МАШИНА ДЛЯ НАПОЛНЕНИЯ БАНОК ПРОДУКТОМ Российский патент 1997 года по МПК B65B25/10 B65B3/00 

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для наполнения банок пищевыми продуктами (рыбой, мясом, овощами) при производстве рыбных консервов и пресервов, мясных и овощных консервов и может быть использовано преимущественно на рыбоконсервных комбинатах и судах рыбопромыслового флота.

Известно устройство для наполнения тары продуктом, состоящее из бункера для твердого продукта, бака для жидкого продукта, смонтированной под ним верхней карусели с расположенными по ее окружности дозаторами, имеющими мерные цилиндры, нижней карусели с подъемно-опускными столиками для тары и звездочек для подачи пустой и отвода наполненной тары /1/.

Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает возможность заполнения тары пищевыми продуктами до заданного определенного уровня и не предотвращает потерь жидкого продукта в процессе заполнения.

Известна также машина (устройство) для наполнения банок продуктом, содержащая бункер для продукта, расположенную под ним верхнюю карусель с размещенными по ее окружности продуктопроводами, смонтированную соосно с ней нижнюю карусель со средствами перемещения банок внутри машины, смонтированные под продуктопроводами соосно с ними мерные стаканы, заслонку для перекрытия мерных стаканов и расположенные на основании машины приводы вращательного и колебательного движений /2/.

Недостатком машины является то, что усложнена передача продукта из мерного стакана в банку, так как заслонка совершает прерывистое вращательное движение в горизонтальной плоскости и прерывистое возвратно-поступательное движение в вертикальном направлении, что ограничивает ее скорость из-за возникновения сил инерции и снижает производительность, кроме того, передача продукта только под действием силы его веса из неподвижного бункера в продуктопроводы вращающейся карусели возможна лишь при малой частоте вращения последней, что также снижает производительность машины.

Известная машина не обеспечивает постоянной массовой плотности доз (порций) продукта, так как продукт поступает в мерные стаканы без предварительного формирования дозы заданной плотности, что снижает точность дозирования. Встряхивание бункера не стабилизирует массу доз, а позволяет лишь несколько интенсифицировать наполнение мерных стаканов.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности и точности дозирования.

Поставленная задача достигается тем, что машина для наполнения банок продуктом, содержащая загрузочный бункер, расположенную под ним верхнюю карусель с размещенными по ее окружности продуктопроводами, смонтированную соосно с ней нижнюю карусель со средствами перемещения банок внутри машины, смонтированные под продуктопроводами соосно с ними мерные стаканы, заслонку для перекрытия мерных стаканов и расположенные на основании машины приводы вращательного и колебательного движений, снабжена дополнительной заслонкой, дисковым ножом для отрезания порции продукта и выталкивателем продукта, загрузочный бункер выполнен кольцевым, а заслонки жестко укреплены на основании и расположены на разных уровнях, обе карусели кинематически связаны между собой с возможностью синхронного вращения, при этом верхняя карусель с продуктопроводами связана с приводом колебательного движения, а мерные стаканы укреплены на нижней карусели.

В предлагаемой машине верхняя карусель с продуктопроводами выполнена в виде укрепленных на вертикальном валу верхней и нижней крестовин, на каждой свободной паре концов которых укреплены продуктопроводы. Нижняя карусель выполнена в виде укрепленного на вертикальном пустотелом валу стола, состоящего из верхней и нижней крышек, при этом на верхней крышке укреплены мерные стаканы, а нижняя крышка имеет пазы для банок, пустотелый вал карусели связан с приводом вращательного движения.

В предлагаемой машине заслонки выполнены в виде дуговых пластин, смонтированных на кронштейнах, при этом последние укреплены на основании машины с возможностью регулирования их положения в вертикальном направлении. При таком фиксировании кронштейнов на основании машины обеспечивается возможность регулирования расстояния между заслонками при переналадке машины на работу с банками других номеров (другой высоты), т.е. обеспечивается универсальность машины по номерам наполняемых банок.

