Способ перевязки колбасных изделий в гирлянде Российский патент 2019 года по МПК A22C11/12 

Изобретение относится к способу перевязки колбасных изделий в гирлянде шпагатом, поступающим из бухты шпагата, которая вращается вокруг гирлянды колбасных изделий и снабжена противовесом.

Уровень техники

Обычно при производстве колбасных изделий в гирлянде рукавный материал упаковочной оболочки, запечатанной с одной стороны, как правило, натуральной кишечной или искусственной оболочки, наполняют колбасным шприцем через цевку колбасным фаршем, и затем из такой гирлянды формируют отдельные колбасные изделия. К примеру, это происходит в так называемых клипсаторах, посредством которых соответствующие металлические клипсы устанавливаются между колбасными изделиями, а именно, в уже имеющихся точках скрутки. Такого рода клипсаторы описаны, например, в документах DE 202005021188 U1 или DE 102005033437 А1.

В настоящее время, напротив, существует все больший спрос на старую традиционную перевязку колбасных изделий шпагатом. Колбасное изделие, перевязанное натуральной шпагатом, сочетает в себе свойство безопасного продукта и традиционный внешний вид. Продукт, перевязанный натуральным шпагатом, безопасен, поскольку при делении его на порции не используется металл или пластмасса. Натуральный шпагат придает продукту вид продукта, изготовленного вручную. Сам процесс при этом подобен процессу при использовании клипсатора. Параллельно наполненной оболочке движется шпагат, который наматывается машиной один или несколько раз вокруг оболочки в местах, заранее определенных в зависимости от продукта. Таким образом, колбасные изделия могут быть перевязаны с образованием промежутка между ними или без образования такого промежутка. При этом могут быть выполнены петли для навешивания или сформированы целые цепочки колбасных изделий. Подобного рода устройства для перевязки описаны, например, в Европейском документе EP 1053683 A1.

После такого отделения и разделения на порции колбасные изделия подаются на следующий этап обработки для варки, сушки и копчения. Такой вид разделения на порции или упаковки всегда применяется тогда, когда либо не должен использоваться металл или пластик, либо просто необходимо получить изделие, имеющее традиционный вид продукта, изготовленного вручную. Такой способ применяется со всеми сортами колбасных изделий со всеми натуральными, коллагеновыми или искусственными оболочками. Также существуют разнообразные виды и типы шпагата, которые используются при этом способе.

В представленных на рынке машинах для перевязки (например, в высокопроизводительном автомате для перевязки колбасных изделий INOTEC Giromatic IG5) имеется опорное кольцо, на котором расположен кожух, в котором находится бухта шпагата, и противовес. Это опорное кольцо вращается вокруг гирлянды колбасных изделий и, тем самым, требуемым образом обматывает шпагат вокруг точки скрутки. В результате в машинах с высокой производительностью можно перевязывать до 200 колбасных изделий в минуту. Между точками скрутки опорное кольцо останавливается, так чтобы шпагат тянулся вдоль колбасного изделия или гирлянды колбасных изделий.

При таких нагрузках возникает чрезвычайно высокая вибрация, которая повреждает шариковые подшипники роторов или опорного кольца, на котором расположена бухта шпагата. Исследования показали, что при таких скоростях, в частности, при быстром расходе шпагата, из-за быстрого изменения массы ротора шпагата возникает сила, которая вызывает постоянное повреждение шарикового подшипника. Уже имеющийся противовес, описанный, например, в качестве центробежного элемента в EP 1477068 А1, может только отсрочить такое повреждение, так как вес бухты шпагата на другой стороне изменяется. Известно, что противовес приблизительно соответствует весу корпуса или держателя бухты шпагата плюс половине веса бухты шпагата. Бухта шпагата весит примерно 150 грамм. Это означает, что ротор идеально уравновешен с бухтой шпагата тогда, когда бухта шпагата израсходована наполовину. Предельная вибрация достигается тогда, когда бухта шпагата является новой или полностью израсходована.

Еще одна машина для перевязки известна, например, из DE 2559171 C1. Эта машина имеет отверстие, через которое проходит наполненная фаршем оболочка, и устройство, которое пережимает оболочку на участке, где предусмотрена перевязка, и вытесняет находящийся в оболочке фарш из этого участка. Также имеется шпиндель или шпуля, на которые намотан шпагат. Имеются элементы, которые обводят шпулю вокруг участка сжатой оболочки и при этом формируют из шпагата замкнутый многоугольник или замкнутую изогнутую линию, чтобы шпуля в конце своего движения могла бы проходить через них в процессе образования узла. Дополнительно имеется устройство для затягивания шпагата после формирования узла путем вращения шпули вокруг своей оси.

