СИСТЕМА ВЫЖИМАНИЯ ФРУКТОВ Российский патент 2022 года по МПК A47J19/02 A23N1/02 

Область техники изобретения

Настоящее изобретение относится к области промышленной переработки сельскохозяйственной продукции, а конкретно - к области оборудования для отжима фруктов, в основном для апельсинов, но также и для других цитрусовых и гранатов. Еще конкретнее, изобретение относится к системам отжима фруктов с вращающимися чашками для приема фрукта, лезвием для разрезания фрукта на две половины и шарообразными отжимными устройствами для этих половин, которые осуществляют вертикальный отжим, т.е. осуществляется вертикальное движение чашек с половинами фруктов в направлении шарообразных отжимных приспособлений для выполнения отжима.

Уровень техники изобретения

На существующем уровне техники известно различное автоматическое оборудование для отжима фруктов, в основном для апельсинов, но также и для других цитрусовых. Главным образом, это оборудование работает на принципе перемещения фрукта так, чтобы обеспечить его разрезание на две части, которые затем подвергаются отжиму.

В целом, большинство промышленных отжимных приспособлений с большой пропускной способностью или устройств, используемых в ресторанно-гостиничном бизнесе и т.д., выжимают сок путем одновременного и согласованного вращательного движения нескольких ячеек или чашек с конусообразными или шарообразными отжимными устройствами, соответствующими им.

В ES 2091702 B1 представлено оборудование для отжима цитрусовых, которое включает «вращающуюся» систему с большой вместимостью, в которую помещают апельсины или другие фрукты. Это оборудование уже включает механизм для отжима каждого фрукта, обеспечивая выжимание сока путем вертикального смещения, при котором каждая из половин фрукта находится в предназначенном для сжимания месте на соответствующем конусообразном или шарообразном отжимном устройстве.

В PCT/ES 2012/070394 представлено оборудование для отжима фруктов, в котором фрукт разрезается на две одинаковые половины путем вращения чашек, которые удерживают этот фрукт симметричным образом. Чашки поворачивают и прижимают эти половины к шарообразным отжимным устройствам, собирая сок с одной стороны, и кожуру выжатого фрукта - с другой.

В заявке на патент Испании Р 201230986 представлено оборудование для отжима фруктов уменьшенного размера в сравнении со стандартным оборудованием, что позволяет его установку в помещениях с небольшой площадью. В этом оборудовании предусматривается одна чашка для приема фруктов и одно шарообразное отжимное устройство, благодаря чему оно занимает меньше места, но с другой стороны, скорость производства будет меньшей в сравнении с другим оборудованием с другими системами, включающими несколько чашек и шарообразных отжимных приспособлений.

В ES 2545235 B1 представлено оборудование для отжима фруктов с вертикальным отжимом за счет чашек и шарообразных приспособлений, в котором все элементы приводятся в движение одним двигателем, а движения всех компонентов для резки и отжимания синхронизируются с непрерывным движением механизма подачи фруктов.

Все системы отжима имеют различные ограничения, среди которых -невозможность подстроить их под любой тип фруктов с такими разными характеристиками, как размер, толщина кожуры, твердость и т.д. На самом деле, эти системы включают один двигатель для обеспечения движения всех компонентов, следовательно, предусматривают один способ отжима, жесткий, который не является подходящим для всех видов фруктов, именно из-за этого отличия характеристик. В зависимости от размера, твердости, толщины кожуры, количества мякоти и т.д. чрезмерное давление может привести к разрыву или раздавливанию кожуры, или наоборот, если давление будет недостаточным, сок останется не выжатым. Для решения этой проблемы в некотором оборудовании предусматривается ручное изменение расстояния между чашками и шарообразными отжимными устройствами, т.е. для его увеличения или уменьшения в зависимости от размера фрукта или твердости или толщины кожуры. Однако это неэффективное решение, которое включает постоянные манипуляции с механическими частями оборудования со стороны пользования, риск поломки, порчи фруктов, простоя и т.д., что исключает возможность беспрерывной и гибкой переработки какого-либо вида фруктов с удовлетворительными результатами в требуемых временных рамках.

Кроме того, так как все компоненты приводятся в движение одним двигателем, при этом движения всех компонентов синхронизируются за счет механических элементов, будут возникать механические поломки, заедания и т.д., что повлияет на работу всего оборудования, так как проблема с перемещением одного компонента приведет к блокировке всех остальных. Другая проблема таких систем, приводимых в движение одним двигателем, заключается в том, что они предусматривают вертикальную траекторию отжима, которая будет всегда одинаковой, поэтому для фруктов с разными размерами и твердостью необходимо регулировать давление с помощью вспомогательных средств, которые ограничивают траекторию отжима, что может привести к заеданию, нарушениям работы и поломкам. Более того, за счет одинаковой траектории отжима некоторые фрукты могут оставаться невыжатыми, или наоборот, другие фрукты могут сжиматься слишком сильно вместе с кожурой, из-за чего сок будет горьким.

Поэтому было бы желательно предусмотреть автоматическое оборудования для отжима фруктов, которое обеспечивало бы быстрое и эффективное выжимание сока за счет интеллектуальной системы отжима, которая автоматически подстраивается под разные типы фруктов, а также смогло бы выполнять отжим фруктов оптимальный способом, подстраиваясь под размер и толщину кожуры, таким образом, исключая существующие недостатки оборудования на известном уровне техники.

Описание изобретения

Согласно настоящему изобретению существующие проблемы на известном уровне техники решаются посредством системы отжима, которая считается интеллектуальной, так как она позволяет любому оборудованию для отжима выполнять вертикальный отжим любого фрукта, подстраиваясь под характеристики этого фрукта, такие как размер, твердость, толщина кожуры, количество мякоти и т.д., и может менять определенные эксплуатационные параметры в соответствии с характеристиками фрукта. Другими словами, в этом случае интеллектуальный отжим означает отжим, при котором система меняет определенные эксплуатационные параметры, что позволяет выполнять вертикальный отжим любого фрукта, подстраиваясь под его характеристики, такие как размер, твердость, толщина кожуры или количество мякоти.

