СИЛОВОЙ МЕХАНИЗМ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЗЕРНА Российский патент 2002 года по МПК A21B5/02 A23L1/18 A23P1/14 

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может быть использовано для разработки автоматических устройств, предназначенных для прямой переработки крахмалосодержащего зерна в готовый к употреблению в пищу продукт (зерновые ломтики).

Известны устройства для переработки зерна (заявки ЕПВ NN 00006575, 1979 г. , 1241972, 1987 г. , Великобритании N 21655437, 1987 г. , патент Бельгии РФ N 8700137, 1987 г. и патент РФ N 2067833).

Устройства для переработки зерна содержат смонтированные на основании в стойках две плиты, пару нагревательных головок, верхняя из которых закреплена на верхней плите, а нижняя - соосно верхней на штоке, установленном с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющем стакане нижней плиты, устройство дозирования, приводной выталкиватель и привод штока нижней нагревательной головки с системой управления, включающий двигатель и закрепленный на основании шарнирно-рычажный механизм с ограничителем хода, соединенный со штоком.

Различия между вышеприведенными устройствами в основном в конструкции силового механизма.

Наиболее близким по конструкции и по способу работы к заявленному устройству можно считать силовой механизм устройства для переработки зерна по патенту РФ N 2067833 (прототип).

Этот силовой механизм содержит корпус, установленный на нем с возможностью поступательного перемещения шток, закрепленный на корпусе и шарнирно соединенный со штоком шарнирно-рычажный механизм, связанный штангой с размещенным на корпусе приводом.

Работает механизм следующим образом.

В исходном положении шток с закрепленной на нем нижней головкой с помощью шарнирно-рычажного механизма и связанного с ним привода отведен в нижнее положение. Шарнирно-рычажный механизм находится в начальном положении "под углом". В этом положении в рабочую зону, где происходит выпечка зернового ломтика, загружается зерно. Затем привод переводит шарнирно-рычажный механизм в положение "враспор", при котором происходит разогрев зерновой массы. Далее, после выдержки, необходимой для выпечки ломтика, привод переводит шарнирно-рычажный механизм в "промежуточное положение под углом". После некоторой выдержки в этом положении, для формирования ломтика, привод возвращает шарнирно-рычажный механизм в начальное положение "под углом", при котором из рабочей зоны выталкивается готовый ломтик. На этом цикл изготовления ломтика завершается.

Этот силовой механизм обладает существенным недостатком, а именно не обеспечивает высокой производительности устройства для переработки зерна. Причина этого заключается в том, что в процессе выпечки ломтика (шарнирно-рычажный механизм в положении "враспор"), время которого значительно превышает суммарное время работы привода в цикле изготовления ломтика, привод находится в выключенном положении. В то же время возможность использования этого же привода во время выпечки для управления еще одним шарнирно-рычажным механизмом позволит увеличить производительность устройства переработки зерна вдвое при использовании одного привода.

Задачей создания предлагаемого изобретения является разработка силового механизма устройства для переработки зерна, способного обеспечить при использовании одного привода увеличение производительности устройства вдвое, при простоте и надежности конструкции.

Указанная задача достигается за счет того, что силовой механизм содержит корпус, размещенный на корпусе привод с блоком управления, установленные на корпусе с возможностью поступательного перемещения два штока, каждый из которых шарнирно соединен с закрепленным на корпусе шарнирно-рычажным механизмом, привод оснащен одним ведущим и двумя ведомыми валами, а на ведомых валах установлены кривошипы, каждый из которых имеет паз и запорную поверхность, на ведущем валу закреплено водило с двумя цевками и запорной поверхностью, причем запорная поверхность водила размещена за пределами углового сектора, в котором размещены обе цевки, а каждый из кривошипов соединен штангой с соответствующим шарнирно-рычажным механизмом.

Сущность изобретения поясняется на чертежах (фиг. 1 - 4), где
на фиг. 1 показан силовой механизм устройства для переработки зерна в исходном положении,
на фиг. 2, 3 показан силовой механизм устройства для переработки зерна в промежуточных положениях,
на фиг. 4 показан силовой механизм устройства для переработки зерна в конечном положении.

Силовой механизм устройства для переработки зерна содержит корпус 1, размещенный на корпусе 1 привод 2 с блоком управления 3, установленные на корпусе 1 с возможностью поступательного перемещения штоки 4 и 5. Штоки 4, 5 соответственно шарнирно соединены с закрепленными на корпусе 1 шарнирно-рычажными механизмами 6, 7. Привод 2 оснащен ведущим валом 8 и ведомыми валами 9 и 10.

На ведомых валах 9, 10 установлены соответственно кривошипы 11, 12. На кривошипе 11 выполнены паз 13 и запорная поверхность 14, а на кривошипе 12 выполнен паз 15 и запорная поверхность 16. На ведущем валу 8 закреплено водило 17 с цевками 18, 19 и запорной поверхностью 20. Кривошип 11 шарнирно соединен штангой 21 с шарнирно-рычажным механизмом 6, а кривошип 12 соединен штангой 22 с шарнирно-рычажным механизмом 7.

Силовой механизм устройства для переработки зерна работает следующим образом.

В исходном положении (фиг. 1) шток 4 находится в верхнем положении (в соответствующей рабочей зоне устройства для переработки зерна происходит выпечка зернового ломтика), шарнирно-рычажный механизм 6 находится в положении "враспор", усилие сжатия зерна со штока 4 через шарнирно-рычажный механизм 6, через штангу 21 передается на кривошип 11, который зафиксирован благодаря совмещению запорной поверхности 14 кривошипа 11 с запорной поверхностью 20 водила 17. Шток 5 находится в нижнем положении, шарнирно-рычажный механизм 7 - в конечном положении "под углом", цевка 18 - в пазу 15 кривошипа 12. В это время в соответствующую рабочую зону устройства для переработки зерна загружается зерно для выпечки следующего ломтика.

