УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПОЛНЕНИЯ БАНОК ПРОДУКТОМ Российский патент 1995 года по МПК B65B25/06 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для наполнения банок пищевыми продуктами (рыбой, мясом) при производстве рыбных консервов и пресервов, а также мясных консервов, и может быть использовано преимущественно на рыбоконсервных предприятиях и судах рыбопромыслового флота.

Известно устройство для наполнения банок продуктом, содержащее продуктопровод с виброприводом, установленный под продуктоводом мерный стакан, исполнительный механизм, выходное звено которого включает вертикальный вал, отрезной нож - заслонку, выталкиватель продукта и питатель банок, включающий направляющую, приспособление для фиксирования банок и толкатель.

Основным недостатком устройства являются длительность процесса срабатывания питателя банок, ограничивающая его производительность, усложненность привода питателя и значительные габариты последнего.

Указанные недостатки питателя банок уменьшают производительность устройства, а также его надежность.

Целью изобретения является повышение производительности устройства, упрощение конструкции питателя и, следовательно, повышение его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для наполнения банок продуктом дополнительно снабжено профильным копиром, установленным в приводе приспособления для фиксирования банок, и дополнительным приводным вертикальным валом, на котором соосно укреплены профильный копир и толкатель банок. Последний укреплен с возможностью поворота относительно вертикальной оси и служит как для подачи пустой банки из направляющей в позицию наполнения, так и для вывода ее из устройства.

При этом длина толкателя определяется из выражения:
R = -r где R - длина толкателя;
r - радиус банки;
L - расстояние от оси вращения толкателя до средней линии туннеля (направляющей) для банок, при этом положение оси вращения толкателя соответствует координате, при которой в момент начала взаимодействия толкателя с банкой между средней линией туннеля и толкателем обеспечивается прямой угол.

Устройство снабжено также диском, укрепленным на дополнительном вертикальном валу. Причем для повышения удобства в обслуживании копир смонтирован на диске и имеет фланец с резьбовыми отверстиями, а диск - сквозные пазы в виде дуг.

Такое выполнение обеспечивает возможность регулирования установки копира при наладке. Выполнение толкателя банок в виде стержня, вращающегося с постоянной скоростью, исключает инерционные нагрузки, что позволяет уменьшить время срабатывания толкателя до значений, при которых операция подачи банок под стакан перестает быть лимитирующей, т.е. перестает увеличивать период рабочего цикла как питателя, так и устройства в целом. Это способствует повышению производительности устройства.

Введение профильного копира в приспособление для фиксирования банок в позиции наполнения (под мерным стаканом) позволяет иметь совокупность толкателя и копира, размещенных на одном вертикальном дополнительном валу, в результате которой уменьшается число конструктивных элементов и кинематических пар питателя банок, что упрощает конструкцию последнего и повышает его надежность и КПД.

Наиболее благоприятные условия подачи пустой банки в позицию наполнения обеспечиваются, если сила действия толкателя на банку в начале их контакта направлена вдоль средней линии туннеля. Другими словами, необходимо, чтобы в момент начала взаимодействия толкателя с банкой угол между толкателем и средней линией туннеля был прямым. В питателе предлагаемого устройства для обеспечения прямого угла ось вращения толкателя установлена на прямой линии, которая является перпендикуляром к средней линии туннеля и касательной к боковой поверхности пустой банки, находящейся в исходном положении.

В предлагаемом устройстве длина толкателя банок соответствует приведенной выше формуле. Толкатель такой длины перестает взаимодействовать с банкой в момент, когда она оказывается в позиции наполнения (соосно с мерным стаканом), при этом ранее наполненная рыбой банка оказывается выведенной из устройства.

Вращающийся толкатель, длина которого соответствует предложенной формуле, а координата оси вращения соответствует указанным требованиям, обеспечивает высокую точность подачи пустой банки в позицию наполнения и надежность быстродействия питателя при любой производительности устройства.

Использование диска в качестве основания для профильного копира упрощает операцию ориентированной установки копира при наладке. Кроме того, на участке нижнего выстоя стола для банок поверхность диска служит рабочим профилем (с минимальным радиус-вектором) для ролика стола.

Это позволило выполнить копир не в виде кольца (в плане), а в виде дуги, и обеспечило технологичность его изготовления.

На фиг.1 изображена кинематическая схема устройства; на фиг.2 - устройство, вид спереди; на фиг.3 - то же, вид сзади; на фиг.4 - компоновка толкателя и профильного копира на валу; на фиг.5 - схема к расчету длины толкателя.

Устройство содержит продуктовод 1 с виброприводом 2 и мерным стаканом 3, исполнительный механизм 4 с ножом-заслонкой 5 для отрезания порции продукта, питатель 6 и привод 7.

