МАШИНА ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СЕМЯН ИЗ ПЛОДОВ БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР Российский патент 1995 года по МПК A23N4/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к машинам для выделения семян из плодов бахчевых культур, преимущественно тыквы, и может быть использовано в сельском хозяйстве и плодоперерабатывающей промышленности.

Известно устройство для выделения семян из бахчевых культур, содержащее корпус, установленные в нем измельчитель с приемным бункером, приспособление для отделения корок от мезги и семян [1]
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве при многократной резке кусков плода ножами шнека неизбежно повреждение семян.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является машина для выделения семян из плодов бахчевых культур, содержащая устройство для разрушения плодов, состоящее из барабана и подбарабанья, загрузочного и сепарирующего устройств [2]
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве недостаточен выход семян.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, улучшение качества выделения семян бахчевых культур.

Технический результат увеличение выхода семян из плодов бахчевых культур с уменьшением их повреждаемости.

Указанный технический результат достигается тем, что машина для выделения семян, состоящая из устройства для разрушения плодов, состоящего из подбарабанья и барабана, загрузочного и сепарирующего устройств, выполнена из устройств для безударного отделения семян от плаценты, состоящих, хотя бы из двух вращающихся щеток, расположенных одна над другой, а устройство для разрушения плодов выполнено в виде барабана со сплошной замкнутой цилиндрической поверхностью, подбарабанья и продолжающего его загрузочного устройства со сплошными поверхностями, и хотя бы двух выступов на барабане, причем расстояние между соседними выступами больше размера плода, кроме того, установлен калибратор, загрузочным окном соединенный со скатной доской под сепарирующим устройством.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичным всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выделенных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "Новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня, был проведен дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "Изобретательский уровень" по действующему законодательству.

На фиг.1 представлена схема предлагаемой машины; на фиг.2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 вариант барабана; на фиг.4 вариант выступа; на фиг. 5 вариант выступа; на фиг.6 вариант выступа; на фиг.6 вариант щетки.

Машина состоит из рамы (не показана), устройства для разрушения плодов, состоящего из барабана 1 со сплошной замкнутой цилиндрической поверхностью, подбарабанья 2 и загрузочного устройства 3 со сплошными поверхностями. Барабан 1 может быть выполнен в виде кругового цилиндра или призмы. На барабане выполняется выступ 4, таким образом, что поверхность выступа (с рабочей стороны А) является касательной плоскостью для плода или огибает плод (фиг. 4, фиг.5), кроме того, роль выступов могут играть ребра б призмы (фиг.3). За устройством для разрушения плодов установлены щетки 5-10, причем щетка 5 (верхняя ближайшая к барабану) может не устанавливаться. За щетками устанавливается экран 11, а между барабаном 1 и щетками установлен экран 12, который может быть установлен упруго посредством упругого элемента 13. Ниже щеток установлено основное решето 14, а между щетками и основным решетом 14, может устанавливаться дополнительное решето 15 хотя бы с одной ступенью с высотой, большей половины максимального размера куска плода.

Сепарирующее устройство в виде решет 14, 15 скатными досками 16, 17 соединено с загрузным окном 18 калибратора 19. Калибратор 19 состоит из рабочего органа 20, вращающегося внутри неподвижной круговой цилиндрической обечайки 21, в нижней части боковой поверхности выполнены отверстия 22 с размером меньше размера кондиционных семян, в одной из торцовых поверхностей 23 выполнена выгрузная щель 24. Рабочий орган 20 может быть выполнен в виде вала 25 с укрепленными на нем пластинами 26, возможна установка на пластинах 26 накладок из эластичного материала 27 (резины, пластика и т.п.), пластины могут быть загнуты по направлению вращения.

Над щетками 5-10 и за экраном 11 могут устанавливаться душевые устройства 28, 29.

Угол α при вершине углового (один из вариантов) выступа 4 не более 90^о. Опытами установлено, что такое выполнение устройства наиболее эффективно с точки зрения минимальных энергетичных затрат и качества выделения семян.

В верхней части загрузочного устройства 3 может устанавливаться датчик 30 величины плода. На барабане 1 могут устанавливаться штифты 31 для захвата плодов.