Задача

Задачей данного изобретения является сведение к минимуму подобного повреждения подшипника путем оптимизации процесса перевязки шпагатом.

Решение задачи

Решение этой задачи обеспечено созданием способа, описанного в отличительной части пункта 1 формулы изобретения.

Для изобретения является существенным распознавание состояния бухты шпагата, а именно, того, сколько процентов шпагата использовано. Как правило, указанное согласование должно касаться уменьшения веса бухта шпагата. Это вытекает из идеи о том, что, как правило, дисбаланс происходит в результате различий в весе. Если этот дисбаланс вызван какой-либо другой причиной, то возможность согласования противовеса в соответствии с этой причиной также охвачена замыслом этого изобретения.

В другом варианте выполнения изобретения предусмотрено изменение положения противовеса относительно бухты шпагата. Точно также, конечно, можно изменить положение бухты шпагата относительно противовеса. Безусловно, это также включает в себя мониторинг веса бухты шпагата. Это может осуществляться несколькими различными способами. Вес бухты или изменение веса могут контролироваться непосредственно с помощью соответствующих тензодатчиков или устройств для определения веса.

В другом варианте выполнения изобретения отслеживают толщину бухты шпагата. Предпочтительно это могут осуществлять посредством соответствующей оптической системы, которая определяет, сколько израсходовано шпагата из бухты шпагата. Посредством этого рассчитывают измененный вес и корректируют противовес. Это может осуществляться, к примеру, с помощью световых лучей, которые сканируют внешние границы бухты шпагата. Источник света снабжен соответствующим приемником света, посредством чего образуется фотоэлектрический датчик. Предпочтительно несколько фотоэлектрических датчиков формируют световую завесу. Также можно подумать об иных возможностях, например, толщина бухты шпагата может определяться механическими измерительными устройствами. Такие иные возможности также охватываются данным изобретением.

В другом примере выполнения изобретения предусмотрена также оценка длины шпагата, отмотанного из бухты, на основе чего, зная вес шпагата, в свою очередь можно принять решение об изменении веса бухты шпагата.

Другая возможность заключается в том, что противовес выполнен также в качестве нитенакопителя, с которого при вращении вокруг гирлянды колбасных изделий отматывалось бы такое же или подобное количество шпагата. Это еще один способ, посредством которого можно удерживать вес более или менее одинаковым.

Представляется, что для изменения положения противовеса или основания или кожуха для бухты шпагата существует много возможностей. С одной стороны, можно изменить наклон или положение вдоль опорного кольца. В предпочтительном варианте выполнения изобретения достаточно, если, например, выполненный в виде блока противовес будет вращаться вокруг своей оси, так, чтобы положение массы изменялось перпендикулярно оси вращения. В этом плане существует много возможных вариантов, которые охватываются данным изобретением.

Также возможно изменение материала противовеса. К примеру, существуют материалы или составы материалов, составные части которых при вращении смещаются. Например, можно выбрать материал, более тяжелые внутренние составные части которого смещаются при вращении в наружном направлении и, таким образом, создают больший вес. В этом случае также возможно много вариантов.

С помощью данного изобретения обеспечивается то, что процесс перевязки колбасных изделий шпагатом оптимизируется таким образом, что практически отсутствует вибрация. В результате открывается возможность достичь производительности более 200 порций в минуту.

Предпочтительно система управления получает удаленные данные о самой бухте шпагата, посредством чего управляют отматыванием шпагата. Сюда относятся, прежде всего, сведения или данные о самой бухте шпагата и, в частности, о качестве шпагата. На основе этих сведений, а также, что предпочтительно, на основе сведений о расходе шпагата можно, к примеру, изменить характер увеличения скорости вращения бухты шпагата вокруг гирлянды колбасных изделий. Также можно изменить и начальное положение бухты шпагата при начале или замедлении вращения.

Другая идея данного изобретения касается идентификации бухты шпагата. Разумеется, производитель машины стремится к тому, чтобы на его машине обрабатывался подходящий для нее материал, в данном случае, подходящий для нее шпагат. Чтобы машина оставалась чистой и функционировала без остановок, указанный шпагат должен быть определенного качества, прежде всего в отношении эластичности, прочности на разрыв и т.д. К примеру, шпагат для салями, обладающий большей клейкостью (больше замасливателя) и шпагат для копченой колбасы (меньше замасливателя). Кроме того, есть различия в том, как отматывается шпагат. Большей частью это происходит изнутри наружу, но также важен наклон или вид намотки шпагата. В зависимости от качества шпагата адаптируется система управления машиной. По этой причине важно распознать качество шпагата и привести его в соответствие с конкретным продуктом. Кроме того, существуют продукты, которые можно перевязать аккуратно только шпагатом нужного качества.