Кроме того, гибкость системы обеспечивается за счет того, что пользователь может получить доступ к блоку управления системы посредством простого интерфейса для изменения определенных параметров, таких как скорость и мощность отжима, чтобы подстроиться под разные обстоятельства.

Интеллектуальная система позволит дополнительно снизить случаи выхода из строя путем определения засорения и автоматической остановки оборудования, а также исключения отжима без нагрузки.

Система отжима фруктов включает систему подачи фруктов, средства для резки и выжимания, расположенные под системой подачи, и лоток для сбора сока, полученного из фрукта, расположенный под средствами для резки и выжимания, который, в свою очередь, включает фильтр для сбора мякоти и семян, предотвращая их падение в выжатый из фрукта сок.

Средства для резки и выжимания имеют пару чашек в сборе для приема фрукта, движущиеся в вертикальном направлении за счет средств вертикального перемещения и вращающихся за счет средств вращательного перемещения соответственно. Средства для резки и выжимания также включают узел резки и удаления под чашками в сборе, который, в свою очередь, состоит из центрального лезвия для разрезания фрукта на две половины, и средства для удаления кожуры после выжимания сока из фрукта. В дополнение к этому, средства для резки и выжимания включают пару неподвижных шарообразных отжимных приспособления, каждое из которых находится под одной из чашек в сборе. Вертикальный отжим половин фрукта выполняется за счет вертикального перемещения чашек в сборе на указанные шарообразные отжимные устройства.

Благодаря такой конфигурации, одна из чашек в сборе принимает фрукт из системы подачи и, поворачивая сборочные узлы в противоположном направлении в сторону внутренней части системы, фиксирует фрукт между двумя противоположными чашками, которые направляют его посредством поворота в сторону узла резки и удаления, в котором лезвие разрезает фрукт на две практически равные части, каждая из которых остается в чашке одного из узлов. Сборочные узлы продолжают вращаться до тех пор, пока чашки с половинами не будут расположены в системе в вертикальном положении. В этом положении за счет вертикального движения вниз на шарообразные отжимные устройства чашек в сборе и узла для резки и удаления, сцепленного с ними, осуществляется удаление мякоти. Когда отжим завершен, система останавливает вертикальное движение вниз и начинает движение вверх, в процессе которого средства удаления кожуры удаляют кожуру из шарообразных отжимных приспособлений. В зависимости от количества чашек в сборочных узлах во время выполнения отжима другие чашки в другом положении будут принимать фрукты, что позволит обеспечить бесперебойность процесса. В процессе эксплуатации системы предыдущие движения и положения повторяются беспрерывно для пары чашек обоих узлов.

Чашки и шарообразные отжимные устройства можно снимать и заменять; доступны разные размеры для разных размеров фруктов.

Системы отжима фруктов включает первый двигатель, который приводит в движение только средства вертикального перемещения чашек в сборе, т.е. этот первый двигатель отдельно и исключительно приводит в движение эти средства вертикального перемещения чашек в сборе, запуская и останавливая их с указанной интенсивностью, а также обеспечивая для них указанную скорость. Кроме того, система отжима фруктов включает средства измерения получаемой интенсивности в первом двигателе за счет приведения в движение средств вертикального перемещения чашек в сборе, а блок управления, с которым соединен первый двигатель и средства измерения интенсивности, выполнен с возможностью независимого управления первым двигателем.

Согласно разным конкретным вариантам осуществления системы блок управления будет выполнен с возможностью останова первого двигателя, когда измеряемая интенсивность превышает заданное значение. В частности, заданное значение может устанавливаться в соответствии с интенсивностью, требуемой для отжима мякоти. Это значит, что когда система определяет, что интенсивность первого двигателя превышает это заданное значение, это значит, что шарообразное отжимное устройства дошло до кожуры, и что чашка перестанет двигаться вертикально вниз для выполнения отжима, исключая отжим кожуры.

Кроме этого, данный признак также обеспечивает определение засорения и выдачу предупреждений. Когда обнаруживается необычно высокая интенсивность за пределами указанного максимального значения, в зависимости от положения это может быть вызвано блокировкой вертикального отжима при движении вниз по какой-либо причине, при этом движение будет остановлено.

В качестве альтернативного варианта согласно другому конкретному варианту осуществления блок управления может быть выполнен с возможностью останова первого двигателя, когда измеряемая интенсивность ниже заданного значения. В этом случае будет задано минимальное безопасное значение интенсивности, которое будет означать, что вертикальный отжим выполняется без фрукта, без нагрузки, поэтому вертикальное движение также будет остановлено.

В предпочтительном варианте блок управления может изменять интенсивность первого двигателя и скорость, которую он обеспечивает в отношении средств вертикального перемещения чашек в сборе, т.е. скорость, с которой чашки в сборе осуществляют вертикальный отжим фруктов с помощью шарообразных отжимных приспособлений.

Благодаря этому обеспечивается интеллектуальный отжим с управлением траектории и давления, оказываемого чашками при измеряемой интенсивности, чтобы отжималась только мякоть фрукта до достижения кожуры без ее раздавливания, независимо от ее толщины, что обеспечивает более высокое качество сока и оптимизирует производительность.

Кроме того, обеспечивается изменение разных параметров, таких как положение, скорость, давления отжима, количество отжимающих движений (вертикальная посадка чашек на шарообразные приспособления).

Таким образом, этот зависимый двигатель помогает исключить ручное механическое регулирование расстояния между чашками и шарообразными приспособлениями для фруктов с разными размерами и кожуры с разной твердостью и толщиной. В этом случае система самостоятельно выполняет регулировку, чтобы обеспечить максимальную эффективность при отжиме фрукта.

Другим преимуществом системы является то, что, так как траектория чашек ограничивается выполнением оборудованием отжима мякоти, верхний уровень всех размеров шарообразных приспособлений можно уровнять так, что чем меньше будет размер шарообразного приспособления, тем короче будет траектория отжима чашек в сборе, таким образом, система по настоящему изобретению будет работать быстрее за счет уменьшения размера чашек и шарообразных приспособлений.

