МАШИНА СОРТИРОВКИ ЯИЦ Российский патент 2000 года по МПК A01K43/08 

Изобретение может быть использовано на предприятиях сельхозпроизводства, перерабатывающещей и пищевой промышленности для сортировки яиц по весу, но может быть использовано и для сортировки других предметов, например, картофеля.

Известен ряд изобретений аналогичного назначения [1,2] . Они имеют сложную конструкцию с электронными элементами, которые дают сбои в производстве и требуют обслуживания квалифицированными рабочими - электронщиками.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является "Машина для сортировки яиц" ЯС 3х2 - принято за прототип [3].

Данная машина содержит подающий и ориентирующий цепной транспортер с закрепленными на тяговых цепях поворотными осями - роликами, включающий установленные с возможностью вращения головные, приводные, обводные, промежуточные и натяжные звездочки, закрепленные на валах; кинематически связанный цепной передачей с транспортером распределительно-сортировочный агрегат со станиной и механизмами: перегрузки яиц с подводящего транспортера, разноски, взвешивания, сбрасывания, маркировки, сталкивания, связанные между собой кинематически с помощью системы распределительных валов с управляющими кулачками, и задающий циклограмму работы кулачково-рычажный-кулисный привод; а также сортировочный стол [3].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной машины, принятой за прототип, относится то, что в известной машине, внутри подающего конвейера, т.е. между верхними и нижними рядами роликов, находится промежуточная цепная передача с натяжным устройством, которая требует сложного обслуживания (приходиться снимать часть осей-роликов). Так как размеры головной звездочки определяются размерами яиц, то промежуточная цепная передача конструктивно может быть расположена только внутри транспортера (между верхней и нижней цепями) и должна иметь звездочки меньшего размера по сравнению с головной. При этом натяжка этой промежуточной передачи осуществляется отдельной натяжной звездочкой с ручной натяжкой в пазу, фиксирующейся винтом М5, и требует периодической поднатяжки. Применение винта для удобства в работе и надежности натяжки большего размера влечет за собой увеличение размеров натяжной звездочки, что конструктивно невозможно, т. к. в этом случае цепная передача не вписывается внутри подающего конвейера.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение - создать менее материалоемкую и трудоемкую в изготовлении, более простую и надежную в эксплуатации конструкцию машины для сортировки яиц.

Технический результат - в машине сортировки яиц создано новое компоновочное решение подающего транспортера, исключающее внутреннее расположение промежуточной цепной передачи, что позволило реализовать поставленную задачу.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной машине, содержащей подающий и ориентирующий цепной транспортер, с закрепленными на тяговых цепях поворотными осями - роликами, включающий установленные с возможностью вращения головные, приводные, обводные, промежуточные и натяжные звездочки, закрепленные на валах; кинематически связанный цепной передачей с транспортером распределительно-сортировочный агрегат, включающий механизмы: перегрузки, разноски, взвешивания, сбрасывания, маркировки, сталкивания, связанные между собой кинематически системой распределительных валов с управляющими кулачками, и задающий циклограмму работы, кулачково-рычажно-кулисный привод; а также сортировочный стол.

Особенности заключаются в следующем:
1. В транспортере промежуточные звездочки установлены с возможностью прямого непосредственного зацепления с тяговыми цепями, причем промежуточные звездочки образуют с обводными перекрестную передачу, межцентровое расстояние которой больше полусуммы наружных диаметров, но не больше двух шагов зубьев цепной передачи, деленных на косинус угла между линией, соединяющей оси звездочек, и общей касательной к делительным диаметрам звездочек.

(D_п + D_о)/2 < N < 2T_ц/Cos B,
где D_п - наружный диаметр зубьев промежуточной звездочки,
D_о - наружный диаметр зубьев обводной звездочки,
N - межцентровое расстояние между звездочками,
Т_ц - шаг цепи,
В - угол между линиями: соединяющей оси звездочек и касательной к их делительным диаметрам.

