УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ПЛАСТА ИЗ ЛИПКОЙ КОНДИТЕРСКОЙ МАССЫ Российский патент 1994 года по МПК A23G3/00 

Изобретение относится к устройствам для резания пластов из кондитерских масс из корпуса заданной формы, обладающих повышенной липкостью.

Известно устройство для резки пласта из липкой кондитерской массы, состоящее из станины, ленточного транспортера, гильотинного механизма с ножами продольной и поперечной резки, механизма удаления отрезанных корпусов [1] .

Недостатками этого устройства являются низкое качество отрезанных корпусов, вызванное слипанием разрезанных корпусов между собой, налипанием продукта на режущие элементы, повышенный расход энергии и сахарной пудры, низкая производительность и необходимость использования ручного труда для разделения слипшихся между собой отдельных корпусов.

В известном устройстве [2] , принятом за прототип и состоящем из станины, ленточного транспортера ножевых механизмов для одновременной продольной и поперечной резки, в качестве режущих элементов использованы гильотинные ножи. При резании ножи, установленные в ножевом блоке, опускаются по вертикали до полотна транспортера, затем происходит их подъем (т. е. осуществляется возвратно-поступательное движение). При этом разрезанные корпусы продукта находятся зажатыми между боковыми поверхностями смежных ножей и движутся вместе с ножевым блоком. Далее ножевой блок выходит из направляющих и осуществляет поворот сначала на 45^о, затем на 30^о. В момент этого поворота происходит выталкивание зажатых корпусов толкателями: сначала короткими, а затем длинными (для избежания слипания соседних корпусов в момент их выхода из полостей, образованных боковыми поверхностями смежных ножей). Толкатели также снабжены приводом. После этого режущий блок возвращается в исходное положение.

Недостатками данного устройства является следующее.

Отрезанные от пласта корпусы продукта не отделяются сразу непосредственно после разрезания, а находятся в зажатом между боковыми поверхностями ножей длительное время (по сравнению со временем рабочего цикла механизма). Это вызывает повышенную адгезию материала к контактирующим поверхностям ножей.

При выталкивании заклиненных и прилипших корпусом из межножевых зазоров происходит размазывание слоя липкого продукта по боковым поверхностям ножей и его режущим кромкам. Это приводит к отклонениям от заданной формы и существенно снижает качество поверхностей среза, т. е. качество продукта.

Это явление также ведет к прогрессивному налипанию материала на режущих кромках и, как следствие, к возрастанию усилий резания и затрат энергии при резании.

Возвратно-поступательное движение ножевого блока также не является экономичным видом движения (например, по сравнению с ротационным), так как помимо рабочего хода (полезная часть пути рабочего органа) необходимо осуществлять остановы ножевого блока, его обратный ход, снова останов и затем повторный рабочий ход. Кроме этого в данном устройстве ножевой блок осуществляет кроме холостого хода еще и дополнительное движение - поворот для выдавливания отрезанных корпусов. Это также увеличивает затраты энергии, а если еще учесть, что толкатели также имеют привод, то можно констатировать, что общие затраты энергии на привод рабочих органов устройства существенно превышает ту часть энергозатрат, которая необходима непосредственно для отделения корпусов от пласта.

Устройство имеет сложный привод, так как ножевой блок движется по сложной траектории, а необходимость выталкивания корпусов заставляет приводить в самостоятельное движение группу толкателей. Сложность привода рабочих органов обуславливает более высокие затраты на изготовление, наладку, регулировку механизмов и их ремонт.

Производительность данного устройства сравнительно мала, так как только малая часть рабочего цикла режущего устройства затрачивается непосредственно на основной процесс - разрезание продукта.

Таким образом, недостатками устройства-прототипа являются:
- низкая производительность;
- низкое качество поверхностей среза готового продукта;
- отсутствие необходимой степени очистки рабочих поверхностей режущих органов от материала, обладающего повышенными адгезионными свойствами;
- сложность конструкции и привода устройства;
- высокие удельные энергозатраты.