Согласно конкретному варианту осуществления настоящего изобретения системы отжима фруктов включает второй двигатель, который приводит в движение только средства вращения чашек в сборе, иными словами, этот второй двигатель отдельно и исключительно приводит в движение эти средства вращения чашек в сборе, запуская и останавливая их с указанной интенсивностью, а также обеспечивая для них указанную скорость вращения. Кроме того, система отжима фруктов включает средства измерения интенсивности, получаемой во втором двигателе за счет приведения в движение средств вращения чашек в сборе. Как и в случае с первым двигателем, второй двигатель и средства измерения интенсивности соединены с блоком управления, который выполнен с возможностью независимого управления вторым двигателем и остановки второго двигателя, когда измеряемая интенсивность превышает заданное значение. Это будет служить средством обнаружения возможных блокировок вращения чашек каким-либо элементом. Если в процессе вращения наблюдается пик интенсивности со значением намного выше установленного значения, значит какой-то элемент блокирует вращение чашек и второй двигатель остановит это вращение.

В предпочтительном варианте блок управления может осуществлять управление текущей интенсивностью второго двигателя и скоростью вращения, которую он обеспечивает для чашек в сборе, т.е. скоростью, с которой вращаются чашки в сборе для приема фруктов и их перемещения на следующий этап отжима.

Согласно определенному варианту осуществления настоящего изобретения система отжима включает узел очистки фильтра лотка для сбора сока. Этот узел очистки фильтра включает, в свою очередь, передвижной скребок, установленный между двумя концевыми валами, предусмотренными на фильтре. За счет движения скребка по всей длине фильтра обеспечивается сгребание мякоти и семян в предусмотренное выпускное отверстие в лотке для сбора сока.

В предпочтительном варианте и согласно вышеприведенному варианту осуществления система отжима включает третий двигатель, который приводит в движение только узел очистки фильтра, соединенный с блоком управления, выполненным с возможностью независимого управления этим третьим двигателем.

Согласно разным конкретным вариантам осуществления блок управления выполнен с возможностью остановки третьего двигателя, когда измеряемая интенсивность превышает заданное значение. Например, заданное значение может устанавливаться согласно интенсивности, требуемой для перемещения узла очистки фильтра, перемещающего определенное количество мякоти или семян, считающегося «нормальным». Это значит, что когда система определяет, что интенсивность третьего двигателя превышает это заданное значение, то в фильтр попало большее количество мякоти или семян или даже кусочки кожуры в сравнении с количеством, установленным как «нормальное». Поэтому третий двигатель и блок управления также действуют в качестве средств определения возможного забивания фильтра, чтобы пользователь системы имел возможность его устранения.

В предпочтительном варианте блок управления может осуществлять управление текущей интенсивностью третьего двигателя, скоростью, которую он обеспечивает для узла очистки фильтра, и времени выполнения операции этого узла очистки фильтра.

Это обеспечивает регулируемую систему фильтрации мякоти для сока, чтобы пользователь имел возможность настроить ее согласно требуемым параметрам.

Таким образом, могут быть установлены разные режимы работы. В одном из них, например, скорость узла очистки фильтра будет устанавливаться по размеру фрукта, чтобы эта скорость увеличивалась с увеличением размера фрукта. Также можно задать время выполнения операции в зависимости от размера фрукта, чтобы это время увеличивалось с увеличением размера фрукта. В системах, известных на существующем уровне техники, ввиду того, что все компоненты приводятся в движение одним двигателем, узел очистки фильтра работает только во время отжим фрукта, и как только отжим завершается, узел очистки фильтра также останавливается. Вместо этого, с помощью системы по настоящему изобретению отжим может быть остановлен, а узел очистки фильтра будет продолжать работать в течение определенного периода времени, чтобы обеспечить чистое состояние фильтра и отсутствие в нем мякоти и семян для следующего отжима, улучшая гигиену.

Согласно разным конкретным вариантам осуществления настоящего изобретения система подачи фруктов может включать механизм подачи, который представляет собой поворотную платформу с различными углублениями для отдельного размещения фруктов, и корзину на указанном механизме подачи, в которой фрукты удерживаются с помощью перегородки, и приводной механизм, обеспечивающий падение фруктов по одному в механизм подачи. В альтернативном варианте система подачи состоит из наклонной панели и дозирующего элемента для обеспечения падения фруктов в чашки по одному.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения система отжима с системой подачи, включая вращающийся дискообразный механизм подачи, имеет четвертый двигатель, который приводит в движение только механизм подачи, соединенный с блоком управления, выполненным с возможностью независимого управления этим четвертым двигателем. Так как механизм подачи приводится в движение четвертым двигателем, будет обеспечиваться выполнение плавного запуска и остановки, чтобы избежать повреждения фруктов, благодаря чему решается проблема, существующая в оборудовании на существующем уровне техники, в котором запуск и остановка осуществлялись механически (с помощью рычага), приводя к рывкам и повреждению фруктов.

В альтернативном варианте, в случае системы подачи, включающей наклонную панель и дозирующий элемент, четвертый двигатель приводит в движение только дозирующий элемент, а блок управления выполнен с возможностью независимого управления четвертым двигателем, и вместе с этим, движением дозирующего элемента.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в системе имеется интерфейс, соединенный с блоком управления, выполненный с возможностью выбора и регулировки пользователем времени выполнения операции, скорости и мощности каждого из двигателей, чтобы подстроить отжим под разные фрукты и разные потребности, таким образом, обеспечивая гибкость системы под любые обстоятельства. С помощью дисплея пользователь сможет выбрать тип и размер фрукта, а система автоматически установит наиболее подходящие параметры отжима.

Согласно вышесказанному система включает несколько электрических двигателей, каждый из которых управляет разными компонентами, и все они электронным способом синхронизируются посредством блока управления. Иными словами, обеспечивается система с независимым, электронным и интеллектуальным управлением всех движений, в отличие от существующих систем на известном уровне техники, в которых один двигатель приводит в движение все компоненты, и движение всех компонентов синхронизируется с помощью механических элементов.

Таким образом, система может автоматически определять отклонения от нормы, засорения или проблемы с работой, сразу останавливая двигатели в случае чрезмерной интенсивности двигателя. Определение будет обуславливаться интенсивностью за пределами диапазона в определенной точке, например, не соответствующей положению отжима. Это позволяет определять неправильную конфигурацию чашки или шарообразного приспособления, размер фрукта, не соответствующий установленной конфигурации чашки или шарообразного приспособления, посторонние объекты в области отжима, такие как части или остатки фруктов и т.д.