Таким образом, в заявленном техническом решении выполнение перекрестной цепной передачи позволило убрать в подающем транспортере промежуточную цепную передачу, при этом, исходя из условия, что расстояние по оси цепи между точками зацепления в данной перекрестной передаче выполнено не более двух шагов цепи, а рассчитанное по формуле межцентровое расстояние обеспечивает устойчивость цепи и не позволяет ей складываться, так как ведущей является промежуточная звездочка и натяжение в сбегающей ветви минимально. Также перекрестная передача обеспечивает надежное зацепление тяговой цепи с промежуточной звездочкой, закрепленной на приводном валу, кроме того обеспечивается минимальное расстояние между верхним и нижним участками цепи.

2. Число зубьев промежуточной звездочки равно числу зубьев головной звездочки, умноженному на передаточное отношение цепной передачи от агрегата до приводного вала транспортера и деленному на число шагов цепи между осями - роликами.

Z _пр = Z_г x i/K,
где Z _пр - число зубьев промежуточной звездочки,
Z_г - число зубьев головной звездочки,
i - передаточное отношение цепной передачи от распределительного вала агрегата до приводного вала транспортера,
К - число шагов цепи между осями - роликами.

Данное условие обеспечивает синхронность подачи яиц с транспортера с ритмом обработки яиц на агрегате, т. е. на каждый оборот распределительного вала агрегата головная звездочка должна делать строго одну четвертую оборота, при этом оси-ролики перемещаются на один шаг их установки на тяговой цепи.

Проведенный заявителем анализ конструкций машин для сортировки яиц, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволяет установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся совокупными признаками, тождественными существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных, по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, отличительных признаков в заявленной машине, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, т.к. из последнего не выявлено влияние предписываемых заявленным решением преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

На чертежах представлено:
на фиг. 1 - машина для сортировки яиц, вид сверху; на фиг. 2 - агрегат распределительно-сортировочный, разрез А-А; на фиг. 3 - подающий транспортер, разрез B-B (кинематическая схема).

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Машина для сортировки яиц (см. фиг. 1, 2, 3) состоит из подающего транспортера 1 с тяговыми цепями 2, с закрепленными на них поворотными осями-роликами 3. Тяговые цепи 2 огибают головные звездочки 4, промежуточные звездочки 5, обводные звездочки 6, натяжные звездочки 7, закрепленные соответственно на головном валу 8, промежуточном валу 9, обводном валу 10, натяжном валу 11. Промежуточные звездочки 5 и обводные звездочки 6 огибаются тяговой цепью 2, образуя перекрестную передачу. На промежуточном валу 9 закреплена приводная звездочка 12, связанная цепной передачей 13 с раcпределительно-сортировочным агрегатом 14, включающим кинематически связанную систему распределительных валов с управляющими кулачками 15, задающий циклограмму работы кулачково-рычажно-кулисный привод 16 и механизмы: перегрузки 17, разноски 18, взвешивания 19, сбрасывания 20, маркировки 21, сталкивания 22. К агрегату 14 с противоположной транспортеру 1 стороны закреплен двухпоточный сортировочный стол 23.

Машина для сортировки яиц работает следующим образом. Яйца укладываются на поворотные оси-ролики 3 транспортера 1 и при передвижении тяговых цепей 2 ориентируются на роликах 3, далее яйца, после прохождения головных звездочек 4, перегружаются механизмом перегрузки 17 на ложементы (не показаны на чертеже) механизма разноски 18, который разносит яйца и укладывает их на механизм взвешивания 19. Попадая на соответствующие их весам механизмы взвешивания 19, яйца приводят их в движение и механизмами сбрасывания 20 сбрасываются на механизмы сталкивания 22, где маркируются механизмами маркировки 21, затем яйца сталкиваютcя на двухпоточный сортировочный стол 23. Синхронизация работы вышеперечисленных механизмов осуществляется задающим циклограмму работы кулачково-рычажно-кулисным приводом 16 и системой распределительных валов с управляющими кулачками 15.

