Устройство для измельчения продуктов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПРОДУКТОВ(71) Заявитель Барановичское производственное объединение торгового машиностроения Белорусторгмаш(73) Патентообладатели Груданов Владимир Яковлевич, Павлов Михаил Яковлевич,Самошкина Светлана Николаевна(57) Устройство для измельчения продуктов, содержащее цилиндр, корпус, шнек с переменным углом наклона ребер к его продольной оси, подрезную, приемную и выходную ножевые решетки с отверстиями, и установленные между ними с возможностью вращения первый и второй многоперые ножи, передние грани которых расположены под углом к продольной оси шнека, отличающееся тем, что оси отверстий выходной ножевой решетки расположены наклонно к ее торцевой рабочей поверхности и перпендикулярно передней грани перьев второго ножа, при этом режущие кромки упомянутых отверстий направлены в сторону противоположную направлению вращения второго ножа. 3301 1 Изобретение относится к конструктивным элементам устройств для измельчения мясокостного сырья и может быть применено в пищевой промышленности. Известно устройство для измельчения мясокостного сырья, содержащее решетку, выполненную в виде диска постоянной толщины с круглыми отверстиями, расположенными по концентрическим рядам, и дополнительные отверстия каплевидной формы, противорежущая грань которых наклонена к рабочей поверхности решетки под углом 85 - 871. Однако в этом известном устройстве имеет место невысокое качество измельчения продуктов по той причине, что угол наклона противорежущей грани отверстий не связан конкретными соотношениями с конструктивными особенностями вращающегося ножа. Это снижает эффективность работы устройства. Известно также устройство для измельчения продуктов, содержащее корпус, шнек, нож и решетку с каналами, расположенными под углом 35 -75 к ее торцевой поверхности режущими кромками в сторону,противоположную вращению ножа 2. Эффективность работы такого устройства несколько повышается за счет наклонного расположения отверстий (каналов), однако и здесь угол наклона каналов не связан конкретно с геометрическими особенностями вращающегося ножа. Известно также устройство для измельчения продуктов, содержащее цилиндрический корпус, шнек с переменным углом наклона ребер к его продольной оси, перфорированную подрезную, приемную и выходную ножевые решетки и установленные между ними с возможностью вращения многоперые ножи, передние грани которых расположены под углом к продольной оси шнека 3. Эффективность работы такого устройства повышается за счет наклонного расположения передних граней ножей. Вместе с тем в данном устройстве угол наклона передних граней ножей не связан конкретными соотношениями с геометрическими параметрами ножевых решеток, что снижает эффективность его работы. Техническая задача изобретения - повышение эффективности работы. Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для измельчения продуктов, содержащем цилиндрический корпус, шнек с переменным углом наклона ребер к его продольной оси, подрезную, приемную и выходную ножевые решетки с отверстиями, и установленные между ними с возможностью вращения первый и второй многоперые ножи, передние грани которых расположены под углом к продольной оси шнека, согласно изобретению, оси отверстий выходной ножевой решетки расположены наклонно к ее торцевой рабочей поверхности и перпендикулярно передней грани перьев второго ножа, при этом режущие кромки упомянутых отверстий направлены в сторону противоположную направлению вращения второго ножа. Расположение осей отверстий ножей выходной ножевой решетки наклонными к ее торцевой рабочей поверхности и перпендикулярно передней грани перьев второго ножа режущими кромками в сторону, противоположную напряжению вращения второго ножа позволяет наиболее точно использовать силу нормального давления при воздействии передней грани пера ножа на продукт в момент его продавливания через наклонные отверстия перфорации ножевой решетки сила нормального давления совпадает с осью отверстий перфорации и эффективность работы устройства за счет этого повышается. Если отверстия перфорации выходной ножевой решетки наклонены не перпендикулярно относительно передней грани перьев второго ножа, то в этом случае ось отверстий не совпадает с направлением силы нормального давления продукт испытывает дополнительное сжатие и сдавливание, что и снижает эффективность работы устройства. Выполнение отверстий перфорации выходной решетки наклонными и направление их режущих кромок в сторону, противоположную вращения ножа позволяет получить минимальную величину округления режущей кромки в процессе резания за счет острого угла относительно рабочей поверхности решетки (плоскости резания). Если отверстия перфорации выходной ножевой решетки выполнены ненаклонно, а, например, прямыми,т. е. параллельно оси шнека, то в этом случае величина округления режущей кромки по мере истирания рабочей поверхности и прямого угла будет увеличиваться и эффективность работы устройства будет ухудшаться. Если отверстия перфорации выходной ножевой решетки выполнены наклонными, но режущими кромками в сторону вращения ножа, то за счет образования тупого угла (уже больше 90) величина округления режущей кромки будет еще больше и эффективность работы еще больше ухудшается. Только соблюдение всех отличительных признаков позволяет стабилизировать движение измельчаемого сырья через отверстия перфорации выходной ножевой решетки и повысить тем самым эффективность работы устройства. На фиг. 1 представлена схема