С помощью настройки скорости можно обеспечить разные режимы отжима и, таким образом, например, установить более медленный эко-режим отжима с целью получения максимальной эффективности при отжиме каждого фрукта, и более быстрый турбо-режим, в котором скорость превосходит по важности эффективность отжима каждого фрукта (например, применяется при большом количестве клиентов).

В результате предлагается автоматизированная, гибкая и понятная система, дополнительно гарантирующая высокую производительность.

Краткое описание чертежей

Далее с целью облегчения понимания настоящего изобретения будет описан вариант его осуществления посредством неограничивающего примера со ссылкой на несколько фигур.

На фигуре 1а представлен перспективный вид задней части конкретного варианта осуществления системы отжима, предмета настоящего изобретения, на котором показаны разные независимые двигатели, приводящие в движение разные компоненты. На фигуре 1b представлен перспективный вид спереди системы отжима с фигуры 1а, в которой удалены некоторые элементы для большей наглядности.

На фигуре 2а представлен перспективный вид спереди варианта осуществления средств вертикального перемещения принимающих чашек в сборе. На фигуре 2b представлен вид сзади средств вертикального перемещения с фигуры 2а.

На фигуре 3а представлен перспективный вид варианта осуществления средств вертикального перемещения, соединенных с принимающими чашками, и направляющих, по которым принимающие чашки перемещаются в вертикальном направлении. Фигура 3b аналогична фигуре 3а, на которой направляющие удалены для лучшей видимости механизма.

На фигуре 4 представлен перспективный вид варианта осуществления средств вращения принимающих чашек, соединенных с этими чашками.

На фигуре 5 представлен вид конкретного варианта осуществления фильтра и узла очистки фильтра. На фигуре 5b представлены элементы фильтра и узел очистки фильтра с фигуры 5а в установленном положении.

На фигуре 6а представлен перспективный вид приводного двигателя узла очистки фильтра, прикрепленного к нему. На фигуре 6b представлен перспективный вид узла очистки фильтра с фигуры 6а.

На фигуре 7 представлен вариант осуществления системы отжима с альтернативным вариантом осуществления системы подачи фруктов, состоящей из наклонной панели и дозирующего элемента.

На фигуре 8 представлен конкретный вариант осуществления системы отжима с системой подачи фруктов, состоящей из корзины и поворотного механизма подачи.

На фигуре 9а представлен перспективный вид сверху определенного варианта осуществления системы отжима по настоящему изобретению, включая корзиночный механизм подачи, поворотную платформу и приводной механизм. На фигуре 9b представлен перспективный вид снизу системы с фигуры 9а.

На фигурах 10а-10е схематически показаны движения при резке и отжиме в резных вариантах осуществления системы по настоящему изобретению, таким образом:

на фигуре 10а представлен вариант осуществления с одной чашкой в каждом сборочном узле в системе с достаточным расстоянием для выполнения резки фрукта при одном повороте чашек на узле резки и удаления; на фигуре 10b представлен вариант осуществления с одной чашкой в каждом сборочном узле, в котором резка фрукта выполняется за счет поворота и опускания чашек на узел резки и удаления;

на фигуре 10 с представлена система резки фруктов с фигуры 9а, но с двумя чашками в каждом сборочном узле;

на фигуре 10d представлена система резки фруктов с фигуры 9b, но с двумя чашками в каждом сборочном узле;

на фигуре 10е представлена система резки фруктов с фигур 9а и 9с, но с тремя чашками в каждом сборочном узле.

На фигуре 11а представлена вертикальная траектория чашек на шарообразных приспособлениях в системе на существующем уровне техники с отображением двух случаев для разных размеров шарообразных приспособлений и чашек. На фигуре 11b представлена вертикальная траектория чашек на шарообразных приспособлениях в системе по настоящему изобретению с отображением, как на фигуре 10а, двух случаев для разных размеров шарообразных приспособлений и чашек.

На этих фигурах приводятся ссылки на следующий набор элементов:

1. Система подачи фруктов

2. фрукт

3. чашки

4. узел резки и удаления

5. лезвие

6. неподвижные шарообразные отжимные приспособления

7. лоток для сбора сока

8. фильтр

9. узел очистки фильтра

10. средства вертикального перемещения чашек в сборе

11. средства вращения чашек в сборе

12. первый двигатель

13. второй двигатель

14. скребок узла очистки фильтра

15. ведущий вал узла очистки фильтра

16. ведомый вал узла очистки фильтра

18. третий двигатель

19. поворотный механизм подачи

20. наклонная панель системы подачи

21. четвертый двигатель

22. дозирующий элемент системы подачи

23. средства удаления кожуры

24. корзина системы подачи

Подробное описание изобретения

Целью настоящего изобретения системы отжима, которая считается интеллектуальной, так как она позволяет любому оборудованию для отжима с помощью указанной системы выполнять вертикальный отжим любого фрукта, подстраиваясь под характеристики этого фрукта, такие как размер, твердость, толщина кожуры, количество мякоти и т.д., и может менять определенные эксплуатационные параметры в соответствии с характеристиками фрукта.

Как можно увидеть на различных рисунках, система отжима фруктов 2 включает систему подачи фруктов 1, которая может иметь поворотный механизм подачи 19 или наклонную панель 20, средства для резки и выжимания, расположенные под системой подачи 1, и лоток для сбора сока 7, полученного из фрукта 2, расположенный под средствами для резки и выжимания, и который, в свою очередь, включает фильтр 8 для сбора мякоти и семян, предотвращая их падение в выжатый из фрукта 2 сок.

