РЕЖУЩИЙ УЗЕЛ ДЛЯ МЯСОРУБКИ Российский патент 2007 года по МПК B02C18/00 

Изобретение относится к бытовой технике и может быть использовано в устройствах для измельчения продуктов, например в мясорубках.

Известен режущий узел мясорубки, содержащий нож с криволинейными лопастями и лезвиями и решетку с отверстиями конической формы (патент РФ №2059400, МПК В02С 18/30, опубл. 10.05.1996 г.). Недостатком устройства является низкая производительность и плохое качество продукта после его переработки.

Наиболее близким к предложенному является режущий узел мясорубки, содержащий нож с криволинейными лопастями и лезвиями и решетку с отверстиями конической формы, причем часть лопастей имеет форму Архимедовой спирали, а другая часть - логарифмической спирали, а отверстия решетки выполнены с углом при вершине 60°, рифлеными изнутри ребрами треугольного сечения (патент РФ №2171142, МПК В02С 18/30, опубл. 27.07.2001 г.).

Недостатки данного устройства, заключающиеся в низкой производительности и плохом качестве переработанного продукта, обусловлены следующим. Саблевидные ножи отжимают продукт к периферии решетки, где требуется большой вращающий момент для резания. Кроме того, ножи с числом лопастей больше двух имеют необоснованно большую площадь поверхности, что ограничивает доступ продукта к отверстиям решетки, уменьшая производительность устройства и увеличивая потребляемую мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивления продукта. Рифление стенок отверстий решетки уменьшает их эффективное сечение, увеличивает площадь прилипания продукта и способствует накоплению неудаляемых остатков.

Задачей изобретения является увеличение производительности, улучшение качества перерабатываемого продукта и снижение энергоемкости резания.

Поставленная задача решается режущим узлом для мясорубки, содержащим нож с криволинейными лопастями и решетку в форме диска с рабочими отверстиями, в котором в отличие от прототипа нож выполнен двухлопастным, причем лопасти имеют серповидную форму обтекаемого сечения с режущими кромками по внутренней стороне, расположенными на выступах со стороны решетки расширяющихся к концам лопастей, а рабочие отверстия решетки имеют форму трех- и (или) четырехгранных усеченных пирамид, направленных меньшим основанием в сторону ножа и имеющих скругленные боковые грани, являющиеся сторонами отверстий, причем отверстия расположены на решетке в виде одного или нескольких концентрических кругов таким образом, что две смежные стороны, являющиеся режущими, наклонены к плоскости резания, причем одна из них ориентирована по спиральной линии, направленной к центру решетки, а другая - по окружности, а две противоположные им стороны с соответствующей ориентацией расположены к плоскости резания под углом, прямым или близким к прямому, причем в случае трехгранных отверстий режущей является одна сторона, ориентированная по спиральной линии.

На лобовой поверхности лопастей могут быть выполнены насечки, обеспечивающие зубчатую, волновую или иную форму режущей кромки.

Решетка и нож могут быть изготовлены из твердого пористого материала, например, металлокерамики, с вакуумно-нагнетательной пропиткой химически инертной пластиковой композицией.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена часть решетки режущего узла, на фиг.2 изображен нож режущего узла для мясорубки, на фиг.3 показана схема резания продукта.

Отверстия 1 в решетке (фиг.1) имеют форму трех- и четырехгранной пирамиды с криволинейными сторонами и скругленными боковыми ребрами. Меньшее основание каждого отверстия расположено в сторону ножа.

Первая по ходу движения лопастей ножа сторона 2 отверстия имеет форму спирали и ориентирована к плоскости резания под углом, прямым или близким к прямому.

Сторона 3, противоположная стороне 2, также имеет форму спирали и наклонена к плоскости резания под режущим углом.

Наиболее удаленная от оси вращения ножа сторона 4 имеет коническую форму и наклонена к плоскости резания под углом, близким к прямому.

Сторона 5, противоположная стороне 4, имеет коническую форму и наклонена к плоскости резания под режущим углом.

Таким образом, стороны 3 и 5 образуют режущий клин, на вершине 6 которого происходит окончательная разделка продукта. В случае трехгранного отверстия сторона 5 отсутствует, а режущий клин образуют стороны 3 и 2.

Отверстия, в зависимости от их размеров, равномерно располагаются на поле решетки в виде одного или нескольких концентрических кругов так, чтобы стороны 2 и 3 отверстий с разных кругов располагались вдоль спиральных линий 7, сходящихся к оси вращения ножа, а стороны 4 и 5 - вдоль концентрических окружностей 8.

Такая форма отверстий и их расположение способствуют эффективному измельчению продукта.

Двухлопастной нож (фиг.2) имеет противоположно направленные узкие лопасти 9 серповидной формы в плане и обтекаемой крыловидной формы в сечении. Лопасти переходят во втулку 10 с отверстием 11. Каждая лопасть по внутренней стороне имеет режущую кромку 12, расположенную на спиралевидном выступе 13 со стороны решетки, расширяющемся к концу лопасти. Такая форма выступа предотвращает быстрый износ лопастей ножа на концах, где линейная скорость вращения имеет максимальное значение. Лобовая поверхность 14 лопасти образует острый угол с плоскостью решетки.