На щетках 5-10 выполнен ворс 32, 33 (фиг.6), который может быть с одинаковой или с разновеликой длиной.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Плоды подаются в загрузочное устройство 3. Плоды раздавливаются между замкнутой цилиндрической поверхностью барабана 1 и сплошными поверхностями загрузочного устройства 3 и подбарабанья 2, и выступами 4 (его поверхностью А). Чтобы не было резания плода, поверхность А выступа выполнена в виде касательной плоскости или плоскости, огибающей плод. Чтобы происходило надежное захватывание плодов на барабане, могут (между выступами 4, установленными по длине барабана 1) устанавливаться штифты 31. После разрушения плодов раздавливанием их куски поступают к щеткам 5-10. Благодаря разности угловых скоростей щеток 5-10 как в ряду, так и в рядах происходит надежное отделение семян за счет их вытирания из плаценты и вращения кусков.

Как показали опыты, угловая скорость каждой последующей щетки в горизонтальных и вертикальных рядах отличается на 10.30% Угловая скорость щеток любого ряда тем больше, чем дальше расположена щетка от загрузки по ходу движения плодов, а частота вращения верхних щеток больше частоты вращения соответствующих нижних щеток.

Куски, плацента, семена попадают на сепарирующее устройство, экран 11 препятствует свободному перемещению переработанных плодов и направляет их на сепарирующее устройство.

Если одно основное решето 14, то на него попадают и куски, и плацента, и семена. Но в этом случае большие куски препятствуют отделению семян (особенно, если большие куски лежат коркой вниз).

Поэтому более качественная сепарация происходит, если над основным решетом 14 устанавливается дополнительное решето 15, через которое проходят небольшие куски и семена, а крупные перемещаются по дополнительному решету 15.

Для более качественного отделения семян лучше выполнять дополнительное решето, хотя бы из одной ступени, высота которой больше половины размера наибольшего куска, в результате чего куски переворачиваются и семена качественно отделяются от кусков (т.к. куски обязательно будут перемещаться семенами вниз по дополнительному решету). Для улучшения отделения семян из кусков плодов над щетками 5-10 и над сепарирующим устройством за экраном 11 установлены душевые устройства 28, 29. После решет (сепарирующего устройства) по направлению движения куски плодов или грузятся для транспортировки, или попадают на дальнейшую переработку (консервирование и т.п.). Семена с небольшими кусками, плацентой попадают в калибратор 19, где за счет вращения рабочего органа 20 с валом 25, с укрепленными на нем пластинами 26 с накладками из эластичного материала (или обрезинены) 27 куски плода, плаценты, некондиционные семена (малого размера) протираются через отверстия 22 в цилиндрической обечайки 21. Кондиционные семена выходят из выгрузной щели 24 в боковой поверхности 23.

Для более качественного вычесывания семян величина ворса может выполняться разновеликой.

Для уменьшения повреждаемости щеток между барабаном 1 и щетками 5, 6 может устанавливаться экран 12 с упругим элементом 13, который направляет куски плода между щетками.

Дополнительное решето 15 представляет собой (один из вариантов) набор стержней, расположенных продольно направлению движения плодов, причем расстояние между стержнями достаточно для прохождения мезги и семян.

Сплошная поверхность барабана может быть выполнена с направляющей в виде многогранника, причем ребра призмы выполняют роль выступов.

Щетки 5-10 могут быть выполнены с ворсом из полимерного материала, расстояние между барабаном 1 и подбарабаньем 2 можно выполнять изменяемым. Можно выполнять изменяемым расстояние и между щетками. Устройства для изменения расстояния не показаны, т.к. они широко известны в технике. Указанные выше расстояния могут меняться по сигналу датчика 30 размера плода, который может быть выполнен различным образом (механическим, на базе фотоэлемента и т.д.).

Выполнение устройства выделения семян в виде щеток, вращающихся с различными угловыми скоростями, калибратора по предложенной выше схеме позволяет по сравнению с прототипом с минимальными затратами и повреждаемостью семян, увеличить выход кондиционных семян из плодов бахчевых культур.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельском хозяйстве и относится к машинам для выделения семян из плодов бахчевых культур;
для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью выполненных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "Промышленная применимость".