Средства для резки и выжимания имеют пару чашек в сборе 3 для приема фрукта, движущиеся в вертикальном направлении за счет средств вертикального перемещения 10 и вращающихся в противоположном направлении в сторону внутренней части системы за счет средств вращения 11. Кроме того, средства для резки в сборе 3 могут вращаться в противоположных направлениях в сторону наружной части системы, и, как очевидно, не для выполнения отжима фруктов 2, а для позиционирования чашек 3, например, при инициализации системы. Средства для резки и выжимания дополнительно включают узел резки и удаления 4 под чашками в сборе 3, который, в свою очередь, включает центральное лезвие 5 для разрезания фрукта 2 на две половины, и средства для удаления кожуры 23 после выжимания сока из фрукта 2. Это лезвие 5, в частности, может включать выступающее лезвие, выполненное с возможностью резки фрукта при вращении чашек, чтобы срезалась одинаковая длина кожуры при каждом вращении чашки. Таким образом, кожура фрукта не разрывается в процессе резки, что помогает избежать наличия эфирных масел из кожуры в соке и удерживает разорванную кожуру области отжима системы. В частности, средства удаления кожуры 23 могут включать ребра, расположенные в узле резки и удаления 4, как показано на фигуре 1b. В дополнение к этому, средства для резки и выжимания включают пару неподвижных шарообразных отжимных приспособлений 6, каждое из которых находится под одной из чашек в сборе 3. Вертикальный отжим половин фрукта 2 выполняется за счет вертикального перемещения чашек в сборе 3 на указанные шарообразные отжимные устройства 6. На фигурах 1а и 1b представлены эти существенные элементы настоящего изобретения. На фигуре 1b представлен вариант осуществления с двойными чашками, т.е. вариант осуществления, в котором в каждом узле предусматриваются две чашки 3. Однако согласно разным вариантам осуществления каждый узел может иметь одну, две, три или даже пять чашек, что увеличит возможность переработки фруктов 2 в системе, а также скорость приема, что будет подразумевать увеличение скорости отжима.

Благодаря такой конфигурации, одна из чашек в сборе 3 принимает фрукт 2 из системы 1 и, поворачивая сборочные узлы в противоположном направлении в сторону внутренней части системы, фиксирует фрукт 2 между двумя противоположными чашками 3, которые направляют его посредством поворота или вертикального движения в сторону узла резки и удаления 4, в котором лезвие 5 разрезает фрукт 2 на две практически равные части, каждая из которых находится в чашке 3 каждого из узлов. Сборочные узлы продолжают вращаться до тех пор, пока чашки 3 с половинами не будут расположены в системе в вертикальном положении. В этом положении за счет вертикального движения вниз на шарообразные отжимные устройства 6 чашек в сборе 3 и узла для резки 4, сцепленного с ними, осуществляется удаление мякоти из фрукта 2. Когда отжим завершен, система останавливает вертикальное движение вниз и начинает движение вверх, в процессе которого средства резки и удаления 4 удаляют кожуру из шарообразных отжимных приспособлений. В зависимости от количества чашек 3 в сборочных узлах во время выполнения отжима другие чашки 3 в противоположном положении будут принимать фрукты 2, что позволит обеспечить бесперебойность процесса. В процессе эксплуатации системы предыдущие движения и положения повторяются беспрерывно.

Система отжима фруктов включает первый двигатель 12, который приводит в движение только средства вертикального перемещения 10 чашек в сборе 3, т.е. этот первый двигатель 12 отдельно и исключительно приводит в движение эти средства вертикального перемещения 10 чашек в сборе 3, запуская и останавливая их с указанной интенсивностью, а также обеспечивая для них указанную скорость. Кроме того, система отжима фруктов включает средства измерения получаемой интенсивности в первом двигателе 12 за счет приведения в движение средств вертикального перемещения 10 чашек в сборе 3, а блок управления, с которым соединен первый двигатель 12 и средства измерения интенсивности, выполнен с возможностью независимого управления первым двигателем 12 и его остановки, когда измеряемая интенсивность выходит за пределы установленных значений. На фигурах 2а и 2b показан первый приводной двигатель 12, соединенный со средствами вертикального перемещения 10, который частично включает приводную рукоятку. На фигурах 1а и 1b показан этот первый двигатель 12, соединенный со средствами вертикального перемещения 10, встроенными в систему отжима. На фигурах 3а и 3b представлен частичный подробный вид средств вертикального перемещения 10, прикрепленных к чашкам 3.

Согласно разным конкретным вариантам осуществления системы блок управления будет выполнен с возможностью останова первого двигателя 12, когда измеряемая интенсивность превышает заданное значение.

В качестве альтернативного варианта согласно другому конкретному варианту осуществления блок управления может быть выполнен с возможностью останова первого двигателя 12, когда измеряемая интенсивность ниже заданного значения.

В предпочтительном варианте блок управления может изменять интенсивность первого двигателя 12 и скорость, которую он обеспечивает в отношении средств вертикального перемещения 10 чашек в сборе 3, т.е. скорость, с которой чашки в сборе 3 осуществляют вертикальный отжим фруктов 2 с помощью шарообразных отжимных приспособлений 6.

Первый двигатель 12 имеет два направления, как очевидно, обеспечивающих два направления перемещения средств вертикального перемещения 10 чашек в сборе 3. Таким образом, когда в процессе отжима при движении вниз узел резки 3 достигает своего окончательного положения или останавливается в результате достижения заданной интенсивности (признак достижения кожуры или засорения), первый двигатель 12 изменяет направление и чашки 3 возвращаются в вертикальном направлении в свое предыдущее положение.

Дополнительное преимущество, обеспеченное первым двигателем 12, который приводит в движение только средства вертикального перемещения 10 чашек в сборе 3, можно увидеть на фигурах 11а и 11b. Как указано выше, траектория чашек 3 ограничивается выполнением машиной отжима мякоти, верхний уровень всех размеров шарообразных приспособлений 6 можно уровнять так, что чем меньше будет размер шарообразного приспособления 6, тем короче будет траектория отжима чашек в сборе 3, таким образом, в системе по настоящему изобретению за счет уменьшения шарообразных приспособлений 6 будет сокращаться траектория отжима чашек в сборе 3. На фигуре 11а представлена вертикальная траектория чашек на шарообразных приспособлениях в системе на существующем уровне техники с отображением двух случаев для разных размеров шарообразных приспособлений и чашек. На данной фигуре показано, что вертикальная траектория А закреплена для разных размеров шарообразных приспособлений 6. В противоположность этому, на фигуре 11b представлена вертикальная траектория чашек 3 на шарообразных приспособлениях 6 в системе по настоящему изобретению с отображением двух случаев для разных размеров шарообразных приспособлений 6 и чашек 3, а на фигуре 11b следует принять во внимание, что траектория В для шарообразных приспособлений 6 меньших размеров гораздо меньше траектории А для шарообразных приспособлений больших размеров. Поэтому система по настоящему изобретению работает быстрее за счет уменьшения размера шарообразных приспособлений 6.

