Устройство для разрезания пищевых продуктов Советский патент 1988 года по МПК B26D1/08 A22C17/00 

15

15

СО

00 00

ю

00

со

Изобретение относится к пищевой про- мьпиленности и может быть использовано для разрезания различных пищевых продуктов, в частности мяса на мясокомбинатах, предприятий розничной торговой сети и т.п.

Цель изобретения - снижение потерь сырья, улучщение товарного вида разрезанных кусков, повыщение качества среза, стойкости и долговечности ножа, снижение энергоемкости процесса, а также безопасности работ.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Устройство содержит приемный стол 1, к каркасу 2 которого прикреплены две вертикальные направляющие 3 в виде прямоугольных пластин, нож 4 гильотинного типа и привод ножа. В пазах 5, выполненных в направляющих 3, размещен с возможностью вертикального перемещения нож 4, снабженный двумя парами вращающихся роликов 6, каждая из которых посажена на отдельной оси и ролики в ней размещены по обеим плоскостям ножа 4 и тем самым по противоположные боковые стороны пазов 5 и опираются своими поврехностями качения на наружные 1лоскости направ- ляюп1.их 3, исключая горизонтальные перемещения ножа 4 относительно последних, но свободно допуская значительный его перекос в вертикальной плоскости.

Приводной механизм ножа выполнен в виде двух шарнирно закрепленных исполнительных гидроцилиндров 7 двустороннего действия, щтоки 8 которых посредством щар- нирных вилок 9 связаны с ножом 4 по его концам. Приемный стол 1 имеет поперечный паз 10, служащий для перекрытия ножом плоскости стола при разрезании куска. Две вертикальные направляющие 3 совместно с поперечиной 11, столом 1 и каркасом 2 образуют единую рамную конструкцию. Гидроцилиндры закреплены щар- нирно на раме через кронщтейны 12 и подключены к питающей маслостанции гидропривода без взаимной синхронизации. Для осуществления реверса в движении ножа и его остановки в верхнем исходном положении служат установленные на направляющей концевые выключатели соответственно 13 и 14. Для исключения доступа подвижные части устройства снаружи закрыты защитными кожухами 15. Бункер 16 служит для сбора и отвода образующихся при резке отходов.

Устройство работает следующим образом.

При включении маслостанции давление подается в порщневые полости гидроцилиндров 7, щтоки 8 выдвигаются и поднимают нож 4 в предельное верхнее положение, которое фиксируется остановом ножа при срабатывании концевого выключателя 14. Сырье, например, мясокостное устанавливается на приемном столе 1 и подается

на резку. Для осуществления рабочего хода давление из гидросистемы подается в щтоковые полости цилиндров 7, порщни которых опускаются и увлекают за собой

нож 4, происходит рез. При заходе в паз 10 и опускании режущей кромки ножа 4 на 20-30 мм ниже плоскости стола завер- щается процесс разрезания мяса, при этом срабатывает концевой выключатель 13, который переключает гидропривод механиз ма на подъем и далее при срабатывании выключателя 14 на останов и удержание ножа 4 в верхнем положении, после чего цикл реза повторяется.

Выбор гидравлического привода однозначно обоснован тем, что использование иного вида привода не позволяет обеспечить поворотно-колебательный характер движения ножа за счет его перекосов в плоскости реза и повысить эффективность работы устройства. Только в исполнительном

0 органе гидростатического принципа действия может развиваться такое давление и тем самым такое рабоче усилие, которое определяется величиной приложенной к нему нагрузки, а не только пара5 метрами привода. Рассмотрим как это происходит, когда работа гидроцилиндров от одной и той же маслостанции гидравлически не синхронизируется, а также отсутствует возможность их механической взаимоблокировки через систему базирования

Q ножа в направляющих. Как правило, обрабатываемая мясокостная или другого рода заготовка в той или иной мере представляет собой неоднородную массу. Вследствие этого нагрузка по длине режущего органа распределена неравномерно, а также

5 характер распределения может в свою очередь изменяться в процессе резания. Это приводит к тому, что на каком-либо участке ножа усилие реза может измениться, допустим оно возросло. При этом потребное для дальнейшего перемещения

0 щтока ближайщего к этой зоне гидроцилиндра, например левого (фиг. 1), усилие FI также возрастает. Но при этом давление в левом гидроцилиндре P| сохраняет прежнее значение и не может возрасти на5 столько, чтобы рабочее усилие на щтоке цилиндра FI RiSiii (Sm - площадь щтоко- вой полости) было достаточным для преодоления потребного F т.е. Fi FI. Это обусловлено тем, что оба гидроцилиндра запита- ны от единой станции гидропривода и дав0 ление в системе всегда устанавливается по минимальному из рабочих давлений, развиваемых в левом Р| и правом Р2 гидроцилиндрах, т.е. по правому, для которого полезная нагрузка F2 в данный момент осталась прежней (Р|« Рд). Отсутствие гид5 равлической и механической синхронизации исполнительных гидроцилиндров приводит к перераспределению между ними общего потока рабочей жидкости от маслостанции..