Также предусмотрено то, что сама бухта шпагата снабжена соответствующим устройством, которое содержит информацию о шпагате. К такой информации относится длина, эксплуатационный срок, структура, цвет и тому подобное. Таким образом, система управления машиной может получать информацию о том, является ли используемый шпагат подходящим. Естественно, таким образом можно также обеспечить то, чтобы оператор конкретной машины покупал шпагат для использования на данной машине только у производителя или у уполномоченного им лица. Все управление машиной осуществляется в режиме реального времени.

В качестве запоминающих устройств рассматриваются в первую очередь RFID-карты или RFID-чипы (интегральные схемы) и соответствующие считывающие устройства. Однако идея изобретения этим не ограничивается. Кодированным запоминающим устройством такого рода снабжена каждая бухта или единица упаковки бухт шпагата (которых, из соображений снижения стоимости может быть, к примеру, 108 штук весом 15-16 килограмм). Если необходимо начать перевязку посредством бухты шпагата, то это запоминающее устройство должно связаться с машиной. Осуществляется ли эта связь посредством провода или является беспроводной - это имеет второстепенное значение. Оба варианта охватываются изобретательским замыслом данного изобретения. Как правило, соответствующее считывающее устройство может быть расположено внутри машины или на ней. Безусловно, соответствующие запоминающие устройства могут также содержать сведения, с помощью которых компоновка машины осуществляется с учетом конкретного продукта.

Посредством распознавания шпагата или, в частности, качества шпагата можно решить, что произойдет дальше в случае:

шпагата, не подходящего для выбранного продукта

- сообщение клиенту

- работа с ограниченной производительностью

- работа невозможна

шпагата, подходящего для выбранного продукта

- сообщение клиенту

- работа с максимальной производительностью.

Комбинируя распознавание качества шпагата и распознавание реального расхода шпагата можно оптимальным образом регулировать рабочие характеристики опорного кольца и оптимизировать качество перевязки.

Описание чертежей.

Дальнейшие преимущества, признаки и особенности изобретения очевидны из следующего описания предпочтительных вариантов выполнения, а также из чертежей, на которых изображено следующее:

На Фиг. 1 изображен общий вид части устройства для перевязки колбасных изделий в гирлянде согласно изобретению;

На Фиг. 2 изображен вид сверху кожуха с установленной в нем бухтой шпагата

На Фиг. 3 изображено поперечное сечение варианта выполнения противовеса согласно данному изобретению.

Колбасные изделия в гирлянде, непоказанные на чертежах, подаются через отверстие 1 динамической части 2 подвижных ножниц и далее через выполненную в виде трубы часть 3 указанных ножниц. Путем взаимодействия динамической части 2 со статической частью 3 оболочка, заполненная колбасным фаршем, пережимается в определенном месте. То, как это происходит в деталях, имеют для данного изобретения лишь второстепенное значение. Вокруг гирлянды колбасных изделий вращается опорное кольцо 4, которое поддерживается подшипником, который подробно не проиллюстрирован, в неподвижно закрепленном корпусе подшипника 5 устройства согласно данному изобретению, и которое вращается в этом подшипнике в направлении 6 вращения.

На опорном кольце 4 расположен противовес 7, который вместе с кольцом 4 вращается в направлении вращения 6. Далее на опорном кольце 4 напротив противовеса 7 находится кожух 8 для размещения бухты шпагата 9, изображенной на Фиг. 2. Контроль за внешним положением 10 бухты шпагата 9 осуществляется световым лучом 11, изображенным на Фиг. 1 штриховой линией, через отверстие 12 в крышке 13 кожуха 8. Световой луч 11 может отслеживать уменьшение толщины d бухты шпагата 9, либо имеются несколько лучей 11 в качестве световой завесы, посредством которой передается информация об уменьшении толщины d бухты шпагата.

Для передачи светового луча имеется источник 14 света, для приема световых лучей - приемник 15 света.

На фиг.3 показан пример выполнения изобретения, где противовес 7 может быть изменен. Для этой цели в противовесе 7 находится шуруп 20, который вворачивают в резьбовое отверстие 21. Для этого шуруп 20 снабжен шестигранным отверстием 22, в которое во время простоя (например, при замене оболочки) с помощью маленького сервомотора вводится специальный инструмент, который вращает шуруп 20.