Согласно конкретному варианту осуществления настоящего изобретения системы отжима фруктов включает второй двигатель 13, который приводит в движение только средства вращения 11 чашек в сборе 3, иными словами, этот второй двигатель 13 отдельно и исключительно приводит в движение эти средства вращения 11 чашек в сборе, чтобы обеспечить их запуск и останов с указанной интенсивностью, а также обеспечивая для них указанную скорость вращения. Кроме того, система отжима фруктов включает средства для измерения интенсивности, получаемой во втором двигателе 13 за счет приведения в движение средств вращения 11 чашек в сборе 3. Второй двигатель 13 и средства измерения интенсивности соединены с блоком управления, который выполнен с возможностью независимого управления вторым двигателем 13, запуска и останова второго двигателя 13, когда вращение необходимо прервать в заданном положении согласно фигурам 10а, 10b, 10с, 10d, 10е. На фигуре 1а представлен второй двигатель 13, встроенный в систему отжима, а на фигуре 4 показан подробный вид второго двигателя 13, прикрепленного к средствам вращения 11 и чашкам в сборе 3. Как можно увидеть на фигуре, средства вращения включают совокупность зубчатых колес, которые приводятся в движение вторым двигателем 13.

В предпочтительном варианте блок управления может изменять текущую интенсивность второго двигателя 13 и скорость вращения, обеспечиваемую последним для чашек в сборе 3 для приема фруктов 2 и их перемещения через следующие этапы отжима.

В частности, система отжима включает узел очистки 9 фильтра 8 лотка для сбора сока 7. Согласно конкретному варианту осуществления узел очистки фильтра 9 включает подвижный скребок 14, установленный между двумя концевыми валами, ведущим 15 и ведомым 16, на фильтре 8. За счет движения скребка 14 по всей длине фильтра 8 обеспечивается сгребание мякоти и семян в выпускное отверстие в лотке для сбора сока 7. Пример можно увидеть на фигурах 5а и 5b, на которых представлен конкретный вариант осуществления устройства очистки фильтра 9.

В предпочтительном варианте и согласно данным выше система отжима включает третий двигатель 18, который приводит в движения только узел очистки фильтра 9, соединенный с блоком управления, выполненным с возможностью независимого управления этим третьим двигателем 18. На фигуре 6 представлен пример третьего двигателя 18, соединенного с приводной системой узла очистки фильтра 9, представленную в этом случае зубчатыми колесами, как можно увидеть на фигуре 6, хотя в зависимости от варианта осуществления передача может обеспечиваться за счет зубчатых колес, ремней или даже двигателя, соединенного непосредственно с ведущим валом 15 узла очистки фильтра 9.

Согласно разным конкретным вариантам осуществления системы блок управления будет выполнен с возможностью останова третьего двигателя 18, когда измеряемая интенсивность превышает заданное значение.

В предпочтительном варианте блок управления может изменять текущую интенсивностью третьего двигателя 18, скорость, которую он обеспечивает для узла очистки фильтра 9, и время выполнения операции этого узла очистки фильтра 9.

Согласно различным конкретным вариантам осуществления настоящего изобретения система подачи фруктов 12 может включать наклонную панель 20 и дозирующий элемент 22, как показано на фигуре 7, или корзину 24 и поворотный механизм подачи 19, как показано на фигуре 8.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения система подачи в системе отжима включает поворотный механизм подачи 19 и четвертый двигатель 21, который приводит в движение только указанный механизм подачи 19. Этот четвертый двигатель 21 соединяется с блоком управления, выполненным с возможностью независимого управления этим двигателем 21. На фигуре 1а показан четвертый двигатель 21 и его расположение в системе, приводящей в движение поворотный механизм подачи 19 в системе подачи 1.

В альтернативном варианте, в случае системы подачи 1, включающей наклонную панель 20 и дозирующий элемент 22, четвертый двигатель 21 приводит в движение только дозирующий элемент 22, а блок управления выполнен с возможностью независимого управления четвертым двигателем 21, и вместе с этим, движением дозирующего элемента 22.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в системе имеется интуитивно-понятный интерфейс интерфейс для пользователя, соединенный с блоком управления, выполненный с возможностью выбора и регулировки пользователем времени выполнения операции, скорости и мощности каждого из двигателей 12, 13, 18, 21, чтобы подстроить отжим под разные фрукты и разные потребности, таким образом, обеспечивая гибкую систему, подстраиваемую под любые обстоятельства.

На фигурах 10а, 10b, 10с, 10d, 10е схематически представлены траектории чашек во время процедуры отжима согласно разным конкретным вариантам осуществления.

