СОРТИРОВОЧНАЯ МАШИНА ДЛЯ ЯИЦ Российский патент 1995 года по МПК A01K43/08 

Изобретение относится к механизации отдельных технологических процессов, а именно сортировке продукции сельскохозяйственной, пищевой, рыбной и др. промышленностей и предназначено, в частности для использования в птицеводческой отрасли в технологических линиях для сортировки яиц по категориям в зависимости от массы.

Известно "Устройство для сортировки яиц" по а.с. N 1072847, кл. А 01 К 43/06, 1984, содержащее несущие элементы в виде опорной планки и гибкого бесконечного органа, например шнура, огибающего ведущий и ведомый шкивы, и разгрузочные лотки. Устройство снабжено дополнительными несущими элементами и ведомыми шкивами, установленными друг над другом ниже основного, причем гибкие бесконечные органы огибают каждый нижележащий ведомый шкив на расстоянии от поперечной оси ведущего шкива большем, чем на вышележащем.

Данное устройство в какой-то степени уменьшает бой и насечки яиц в процессе их сортировки.

Однако, бой и насечки продолжают иметь место. Кроме этого, данное устройство достаточно сложно по конструкции и эксплуатации.

Ближайшим техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является яйцесортировочная машина МСЯ-IМ. Министерства приборостроения, средств автоматизации и систем управления (паспорт 644.00.00.000 ПС. Опытный завод порционных автоматов им. Ф.Э.Дзержинского, Киевское ПО "Веда").

Данная машина состоит из следующих основных элементов:
транспортер-стабилизатор движения яиц (ориентирование продольной оси яйца перпендикулярно направлению движения), выполненный из двух цепей с резиновыми роликами, которые стабилизируют и перемещают яйцо от загрузочного лотка до механизма переноса;
устройство овоскопирования в виде люминесцентных ламп для просвечивания и ручной отбраковки яиц;
механизм опускания яиц с транспортера на механизм переноса, выполненный в виде качающихся вилок, приводимых в движение с помощью кулаков, валов и цепных передач;
механизм переноса яиц, предназначенный для перекладывания яиц с весов на весы, выполненный в виде четырех реек с штырьками, жестко соединенных между собой стойками, при этом траектория движения реек задается с помощью взаимосвязанных рычагов, кулаков и штоков;
весовой механизм, выполненный в виде восьми одинаковых коромысловых весов, равно расположенных по обе стороны механизма переноса;
сортировочные столы представляют собой деревянные поддоны, разбитые на отдельные отсеки и снабженные ленточными транспортерами;
механизм сбрасывания, выполненный в виде сбрасывателей, установленных свободно на оси и соединенных посредством тяг с зацепами с весовым механизмом. Подъем и опускание сбрасывателей осуществляется при помощи системы рычагов, штоков и рамки;
механизм маркировки состоит из печатных устройств, состоящих в свою очередь из штемпелей с зажимами, в которые установлены резиновые печати, кривошипов, вилок, роликов для нанесения краски. Привод штемпеля осуществляется зубчатой передачей от привода машины;
распределительный механизм осуществляет взаимодействие рабочих элементов машины и состоит из распределительного вала, на котором установлены двухсторонний кулак привода механизма переноса, кулак механизма сбрасывания, приводные шестерни и звездочки;
лотки выполнены в виде набора деревянных планок, по которым рассортированные яйца скатываются на ленточные транспортеры.

Основными недостатками описанной яйцесортировочной машины являются:
ее конструктивная сложность, обусловленная сложностью основных элементов, выполненных в виде большого количества взаимосвязанных деталей;
недостаточная точность сортировки яиц, обусловленная невысокой точностью взвешивания весовыми механизмами, работающими в течение малого промежутка времени (0,4 с) при воздействии вибрации от самой машины и инерционных нагрузок от яйца при укладке его на чашку весов;
сложность и трудоемкость в настройке и регулировке всех механизмов машины и ее профилактическом обслуживании.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции машины и повышение точности сортировки яиц.

Поставленная цель достигается тем, что в сортировочной машине, содержащей станину, сортировочный стол с лотками, стабилизатор движения и ориентации яиц, механизм перемещения, а также механизмы овоскопирования, взвешивания, маркировки и сбрасывания, а также электронную систему, осуществляющую взаимодействие отдельных элементов машины, стабилизатор выполнен в виде резиновых направляющих, имеющих зубчатый и прямоугольный профиль и расположенных на станине так, что образуют, по крайней мере, одну дорожку для движения яиц и ориентации их таким образом, что продольная ось яйца перпендикулярна линии движения; механизм перемещения яиц выполнен в виде бесконечной "веревочной" лестницы, двигающейся в направляющих, а расстояние между перекладинами выбрано исходя из необходимой скорости движения яиц и времени, достаточного для его взвешивания; механизм взвешивания выполнен в виде двух скатов, нижние грани которых направлены навстречу друг другу, а в зазоре между ними расположены электронные весы; механизм сбрасывания выполнен в виде подвижной заслонки, жестко соединенной с копиром и удерживаемой в исходном положении фиксирующим устройством, например, электромагнитом, при этом копир выполнен взаимодействующим с перекладинами "веревочной лестницы" и имеет профиль, задающий циклограмму движения заслонки; механизм маркировки выполнен в виде пластины с пазами для установки сменных печатей, при этом пластина шарнирно соединена с заслонкой, в исходном положении которой печать оказывается поджатой к накопителю, размещенному в станине и состоящему из емкости с мягким пористым материалом, пропитанным маркирующим составом; электронная система обеспечивает взаимосвязь между механизмом взвешивания и механизмами сбрасывания.