Использование: сельское хозяйство и плодоперерабатывающая промышленность, выделение семян из плодов бахчевых культур. Сущность изобретения: машина включает устройство для разрушения плодов, состоящее из барабана и подбарабанья, загрузочное и сепарирующее устройство, устройство для безударного отделения семян от плаценты. Последнее состоит по меньшей мере из двух вращающихся щеток, расположенных одна над другой, а устройство для разрушения плодов выполнено в виде барабана со сплошной замкнутой цилиндрической поверхностью, при этом подбарабанье снабжено продолжающим его загрузочным устройством со сплошными поверхностями и по меньшей мере с двумя выступами на барабане, причем расстояние между соседними выступами выполнено больше размера плода, а сепарирующее устройство снабжено калибратором семян, соединенным с загрузочным окном и скатными досками. 17 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. МАШИНА ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СЕМЯН ИЗ ПЛОДОВ БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР, включающая устройство для разрушения плодов, состоящее из барабана и подбарабанья, загрузочное и сепарирующее устройство, отличающееся тем, что машина содержит устройство для безударного отделения семян от плаценты, состоящее по меньшей мере из двух вращающихся щеток, расположенных одна над другой, а устройство для разрушения плодов выполнено в виде барабана со сплошной замкнутой цилиндрической поверхносттью и подбарабанье снабжено продолжающим его загрузочным устройством со сплошными поверхностями и по меньшей мере с двумя выступами на барабане, при этом расстояние между соседними выступами выполнено больше размера плода, причем сепарирующее устройство снабжено калибратором семян, соединенным с загрузочным окном и скатными досками. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что щетки установлены с возможностью изменения расстояния между их осями. 3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что ворс щеток выполнен из полимерного материала. 4. Машина по п.1, отличающаяся тем, что щетки выполнены с разновеликой длиной ворса. 5. Машина по п.1, отличающаяся тем, что щетки установлены навстречу друг другу таким образом, что частота вращения верхних щеток больше частоты вращения соответствующих нижних щеток. 6. Машина по п.1, отличающаяся тем, что щетки установлены таким образом, что угловая скорость щеток любого ряда тем больше, чем дальше расположена щетка от загрузки по ходу движения плодов. 7. Машина по п.1, отличающаяся тем, что на боковой поверхности барабана выполнены штифты. 8. Машина по п.1, отличающаяся тем, что между барабаном и щетками установлен защитный экран. 9. Машина по пп.1 и 7, отличающаяся тем, что защитный экран установлен упруго. 10. Машина по п.1, отличающаяся тем, что выступ выполнен с угловым профилем. 11. Машина по пп.1 и 10, отличающаяся тем, что угол при вершине выступа углового профиля составляет не более 90^o. 12. Машина по п.1, отличающаяся тем, что калибратор состоит из рабочего органа и неподвижной круговой цилиндрической обечайки, при этом рабочий орган установлен с возможностью вращения внутри обечайки, причем в верхней части одной из боковых поверхностей обечайки выполнено загрузочное окно, в нижней части боковой поверхности выполнены отверстия с размером меньше размера кондиционных семян, а в одной из торцевых поверхностей выполнена выгрузочная щель. 13. Машина по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что вращающийся рабочий орган выполнен в виде вала с укрепленными на нем лопастями в форме пластин из эластичного материала. 14. Машина по п.1, отличающаяся тем, что барабан установлен по отношению к подбарабанью с возможностью изменения между ними рабочего зазора по сигналу датчика величины плодов. 15. Машина по п.1, отличающаяся тем, что сепарирующее устройство состоит из основного и расположенного над ним дополнительного решета, при этом последнее выполнено ступенчатым и содержащим по меньшей мере одну ступень, высота которой больше половины максимального размера куска плода. 16. Машина по пп. 1 и 15, отличающаяся тем, что дополнительное решето представляет собой набор стержней, расположенных продольно направлению движения плодов, причем расстояние между стержнями выполнено достаточным для прохождения мезги и семян. 17. Машина по п.1, отличающаяся тем, что сплошная поверхность барабана выполнена с направляющей в виде окружности или многогранника. 18. Машина по п.1, отличающаяся тем, что выступы на барабане выполнены в виде ребер призмы.