Устройство для измельчения продуктов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПРОДУКТОВ(71) Заявитель Белорусское производственное объединение Беларусторгмаш(73) Патентообладатель Белорусское производственное объединение Беларусторгмаш(57) Устройство для измельчения продуктов, содержащее цилиндрический корпус, шнек с переменным углом наклона ребер к его продольной оси, ножевые перфорированные решетки и установленные между ними, с возможностью вращения, многоперые ножи, передние грани которых расположены под углом к продольной оси шнека,отличающееся тем, что угол наклона передней грани перьев первого ножа больше угла наклона ребра последнего витка шнека, но меньше угла наклона передней грани перьев второго ножа. Изобретение относится к конструктивным элементам устройств для измельчения мясокостного сырья и может быть применено на мясоперерабатывающих предприятиях пищевой промышленности. Известно устройство для измельчения продуктов, содержащее цилиндрический корпус,шнек с переменным углом наклона ребер к его продольной оси, ножевые перфорированные решетки и установленные между ними, с возможностью вращения, многоперые ножи, передние грани которых расположены под углом к продольной оси шнека 1. Недостатком этого устройства является то,что углы наклона передних граней ножей не со Фиг. 1 гласованы между собой и не взаимосвязаны с углом наклона последнего витка шнека. А это не позволяет получить единую взаимосвязанную систему вращающихся конструктивных элементов режущего механизма, что обусловливает невысокую эффективность работы устройства в части достижения наибольшей производительности и высокого качества измельчения при снижении энергозатрат. Техническая задача изобретения - повышение эффективности работы. На фиг. представлена схема устройства, продольный разрез на фиг.2 - показана схема первого по ходу движения продукта вращающегося 1522 1 многоперьевого ножа, вид в плане на фиг.3 первого многоперьевого ножа, вид сбоку. Устройство для измельчения продуктов содержит корпус , образующий рабочую камеру,вращающийся шнек 2 нагнетающего типа с переменной по длине шириной винтовых канавок ,подрезную ножевую решетку 3, приемную ножевую решетку 4, первый вращающийся многоперый двусторонний нож 5, установленный между подрезной 3 и приемной 4 ножевыми решетками,выходную ножевую решетку 6 и второй вращающийся многоперый двусторонний нож 7,размещенный между приемной 4 и выходной 6 ножевыми решетками. Решетки 3, 4 и 6 установлены в корпусенеподвижно, а ножи 5 и 7 закреплены жестко на валу 8 шнека 2 и вращаются вместе с последним. Ножи 5 и 7 имеют перья,соответственно, 9 и 10. Перья ножей имеют режущие кромки 11 и передние грани 12. На шнеке 2 выполнены винтовые ребра 13 и 14. 1 - угол наклона винтового ребра 13 шнека 2. 2 - угол наклона винтового ребра 14 шнека 2. 3 - угол наклона передней грани 12 перьев 9 ножа 5 относительно продольной оси рабочей камеры. 4 - угол наклона передней грани 12 перьев 10 ножа 7 относительно продольной оси рабочей камеры. При этом 4321, т.е. по ходу движения продукта углы наклона ребер 13 и 14 и передних граней перьев 9 и 10 увеличиваются. Ножи 5 и 7 совместно с решетками 3, 4 и 6 образуют режущие парные детали. Ножевые решетки 4 и 6 выполнены в виде дисков с круглыми отверстиями и имеют плоские рабочие поверхности. Подрезная решетка 3 состоит из внутреннего и наружного колец, соединенных тремя перемычками, заточенными с одной стороны и выполняющими функции режущих кромок, при этом образованы три окна для прохода продукта. Ножи 5 и 7 совместно с решетками 3, 4 и 6 образуют четыре плоскости резания- - первая плоскость резания по ходу движения продукта- - вторая плоскость резания по ходу движения продукта и т.д.- тупой угол, образованный рабочей поверхностью подрезной решетки 3 и передней гранью 12 пера 9 ножа 5.- острый угол, образованный рабочей поверхностью приемной решетки 4 и передней гранью 12 пера 9 ножа 5.- сила, равнодействующая силе нормального давления на продукт и силе трения.- сила, направленная параллельно продольной оси корпуса (осевая сила).