Устройство мясорубки

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Смоляк Виктор Владимирович(72) Автор Смоляк Виктор Владимирович(73) Патентообладатель Смоляк Виктор Владимирович(57) 1. Устройство мясорубки, содержащей соединенные между собой механический привод и головку-мясорубку, цилиндрический корпус которой снабжен загрузочным отверстием, над которым расположена загрузочная чаша, в корпусе соосно с ним установлен шнек, со стороны загрузочной чаши соединенный с механическим приводом его вращения, внутренняя поверхность корпуса снабжена канавками, расположенными вдоль его оси, на шнеке закреплен многоперовой нож, приведенный в контакт с ножевой решеткой,неподвижно установленной внутри корпуса и прикрепленной к нему торцевой гайкой, отличающееся тем, что в передней части корпуса дополнительно установлен подрезной нож, снабженный фигурными коническими отверстиями, а в задней его части установлена втулка с буртиком из износостойкого материала для хвостовой части шнека, ось загрузочной полости смещена относительно оси внутренней рабочей полости, канавки ограничены ребрами, расположенными по винтовой линии, а гребень на шнеке закреплен так, что образует продольную винтовую канавку с переменным шагом, ширина Н первого витка которой составляет 10,4160,(1) где 1 - ширина первой по ходу движения продукта винтовой канавки шнека по его наружному диаметру 0 - длина рабочей части шнека 0,416 - коэффициент пропорциональности, Фиг. 1 40102007.12.30 а ширина каждой последующей винтовой канавки шнека составляет Н 1/(1,272)-1,(2) где- порядковый номер винтовой канавки шнека Н - ширина -й винтовой канавки шнека по наружному диаметру 1,272 - коэффициент пропорциональности,при этом подвижный подрезной нож выполнен двусторонним. 2. Устройство мясорубки по п. 1, отличающееся тем, что многоперовой нож выполнен четырехперовым. Полезная модель относится к машиностроению, в частности к пищевой промышленности, а более конкретно - к устройствам для измельчения продуктов главным образом животного происхождения. Может быть использована для получения фарша на пищевых предприятиях и в быту из мяса и мясных продуктов, а также из рыбы и рыбных продуктов. Известно устройство мясорубки аналогичного назначения 1. Оно содержит рабочую емкость для продукта с отверстием в днище, в котором помещен вертикальный вал. Нижний конец вала вне рабочей емкости соединен с приводом, а на верхнем его конце непосредственно у днища установлены неподвижные относительно вала ножи. Рабочая емкость закрыта крышкой с закрепленным на ней дозатором. Основным недостатком устройства является его низкая производительность. Объясняется это тем, что для обеспечения работы перед включением затрачивают рабочее время на предварительное измельчение мяса для дозатора, что снижает производительность устройства. Есть и другие недостатки отсутствует возможность регулирования фракционного состава измельчаемого продукта, устройство является измельчителем периодического действия. Оно малопроизводительно в сравнении с устройствами проходного принципа действия. Известно устройство мясорубки, содержащее набор ножевых решеток и горизонтально расположенный цилиндрический полый корпус. Внутренняя поверхность корпуса снабжена направляющими канавками, расположенными вдоль оси. Корпус с одной стороны снабжен загрузочным отверстием, а с другой стороны наружной резьбой. Над отверстием расположен бункер 2. Со стороны бункера в полом цилиндрическом корпусе соосно с ним установлен однозаходный шнек, соединенный с механическим приводом его вращения. С другой стороны на нем неподвижно закреплен нож с четырьмя лепестками. Нож контактирует с одной из ножевых решеток, неподвижно установленной внутри полого цилиндрического корпуса. Ножевая решетка снабжена сквозными отверстиями по всей поверхности и прикреплена к корпусу торцевой гайкой. Недостатком устройства является его низкая производительность. Наиболее близкой по технической сущности является мясорубка 3, которая для передачи шнеку вращательного движения содержит механический привод. Со стороны механического привода корпус снабжен загрузочным отверстием, вертикально над которым расположен бункер загрузки. С другой стороны на корпусе выполнена наружная резьба. 