В предлагаемой машине выталкиватель порции продукта из мерных стаканов в банку выполнен в виде клина, который имеет форму дуги, радиус кривизны которой соответствует расстоянию от оси валов каруселей до оси любого из мерных стаканов, при этом выталкиватель закреплен на нижней поверхности дополнительной заслонки, в стенках каждого мерного стакана перпендикулярно его оси выполнена прорезь для поочередного прохождения дискового ножа и дополнительной заслонки и сквозные пазы для прохода выталкивателя, причем высота последнего в наибольшем сечении соответствует высоте сквозных пазов в стенках мерного стакана. Такая конструкция выталкивателя порции продукта из мерных стаканов в банку обеспечивает эффективную его работу при любой частоте вращения каруселей. Следовательно, операция выдачи дозы продукта в банку не снижает производительности машины.

В предлагаемой машине кинематическая связь каруселей состоит из подпружиненных толкателей, жестко закрепленных на нижней крестовине карусели с продуктопроводами, причем свободный конец каждого толкателя установлен в соответствующее отверстие верхней крышки стола нижней карусели.

В предлагаемой машине нижняя карусель установлена на кольцевую шаровую опору, смонтированную на основании машины, а связь вала верхней карусели с приводом колебательного движения выполнена посредством радиально-упорного подшипника. Такая связь нижней карусели с основанием машины и связь вала верхней карусели с приводом колебательного движения отличается высоким КПД, достаточной точностью функционирования и надежностью действия.

Описанные отличительные особенности предлагаемой машины позволяют иметь в сравнении с аналогами и прототипом определенные преимущества.

1. Оснащение машины кольцевым загрузочным бункером позволит механизировать загрузку продуктопроводов и исключить влияние этой операции на период рабочего цикла, что способствует повышению производительности. Применение дискового ножа для отрезания дозы продукта от поданной в мерный стакан части жгута, предварительно сформированного в вибрирующем продуктопроводе до заданной плотности, позволяет повысить точность дозирования.

2. Нижняя карусель выполняет функции механизма перемещения банок внутри машины и механизма перемещения мерных стаканов, такая концентрация операций (функций) упрощает конструкцию предлагаемой машины.

3. Кинематическая связь нижней карусели с каруселью, оснащенной продуктопроводами, обеспечивает стабильность синхронного движения продуктопроводов, мерных стаканов и наполняемых рыбой банок в интервале полного оборота каруселей, причем синхронность движения указанных элементов обеспечивается при любой частоте вращения. Этим создается возможность для уменьшения времени рабочего цикла и повышения производительности машины.

4. Предложенная кинематическая связь каруселей обеспечивает возможность вращательного движения нижней карусели относительно ее вертикальной геометрической оси, при этом карусель с продуктопроводами может выполнять два движения: вращательное вместе с нижней каруселью и колебательное вдоль вертикальной оси. Такая связь упрощает привод машины.

Предлагаемая машина для наполнения банок продуктом поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема машины; на фиг. 2 машина, главный вид, на фиг. 3 то же, вид сверху; на фиг. 4 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 5 разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 схема привода; на фиг. 7 - мерный стакан.

Машина содержит верхнюю карусель с вибрирующими продуктопроводами 2, кольцевой загрузочный бункер 3, нижнюю карусель 4 с мерными стаканами о, верхнюю (дополнительную) заслонку 6 и нижнюю заслонку 7 (фиг. 4), дисковый нож 8 для отрезания порции продукта, механизм 9 для транспортирования банок внутри машины, привод 10 вращательного и колебательного движений.

Карусель 1 включает две укрепленные на вертикальном валу 11 крестовины 12 (верхняя) и 13 (нижняя), на свободных концах которых укреплены продуктопроводы 2 (фиг. 2). Загрузочный бункер 3 размещен над продуктопроводами 2 и жестко связан с валом 11 карусели 1.