Количество механизмов сбрасывания определяется количеством категорий яиц.

Угол наклона и длина скатов механизма взвешивания выбраны исходя из скорости движения механизма перемещения, угол наклона может быть равен 3-20^о.

Для обеспечения плавного опускания яиц в лоток и взведения заслонки в исходное положение, копир выполнен в виде плавно сопряженных между собой спирали Архимеда, прямой линии, задающей задержку заслонки в опущенном положении и прямой линии для взведения в исходное положение.

Достижимость поставленной цели обусловлена тем, что в предлагаемой конструкции все механизмы выполнены в виде минимального количества деталей, взаимодействующих между собой. За счет этого предлагаемая конструкция чрезвычайно проста.

Кроме того, за счет четкой работы отдельных элементов, влияющих, на точность сортировки яиц (механизмы перемещения, взвешивания и сбрасывания), обеспечиваемой электронной системой, точность сортировки яиц повышается.

Сопоставительный анализ предлагаемой машины с прототипом показывает, что предлагаемая машина отличается по конструкции основных механизмов, и, следовательно, соответствует критерию изобретения "новизна".

Кроме этого, предлагаемая машина соответствует критерию "изобретательский уровень", так как ее конструктивные особенности явным образом не следуют из уровня техники. Этот вывод сделан на основании сравнения предлагаемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, в результате которого не выявлено признаков, отличающих предлагаемое решение от прототипа.

На фиг.1 представлена предлагаемая машина, вид сверху; на фиг.2, 3, 4, 5 и 6 отдельные поперечные сечения предлагаемой машины.

Сортировочная машина содержит станину 1 и расположенные на ней:
стабилизатор движения и ориентации яиц, выполненный в виде резиновых направляющих 2, имеющих зубчатый "А" и прямоугольный "Б" профиль и расположенных на станине 1 таким образом, что образуют дорожку 3 для движения и ориентации яиц;
механизм перемещения выполнен в виде бесконечной "веревочной" лестницы 4, двигающейся в направляющих 5, а расстояние между перекладинами выбрано исходя из необходимой скорости движения яйца и времени, достаточного для его взвешивания. Механизм перемещения приводится в движение от эл. двигателя 6 с помощью ведущего 7 и ведомого 8 барабанов;
механизм овоскопирования, выполненный в виде прозрачного участка дорожки 3 с подсветкой снизу люминесцентной лампой 9;
механизм взвешивания выполнен в виде двух скатов 10 и 11, нижние грани которых направлены навстречу друг другу, а в зазоре между ними расположены электронные весы 12;
механизм сбрасывания выполнен в виде подвижной заслонки 13, жестко соединенной с копиром 14 и удерживаемой в исходном положении фиксирующим элементом 15, например, электромагнитом. Копир 14 выполнен взаимодействующим с перекладинами "веревочной лестницы" и имеет профиль, задающий циклограмму движения заслонки 13;
механизм маркировки выполнен в виде пластины 16 с пазами 17 для установки сменных печатей 18.

Пластина 16 шарнирно соединена с заслонкой 13, в исходном положении которой печать 18 оказывается поджатой к накопителю, размещенному в станине 1 и состоящему из емкости 19 с мягким пористым материалом, пропитанным маркирующим составом;
электронная система 20, обеспечивающая взаимосвязь между механизмом взвешивания и механизмами сбрасывания.

Для нестандартных яиц (по массе) предусмотрен лоток 21, куда они попадают минуя все механизмы сбрасывания (на нестандартные яйца электронная система сигналов не вырабатывает).

Угол наклона и длина скатов, расстояние между перекладинами "веревочной" лестницы, а также размеры копира выбраны расчетно-экспериментальным путем, исходя из взаимосвязи следующих параметров: размеры яйца, скорость его движения, время, необходимое для взвешивания на весах.

Работа на предлагаемой сортировочной машине осуществляется следующим образом.

Включают эл. двигатель 6.

Яйца поступают на стабилизирующее устройство в хаотическом состоянии. С помощью зубчатых направляющих 2 и при непрерывном движении "веревочной" лестницы, яйцо, двигаясь, ориентируется таким образом, что продольная ось яйца становится перпендикулярной линии движения. Далее яйцо выкатывается на дорожку, имеющую прямоугольный профиль и катится по ней, непрерывно подталкиваемое перекладинами "лестницы".