2 40102007.12.30 Бункер загрузки предназначен для загрузки мяса и подачи его в корпус. На оси шнека в передней части цилиндрического корпуса установлен многоперовой нож, лезвия которого приведены в контакт с ножевой решеткой по всей ее поверхности. В решетке выполнены сквозные отверстия. Шнек установлен в полом цилиндрическом корпусе, внутренняя поверхность которого снабжена канавками, расположенными вдоль оси корпуса, предназначен для передвижения мяса вдоль корпуса от бункера загрузки на измельчение. Нож выполнен четырехперовым и установлен неподвижно относительно шнека с возможностью снятия и замены. Ножевая решетка (набор решеток) установлена внутри цилиндрического корпуса неподвижно относительно корпуса и крепится к нему торцевой гайкой. Периодические остановки привода и шнека снижают производительность устройства. Этого не бывает, когда нагрузка на шнек номинальная. Задача полезной модели - повышение производительности устройства. Поставленная задача решается так. Мясорубка содержит привод и головку-мясорубку. Корпус оборудован загрузочной чашей. В нем установлены шнек и привод вращения. Вдоль оси корпус снабжен канавками. На шнеке установлены многоперовой нож и ножевая решетка, закрепленная торцевой гайкой. Дополнительно установлен (двусторонний) подрезной нож с фигурными коническими отверстиями. Шнек оснащен в хвостовой части втулкой из износостойкого материала. Оси загрузочной и внутренней рабочей полостей смещены. Ребра канавок расположены по винтовой линии, а гребень на шнеке образует винтовую канавку с переменным шагом. Ширина первого витка составляет 10,4160, где Н 1 - ширина первой по ходу движения винтовой канавки 0 - длина рабочей части шнека. Ширина следующей винтовой канавки - НН 1/(1,272)-1, где- номер канавки Н - ширина -й винтовой канавки а 0,416 и 1,272 -коэффициенты пропорциональности. Из анализа уровня техники видно, что аналоги заявленного устройства, идентичные его существенным признакам, отсутствуют. Устройство мясорубки пояснено чертежами, где на фиг. 1 представлено устройство головки-мясорубки, вид с разрезом на фиг. 2, 3 и 4 показаны винтовые канавки корпуса,смещение загрузочного отверстия и вид Б, увеличено на фиг. 5 и 6 приведены шнек и ребро шнека на фиг. 7 показана хвостовая часть шнека на фиг. 8, 9 - показан подрезной нож и он же в разрезе а на фиг. 10, 11 и 12 приведены разные виды многоперового ножа. Головка-мясорубка содержит корпус 1 с загрузочной горловиной. Полость корпуса 1 предназначена для продвижения мяса от загрузочной горловины в сторону режущих инструментов, где происходит его измельчение до состояния фарша. Для этого полость оборудована набором специальных приспособлений, в совокупности образующих канал продвижения и переработки продукта. В полости корпуса 1 размещен однозаходный шнек 2 и подрезной нож 3. На шнеке 2 установлен с возможностью совместного вращения многоперовой (четырехперовой) нож 4. Подрезной нож 3 и ножевая решетка 5 установлены по обе стороны подвижного многоперового ножа 4 неподвижно относительно корпуса 1, снабженного накидной гайкой 6,которая обеспечивает плотное прилегание режущих инструментов (ножей и решеток) друг к другу. Внутренняя поверхность полости цилиндрического корпуса 1 снабжена канавками,расположенными вдоль оси корпуса 1. Для этого полость корпуса 1 оборудована пазами и ребрами 7. От 6 до 8 соответственно пазов и ребер 7 равномерно распределены на всей длиневнутренней поверхности полости. Особенность заключается в изготовлении пазов и ребер 7 по винтовой линии с шагом к(400-450) мм. Высотаребра 7 соответствует глубинепаза, при этом(3-4) мм. Ребро 7 в верхней части имеет ширину 1, где 1(4-6) мм, и расширяется в сторону корпуса под углом , где(45-60). 3 40102007.12.30 Шнек 2 имеет продольную винтовую канавку, причем вдоль шнека 2 уместилось три ее витка. Витки отстоят друг от друга с шагом Н. Шаги Н 1, Н 2, Н 3 между витками уменьшаются в сторону режущего инструмента. От размеров шага Н 1, Н 2, Н 3 зависит эффективность работы шнека 2 по равномерной подаче перерабатываемого продукта. Винтовая канавка шнека 2 рассчитывается по формуле 10,4160,(1) где 1 - ширина первой по ходу движения продукта винтовой канавки шнека по его наружному диаметру 0 - длина рабочей части шнека 0,416 - коэффициент пропорциональности. Ширину каждой последующей винтовой канавки шнека можно вычислить по формуле Н 1/(1,272)-1,(2) где- порядковый номер винтовой канавки шнека Н - ширина -й винтовой канавки шнека по наружному диаметру 1,272 - коэффициент пропорциональности. На фиг. 6 показан гребень винтовой канавки, соединенный с основанием шнека 2. Уменьшение ширины В гребня шнека 2 на его вершине до значения В(2,53,5) мм и уменьшение угланаклона сопряжения до значения(12) позволяют увеличить объем