Нижняя карусель 4 выполнена в виде укрепленного на вертикальном пустотелом валу 14 стола, состоящего из верхней и нижней крышек 15 и 16 соответственно. На верхней крышке 15 укреплены мерные стаканы 5 по числу продуктопроводов 2 на карусели 1, а нижняя крышка имеет пазы 17 для банок.

Карусель 1 кинематически связана с нижней каруселью 4 посредством подпружиненных толкателей 18, укрепленных на плечах нижней крестовины 13 карусели 1. Свободный конец каждого толкателя 18 установлен в соответствующее подшипниковое отверстие верхней крышки 15 стола нижней карусели 4.

Каждый мерный стакан 5 смонтирован под соответствующим ему продуктопроводом 2 соосно последнему и с помощью фланца 19 укреплен на верхней крышке 15 стола нижней карусели 4. Форма проходного сечения стакана 5 соответствует форме выходного сечения продуктопровода 2, которое стакан 5 верхней своей частью свободно охватывает по периметру. Задняя стенка 20 мерного стакана 5 выполнена утолщенной, а фланец 19 имеет сквозные резьбовые отверстия для крепления стакана к крышке 1о стола карусели 4 (фиг. 7).

В передней и боковых стенках каждого мерного стакана 5 имеется сквозная прорезь 21, которая лежит в плоскости, перпендикулярной оси стакана, и частично входит в утолщенную часть его задней стенки. Расстояние между прорезью 21 мерного стакана о и его выходным сечением равно высоте порции рыбы, укладываемой в банку. Прорези 21 всех мерных стаканов 5 лежат в одной плоскости, перпендикулярной геометрической оси вала 11. В боковых стенках стакана 5 имеются два сквозных паза 22 прямоугольной формы, ось каждого из которых расположена под острым углом к касательной, проведенной к стенке стакана (в плане).

Заслонки верхняя 6 и нижняя 7 для поочередного перекрытия мерных стаканов выполнены в виде дуговых пластин, которые смонтированы на кронштейнах 23, укрепленных на основании 24 машины. В опорном элементе каждого кронштейна 23 имеются сквозные продольные пазы 20 для регулирования положения кронштейна в вертикальном направлении при установке его на основании 24 машины. Верхняя заслонка 6 установлена в плоскости, проходящей через прорези 21 всех мерных стаканов 5, нижняя заслонка 7 лежит несколько ниже плоскости выходных сечений мерных стаканов 5.

Верхняя заслонка 6 размещена на участке дугового пути мерных стаканов 5 непосредственно после дискового ножа 8 для отрезания порции продукта, при этом начальной и концевой частью дуги верхняя заслонка перекрывает соответственно концевую и начальную часть дуги нижней заслонки 7 (фиг. 4).

На нижней плоскости верхней заслонки 6 укреплен выталкиватель 26 порции продукта из мерного стакана 5 в банку, выполненный в виде клина. Выталкиватель 26 на виде в плане представляет собой дугу, радиус кривизны которой равен расстоянию от оси вертикального вала 11 до оси мерного стакана 5, закрепленную на начальном участке заслонки 6 (фиг. 4). Высота клинообразного выталкивателя 26 в наибольшем его сечении (в концевой его части) равна высоте сквозных пазов 22 стакана 5.

Дисковый нож 8 для отрезания порции продукта укреплен на вертикальном валу 27 и размещен в плоскости прорезей 21 мерных стаканов 5.