устройства продольный разрез на фиг. 2 - схема воздействия на продукт передней грани пера ножа. Устройство для измельчения продуктов содержит цилиндрический корпус 1, шнек 2, подрезную перфорированную ножевую решетку 3, первый вращающийся многоперый нож 4, приемную перфорированную выходную ножевую решетку 7. Через кольцо 8 с помощью накидной гайки 9 на валу 10 ножевые решетки 3, 5, 7 и ножи 4 и 6 плотно прижимаются друг к другу. У ножей 4 и 6 передние грани перьев соответственно 11 и 12 выполнены под углом относи 2 3301 1 тельно продольной оси шнека (рабочей камеры). Шнек 2 имеет наклонные ребра 13 и 14 с переменным по длине и уменьшающимся к выходу шагом. Вал 10 ввинчен в торец шнека 2 и имеет параллельные лыски. На внутренней стенке корпуса 1 выполнены продольные ребра 15, решетка 3, 5, и 7 свободно установлены на валу 10, но предохранены от проворачивания специальной шпонкой (не показано), закрепленной в корпусе 1. Благодаря лыскам ножи 4 и 6 вращаются одновременно с валом 10 и, соответственно, со шнеком 2, который соединен с электродвигателем через редуктор (не показаны). Неподвижные решетки 3, 5, и 7 выполнены в виде перфорированных дисков одинакового наружного диаметра и являются парными режущими деталями с вращающимися ножами 4 и 6, при этом образуется четыре плоскости резания , , , . По ходу движения измельчаемого сырья диаметр отверстий перфорации ножевых решеток уменьшается,а их количество увеличивается. Отверстия в ножевых решетках 5 и 7 цилиндрические, но в решетке 5 они прямые, а в решетке 7 наклонные под углом(фиг. 2) к торцевой рабочей поверхности, при этом режущие кромки отверстий направлены в сторону противоположную вращению ножа 6. Ребра 13 и 14 шнека 2 и передние грани 11 и 12 перьев ножей 4 и 6 выполнены наклонными, соответственно под углами 1, 2, 3, 4, причем 4321. Отверстия перфорации выходной решетки 7 выполнены наклонными под углом , но перпендикулярно наклонной поверхности передней грани 12 перьев ножа 6. Ножи 4 и 6 двухсторонние выполнены в виде крестовины, имеющей четыре пера (лезвия). На фиг. 2 показана схема воздействия наклонной поверхности передней грани пера ножа 6 на продукт в направлении, перпендикулярном к ней, - с силой нормального давления , вдоль этой поверхности - с силой трения Т, причем Т, где- коэффициент трения продукта о поверхность ножа. Направление силысовпадает с осями отверстий перфорации выходной решетки 7 при сохранении острого углана рабочей поверхности решетки. Силанаправлена перпендикулярно относительно наклонной поверхности передней грани 12 пера ножа 6 под углом 90. Силапродвигает продукт через отверстия перфорации выходной решетки 7, а сила трения Т тормозит движение продукта вдоль рабочей камеры. Принцип работы заключается в следующем. Продукт, предварительно порезанный кусочками массой 50500 г, подается в корпус 1, где захватывается вращающимся шнеком 2 и транспортируется им к режущим инструментам. По мере продвижения продукт за счет уменьшения шага витков шнека уплотняется и подходит к рабочим инструментам в виде сплошной массы, проходит через крупные отверстия подрезной решетки 3 и отрезается от основной массы ее режущими кромками и вращающимся ножом 4. Затем предварительно измельченный продукт вдавливается в отверстия приемной ножевой решетки 5. При входе и выходе продукта из отверстий приемной решетки 5 происходит его разрезание режущими кромками второго двухстороннего ножа 6 и выходными кромками отверстий приемной ножевой решетки 5. За счет постоянного подпора продукт прижимается к плоскости выходной решетки 7, где происходит его дальнейшее измельчение. С помощью наклонных передних граней 11 и 12 перьев ножей 4 и 6 осуществляется дополнительный подпор продукта в зоне плоскостей резания , , , причем за счет того, что угол наклона передних граней перьев ножей увеличивается по ходу движения продукта, т. е. 43 и 32 , этот эффект усиливается и частично компенсируется потеря давления при прохождении продукта через подрезную решетку 3. В выходной решетке 7 отверстия выполнены наклонными относительно плоскости резания(относительно рабочей поверхности) под острым углом , по перпендикулярно наклонной поверхности передней грани 12 пера ножа 6 (90) режущими кромками в сторону, противоположную вращению ножа. В этом случае силанормального давления на продукт поверхности 12 пера ножа 6 совпадает с осями отверстий перфорации выходной ножевой решетки 7 (см. фиг. 2) и напрямую, без дополнительных движений, проталкивает продукт через отверстия в решетке, что и необходимо для эффективной работы устройства, так как именно выходная решетка 7 представляет основное гидравлическое сопротивление при движении продукта. Более качественному резанию способствует и то обстоятельство, что режущие кромки отверстий образуют острый уголс рабочей поверхностью (см. фиг. 2). В этом случае величина округления режущей кромки в процессе резания и износа решетки будет меньше по сравнению с прямым расположением отверстий. Если перфорации выходной решетки 7 выполнены наклонными, но не перпендикулярно поверхности передней грани 12 перьев ножа 6, то в этом случае сила нормального давленияне совпадает с осями отверстий и продукт будет дополнительно сдавливаться, сжиматься и перемещаться, прежде чем он попадет в отверстие, что и приведет к снижению эффективности работы устройства. Технико-экономический эффект проявляется в повышении производительности и улучшении качества готового сырья при стабильности энергозатрат. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.