межвитковых пространств в местах расположения первого, второго и третьего витков шнека 2. Определение ширины винтовых канавок по формулам (1) и (2), улучшение конструкции гребня 8 позволяют получить равные значения коэффициентов уплотнения (сжатия) продукта по всей рабочей длине шнека 2. Такое изготовление шнека 2 позволяет а) осуществить плавную подачу продукта переработки без нарушения его структуры б) увеличить скорость продавливания перерабатываемого продукта и соответственно производительность машины. Корпус головки-мясорубки имеет загрузочную полость с загрузочным отверстием. Ось загрузочной полости смещена по отношению к оси полости цилиндрического корпуса 1 на величину 1(510) мм. Загрузочное отверстие при смещении относительно внутренней рабочей полости должно иметь плавный переход радиусом(3538) мм. Данное решение в совокупности с винтовыми канавками на поверхности корпуса и гребнем шнека необходимо для предотвращения проворота продукта при его подаче к режущему инструменту и для плавного перемещения продукта без нарушения его структуры. Головка-мясорубка имеет и другие конструктивные особенности, связанные со шнеком 2. В задней части полости корпуса мясорубки запрессована втулка 9 с буртиком из износостойкого материала. При работе головки - мясорубки под нагрузкой шнек 2 под действием сил, противодействующих силам резания, упирается в торец втулки и замыкается на нее, передавая туда осевое усилие. Это позволяет не нагружать в осевом направлении вал 10 мотор-редуктора, который передает вращение от двигателя к шнеку 2 мясорубки. Это также позволяет не нагружать в осевом направлении подшипники 11 моторредуктора и обеспечивает долговечность его работы. На выходе из полости установлены ножи для измельчения продукта. Подрезной нож 3 предназначен для предварительного измельчения перерабатываемого продукта. Он содержит три паза сложной конфигурации. Каждый паз образован тремя коническими отверстиями. Отверстия выполнены с перекрытием. Это позволяет дополнительно получить режущие кромки на его поверхности А. Нож является самозатачиваемым. При изменении в результате износа толщины ножа режущая кромка, образованная коническими отверстиями Д 1 и Д 2, соответственно Д 1(1215) мм, Д 2(1719) мм, практически не изме 4 40102007.12.30 няется, происходит самозатачивание режущей кромки. Полностью исключается необходимость производить заточку подрезного ножа 3. Подвижный нож выполнен двусторонним и предназначен для окончательного измельчения продукта. Конструкция пера ножа в сечении А-А фиг. 12 имеет радиус(23) мм, на глубине(23) мм, по толщине ножа 1(68) мм и, имея острую кромку, обеспечивает самозатачивание этих режущих кромок. Полностью исключается необходимость производить заточку инструмента. Мясо обладает эластичностью, оно вдавливается в отверстия ножевой решетки и отрезается четырехперовым ножом в местах вдавливания, измельчаясь до определенного фракционного состава. Непрерывное прохождение отрезанных кусочков сквозь отверстия ножевой решетки обеспечивает при стабильном процессе резания рост производительности. Это происходит за счет снижения потерь рабочего времени на разборку, очистку и сборку оборудования в процессе выполнения технологической операции. Учитывая вышеуказанные улучшения конструкции корпуса головки-мясорубки, шнека головки-мясорубки, подрезного ножа, рабочего ножа можно произвести расчет производительности н мясорубки для механизмов непрерывного действия по формуле(4) 00 ,4 здесь 0 диаметр отверстий, 0 - количество отверстий ножевой решетки- коэффициент использования площади отверстий ножевой решетки, через которые производится продавливание измельченного продукта,0,70,8 0 - объемный вес обрабатываемого продукта 0 - скорость продавливания продукта через отверстия ножевой решетки. Эту скорость можно определять как скорость перемещения гайки вдоль оси винта 0 н вв ,(5) 2 где- угловая скорость винта,/30 н - наружный радиус винтовой нарезки винта в - внутренний радиус винтовой нарезки винта- угол подъема винтовой нарезки последнего витка- угол профиля рабочей поверхности последнего витка в - коэффициент проворачивания продукта вместе с винтом.(6) в( - пр)/. Коэффициент в определяют экспериментально. Он зависит от конструктивного оформления внутренней поверхности камеры для обработки. Практически для мясорубок в 0,350,4. Корпус и шнек головки-мясорубки выполнены из материала, разрешенного для соприкосновения с пищевыми продуктами. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.