Устройство для отделения эпифизов трубчатых костей Советский патент 1984 года по МПК A22B5/20 

Iл Изобретение относится к мясной промышленности, а именно к устройствам для переработки трубчатых костей. Известно устройство для отпиливания эпифизов (кулаков) трубчатых кос тей, включающее дисковую пилу, стол, зажим для захвата кости, защитньш ко жух и привод. Зажим для захвата кости может перемеи1,аться по столу навстречу зубьям пилы под воздействием усилий рабочего П, Однако это устройство характеризу ется невысокой производительностью, вследствие того, что отпиливанне эпифизов происходит периодически при ручной подаче н отводе кости в зажиме. Этот недостаток поясняется следующим. Для того, чтобы отпилить эпи физ, кость сначала закрепляют вручную в зажиме и подают нсчвстречу дисковой пиле. После отпиливания кость отводится, вынимается из зажима и туда закладывается новая кость, процесс отпиливания повторяется аналогично. Время на отвод кости с отпи- леннь№ эпифизом, выемка ее из зажима 11)иксация новой кости и подача ее в зону отпиливапия составляют то время в течение которого данное устройство работает вхолостую. Недостатком этого устройства являются также потери ценного пищевого сырья (идуи5его на производство желатина, клея, кормовой муки и т.д.) и повышенные энергозатраты при отпили вании эпифизов. При работе дисковой пилы образуется щель пропила, размеры которой зависят от тал1цины пильно го полотна, уменьшение которого ведет к снижению устойчивости, жесткости, прочности и быстрому из строя этого полотна. Это обстоятельство за ставляет увеличивать толщину полотна, в результате чего повышается мощность двигателя к дисковой пиле, что приводит к дополнительным энергозатратам. Таким образом,, как бы не совершенствовалась дисковая пила, потери сырья в виде опилок неизбежны Кроме того, процесс отпиливания сопровождается повышенным шумом (110 115 дБ при норме высокочастотного шу ма 75-80 дБ), тем самым создается акустический дискомфорт, что отрицательно сказьшается на здоровье обслуживающего персонапа. Наиболее близким техническим рещением к изобретению является устрой 02 ство для отделения эпифизов трубчатых костей, включающее раму, зажимное приспособление, привод, неподвижный и приводимый в движение ножи с V -образной формой кромок. Подвижный нож установлен на валу с возможностью одностороннего импульсного кругового дв - жения при помощи энергии вращающегося маховика 2 . Известное устройство обладает следуюш,им.и недостатками : невысокой про-изводительностью, необходимостью остановки вращающегося ножа от приводного вш7а для осуществления ручной подачи следующей кости в зону резки, что ведетк перерывам в производственном процессе, а следовательно, к уменьше)1ию времени эеЬфективной работы, неудобством в обслуживании и травмоопасностью для обслуживающего персонала, так как отсутствует механизм для подачи кости в зону резки и отвода диафизной трубки и эпифизов из зоны резки, дополнительными затратами энергии, так как после каждого реза отделения эпифизов необходимо отключать вращаюш -{йся нож от приводного вала и избыток энергии гасить тормозным устройством для осуществления подачи следующей кости в зону резки. Цель изобретения - повышение производительности, удобства в обслуживании и сниже1 ие энергозатрат. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для отделения эпифизов трубчатых костей, включающем раму, за и1мное приспособление, привод, неподвижный и подвижный ножи с V-образной формой режущих кромок, приспособление содержит два зажима, установленных на платформе под углоь 90° один относительно другого с возможностью встречного возвратно-поступательного движения относительно платформы и поворота их в горизонтальной ii вертикаль ной плоскостях, привод представляет собой волновую передачу, включающую гибкое колесо, подвижный нож закреплен на оси, которая жестко соединена с гибким колесом волновой передачи, а на раме смонтирована овалообразная направляющая для перемещения по ней оси подвижного ножа. Наличием в предлагаемой конструкции элемента волновой передачи и зажимпого приспособления позволяет получить синхронизацию движения под31вижного ножа с оптимальной скоростью подачи кости в зону резки. На фиг.1 схематично изображено устройство для отделения эпифизов трубчатых костей, вид сверху; на фиг.2 - разрез на фиг.1. Устройство для отделения эпифизов трубчатых костей состоит