Механизм 9 транспортирования банок внутри машины включает носитель 28 банок, операционные столики 29 для фиксирования банок под стаканами 5 и копир 30. Носитель 28 банок служит для перемещения банок по круговой траектории, совпадающей с траекторией движения центров мерных стаканов, функции носителя выполняет нижняя крышка 16 стола с пазами 17 для банок нижней карусели 4. Каждый операционный столик 29 состоит из вертикально расположенного толкателя 31, на верхнем конце которого укреплен диск 32, а на нижнем ролик (фиг. 5) для взаимодействия с копиром 30. Верхняя (рабочая) поверхность диска 32 выполнена фигурной, при этом она копирует рельеф дна наполняемой банки. Положение рабочей поверхности диска 32 "ниже", "выше" и "заподлицо" относительно
Поверхности крышки 16 стола нижней карусели 4 определяется положением толкателя 31 соответственно нижним, верхним и промежуточным, причем последнее соответствует выводу наполненной банки из машины. Копир 30 выполнен в виде замкнутого (сплошного) кольца, радиус средней окружности которого равен расстоянию между осями вала 11 и любого из толкателей 31. Верхняя поверхность кольца по всему его периметру является рабочим профилем, последний совмещен с траекторией кругового движения толкателей 31, при этом копир жестко связан с основанием 24 машины.

Привод 10 машины состоит из электродвигателя 33, редуктора 34 и электромагнитной муфты 35 для отключения карусели 1 с продуктопроводами, нижней карусели 4 и дискового ножа 8 при работающем электродвигателе привода (фиг. 6).

На валу 36 привода машины смонтирован эксцентрик 37, который является ведущим звеном привода колебательного движения карусели 1 с продуктопроводами 2. Эксцентрик 37 кинематически связан с валом 11 карусели 1 посредством шатуна 38 и радиально-упорного подшипника 39, установленного в шарнирно связанный с шатуном корпус 40. Пустотелый, вал 14 нижней карусели 4 связан с валом 36 привода машины системой конических и цилиндрических зубчатых колес 41. Геометрические оси валов 11 и 14 совмещены, при этом нижняя часть вала 11 размещена внутри пустотелого вала 14.

Машина снабжена датчиком наличия банок, который сблокирован системой автоматического управления с ее приводом 10 для вращения каруселей и ножа только при наличии под мерным стаканом 5, находящемся в позиции подачи в мамину пустых банок, пустой банки.

Для исключения остановки каруселей 1 и 4, дискового ножа 8 при бесперебойной подаче пустых банок предусмотрен конечный выключатель 42, нормально замкнутые контакты которого соединены параллельно с контактами датчиков наличия банок. Конечный выключатель 42 установлен на кронштейне 43, который жестко связан с основанием 24 машины (Фиг. 4). Для взаимодействия с конечным выключателем 42 нижняя крышка 16 стола нижней карусели 4 снабжена упорами 44 (по числу мерных стаканов).

Нижняя карусель 4 установлена на кольцевую шаровую опору 45, которая смонтирована на верхнем фланце 47 основания 24 машины, нижний фланец Основания служит для крепления последнего к фундаменту (фиг. 2). Шаровая опора выполнена в виде верхнего и нижнего колец, между которыми в кольцевых канавках размещены тела качения (шарики).

Для вывода наполненных банок из машины и подачи их на отводящий транспортер служит направляющая планка, установленная над нижней крышкой 16 карусели 4 под острым углом к траектории движения банок, которая посредством кронштейна (на чертеже не показаны) крепится к копиру 30.

Машина работает следующим образом.

Предварительно к продуктопроводам 2 (за исключением продуктопровода, находящегося перед дисковым ножом 8) подается продукт тушки рыбы или куски мяса. После наполнения продуктопроводов 2 продуктом включается в работу привод 10, обеспечивающий вращение валов 14 и 27 и колебательное движение вала 11. В результате, нижняя карусель 4 и дисковый нож 8 начинают вращение с постоянными угловыми скоростями. При этом карусель 4 посредством подпружиненных толкателей 18 сообщает синхронное вращение карусели 1 с продуктопроводами, последней, кроме того, посредством вала 11 сообщается колебательное движение в вертикальном направлении.

На участке дугового пути продуктопровода 2 перед дисковым ножом 8 нижняя заслонка 7 перекрывает выходное сечение мерного стакана 5, образуя собой опорную поверхность для жгута (фиг. 4), при этом в позиции загрузки на операционный столик 29, т.о. под мерный стакан, с транспортера звездочкой (на чертеже не показана) подается пустая банка.