Принцип функционирования данного изобретения следующий.

Натуральная или искусственная оболочка с соответствующим колбасным фаршем подается через отверстие 1 динамической части 2 и статической части 3 ножниц. Путем смещения содержимого оболочки указанными ножницами из этой гирлянды образуются отдельные колбасные изделия. Также допустимо то, что формирование места перевязки осуществляется иным способом. Важно только то, что между двумя колбасными изделиями образуется промежуток без содержимого (место перевязки). Это место перевязки, непоказанное на чертежах, обматывают частью шпагата путем вращения опорного кольца 4, при этом этот шпагат подается из нитеводителя 19.

В начале (или даже позже) противовес 7 приспосабливают в том, что касается его веса к конфигурации бухты шпагата в кожухе так, чтобы опорное кольцо 4 функционировало безотказно и имела место минимально возможная вибрация или вибрация вообще бы отсутствовала. Вес бухты шпагата, однако, при отмотке шпагата уменьшается, так что возникает дисбаланс. Этот дисбаланс приводит к значительной вибрации, которая в свою очередь ведет к повреждению подшипника. Чтобы этому противодействовать, противовес 7 приводится в соответствие с изменением бухты шпагата 9. В данном варианте выполнения изобретения это происходит благодаря тому, что данные об уменьшении бухты 9 передаются посредством одного или нескольких лучей света 11, которые сканируют внешние габариты бухты шпагата 9 через отверстие 12 в крышке 13 кожуха 8. Согласно изобретению противовес 7 адаптируют, непрерывно или ступенчато, в соответствии с уменьшением бухты шпагата. Например, это может осуществляться посредством того, что изменяют положение противовеса 7 на опорном кольце 4. Возможна также регулировка наклона противовеса 7 относительно опорного кольца 4 или больше в направлении наружу, или больше в направлении статической части 3 ножниц, пережимающих колбасную оболочку. Другой возможностью может быть поворот противовеса 7 вокруг его оси А, что приведет к изменению центробежной силы.

Помимо этого на другой боковой стенке 16 устройства согласно данному изобретению расположено устройство 17 чтения карт, которое может считывать данные с соответствующего запоминающего устройства 18. Предпочтительно в данном случае под запоминающим устройством 18 понимается RFID-карта (карта радиочастотной идентификации), а под устройством чтения карт - RFID-устройство чтения карт. На запоминающем устройстве 18 сохраняются любые данные о бухте шпагата 9, прежде всего, данные о качестве шпагата. К данным о качестве шпагата относятся данные о весе, длине, замасливании, а также виде намотки (шаге, расположении и т.п.). Устройство 17 чтения карт связано с системой управления машиной.

Перед тем, как устройство согласно данному изобретению начинает процесс перевязки, система управления машиной проверяет качество шпагата в бухте шпагата с помощью данных на запоминающем устройстве 18. Если указанные данные не соответствуют установленным параметрам, то процесс перевязки не начнется или, по крайней мере, будет подан предупредительный сигнал.

Таким образом, к примеру, можно передать управлению машиной информацию о том, шпагат какой длины находится в соответствующей бухте шпагата 9. Если бухта шпагата 9 снабжена устройством, посредством которого определяют длину отмотанного шпагата, то, определив это, также можно определить вес бухты шпагата и отрегулировать противовес 7. Параметры машины, в свою очередь, могут быть заданы таким образом, чтобы она могла работать только тогда, когда соответствующее запоминающее устройство 18 вставлено в устройство 17 чтения карт.

Такая компоновка предназначена для обеспечения того, чтобы соответствующие бухты шпагата можно было бы получать только у производителя машины или у одного из уполномоченных представителей. Таким образом, обеспечивается то, чтобы на данной машине обрабатывался только шпагат, обладающий определенным качеством и характеристиками.