Вибропривод 2 продуктовода 1 включает две закрепленные на кронштейне упругие пластины, к которым подвешен продуктовод, шатун, эксцентриковый кривошип 8, зубчатую передачу и электродвигатель 9. Элементы вибропривода 2 смонтированы на верхней плите 10 рамы 11 устройства. Мерный стакан 3 смонтирован под продуктоводом 1 соосно с последним и жестко закреплен на кронштейне, который крепится к нижней поверхности плиты 10. Форма проходного сечения стакана 3 соответствует форме выходного сечения продуктовода 1.

В передней и боковых стенках мерного стакана 3 в нижней его части имеются две сквозные прорези - верхняя и нижняя, которые лежат в плоскостях, перпендикулярных к оси стакана, и частично входят в утолщенную часть его задней стенки. В боковых стенках стакана 3 под верхней прорезью имеются два сквозных паза U-образной формы, а верхняя часть стакана со стороны задней стенки снабжена ребром жесткости.

Исполнительный механизм 4 включает два зубчатых колеса - ведущее, насаженное на горизонтальный вал привода 7, и ведомое, насаженное на вертикальный вал 12, который является выходным звеном механизма. На валу 12 смонтированы нож-заслонка 5 и выполненная в виде фигурного диска нижняя заслонка 13, которые служат для взаимодействия с продуктом через прорези в стакане 3.

Режущая кромка ножа-заслонки 5 выполнена криволинейной и имеет форму спирали Архимеда, на нижней плоскости ножа-заслонки закреплен выталкиватель порции продукта из мерного стакана 3 в банку. Выталкиватель имеет форму клина, который выполнен в виде дуги, радиус кривизны которой соответствует расстоянию от оси ножевого вала 12 до оси меpного стакана 3, а высота клина в наибольшем сечении соответствует высоте сквозного паза в боковой поверхности стакана. Выталкиватель установлен со смещением относительно ножа в направлении, противоположном его вращению.

В состав питателя 6 банок входят течка 14 для банок, направляющая (туннель) 15, приспособление 16 для фиксирования банок в позиции наполнения и толкатель 17.

Течка 14 является накопителем пустых банок перед устройством для наполнения банок продуктом и представляет собой прутковый наклонный канал для движения банок под действием собственного веса.

Направляющая 15 для ориентированного перемещения банок имеет прямоугольное проходное сечение, величина которого может изменяться в зависимости от номера (размера) наполняемых банок. Днище, боковые стенки и верхняя крышка направляющей 15 выполнены с возможностью фиксирования их в различных положениях.

Приспособление 16 для фиксирования банок в позиции наполнения включает укрепленный на вертикальном дополнительном валу 18 профильный копир 19 с вертикально расположенным толкателем и фигурным диском 20 (фиг.1), консольно укрепленные с внешней стороны боковых стенок направляющей 15 две плоские пружины, концы которых через окна в стенках входят внутрь направляющей.

Вертикальный вал 18 кинематически связан с горизонтальным валом привода 7 устройства посредством двух пар конических зубчатых колес (фиг.1). Копир 19 выполнен в виде дуги (в плане), укрепленной на диске 21, насаженном на вал 18, причем копир снабжен фланцем 22 с резьбовыми отверстиями для крепления его к диску, а диск имеет сквозные пазы 23 в виде дуг (фиг.4). Фигурный диск 20 служит столом для банок, рабочая поверхность которого в нижнем положении (при минимальном радиус-векторе копира 19) находится заподлицо с рабочей поверхностью днища направляющей 15, при этом геометрическая ось фигурного диска совмещена с осью мерного стакана 3.

Толкатель 17 выполнен в виде стержня, жестко укрепленного в верхней части вертикального дополнительного вала 18 (фиг.4). Длина толкателя и положение центра его вращения выбраны из условия, при котором в момент прихода пустой банки в позицию наполнения, т.е. на фигурный диск 20 (под мерный стакан 3), конец толкателя перестает взаимодействовать с банкой. Для прохода толкателя 17 через направляющую 15 в стенке последней имеется окно (фиг. 5). Привод 7 устройства состоит из электродвигателя 24, клиноременной передачи 25, редуктора 26 и электромагнитной муфты 27 для отключения исполнительного механизма 4 и питателя банок 6 при работающем электродвигателе привода 7.

На одной из плоских пружин приспособления 16 для фиксирования пустых банок в позиции наполнения установлен датчик наличия банок, который сблокирован системой автоматического управления с приводом 7 устройства для открытия нижней заслонкой 13 выходного сечения стакана 3 только при наличии на фигурном диске (стола) 20 пустой банки.