- окружная сила, направленная перпендикулярно оси вращения. Осевая сила Р продвигает продукт через режущие инструменты, а сила Р способствует проворачиванию продукта. Количество отверстий в решетках 4 и 6 по ходу движения продукта увеличивается, а их диаметры уменьшаются. Стрелкой показано направление вращения шнека 2. Передние грани 12 перьев 9 ножа 5 расположены наклонно под углом 3 и образуют тупой уголс рабочей поверхностью подрезной решетки 3 (первая плоскость резания) и острый уголс рабочей поверхностью приемной ножевой решетки 4 (вторая плоскость резания). Нож 7 установлен аналогично ножу 5, однако передние грани 12 перьев 10 ножа 7 установлены наклонно под углом 4 относительно продольной оси рабочей камеры (оси вращения), причем 43. Принцип работы устройства заключается в следующем. Продукт, предварительно нарезанный кусочками массой 50-200 г подается вращающимся шнеком 2 в зону работы режущего инструмента. По ходу движения продукт постепенно уплотняется шнеком и подходит к подрезной решетке 3 максимально уплотненным (давление, создаваемое шнеком 2 наибольшее перед решеткой 3) в виде сплошной массы. Проходя крупные отверстия (окна) решетки 3, продукт отрезается от основной массы ее режущими кромками и вращающимся ножом 5. Затем предварительно измельченный продукт вдавливается в отверстия приемной решетки 4 происходит его разрезание режущими кромками 11 ножей 5 и 7 и входными и выходными кромками отверстий приемной ножевой решетки 4. За счет постоянного подпора,создаваемого шнеком 2 продукт прижимается к плоскости выходной ножевой решетки 6, где происходит дальнейшее его измельчение, аналогичное рассмотренному. Таким образом, из рабочей камеры корпуса 1 продукт выходит в виде непрерывного потока толстых нитей, размеры которых определяются диаметром отверстий выходной ножевой решетки 6. Качество готового продукта и величина усилий резания в основном определяются гидравлическим сопротивлением режущего инструмента,основу которого наряду с решетками составляют вращающиеся ножи 5 и 7. В данном устройстве перья 9 и 10 вращающихся ножей 5 и 7 имеют наклонные передние грани 12, благодаря чему ножи выполняют функции винтов создается осевая сила Рх, которая продвигает продукт в продольном направлении. Одновременно наклонные передние грани 12 ножа 5 отваливают (отбрасывают, отдавливают) продукт от рабочей поверхности подрезной решетки 3 (первая плоскость резания -) и поджимают его к рабочей поверхности приемной ножевой 1522 1 решетки 4 (вторая плоскость резания -). При этом продукт дополнительно уплотняется, что весьма важно для процесса резания. В зоне работы ножа 7 происходят аналогичные явления, характерные для работы ножа 5. Так как угол 4, больше угла 3, то по ходу движения продукт дополнительно уплотняется, а давление хотя бы частично восстанавливается. Здесь важно, что угол 3 больше угла 2, а угол 4 больше угла 3. Это сделано для того, чтобы по ходу движения продукта и по мере его измельчения давление поддерживалось постоянным, а сам продукт постепенно уплотнялся. При условии, что 32 и 43 ножи можно рассматривать как последние витки шнека 2. Если убрать наклон передних граней 12, т.е. сделать 30 и 40, то ножи при своем вращении тормозят продвижение продукта, гидравлическое сопротивление по ходу движения продукта возрастает, давление постепенно падает, качество резания снижается и эффективность устройства уменьшается. При расположении граней 12 наклонно под острыми углами 3 и 4 наблюдается иная картина. В этом случае ножи 5 и 7 кроме своего прямого назначения - резания, выполняют функции транспортирующего органа - винта (шнека). При вращении ножи 5 и 7 одновременно проталкивают продукт через решетки и, что весьма важно, дополнительно его уплотняют перед процессом резания. Здесь ножи 5 и 7 работают синхронно с последним витком шнека 2. Этому способствует и условие 32 и 43. В качестве примера можно рекомендовать 166 268 370 472. Таким образом, в плоскости резания - продукт разрезается и отваливается от рабочей поверхности подрезной решетки 3 в плоскости резания - продукт сначала уплотняется, подгоняется к рабочей поверхности приемной ножевой решетки 4, а затем разрезается и т.д. Технико-экономический эффект проявляется в повышении производительности, улучшении качества готового сырья при стабильноти энергозатрат.