Список номеров позиций

1 Отверстие

2 Динамическая часть

3 Статическая часть

4 Опорное кольцо

5 Корпус подшипника

6 Направление вращения

7 Противовес

8 Кожух

9 Бухта шпагата

10 Внешнее положение

11 Световой луч

12 Отверстие

13 Крышка

14 Источник света

15 Приемник света

16 Боковая стенка

17 Устройство чтения карт

18 Запоминающее устройство

19 Нитеводитель

20 Шуруп

Группа изобретений относится к мясной промышленности, а именно к способу и устройству для перевязки колбасных изделий в гирлянде. Устройство предусматривает перевязку колбасных изделий в гирлянде колбасных изделий шпагатом, подаваемым из бухты шпагата (9), которая вращается вокруг гирлянды колбасных изделий и с которой связан противовес (7). При этом бухта шпагата (9) и противовес (7) расположены на одном опорном кольце (4), вращающемся вокруг гирлянды колбасных изделий. Устройство содержит средства для определения веса или толщины (d) бухты шпагата (9), при этом бухта шпагата (9) выполнена с возможностью изменения положения на основании определенных данных о весе или толщине (d) бухты шпагата (9) или противовес (7) выполнен с возможностью изменения положения, или веса, или материала на основании определенных данных о весе или толщине (d) бухты шпагата (9) для приспосабливания к уменьшению бухты шпагата (9) при отматывании шпагата. Обеспечивается уменьшение вибрации и дисбаланса, что сводит к минимуму повреждение подшипника. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ перевязки колбасных изделий в гирлянде колбасных изделий шпагатом, подаваемым из бухты шпагата (9), которая вращается вокруг гирлянды колбасных изделий и с которой связан противовес (7), при этом бухта шпагата (9) и противовес (7) расположены на одном опорном кольце (4), вращающемся вокруг гирлянды колбасных изделий, отличающийся тем, что определяют вес или толщину (d) бухты шпагата (9), на основании определенных данных о весе или толщине (d) бухты шпагата (9) изменяют положение бухты шпагата (9) или изменяют положение, или вес, или материал противовеса (7) и приводят противовес (7) и бухту шпагата (9) при отматывании шпагата в соответствие друг с другом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что бухту шпагата (9) или ее толщину (d) сканируют световым лучом (11).

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что определяют длину шпагата, отмотанного из бухты шпагата (9).

4. Способ по меньшей мере по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в систему управления машиной подают данные о бухте шпагата (9), на основе которых осуществляют управление отматыванием шпагата.

5. Устройство для перевязки колбасных изделий в гирлянде колбасных изделий шпагатом, подаваемым из бухты шпагата (9), которая вращается вокруг гирлянды колбасных изделий и с которой связан противовес (7), при этом бухта шпагата (9) и противовес (7) расположены на одном опорном кольце (4), вращающемся вокруг гирлянды колбасных изделий, отличающееся тем, что устройство содержит средства для определения веса или толщины (d) бухты шпагата (9), при этом бухта шпагата (9) выполнена с возможностью изменения положения на основании определенных данных о весе или толщине (d) бухты шпагата (9) или противовес (7) выполнен с возможностью изменения положения, или веса, или материала на основании определенных данных о весе или толщине (d) бухты шпагата (9) для приспосабливания к уменьшению бухты шпагата (9) при отматывании шпагата.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что опорное кольцо (4) опирается на подшипник.

7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере один источник (14) света и по меньшей мере один приемник (15) света, связанные с бухтой шпагата (9).

8. Устройство по меньшей мере по одному из пп. 5-7, отличающееся тем, что оно содержит устройство для определения длины отмотанного шпагата, связанное с бухтой шпагата (9).

9. Устройство по меньшей мере по одному из пп. 5-8, отличающееся тем, что бухта шпагата (9) расположена в кожухе (8).

10. Устройство по меньшей мере по одному из пп. 5-9, отличающееся тем, что оно содержит запоминающее устройство (18), которое связано с бухтой шпагата (9) и в котором содержатся данные, касающиеся бухты шпагата (9).

11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что запоминающее устройство (18) соединено с системой управления машиной.

12. Устройство по п. 10 или 11, отличающееся тем, что для запоминающего устройства (18) имеется считывающее устройство (17).

13. Устройство по меньшей мере по одному из пп. 10-12, отличающееся тем, что запоминающее устройство (18) представляет собой RFID-карту или RFID-чип (интегральную схему RFID) и/или считывающее устройство представляет собой RFID-устройство (17) чтения карт.

14. Устройство по меньшей мере по одному из пп. 5-12, отличающееся тем, что с бухтой шпагата (9) связано запоминающее устройство (18), в котором находятся данные, касающиеся бухты шпагата (9).

15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что запоминающее устройство (18) представляет собой RFID-чип (интегральную схему RFID) или RFID-карту.

16. Устройство по п. 14 или 15, отличающееся тем, что данные, находящиеся в запоминающем устройстве (18), относятся к качеству шпагата, в частности к весу, длине, фактуре и виду намотки.