из рамы 1, мотор-редуктора 2, муфты 3 предельного момента, быстроходного вала 4, который через шпонку 5, втулку 6 компенсационной муфты, резиновые диски 7 и пальцы 8 связан с волновой передачей, состоящей из кулачка 9 овалообразного профиля и напрессован ного на него гибкого подшипника 10 качения, принимающего форму кулачка за счет тонкостенных колец и задающе го эту форму гибкому колесу 11, кото рое находится в зацеплении с жестким колесом 12 в двух зонах. На гибком колесе 11 закреплен подвижный нож 13 с V-образной формой режущих кромок, соединенньш с ним посредством оси 14, которая установлена с возможностью движения в овалообразной направляющей, состоящей из наружного 15 и внутреннего овалов, закрепленных на раме, в пазах которых находятся шари ки 17 для уменьшения коэффициента трения оси и исключения перекоса подвижного ножа при отделении эпифизов. Наружный овал 15 выполнен разъемным, в левой лицевой части которого установлен неподвижный нож 18 с А-образной формой режущих кромок. Кроме того, устройство снабжено зажимным приспособлением кости и фикса тором 20 кости. Зажимное гГриспособле ние кости состоит из двух зажимов 19, установленных на платформе 21, выполненной в виде ласточкиного хвоста и установленной с возможностью возвратно-поступательного движений относительно рамы 1 для подачи кости в зону резки и отвода кости из зоны резки. Кроме того, зажимы установлены на платформе 21 под углом 90 один относительно другого с возможностью встречного возвратно-по ступательного движения и поворота их в горизонтальной и вертикальной плос костях. В нижней части устройства установлен разгрузочный транспортер 22. .Возвратно-поступательное движени платформы 21 относительно рамы 1 и встречное возвратно-поступательное 0 4 движение зажимов 19 в горизонтальной плоскости с разворотом каждого зажима из вертикального положения в горизонтальное и }jao6opoT осуществляется при помощи пневмопривода, в который встроен поворотный пневмодвигатель (не показан). Устройство работает следующим образом. Трубчатая кость при помощи питателя или вручную устанавливается в зажиме 19 кости в вертикальном положении. Затем происходит поворот зажима 19 на 90 в горизонтальной плоскости, при этом зажим изменяет положение кости с вертикального на горизонтальное. После этого платформа 21 совершает поступательное движение относительно рамы 1 с дальнейшим вводом кости в зажиме в вырез V-образной формы, образованном режущими кромками неподвижного ножа 18 с закреплением ее при помощи фиксатора вырезе неподвижного ножа. Подается команда на включение мотор-редуктора 2, KoTopbrfj передает вращение через муфту предельного момента 3 (предназначенную для отключения электродвигателя при перегрузках) быстроходному валу 4, который через шпонку 5, втулку 6 компенсирующей муфты, резиновые диски 7 и пальцы 8 передает вращение кулачку 9. Вращаясь, кулачок 9 деформирует гибкое зубчатое колесо 11 и создает две бегущие волны деформации, тем обеспечивает зацепление его с зубчатым жестким колесом 12 в двух зонах и вызывает вращение гибкого колеса 11 в сторону, противоположную вращению кулачка. ПодвижньоЧ нож 13, установленный на гибком колесе 11, .в момент подачи кости в зону резки находится в левой части направляющей, ниже неподвижного ножа 18. Причем ось 14, на которой находится подвижный нож 13, движется по овалообразной Е{аправляющей и контактирует с шариками 17, находящимися в пазах наружного 15 и внутреннего 16 овалов. для снижения коэффициента трения оси и исключения перекоса подвижного ножа 13 при отделении эпифизов. После прохождения пути направляющей подвижный нож 13 импульсно воздействует на кость и отделяет эпифиз в метафизарной части, который падает вниз через проем на транспортер 22 и удаляется из зоны резки. Кость с от511деленным одним эпифизом освобождается в фиксаторе 20 и отводится при по мощи возвратного движения платформы из зоны резки. Затем зажим 19 повоrt/лО„рачивается ка 90 в горизонтальной плоскости и изменяет положение кости с одним отделенным эпифизом с горизонтального в вертикальное. В это время происходит поворот второго за жима с костью на 90° с изменегшем ее положения с вертикального на горизонтальное. Причем при повороте кости с одним отделенным эпифизом от зо ны резки, а другой кости в сторону зоны резки, происходит встреча зажимов в определенной точке поворота (в это время кости в зажимах находятся в