулируется винтом 12. При открытой передней крышке 2 стакан фильтра свободно вынимается из корпуса 11 для зачистки или замены. Обычно стакан фильтра изготавливают из стали толщиной 1—1,5 мм. Его диаметр 75 мм, длина 100 мм. Непрерывное вращение стакану фильтра сообщается валом 7, на конце которого закреплена звездочка 6, связанная цепной передачей с редуктором. Чтобы уменьшить гидравлическое сопротивление и устранить засорение отверстий, их изготавливают конически расходящимися внутри стакана под углом 60°. Задняя крышка 4 корпуса фильтра также выполнена легкосъемной. Вал, обеспечивающий вращение стакана фильтра, имеет сальниковое уплотнение 5, которое препятствует вытеканию массы из корпуса фильтра.
Рис. 2. Схема работы центрифугального фильтра модели Z-12 фирмы «Бауермейстер» (ФРГ)
Центрифугальный фильтр (рис. 2) модели Z-12 фирмы «Бауермейстер» (ФРГ) состоит из фасонного корпуса 7, станины 6 и электродвигателя привода, вал которого соединен с валом 8 барабана клиноременной передачей. Внутрь барабана центрифуги вкладывается фильтрующий элемент 3, выполненный в виде цилиндра из сетки с отверстиями 1,5—2 мм.
Шоколадная масса непрерывно загружается в центрифугальный фильтр через отверстие 1 в крышке 2 и поступает внутрь фильтрующего элемента 3. Быстрое вращение барабана 4 центрифуги развивает центробежную силу, которая заставляет шоколадную массу проходить через ячейки сетки и стекать вниз по стенке корпуса фильтра. По наклонному дну 5 корпуса она направляется в разгрузочный патрубок, выводящий профильтрованную массу, где расположен электрический подогреватель 9, поддерживающий требуемый для фильтрации температурный режим.
Внутрь фильтрующего элемента вставляют стальное намагниченное кольцо, которое обеспечивает улавливание и удаление ферропримесей.
Фильтрующий элемент 3 легко вынимается из барабана центрифуги и может быстро заменяться другим. При его удалении для очистки или замены открывается верхняя крышка, которая поворачивается на шарнире. В этот момент рычаг 11 воздействует на выключатель 10 и останавливает электродвигатель.
Габаритные размеры центрифугального фильтра 860X410X340 мм, масса 75 кг. Фильтр работает от электродвигателя мощностью 0,75 кВт с частотой вращения 1500 об/мин, который обеспечивает вращение вала барабана центрифуги. Производительность фильтра 3000 кг/ч.
Для фильтрации очень больших количеств шоколадных масс на зарубежных кондитерских фабриках стали использовать вибросепараторы модели VS фирмы «Леману» (ФРГ). Вибросепараторы выпускаются пяти типоразмеров с ситами диаметром 433, 616, 76-1, 1056 и 1535 мм. В них можно использовать одно или несколько сит круглой формы полезной площадью от 1472 до 14400 см2, которые вставляют в виброкамеру сепаратора и закрепляют в ней быстросъемными зажимами. Виброкамера имеет цилиндрическую форму и закреплена на станине при помощи пружинных амортизаторов.
Вибрационный электродвигатель установлен внутри станины. На концах его вала закреплены два груза, взаимное расположение которых относительно друг друга можно изменять. Эта особенность позволяет создавать для находящейся над ситом шоколадной массы дополнительное движение в радиальном или спиральном направлении, убыстряющее операцию фильтрации.
Шоколадная масса подается в центральную часть сепаратора и, пройдя - через отверстия сита, поступает в расположенную под ним камеру, из которой непрерывно выгружается через сливной патрубок. Оставшиеся на поверхности сита частицы удаляются через окно в обечайке виброкамеры.
Рис. 3. Схема работы механического вибрационного фильтра конической формы
Габаритные размеры вибросепараторов модели VS: диаметр 535—1145, высота 770—1455 мм, мощность установленных электродвигателей 0,75— 1,5 кВт.
Механические вибрационные фильтры имеют коническую или плоскую форму сита. Их устанавливают непосредственно перед автоматами для формования.
Вибрационный фильтр с ситом конической формы показан на рис. 3. Он состоит из привода с отдельным электродвигателем 1, кронштейна 2 и держателя 6, легкосъемного сетчатого фильтра 5, выполненного в виде конуса. Сетчатый фильтр помещен внутри цилиндра 4, стенки которого имеют водяную рубашку, необходимую для обогрева фильтра. Конец вала 9 электродвигателя 1 связан с эксцентриком 8, сообщающим через хвостовик 7 вибрационное движение кольцевому держателю и фильтру. Кольцевой держатель в свою очередь жестко соединен с амортизаторами — плоской пружиной 3, которая обеспечивает более равномерную вибрацию сетчатого фильтра.
Шоколадная масса непрерывно поступает внутрь конуса из сетки, фильтруется через ее отверстия и сливается в приемник дозирующе-формующей машины автомата.
Вибрационные фильтры с ситами плоской формы имеют аналогичные конструкцию и принцип действия. Они выпускаются нескольких типоразмеров, очень компактны и за счет большей рабочей площади, используемой в них, горизонтально устанавливаемой сетки обеспечивают более высокую производительность и легче очищаются.
Рис. 4. Схема работы цилиндрического сетчатого фильтра
Цилиндрические сетчатые фильтры (рис. 4) устанавливают непосредственно в продуктопроводе, подающем оттемперированную шоколадную массу на формование. Они работают за счет давления, создаваемого шнеком или .насосом автоматической темперирующей машины.
Из продуктопровода, снабженного рубашкой, для циркуляции обогревающей воды шоколадная масса поступает через четыре отверстия 3 диаметром 20 мм в среднюю часть стакана- 5 цилиндрического трубчатого фильтра. Поверхность стакана имеет сквозные отверстия 4 диаметром 2 мм. Он заключен в корпус 7, имеющий стенки, образующие рубашку 6 для пропускания через нее теплой воды.
Пройдя через отверстия 4 стакана фильтра профильтрованная шоколадная масса вытекает через четыре разгружающих ее патрубка 9 и 10 диаметром 15—20 мм и поступает непосредственно в приемник дозирующе-формующей машины автомата.
Наличие специальных уплотняющих колец 2 и 8 в середине и на конце стакана фильтра исключает проход шоколадной массы, минуя его отверстия.
После съема двух гаек крепления 1 стакан фильтра можно извлечь из корпуса для замены или очистки. С целью облегчить операцию удаления фильтра в крышке стакана предусмотрено отверстие 11 с резьбой, в которую можно ввинчивать специальную рукоятку.
Габаритные размеры цилиндрического трубчатого фильтра 550X140 мм.
Для автоматов высокой производительности типовые размеры фильтров увеличивают.