Транспортер 1 работает следующим образом: приводная звездочка 12, закрепленная на промежуточном валу 9, приводится во вращение цепной передачей 13 от вала распределительно-сортировочного агрегата 14. На промежуточном валу 9 также закреплены промежуточные звездочки 5, приводящие в движение тяговую цепь 2 с осями-роликами 3. В свою очередь тяговая цепь 2 приводит во вращение обводные звездочки 6, установленные на обводном валу 10, натяжные звездочки 7 - на натяжном валу 11, головные звездочки 4 - на головном валу 8.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении, при использовании заявленной машины для сортировки яиц следующей совокупности условий:
- машина для сортировки яиц, воплощающая заявленное изобретение, предназначена для использования на предприятиях сельхозпроизводства, перерабатывающей и пищевой промышленности, в частности для сортировки яиц по весу с постановкой на каждом яйце штемпеля соответствия весовой категории;
- для заявленной машины в том виде, как она охарактеризована в независимом пункте изложенной формулы, подтверждена возможность изготовления машины для сортировки яиц с помощью известных средств и методов;
- машина для сортировки яиц способна обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, что подтверждено изготовлением опытного образца и его успешной эксплуатацией в производстве яиц на Чикской птицефабрике Новосибирской области.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Патент РФ N 2038768, кл. A 01 К 43/08, опубл. 1995.

2. Патент РФ N 2048088, кл. А 01 К 43/00, опубл. 1995.

3. "Руководство по эксплуатации яйцесортировщика типа ЯС 3х2, издание предприятия МЗ "Червено-Знаме", Стара-Загора, НРБ.

Машина сортировки яиц, содержащая подающий и ориентирующий цепной транспортер, кинематически связанный с ним распределительно-сортировочный агрегат и сортировочный стол. В транспортере промежуточные звездочки установлены с возможностью прямого непосредственного зацепления с тяговыми цепями, причем промежуточные звездочки образуют с обводными звездочками перекрестную передачу, межцентровое расстояние которой больше полусуммы наружных диаметров, но не более двух шагов зубьев цепной передачи, деленных на косинус угла между линией, соединяющей оси звездочек, и общей касательной к делительным диаметрам звездочек, при этом число зубьев промежуточной звездочки равно числу зубьев головной звездочки, умноженному на передаточное отношение цепной передачи от агрегата до приводного вала транспортера и деленному на число шагов цепи между осями-роликами. Компоновочное решение подающего транспортера снижает металлоемкость машины в целом и бой яиц при сортировке. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Машина сортировки яиц, содержащая подающий и ориентирующий цепной транспортер с закрепленными на тяговых цепях поворотными осями-роликами, включающий установленные с возможностью вращения головные, приводные, обводные, промежуточные и натяжные звездочки, закрепленные на валах; кинематически связанный цепной передачей с транспортером распределительно-сортировочный агрегат, включающий механизмы: перегрузки, разноски, взвешивания, сбрасывания, маркировки, сталкивания, связанные между собой кинематически системой распределительных валов с управляющими кулачками, и задающий циклограмму работы, кулачково-рычажно-кулисный привод, а также сортировочный стол, отличающаяся тем, что в транспортере промежуточные звездочки установлены с возможностью прямого непосредственного зацепления с тяговыми цепями, причем промежуточные звездочки образуют с обводными перекрестную передачу, межцентровое расстояние которой больше полусуммы наружных диаметров, но не больше двух шагов зубьев цепной передачи, деленных на косинус угла между линией, соединяющей оси звездочек, и общей касательной к делительным диаметрам звездочек.

(D_п + D_о)/2 < N < 2 Т_ц/Cos B
где D_п - наружный диаметр зубьев промежуточной звездочки;
D_о - наружный диаметр зубьев обводной звездочки;
N - межцентровое расстояние;
Т_ц - шаг цепи;
В - угол между линией, соединяющей оси звездочек, и общей касательной к их делительным диаметрам.