горизонтальном положении), в которой зажимы проходят на разных уровня высоты. После этого залшм, поворачиБающий кость в сторону зоны резки, в момент окончания поворота занимает уровень высоты, необходимый для даль нейшего ввода II фиксации кости в режуищх кромках неподвилсного ножа. Затем при помощи поступательного движения платформы 21 относительно рамы кость во втором зажиме вводится BV-образный вырез неподвижного ножа 18 и закрепляется там при помощи фиксатора 20. Процесс отделения эпифиза второй кости совершается ана логично. Затем данная кость освоболсдается в фиксаторе 20, отводится из зоны резки, поворачивается, а поступает первая кость переориентированна неотделенным эпифизом в сторону резного движения платформы 21 относительно рамы 1 вводится в режутдие кромки неподвижного ножа 18, закрепляется и отделяется. Диафазная трубка с отделеннькми эпифизами отводится из,, зоны резки, поворачивается и освобождается от зажима 19, куда устанавливается новая кость. Таким образом, процесс отделения эпифизов осуществляется непрерывно, вследствие синхронизации скорости подачи кости в зону резки со скоростью движения подвижного ножа. Предлагаемое устройство позволяет по сравнению с базовым обт ектом 11 производить процесс отделения эпифизов непрерывно вследствие синхронизации скорости подачи кости в зону резки со скоростью подвижного ножа, тем самым увеличивается эффективное время работы и соответственно 6 повышается производительность устройства, которая зависит от времени подачи кости в зону резки. Время подачи кости для предлагаемого устройства определяется из следующей формулы: где S - путь, пройденный подвижным ножом, м, V - скорость подачи кости, м/с, i - передаточное отношение волновой передачи. Часовая производительность определяется по формуле 3600 О, 1ШТ/Ч Из формулы (2) видно, что производительность устройства зависит от времени подачи кости в зону резки. Б предлагаемом устройстве подача кости в зону резки осуществляется без остановок, при помощи зажимного приспособления, т.е. устройство работает непрерывно. В базовом объекте фиксация кости в зажиме, подача и отвод кости осуществляется вручную под воздействием усилий рабочего. Следовательно, время подачи (включающее также время фиксации кости в зажиме и время необходимое на отвод кости после отпиливания эпифиза) в базовом объекте при ручных операциях больше, а соответственно и производительность меньше, чем у предлагаемого устройства . В предлагаемом устройстве отсутствуют потери ценного пищевого сырья, так как в качестве режущих органов применена пара ножей с V-образными гладкими режу|дими кромками; снижается уровень шума до допустимых пределов (75-80 дБ)J уменьшаются энергозатраты, так как при скоростном взаимодействии ножа с продуктом за счет ударной волны происходит образование опережающей трещяны и, кроме того, отделение эпифиза происходит за один ход подвижного ножа. Устройство удобно -в обслуживании, так как в нем предусмотрено зажимное приспособление, а вследствие этого оно также менее травмоопасно для обслуживающего персонала , Промышленные испытания экспериментального образца на Московском мясокомбинате показали, что техникоэкономические преимущества устройст7111ва по срагнению с базовым til заключаются в повышении производительности в 4,5 paaaj снижении энергозатрат на 26,7% и отсутствии потерь ценного пищевого сырья. 1720 Экономический эффект от внедрения: одного устройства для отделения эпифизов трубчатых костей ориентировочно может составить 12,4 тыс.руб. в год.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ЭПИФИЗОВ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ, включающее раму, зажимное приспособление, привод, неподвижный и подвижный ножи с V-образной формой режущих кромок, отличающееся тем, что, с целью повьшения производительности, удобства в обслуживании и снижения энергозатрат, зажимное приспособление содержит два зажима, установленных на платформе под углом 90 один относительно другого с возможностью встречного возвратно-поступательного движения относительно платформы и поворота их в горизонтальной и верти кальной плоскостях, привод представляет собой волновую передачу, включающую гибкое колесо, подвижный нож закреплен на оси, которая жестко соединена с гибким колесом волновой передачи, а на раме смонтирована овалообразная направляющая для переС мещения по ней оси подвижного ножа.

10

19

Фиг. 2