Целью изобретения является улучшение качества резки и повышение надежности работы устройства.

Цель достигается тем, что устройство содержит станину, ленточный шаговый транспортер для подачи пласта к механизму резки, который включает приспособления для поперечной резки пласта на жгуты и резки жгутов на отдельные корпуса. При этом приспособление для поперечной резки пласта на жгуты выполнено из двух вертикальных валов, на которых закреплены приводные элементы, с закрепленными на их концах бесконечными тяговыми элементами, вертикальной режущей струны, концы которой зафиксированы на тяговых элементах и сообщены посредством роликов с прямолинейными направляющими на станине, втулки для очистки струны от налипшей кондитерской массы, подпружиненно закрепленной на тяговом элементе с возможностью скольжения по струне и снабженной роликом для взаимодействия с профильной направляющей на станине, штока, укрепленного на тяговых элементах параллельно режущей струне и оснащенного планкой для отгибания отрезаемого жгута, и двух противолезвий, установленных на выходном торце ленточного шагового транспортера для контакта с режущей струной. Приспособление для резки жгутов на отдельные корпуса выполнено в виде барабана с закрепленными между его торцами режущими струнами и стержнями для выталкивания отрезанных корпусов. Устройство снабжено конвейером для отвода отдельных корпусов и транспортером для подачи отрезанных жгутов к приспособлению для резки их на отдельные корпуса, установленным под ленточным шаговым транспортером, перпендикулярно к нему и сообщенным с последним посредством наклонной пластины, в верхней части которой шарнирно укреплена планка для поддержания отрезаемого жгута.

Признаки заявляемого устройства, указанные в отличительной части формулы изобретения, обладают существенными отличиями, поскольку им не известны обладающие аналогичной совокупностью признаков устройства для резания кондитерских изделий с повышенными адгезионными свойствами.

Изобретение поясняется фиг. 1-4. На фиг. 1 показана общая схема устройства; на фиг. 2 - вид спереди на приспособление для поперечной резки пласта на жгуты; на фиг. 3 - вид спереди на приспособление для резки жгутов на отдельные корпуса.

На чертежах обозначено: 1, 2 - ленточный шаговый транспортер; 3 - пласт продукта; 4, 5 - противолезвия; 6 - струна; 7, 8 - бесконечные тяговые элементы; 9, 10 - приводные элементы; 11 - валы вертикальные; 12, 13 - ролики (фиксирующие); 14, 15 - направляющая прямолинейная; 16 - втулка очищающая; 17 - ролик (отклоняющий); 18 - направляющая профильная; 19 - пружина; 20 - шток; 21 - планка отгибающая; 22 - планка поддерживающая; 23 - пластина наклонная; 24 - жгут продукта; 25 - транспортер подачи жгутов на резку; 26 - барабан резки жгутов; 27 - струны резки жгутов; 28 - стержни; 29 - готовый корпус; 30 - конвейер для отвода отдельных корпусов.

Устройство работает следующим образом.