Затем яйцо докатывается до зоны овоскопирования, где проходит визуальную дефектоскопию. Непригодное яйцо вручную снимается с линии движения. Яйцо, прошедшее овоскопирование катится дальше, и попадает в зону взвешивания. Скатываясь по скату 10 яйцо, тормозящееся перекладиной, попадает на электронные весы. Расстояние между перекладинами лестницы подобрано так, что одна перекладина, как бы укладывает яйцо на весы, оно успокаивается и взвешивается, и только после этого подходит вторая перекладина и "выкатывает яйцо для дальнейшего движения. При этом электронная система вырабатывает сигнал в зависимости от веса яйца, поступающий на механизм сбрасывания. По этому сигналу в нужный момент открывается соответствующая категория яйца заслонка. Яйцо, благодаря копиру, плавно скатывается с заслонки и при своем движении попадает на печать маркировочного механизма, прокатывается по ней, маркируется и скатывается в лоток, заслонка закрывается до поступления следующего сигнала электронной системы.

На испытательной базе научно-технического центра "Эксперимент" изготовлен опытный образец предлагаемой сортировочной машины. На станине размещены две дорожки для движения яиц. На каждой дорожке имеется стабилизатор, овоскоп, электронные весы, механизм сбрасывания и четыре лотка. "Веревочная" лестница одна на две дорожки. Производительность сортировки 9 тысяч яиц в час.

Испытания опытного образца сортировочной машины показали простоту ее не только в конструктивном плане, но и в эксплуатации. Точность сортировки увеличилась на 50% по сравнению с машиной МСЯ-IМ. и вышла на уровень лучших зарубежных сортировочных машин. Практически отсутствует сбой ритма сортировки и бой яйца.

Использование: в механизации отдельных технологических процессов, в частности в устройствах сортировочных машин для пищевой, рыбной, с/х продукции, например в технологических линиях для сортировки яиц по категориям в зависимости от массы. Сущность изобретения: в сортировочной машине а/стабилизатор выполнен в виде резиновых направляющих, имеющих зубчатый и прямоугольный профили, расположенных на станине так, что образуют, по крайней мере, одну дорожку для движения яиц и ориентации их таким образом, что продольная ось яйца перпендикулярна линии движении; б/механизм перемещения выполнен в виде бесконечной гибкой "лестницы", движущейся в направляющих, а расстояние между перекладинами выбрано исходя из необходимой скорости движения яйца и времени, достаточного для его взвешивания; в/механизм взвешивания выполнен в виде двух скатов, нижние грани которых направлены навстречу друг другу, а в зазоре между ними расположены электронные весы; г/механизм переноса выполнен в виде подвижной заслонки, жестко соединенной с копиром и удерживаемой в исходном положении фиксирующим устройством, например, электромагнитом, при этом копир выполнен взаимодействующим с перекладинами гибкой "лестницы" и имеет профиль, задающий циклограмму движения заслонки; д/механизм маркировки выполнен в виде пластины с пазами для установки сменных печатей, при этом, пластина шарнирно соединена с заслонкой, в исходном положении которой печать оказывается поджатой к накопителю, размещенному в станине и состоящему из емкости с мягким пористым материалом, пропитанным маркирующим составом; е/распределительный механизм выполнен в виде электронной системы, осуществляющей взаимосвязь между механизмом взвешивания и механизмом сбрасывания. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. СОРТИРОВОЧНАЯ МАШИНА ДЛЯ ЯИЦ, содержащая установленный на станине подающий транспортер с механизмом ориентации яиц при движении, овоскоп, механизмы взвешивания, маркировки, переноса и распределения яиц, сортировочный стол с лотками и привод, отличающаяся тем, что механизм ориентации выполнен в виде установленных на станине резиновых направляющих с чередующимися участками зубчатого и прямоугольного профилей, образующих дорожку для ориентации яиц их продольной осью перпендикулярно направлению их движения, подающий транспортер выполнен в виде бесконечной гибкой лестницы, перемещающейся по упомянутым направляющим, механизм взвешивания выполнен в виде двух скатов, направленных навстречу друг другу наклонными частями и установленных в зазоре между ними электронных весов, механизм переноса имеет подвижную заслонку, соединенную с копиром, удерживаемую в исходном положении фиксирующим элементом, при этом копир выполнен взаимодействующим с перекладинами гибкой лестницы, расстояние между которыми равно длине одного ската механизма взвешивания, механизм маркировки выполнен в виде шарнирно соединенной с заслонкой пластины с пазами для сменных печатей и размещенной на станине емкости с мягким пористым материалом, пропитанным маркирующим составом, механизм распределения выполнен в виде электронной системы, соединяющей электронные весы механизма взвешивания и привод фиксирующего элемента подвижной заслонки механизма переноса яиц. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что скат перед весами выполнен с уступом, а угол наклона скатов составляет 3 20^o. 3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что копир выполнен в виде плавно сопряженных между собой спирали Архимеда и прямой линии, задающей задержку заслонки, и прямой линии для возврата заслонки в исходное положение. 4. Машина по п.1, отличающаяся тем, что направляющие установлены с наклоном относительно горизонта под углом 0,5 3^o. 5. Машина по п.1, отличающаяся тем, что направляющие в зоне механизма взвешивания выполнены с изгибом.