Для исключения остановки исполнительного механизма 4 и питателя 6 при выходе из-под стакана наполненной банки предусмотрен конечный выключатель, установленный на наружной поверхности боковой стенки направляющей 15 перед плоской пружиной, нормально разомкнутые контакты которого соединены параллельно с контактами датчика наличия банок.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно включается в работу вибропривод 2 и в продуктопровод 1 при перекрытом ножом-заслонкой 5 проходном сечении мерного стакана 3 подается продукт (тушки рыбы, куски мяса). После образования жгута в продуктоводе 1 включается в работу привод 7, обеспечивающий вращение вертикального вала 12 с ножом-заслонкой 5 и нижней заслонкой 13, а также вращение вертикального дополнительного вала 18 с толкателем 17 и профильным копиром 19.

При повороте вала 12 нож-заслонка 5 освобождает проход для жгута в стакан 3, при этом нижняя заслонка 13 перекрывает выходное сечение стакана, образуя собой опорную поверхность для жгута, на которую опускается сформированный жгут.

Нож-заслонка 5, воздействуя режущей кромкой на жгут, отсекает от него порцию продукта, после чего нижняя заслонка 13 освобождает выходное сечение мерного стакана 3, а профильный копир 19 поджимает пустую банку, установленную на фигурном диске 20, к стакану.

Затем нож-заслонка 5 перекрывает проходное сечение мерного стакана 3, образуя собой опорную поверхность для жгута, при этом нижняя заслонка 13 находится вне нижней прорези стакана 3, а клинообразный выталкиватель, воздействуя на порцию продукта, выдает ее в поджатую к стакану банку, которая после наполнения опускается на шаг вместе с фигурным диском 20 посредством профильного копира 19.

После опускания наполненной банки толкатель 17, перемещаясь в интервале рабочего хода, перемещает пустую банку вдоль направляющей 15, в результате чего наполненная банка выводится из-под стакана, а на ее место (в позицию наполнения) подается пустая банка, которая фиксируется плоскими пружинами. По завершении рабочего хода толкателя 17 рассмотренный цикл работы устройства повторяется.

При выходе наполненной банки из-под стакана 3 плоские пружины расходятся, при этом замыкаются контакты конечного выключателя, чем обеспечивается питание электромагнитной муфты 27 до момента установки в позицию наполнения (под стакан) пустой банки. При наличии банки под стаканом 3 питание электромагнитной муфты 27 привода 7 устройства обеспечивается посредством датчика наличия банки в позиции наполнения.

Предлагаемая совокупность толкателя и профильного копира, укрепленных на одном вертикальном дополнительном валу, позволяет уменьшить число конструктивных элементов и кинематических пар питателя банок (упрощает конструкцию питателя), обеспечить компактность и надежность быстродействия питателя при любой производительности устройства. Кроме того, предлагаемое исполнение толкателя обеспечивает высокую точность подачи пустой банки под стакан (в позицию наполнения), поскольку при поворотном движении толкателя в интервале его рабочего хода скорость перемещения банки уменьшается, достигая нулевого значения в момент фиксирования ее под мерным стаканом.

Использование: изобретение относится к переработке мяса и рыбы и может найти применение при производстве консервов и пресервов, в частности при наполнении банок продуктом. Сущность изобретения: для повышения производительности и снижение габаритов устройство содержит продуктовод 1 с виброприводом 2 и мерным стаканом 3, исполнительный механизм 4 с ножом-заслонкой 5 для отрезания порции продукта, питатель 6 и привод 7. Питатель 6 банок содержит течку для банок, направляющую 15 и приспособление 16 для фиксирования банок в позиции наполнения, снабженное приводным вертикальным валом 18, на котором укреплены толкатель 17, копир 19 и фигурный диск 20. Вертикальный вал 18 кинематически соединен с горизонтальным валом привода 7. Копир 19 выполнен в виде дуги, укрепленной на диске 21. Фигурный диск 20 служит столом для банок. Толкатель 17 выполнен в виде стержня, укрепленного с возможностью поворота в горизонтальной плоскости. Для прохода толкателя 17 через направляющую 15 ее стенка имеет окно. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПОЛНЕНИЯ БАНОК ПРОДУКТОМ, содержащее продуктопровод с виброприводом, установленный под продуктопроводом мерный стакан, исполнительный механизм, включающий вертикальный вал с укрепленным на нем ножом-заслонкой для отрезания порции продукта, питатель банок и выталкиватель продукта, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным вертикальным валом и укрепленными на нем профильным копиром для фиксирования и перемещения банок по высоте и толкателем для банок, а питатель банок содержит размещенную под мерным стаканом направляющую для банок, при этом исполнительный механизм оснащен дополнительной заслонкой, установленной на его вертикальном валу под ножом-заслонкой, а выталкиватель выполнен в виде клина, закрепленного на ноже-заслонке. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что толкатель для банок имеет длину

где r - радиус банки;
L - расстояние от оси вращения толкателя до средней линии направляющей для банок. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено укрепленным на дополнительном вертикальном валу диском со сквозными пазами в виде дуг, а профильный копир смонтирован на диске и имеет фланец с резьбовыми отверстиями.