Пласт продукта (например, рахат-лукума) укладывают на насыпанную сахарной пудрой ленту шагового конвейера 1 и выдвигается этим транспортером на один шаг, равный ширине готового продукта. Для лучшей фиксации пласта при резании он прижимается транспортером 2. Выступающий за пределы верхнего 5 и нижнего 4 противолезвия пласт отрезается движущейся параллельно кромке противолезвий вертикальной струной. Струна движется совместно с верхним 7 и нижним 8 гибкими бесконечными тяговыми элементами, на которых она закреплена. Гибкие тяговые элементы (например, цепи) приводятся элементами 9 и 10 (например, звездочками). В процессе резания пласта 3 непосредственно сразу после внедрения струны в продукт с верхней его поверхностью входит в контакт планка 21, которая укреплена на штоке 20, двигающемся также под действием гибких элементов 7 и 8. Эта планка отгибает отрезаемую часть жгута от основного пласта таких образом, что после окончания резания отрезанный жгут 24 падает вниз на поверхность поддерживающей планки 22, находящейся в этот момент в верхнем положении. Затем данная планка под действием привода поворачивается и ее плоскость совмещается с наклонной плоскостью 23. При этом отрезанный жгут под действием силы тяжести скатывается вниз и попадает на постоянно движущийся транспортер 25. Поверхности пластины 23 и планки 22 обсыпаны сахарной пудрой и при движении по ним свежеотрезанные поверхности жгута 24 покрываются ею. Далее жгут 24 транспортером 25 подается в зону его первичной резки, которая осуществляется вращающимся барабаном поперечной резки 26. Режущими элементами являются струны 27, укрепленные на барабане 26. После начала внедрения струны в разрезаемый жгут на него начинает воздействовать отгибающий стержень 28. Это позволяет отделить свежеразрезанные поверхности одну от другой. После окончания резания готовый корпус 29 под действием стержня 28 падает на конвейер 30 готовой продукции. В процессе отрезания жгут 24 от пласта 3 на струну воздействует определенное усилие, что может ее деформировать. Для избежания этого служат укрепленные на тяговых элементах 7 и 8 ролики 12 и 13, которые в зоне резания входят в контакт с поверхностями направляющих 14 и 15 и фиксируют расстояние между гибкими тяговыми элементами 7 и 8, т. е. обеспечивают необходимое натяжение струны 6. Для постоянной очистки налипающего на струну массы материала служит втулка 16, которая скользит по струне под действием ролика 17, входящего при движении струны в контакт с профильной направляющей 18. После движения втулки 16 до крайнего нижнего ее положения она возвращается в исходное положение под действием пружины 19. Назначение поддерживающей планки 22 заключается в следующем. При отрезании жгута 24 планка 21 начинает отгибать отрезанную часть, которая под действием силы тяжести начинает обвисать и в конце резания жгут может занять вертикальное положение. После окончания резания он может упасть и двигаться по наклонной плоскости 23 хаотично, т. е. беспорядочно. Для ориентированной фиксации отрезанного жгута, чтобы он впоследствии занял свое положение на ленте транспортера 25 вдоль его, служит планка 22.

Особенностью узла поперечной резки является то, что струна 27 вращается по окружности радиусом R вместе с барабаном 26 и внедряется в материал по траектории окружности. При неподвижном в процессе резания жгута такое разрезание возможно с необходимым качеством среза. Однако жгут с постоянной скоростью V_л транспортером 25 подается в зону резания. Т. е. при входе струны в материал жгута она будет его тормозить и плоскость среза может быть неперпендикулярна нижней и верхней поверхности жгута 24. Это, несомненно, снизит качество продукции. Чтобы избежать этого при использовании барабанного струнного механизма, необходимо, чтобы составляющая скорость струны в направлении движения жгута 24, находящегося на транспортере 25, и скорость этого жгута была равна. С этой целью необходимо центр вращения барабана 26 установить таким образом, чтобы при нахождении струны в центре жгута угол α, образованный горизонталью и радиусом, определяющим положение в струны, должен быть вполне определенным (фиг. 2).

По сравнению с известным устройством-прототипом преимущества заявляемого технического решения заключается в следующем.

1. Отрезанные от пласта продукта жгуты и от жгута готовые изделия отделяются сразу непосредственно после разрезания. Это исключает слипание поверхностей среза и гарантирует высокое качество изделий.

2. Конструкция устройства исключает заклинивание отрезанных изделий и последующее их выталкивание; что также повышает качество поверхностей среза;
3. Затраты энергии на процесс резания и привод механизмов устройства минимальные. Это объясняется следующим:
- удельные энергозатраты при резании струной существенно ниже, чем при резании гильотинными ножами;
- реализация вращательных движений рабочих органов вместо возвратно-поступательных позволяет также снизить затраты энергии;
- в заявляемой конструкции отсутствуют затраты энергии на дополнительные движения рабочего органа и на выталкивание отрезанных корпусов.