По окончании загрузки зерна от блока управления 3 включается привод 2 и вместе с ведущим валом 8 начинается вращение водила 17. Цевка 18, взаимодействуя с пазом 15, разворачивает кривошип 12, который через штангу 22 и шарнирно-рычажный механизм 7 переводит шток 5 в верхнее положение. При этом в соответствующей рабочей зоне устройства для переработки зерна происходит сжатие зерна до требуемого давления. В процессе поворота водила 17 запорная поверхность 20 водила 17 скользит по запорной поверхности 14 кривошипа 11, находящегося в неподвижности, а в соответствующей зоне устройства для переработки зерна, связанной со штоком 4, продолжается выпечка зернового ломтика. В процессе достижения штоком 5 верхнего положения происходит сопряжение запорной поверхности 20 водила 17 с запорной поверхностью 16 кривошипа 12, после чего разворот кривошипа 12 прекращается и блок управления 3 отключает привод 2 (фиг. 2).

По окончании выпечки зернового ломтика в рабочей зоне устройства для переработки зерна, соответствующей штоку 6, блок управления 3 включает привод 2, начинается разворот водила 17, происходит размыкание запорной поверхности 14 кривошипа 11 и запорной поверхности 20 водила 17. Одновременно цевка 19 водила 17 входит в паз 13 кривошипа 11. Начинается разворот кривошипа 11, в результате взаимодействия которого с шарнирно-рычажным механизмом 6 через штангу 21 происходит опускание штока 4. В это же время запорная поверхность 16 кривошипа 12 скользит по запорной поверхности 20 водила 17, кривошип 12 остается в неподвижности, а в рабочей зоне устройства для переработки зерна, соответствующей штоку 5, продолжается выпечка зернового ломтика. При опускании штока 4 на величину толщины до которой должен сформироваться ломтик, блок управления 3 отключает привод 2, прекращается разворот водила 17 и кривошипа 11, шток 4 останавливается в промежуточном положении (фиг. 3). Остановка продолжается в течение времени, которое необходимо для формирования ломтика в рабочей зоне устройства для переработки зерна, соответствующей штоку 4.

По окончании формирования зернового ломтика в рабочей зоне устройства для переработки зерна, соответствующей штоку 4, блок управления 3 включает привод 2, водило 17 продолжает разворот кривошипа 11, который через штангу 21 переводит шарнирно-рычажный механизм 6 в конечное положение "под углом". Соответственно шток 4 оказывается в крайнем нижнем положении. Блок управления 3 отключает привод 2. В процессе разворота водила 17 запорная поверхность 16 кривошипа 12 скользит по запорной поверхности водила 17. В это же время в рабочей зоне устройства для переработки зерна, соответствующей штоку 5, продолжается выпечка зернового ломтика.

После останова привода 2 в рабочей зоне устройства для переработки зерна, соответствующей штоку 4, происходит выброс готового зернового ломтика, а затем загрузка зерна для выпечки следующего зернового ломтика. После этого шток 4 переводится в верхнее положение, аналогично тому, как это происходит со штоком 5. По окончании выпечки зернового ломтика в рабочей зоне устройства для переработки зерна, соответствующей штоку 5, возврат штока 5 происходит аналогично тому, как это происходило со штоком 4.

Таким образом, предложенная конструкция силового механизма устройства для переработки зерна позволила:
1. Повысить производительность выпечки зерновых ломтиков по сравнению с прототипом в 2 раза.

2. Упростить конструкцию устройства за счет использования только одного привода и одного блока управления для одновременного, но смещенного во времени, управления двумя шарнирно-рычажными механизмами.

3. Устранить значительное время простоя силового механизма.

4. Обеспечить равномерность работы привода, а следовательно, его надежность.

5. Повысить энергетический КПД устройства для переработки зерна за счет более равномерной работы привода.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для разработки автоматических устройств, предназначенных для прямой переработки крахмалосодержащего зерна в готовый к употреблению в пищу продукт (зерновые ломтики). Силовой механизм содержит корпус, размещенный на корпусе привод, установленные на корпусе с возможностью поступательного перемещения два штока, каждый из которых шарнирно соединен с закрепленным на корпусе шарнирно-рычажным механизмом, привод оснащен одним ведущим и двумя ведомыми валами. На ведомых валах установлены кривошипы, каждый из которых имеет паз и запорную поверхность. На ведущем валу закреплено водило с двумя цевками и запорной поверхностью, причем запорная поверхность водила размещена за пределами углового сектора, в котором размещены обе цевки, а каждый из кривошипов соединен штангой с соответствующим шарнирно-рычажным механизмом. Изобретение обеспечивает увеличение производительности устройства вдвое при простоте и надежности конструкции. 4 ил.

Силовой механизм устройства для переработки зерна, содержащий корпус, размещенный на корпусе привод, установленные на корпусе с возможностью поступательного перемещения два штока, каждый из которых шарнирно соединен с закрепленным на корпусе шарнирно-рычажным механизмом, привод оснащен одним ведущим и двумя ведомыми валами, а на ведомых валах установлены кривошипы, каждый из которых имеет паз и запорную поверхность, на ведущем валу закреплено водило с двумя цевками и запорной поверхностью, причем запорная поверхность водила размещена за пределами углового сектора, в котором размещены обе цевки, а каждый из кривошипов соединен штангой с соответствующим шарнирно-рычажным механизмом.