На фигуре 10а представлен вариант осуществления с одной чашкой 3 в каждом сборочном узле в системе отжима с достаточным расстоянием для выполнения резки фрукта 2 при одном повороте чашек 3 на узле резки и удаления 4. На фигуре 10а при переходном движении от 0 до 1 чашки 3 вращаются в противоположном направлении в сторону внутренней части системы, разрезают фрукт 2 за счет вращательного движения и помещают две половины перед шарообразными отжимными устройствами 6. При переходном движении из положения 1 в положение 2 чашки 3 опускаются в вертикальном направлении. Чашки 3 прижимают фрукт 2 к шарообразному отжимному устройству 6 для выжимания сока. Согласно вышесказанному траектория определяется толщиной кожуры фрукта 2. Применимое давление при отжиме будет одинаковым, независимо от толщины кожуры фрукта 2. Чем толще кожура фрукта 2, тем короче будет траектория чашек 3 (первый двигатель 12 остановится раньше из-за увеличения измеряемой интенсивности, когда мякоть больше не отжимается, а отжимается кожура), и максимальное давление будет достигнуто раньше, в результате чего вертикальное движение изменится и будет направлено вверх. На данном этапе, когда будет достигнуто максимальное давление, чашки 3 перестанут давить на фрукт 2, отжав мякоть, а не кожуру. Следовательно, при переходном движении из положения 2 в положение 3 чашки 3 двигаются в вертикальном направлении вверх. Затем при переходе из положения 3 в положение 4 чашки 3 продолжают вращаться в том же направлении, только в этот раз в сторону наружной части системы, чтобы столкнуть кожуру из области отжима в лотки (простым и хорошо известным способом). В конце этого движения падает новый фрукт, и новый цикл начинается с положения 0. на фигуре 10b представлен вариант осуществления с одной чашкой в каждом сборочном узле, в котором резка фрукта выполняется за счет поворота и опускания чашек на узел резки и удаления; При движении из положения 0 в положение 1 чашки 3 вращаются в противоположном направлении в сторону внутренней части системы, чтобы поместить фрукт 2 в положение резки. Затем при движении из положения 1 в положение 2 чашки 3 опускаются в вертикальном направлении так, чтобы с помощью лезвия 5 сделать надрез в фрукте на несколько см. Затем при движении от 2 до 3 чашки 3 продолжают вращаться в аналогичном направлении в сторону внутренней части системы, фрукт 2 начинает полностью разрезаться за счет вращения и половины помещаются перед шарообразным отжимным устройством 6. При движении из положения 3 в положение 4 чашки 3 опускаются в вертикальном направлении. Чашки 3 прижимают фрукт 2 к шарообразному отжимному устройству 6 для выжимания сока. Согласно вышесказанному траектория определяется толщиной кожуры фрукта 2. Применимое давление при отжиме будет одинаковым, независимо от толщины кожуры фрукта. Чем толще кожура фрукта 2, тем короче будет траектория чашек 3 (первый двигатель 12 остановится раньше из-за увеличения измеряемой интенсивности, когда мякоть больше не отжимается, а отжимается кожура), и максимальное давление будет достигнуто раньше, в результате чего вертикальное движение изменится и будет направлено вверх. На данном этапе, когда будет достигнуто максимальное давление, чашки 3 перестанут давить на фрукт 2, отжав мякоть, а не кожуру. Следовательно, при движении из положения 4 в положение 5 чашки 3 двигаются в вертикальном направлении вверх. Затем при переходе из положения 5 в положение 6 чашки 3 продолжают вращаться в том же направлении, только в этот раз в сторону наружной части системы, чтобы столкнуть кожуру из области отжима в лотки (простым и хорошо известным способом). В конце этого движения падает новый фрукт, и новый цикл начинается с положения 0.

На фигуре 10 с представлена система резки фруктов с фигуры 10а, но с двумя чашками в каждом сборочном узле. На фигуре 10d представлена система резки фруктов с фигуры 10b, но с двумя чашками в каждом сборочном узле. На фигуре 10е представлена система резки фруктов с фигур 10а и 10с, но с тремя чашками в каждом сборочном узле. Что касается фигур 10с и 10е, при движении из положения 0 в положение 1 чашки 3 вращаются в противоположном направлении в сторону внутренней части системы, разрезают фрукт 2 за счет поворота и одновременно помещают две половины перед шарообразными отжимными устройствами 6. Если в чашках 3, находящихся перед шарообразными устройствами, остается кожура, она удаляется за счет этого движения. При движении из положения 1 в положение 2 чашки 3 опускаются в вертикальном направлении. Чашки 3 прижимают фрукт 2 к шарообразному отжимному устройству 6 для выжимания сока. Согласно вышесказанному траектория определяется толщиной кожуры фрукта 2. Применимое давление при отжиме будет одинаковым, независимо от толщины кожуры фрукта. Чем толще кожура фрукта 2, тем короче будет траектория чашек 3 (первый двигатель 12 остановится раньше из-за увеличения измеряемой интенсивности, когда мякоть больше не отжимается, а отжимается кожура), и максимальное давление будет достигнуто раньше, в результате чего вертикальное движение изменится и будет направлено вверх. На данном этапе, когда будет достигнуто максимальное давление, чашки 3 перестанут давить на фрукт 2, отжав мякоть, а не кожуру. Следовательно, при движении из положения 2 в положение 3 чашки 3 перемещаются в вертикальном направлении вверх и во время этого движения падает следующий фрукт, и другой цикл начинается с положения 0. Эти движения выполняются для узлов 3 с двумя чашками (фигура 10с) и тремя чашками (фигура 10е) независимо. Что касается фигуры 10d, при движении из положения 0 в положение 1 чашки 3 вращаются в противоположном направлении в сторону внутренней части системы, чтобы поместить фрукт 2 в положение резки и, в то же время, если в чашках 3, которые находятся перед шарообразными устройствами 6, остается кожура, выполняется ее удаление. Затем при движении из положения 1 в положение 2 чашки 3 опускаются в вертикальном направлении так, чтобы с помощью лезвия 5 сделать надрез в фрукте 2 на несколько см. Затем при движении из положения 2 в положение 3 чашки 3 продолжают вращаться в аналогичном направлении в сторону внутренней части системы, обеспечивая полное разрезание фрукта 2 за счет своего вращения и размещение двух половин перед шарообразными отжимными устройствами 6. При движении из положения 3 в положение 4 чашки 3 опускаются в вертикальном направлении. Чашки 3 прижимают фрукт 2 к шарообразному отжимному устройству 6 для выжимания сока. Согласно вышесказанному траектория определяется толщиной кожуры фрукта 2. Применимое давление при отжиме будет одинаковым, независимо от толщины кожуры фрукта. Чем толще кожура фрукта 2, тем короче будет траектория чашек 3 (первый двигатель 12 остановится раньше из-за увеличения измеряемой интенсивности, когда мякоть больше не отжимается, а отжимается кожура), и максимальное давление будет достигнуто раньше, в результате чего вертикальное движение изменится и будет направлено вверх. На данном этапе, когда будет достигнуто максимальное давление, чашки 3 перестанут давить на фрукт 2, отжав мякоть, а не кожуру. Следовательно, при движении от 4 до 5 чашки 3 перемещаются в вертикальном направлении вверх, и во время этого движения падает следующий фрукт 2, и другой цикл начинается с положения 0.