Режущий узел работает следующим образом.

Измельчаемый материал (мясо) подается шнеком в режущий узел, попадает на решетку и прижимается к ней. Та часть продукта 15 (фиг.3), которая попала в отверстие, под действием лопасти ножа перемещается в направлении вершины 6 режущего клина, образованного режущими сторонами отверстия решетки. Действующая на продукт со стороны ножа сила F разлагается на две составляющие F₁ и F₂, под действием которых происходит собственно разделение продукта. В отличие от круглого отверстия движение режущей кромки ножа относительно продукта будет не поступательно-рубящим, а скользяще-режущим, требующим меньших усилий. Продукт разделяется, перемещаясь вдоль режущих сторон к вершине 6, где оставшаяся твердая фракция окончательно отрезается режущей кромкой 12 лопасти ножа.

При работе ножа вектор силы F, прикладываемый к продукту, направлен в сторону оси вращения ножа под переменным углом α к радиусу R (фиг.2). По мере перемещения к вершине 6 продукт приближается к оси вращения и, соответственно, возможно увеличение силы F за счет уменьшения радиуса R в зависимости от сопротивления продукта при сохранении постоянной величины вращающего момента. В прототипе увеличение силы F осуществляется путем увеличения вращающего момента.

Эффективная работа узла обусловлена спиральной формой режущих сторон отверстий и режущих кромок ножа и их взаимным расположением под оптимальным углом, позволяющим выдержать стабильный режим резания независимо от положения отверстия и продукта.

Ввиду того что стенки отверстий в осевом направлении расходятся (фиг.1, Б-Б), отрезанные частицы продукта при перемещении по отверстию не заклиниваются и не создают дополнительного сопротивления.

Применение для изготовления режущего узла металлокерамики с пропиткой пластиковой композицией обеспечивает уменьшение контакта перерабатываемого продукта с металлом, что уменьшает его окисление и трение.

Таким образом, предложенное изобретение благодаря изменению формы отверстий, их расположению на поле решетки, выбору формы ножа с оптимальными режущими свойствами и минимальным сопротивлением движущемуся продукту, позволяет увеличить производительность переработки, снизить энергоемкость и улучшить качество перерабатываемого продукта.

Изобретение относится к устройствам для измельчения продуктов. Узел содержит нож с криволинейными лопастями и решетку в форме диска с рабочими отверстиями. Нож выполнен двухлопастным, причем лопасти имеют серповидную форму обтекаемого сечения с режущими кромками по внутренней стороне, расположенными на выступах со стороны решетки, расширяющихся к концам лопастей. Рабочие отверстия решетки имеют форму трех и/или четырехгранных усеченных пирамид, направленных меньшим основанием в сторону ножа и имеющих скругленные боковые грани, являющиеся сторонами отверстий. Отверстия расположены на решетке в виде одного или нескольких концентрических кругов таким образом, что две смежные стороны, являющиеся режущими, наклонены к плоскости резания, причем одна из них ориентирована по спиральной линии, направленной к центру решетки, а другая - по окружности, а две противоположные им стороны с соответствующей ориентацией расположены к плоскости резания под углом, прямым или близким к прямому, причем в случае трехгранных отверстий режущей является одна сторона, ориентированная по спиральной линии. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Режущий узел для мясорубки, содержащий нож с криволинейными лопастями и решетку в форме диска с рабочими отверстиями, отличающийся тем, что нож выполнен двухлопастным, причем лопасти имеют серповидную форму обтекаемого сечения с режущими кромками по внутренней стороне, расположенными на выступах со стороны решетки, расширяющихся к концам лопастей, а рабочие отверстия решетки имеют форму трех- и/или четырехгранных усеченных пирамид, направленных меньшим основанием в сторону ножа и имеющих скругленные боковые грани, являющиеся сторонами отверстий, причем отверстия расположены на решетке в виде одного или нескольких концентрических кругов таким образом, что две смежные стороны, являющиеся режущими, наклонены к плоскости резания, причем одна из них ориентирована по спиральной линии, направленной к центру решетки, а другая - по окружности, а две противоположные им стороны с соответствующей ориентацией расположены к плоскости резания под углом, прямым или близким к прямому, причем в случае трехгранных отверстий режущей является одна сторона, ориентированная по спиральной линии.2. Режущий узел по п.1, отличающийся тем, что на лобовой поверхности лопастей выполнены насечки, обеспечивающие зубчатую, волновую или иную форму режущей кромки.3. Режущий узел по п.1, отличающийся тем, что решетка и нож изготовлены из твердого пористого материала, например металлокерамики, с вакуумно-нагнетательной пропиткой химически инертной пластиковой композицией.