В позиции функционирования дискового ножа 8 последний входит в прорезь 21 мерного стакана 5 и отрезает от жгута порцию рыбы. Карусели 1 и 4 продолжают синхронное вращение, при этом по мере выхода ножа 8 из прорези 21 мерного стакана 5 в нее входит фигурный конец верхней заслонки 6, которая изолирует отрезанную порцию рыбы от жгута, превращаясь для последнего в опорную поверхность.

После перекрытия верхней заслонкой 6 мерного стакана 5 нижняя заслонка 7 освобождает выходное сечение стакана, толкатель 31 операционного столика 29, взаимодействуя с копиром 30, поджимает пустую банку, установленную на диске 32, к стакану.

Клинообразный выталкиватель 26, проходя через пазы 22 в стенках мерного стакана 5, воздействует на порцию продукта и выдает ее в поджатую к стакану банку. После наполнения продуктом банка посредством копира 30 и толкателя 31 опускается на шаг вместе с диском 32 операционного столика 29, причем диск 32 занимает положение, при котором его рабочая поверхность оказывается заподлицо с поверхностью нижней крышки 16 стола нижней карусели 4.

Выстаивание толкателей 31 в нижнем, верхнем и промежуточном положениях обеспечивается на участках копира 30 с постоянными радиус-векторами, а перемещение толкателей из одного вертикального положения в другое на участках копира с изменяющимися радиус-векторами, в последнем случае профиль копира будет определяться заданным законом движения толкателей (банок).

На следующем участке дугового пути продуктопровода 2 и мерного стакана 5 наполненная продуктом банка, взаимодействуя с направляющей планкой выводится из машины на отводящий транспортер (фиг. 4), а нижняя заслонка 7 перекрывает выходное сечение мерного стакана. После вывода наполненной банки из машины диск 32 опускается ниже поверхности крышки 16 стола нижней карусели 4, верхняя заслонка 6 выходит из прорези 21 мерного стакана 5, освобождая его проходное сечение, при этом жгут рыбы из продуктопровода 2 опускается на нижнюю заслонку 7.

В процессе работы машины рабочие поверхности заслонок 6 и 7 орошаются (смачиваются) чистой водой. При установившемся режиме наполнения банок продукт посредством кольцевого загрузочного бункера 3 загружается во все продуктопроводы 2 машины.

В позиции подачи в машину пустых банок упор 44 соответствующего мерного стакана о размыкает контакты конечного выключателя 42, а пустая банка, подаваемая под стакан, замыкает контакты датчика наличия банок, чем обеспечивается питание электромагнитной муфты 35 до момента окончания взаимодействия упора 44 с конечным выключателем 42.

При отсутствии пустой банки в позиции подачи, т.е. при нарушении бесперебойного поступления банок в машину, размыкание упором 44 контактов конечного выключателя 42 приводит к остановке всех движущихся элементов машины при работающем электродвигателе 33 привода 10. После поступления банки в позицию подачи контакты датчика наличия банок замыкаются и машина автоматически включается в работу.

Предлагаемая машина имеет единый (общий) привод 10 с одной электромагнитной муфтой 35. Для обеспечения возможности колебательного движения продуктопроводов 2 при высоте нижней карусели 4 в цепь привода последней можно дополнительно ввести электромагнитную муфту, питание которой обеспечить посредством датчика наличия банок и конечного выключателя 42, а муфту 35 либо оставить в схеме привода, либо исключить из схемы. Возможна иная, т.е. раздельная, компоновка приводов вращательного и колебательного движений.

Оснащение машины кольцевым загрузочным бункером и выталкивателем порции продукта из мерного стакана в банку, а также предложенная кинематическая связь верхней и нижней каруселей, обеспечивающая синхронность кругового движения продуктопроводов, мерных стаканов и наполняемых продуктом банок при любой частоте вращения каруселей, создают возможность для уменьшения периода рабочего цикла и повышения производительности.