Эти траектории предназначены для конкретного варианта осуществления системы, поэтому незначительные изменения в варианте осуществления компонентов могут привести к незначительным изменениям этих траекторий без отклонения в работе системы.

Таким образом, все эти примеры допускаются в разных последовательностях отжима, что делает возможным наличие независимых двигателей.

Изобретение относится к области промышленной переработки сельскохозяйственной продукции, а конкретно к области оборудования для отжима фруктов, в основном для апельсинов, но также и для других цитрусовых и гранатов. Техническим результатом является быстрое и эффективное выжимание сока. Технический результат достигается тем, что система отжима фруктов включает систему подачи фрукта, средства для резки и выжимания, расположенные под системой подачи, включающей, в свою очередь, пару чашек в сборе для приема фрукта, которые двигаются в вертикальном направлении с помощью средств вертикального перемещения и вращаются в противоположном направлении с помощью средств вращения, узел резки и удаления под чашками в сборе, включающий центральное лезвие, выполненное с возможностью разрезания фруктов на две половины, и средства удаления кожуры, срабатывающие после отжима фрукта, а также пару неподвижных шарообразных отжимных приспособлений, каждое из которых находится под одной из чашек в сборе, выполненных с возможностью вертикального отжима половин фрукта за счет вертикального перемещения чашек в сборе, при этом она включает первый двигатель, который приводит в движение только средства вертикального перемещения чашек в сборе, средства для измерения интенсивности, получаемой в первом двигателе за счет приведения в движение средств вертикального перемещения чашек в сборе, и блок управления, выполненный с возможностью независимого управления первым двигателем и остановки первого двигателя, когда измеряемая интенсивность выходит за пределы установленных значений. 15 з.п. ф-лы, 22 ил.

1. Система отжима фруктов, включающая:

- систему подачи (1) фрукта (2),

- средства для резки и выжимания, расположенные под системой подачи (1), включающей, в свою очередь,

- пару чашек в сборе (3) для приема фрукта (2), которые двигаются в вертикальном направлении с помощью средств вертикального перемещения (10) и вращаются в противоположном направлении с помощью средств вращения (11),

- узел резки и удаления (4) под чашками в сборе (3), включающий

- центральное лезвие (5), выполненное с возможностью разрезания фруктов (2) на две половины, и

- средства удаления кожуры (23), срабатывающие после отжима фрукта (2),

- а также пару неподвижных шарообразных отжимных приспособлений (6), каждое из которых находится под одной из чашек в сборе (3), выполненных с возможностью вертикального отжима половин фрукта (2) за счет вертикального перемещения чашек в сборе (3),

отличающаяся тем, что она включает

- первый двигатель (12), который приводит в движение только средства вертикального перемещения (10) чашек в сборе (3),

- средства для измерения интенсивности, получаемой в первом двигателе (12) за счет приведения в движение средств вертикального перемещения (10) чашек в сборе (3),

- и блок управления, выполненный с возможностью независимого управления первым двигателем (12) и остановки первого двигателя (12), когда измеряемая интенсивность выходит за пределы установленных значений.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью остановки первого двигателя (12), когда измеряемая интенсивность превышает заданное значение.

3. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью изменения интенсивности первого двигателя (12) и скорости средств вертикального перемещения (10) чашек в сборе (3).

4. Система по любому из предыдущих пунктов, включающая

- второй двигатель (13), приводящий в движение только средства вращения (11) чашек в сборе (3),

- средства для измерения интенсивности, получаемой во втором двигателе (13) за счет приведения в движение средств вращения (11) чашек в сборе (3), при этом блок управления выполнен с возможностью независимого управления вторым двигателем (13) и остановки последнего, когда измеряемая интенсивность превышает установленное значение.

5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью изменения интенсивности второго двигателя (13) и скорости средств вращения (11) чашек в сборе (3).

6. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что содержит лоток (7) для сбора сока, полученного из фрукта, расположенный под средствами для резки и выжимания, который, в свою очередь, включает фильтр (8) для сбора мякоти и семян.

7. Система по предыдущему пункту, включающая узел очистки (9) фильтра (8) лотка для сбора сока (7).

8. Система по предыдущему пункту, в которой узел очистки фильтра (9) включает, в свою очередь, подвижный скребок (14), установленный между концевыми валами (15, 16) на фильтре (8), который при движении по всей длине фильтра (8) сгребет мякоть и семена в выпускное отверстие в лотке для сбора сока (7).

9. Система по любому из пп. 7, 8, включающая третий двигатель (18), который приводит в движение узел очистки фильтра (9), при этом блок управления выполнен с возможностью независимого управления третьим двигателем (18).

10. Система по п. 9, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью остановки третьего двигателя (18), когда измеряемая интенсивность превышает заданное значение.

11. Система по любому из предыдущих пп. 9, 10, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью управления интенсивностью и временем выполнения операции третьего двигателя (18) и скоростью блока очистки фильтра (9).

12. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что система подачи (1) фруктов (2) включает

- корзину (24) с перегородкой и приводным механизмом, выполненным с возможностью перемещения фрукта (2) на

- поворотный механизм подачи (19), выполненный с возможностью приема фруктов (2) из корзины (24) и их подачи в чашки (3).

13. Система по любому из предыдущих пунктов, включающая четвертый двигатель (21), который приводит в движение поворотный механизм подачи (19) системы подачи (1), при этом блок управления выполнен с возможностью независимого управления четвертым двигателем (21).

14. Система по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что система подачи (1) фруктов (2) включает

- наклонную панель (20) и

- дозирующий элемент (22), выполненный с возможностью открывания и закрывания проходного отверстия для фруктов (2) из наклонной панели в чашки (3).

15. Система по любому из предыдущих пунктов, включающая четвертый двигатель (21), который приводит в движение дозирующий элемент (22) системы подачи (1), при этом блок управления выполнен с возможностью независимого управления четвертым двигателем (21).

16. Система по любому из предыдущих пунктов, включающая интерфейс, соединенный с блоком управления, выполненным с возможностью выбора и регулировки времени выполнения операции, скорости и мощности каждого из двигателей (12, 13, 18, 21).