Устройство имеет простой привод рабочих органов, движущихся по простым траекториям. Режущим элементом является струна, которая не нуждается в заточке режущих кромок, ее замена является несложной операцией. Это снижает затраты на изготовление, наладку, регулирование, обслуживание и ремонт механизмов и, как следствие, повышает их надежность.

Высокая производительность данного устройства обусловлена тем, что основная часть рабочего цикла режущих устройств затрачивается непосредственно на осуществление основного процесса - резания продукта (отсутствуют затраты времени на дополнительные движения рабочих органов и на процесс выталкивания отрезанных изделий).

Очистка режущего элемента - струна от налипшего материала проста и эффективна.

Таким образом, преимуществами заявляемой конструкции является:
- высокая производительность;
- высокое качество поверхностей среза готового продукта;
- простота и эффективность очистки рабочих поверхностей режущих элементов;
- простота конструкции и привода устройства;
- низкие удельные энергозатраты;
- возможность получения корпусов заданной формы.

Ожидаемый (расчетный) годовой экономический эффект от используемого технического решения по сравнению с прототипом определяется по известной методике.

Использование: при резке пласта из липкой кондитерской массы. Сущность изобретения: устройство состоит из ленточного подающего шагового транспортера, приспособлений для поперечной резки пласта на жгуты и для резки жгутов на отдельные корпусы, сообщенных между собой посредством наклонной пластины, в верхней части которой укреплена планка для поддержания отрезаемого жгута. Приспособление для поперечной резки пласта на жгуты выполнено из двух вертикальных валов с закрепленными на их концах бесконечными тяговыми элементами, вертикальной режущей струны, концы которой зафиксированы на тяговых элементах и сообщены посредством роликов с прямолинейными направляющими на станине, втулки для очистки струны от налипшей кондитерской массы, подпружиненно закрепленной на тяговом элементе с возможностью скольжения по струне и снабженной роликом для взаимодействия с профильной направляющей на станине, штока, укрепленного на тяговых элементах параллельно режущей струне и оснащенного планкой для отгибания отрезаемого жгута и двух противолезвий, установленных на входном торце ленточного шагового транспортера для контакта с режущей струной. Приспособление для резки жгутов на отдельные корпусы выполнено в виде барабана с закрепленными между его торцами режущими струнами и стержнями для выталкивания отрезанных корпусов. 4 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ПЛАСТА ИЗ ЛИПКОЙ КОНДИТЕРСКОЙ МАССЫ, включающее станину , механизм резки пласта на отдельные корпуса и ленточный шаговый транспортер для подачи пласта к механизму резки, отличающееся тем, что, с целью улучщения качества резки и повышения надежности в работе устройства, механизм резки пласта на отдельные корпуса включает приспособления для поперечной резки пласта на жгуты и резки жгутов на отдельные корпуса, при этом приспособление для поперечной резки пласта на жгуты выполнено из двух вертикальных валов с закрепленными на их концах бесконечными тяговыми элементами, вертикальной режущей струны, концы которой зафиксированы на тяговых элементах и сообщены посредством роликов с прямолинейными направляющими на станине, втулки для очистки струны от налипшей кондитерской массы, подпружиненно закрепленной на тяговом элементе с возможностью скольжения по струне и снабженной роликом для взаимодействия с профильной направляющей на станине, штока, укрепленного на тяговых элементах параллельно режущей струне и оснащенного планкой для отгибания отрезаемого жгута, и двух противолезвий, установленных на выходном торце ленточного шагового транспортера для контакта с режущей струной, а приспособление для резки жгутов на отдельные корпуса выполнено в виде барабана с закрепленными между его торцами режущими струнами и стержнями для выталкивания отрезанных корпусов, устройство снабжено конвейером для отвода отдельных корпусов и транспортером для подачи отрезанных жгутов к приспособлению для резки их на отдельные корпуса, установленным под ленточным шаговым транспортером перпендикулярно ему и сообщенным с последним посредством наклонной пластины, в верхней части которой шарнирно укреплена планка для поддеражния отрезаемого жгута.