Оснащение машины дисковым ножом для отрезания порции продукта от поданной в мерный стакан части жгута, предварительно сформированного до заданной плотности, позволяет повысить точность дозирования.

Назначение: в рыбоконсервном и мясоконсервном производстве для наполнения банок продуктом. Сущность изобретения: машина содержит кольцевой загрузочный бункер, расположенные под ним и смонтированные соосно верхнюю карусель с продуктопроводами и нижнюю карусель со средствами перемещения банок и расположенными соосно продуктопроводам мерными стаканами, заслонки - основную и дополнительную, расположенные на разных уровнях, дисковый нож для отрезания порции продукта и выталкивать порции продукта. Карусели кинематически связаны между собой, при этом верхняя карусель связана с приводом колебательного движения, а нижняя - с приводом вращательного движения. Заслонки выполнены в виде дуговых пластин посредством регулируемых в вертикальном направлении кронштейнов, закреплены на основании и служат для поочередного перекрытия мерных стаканов. Такое выполнение заслонок обеспечивает универсальность машины по номерам наполняемых банок. Для прохода заслонки и дискового ножа в стенке каждого мерного стакана выполнена прорезь, а для прохода выталкивателя - сквозные пазы, а выталкиватель для обеспечения эффективной работы выполнен в виде клина и имеет в плане дугообразную форму. Машина имеет высокую производительность и высокую точность дозирования. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Машина для наполнения банок продуктом, содержащая загрузочный бункер, расположенную под ним верхнюю карусель с размещенными по ее окружности продуктопроводами, смонтированную соосно с ней нижнюю карусель со средствами перемещения банок внутри машины, расположенные под продуктопроводами соосно с ними мерные стаканы, заслонку для перекрытия мерных стаканов и расположенные на основании машины приводы вращательного и колебательного движений, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной заслонкой, дисковым ножом для отрезания порции продукта и выталкивателем порции продукта, загрузочный бункер выполнен кольцевым, заслонки жестко закреплены на основании машины и расположены на разных уровнях, а обе карусели кинематически связаны между собой с возможностью синхронного вращения, при этом верхняя карусель с продуктопроводами связана с приводом колебательного движения, а мерные стаканы укреплены на нижней карусели. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что верхняя карусель образована двумя укрепленными на вертикальном валу верхней и нижней крестовинами, а каждый продуктопровод укреплен на свободных концах пар крестовин. 3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что нижняя карусель выполнена в виде укрепленного на вертикальном пустотелом валу стола, состоящего из верхней и нижней крышек, при этом мерные стаканы укреплены на верхней крышке, нижняя крышка имеет пазы для банок, а пустотелый вал карусели связан с приводом вращательного движения. 4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что заслонки выполнены в виде дуговых пластин, смонтированных на кронштейнах, при этом последние укреплены на основании машины с возможностью регулирования в вертикальном направлении. 5. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что выталкиватель выполнен в виде клина, имеющего в плане форму дуги, радиус кривизны которой соответствует расстоянию от оси валов каруселей до оси любого из мерных стаканов, при этом выталкиватель закреплен на дополнительной заслонке, в стенке каждого мерного стакана перпендикулярно к его оси выполнена прорезь для поочередного прохождения дискового ножа и дополнительной заслонки и сквозные прорези для прохода выталкивателя, причем высота последнего в наибольшем сечении соответствует высоте сквозных пазов в стенке мерного стакана. 6. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что кинематическая связь каруселей состоит из подпружиненных толкателей, жестко закрепленных на нижней крестовине верхней карусели, при этом свободный конец каждого толкателя установлен в соответствующем отверстии верхней крышки стола нижней карусели. 7. Машина по пп. 1 3, отличающаяся тем, что нижняя карусель установлена на кольцевой шаровой опоре, смонтированной на основании машины, а связь вала верхней карусели с приводом колебательного движения осуществлена посредством радиально-упорного подшипника.