При этом расход в левый гидроцилиндр Qi понижается, а в первый Q2 увеличивается (). В результате шток левого гидроцилиндра замедляет свое движение, а правого - ускоряет, что вызывает угло- вой поворот (перекос) ножа в плоскости реза в соответствующем направлении (по часовой стрелке, фиг. 1). При дальнейшем погружении ускоренной (правой) части ножа в разрезаемую заготовку нагрузка, деист- вующая на шток правого гидроцилиндра, непрерывно возрастает, так что р2, и это приводит к замедлению в движении последнего и в конечном счете увеличению давления в гидроприводе до уровня, когда рабочее усилие на штоке левого гид- роцилиндра в свою очередь превысит сопротивления реза на этом участке Fi и нож аналогично получит разворот в противоположном направлении (против часовой стрелки, фиг. 1). Таким образом процесс разрезания с использованием гидропривода характеризуется одновременным сочетанием поступательного движения с непрерывно и плавно происходящими поворотными колебаниями режущего органа, адаптирован

ными по неравномерно возникающей при

разрезании нагрузке. Такой заон движения рабочего органа нельзя реализовать на основе применения, например, пневмопривода. Дело в том, что пневмо- или другого вида привод на всех стадиях резки развивает постоянное усилие, максимально необходимое для разрезания данного продукта, и движение ножа в плоскости реза при этом будет только поступательным в положении, определяемом равновесием равнодействующей каким-либо образом распределенной нагрузки и максимальных рабочих усилий пневмоцилиндров. Кроме этого, процесс резки в этом случае сопровождается также динамическим характером взаимодействия ножа с заготовкой.

Возможность кинематического переко- са ножа обеспечивается за счет плавающего расположения его в плоскости реза. Для этого нож установлен в вертикальных пазах направляющих и снабжен двумя парами роликов, соприкасающихся поверхностями качения по обе стороны от верти- кальных пазов, а гидроцилиндры щарнирно связаны с направляющими, щтоки которых также щарнирно прикреплены к торцовым участкам ножа (фиг. 1 и 2). Таким образом, в предлагаемой конструкции система ножа с гидроприводом образует плоский щар- нирный четырехзвенник, в котором исключена возможность горизонтальных смещений ножа и механической блокировки выдвижения штоков гидроцилиндров, но свободно допускаются движения в верти- кальном направлении с максимально возможными перекосами, определяемыми зазорами между роликами и наружными плоскостями направляющих (фиг. 1), которые

д 0

5

5

0 5 5

обеспечивают их в пределах 15-20°, установленных на основе опытных данных. Однако при этом колебательные i -рекосы ножа непосредственно возникаю , не за счет какого-либо внещнего кинематического возбуждения, а в результате внутреннего взаимодействия, приводимого в движение посредством гидропривода режущего органа с мяскокостной заготовкой в соответствии с механизмом и закономерностями, установленными выше. Такой характер реза позволяет существенно повысить его эффективность за счет снижения энергоемкости процесса и потерь мяса, а также повышения качества среза и улучщения товарного вида разрезанного мяса. При этом полное отсутствие каких-либо динамических проявлений и плавный характер статического взаимодействия ножа с заготовкой повышают стойкость и долговечность ножа, а также безопасность работ. В предлагаемом рещении за счет плавающего расположения ножа полностью исключается возможность его заклинивания в направляющих при неравномерном нагружении и тем самым повыщается надежность в работе механизма. При разрезании однородной массы, что практически не встречается, перекосы ножа не устраняются и характер его движения в плоскости реза остается прежним. При этом перекосы ножа также вызваны неравномерностью его нагружения, которая в этом случае обусловлена произвольной геометрической формой заготовки, ее внецснтрен- ным расположением на приемном столе и т.п.

Из проведенного анализа механизма взаимодействия ножа с разрезаемой заготовкой установлено, что использование только одной (в смысле - единой) питающей станции и питание гидропривода без взаи.мной синхронизации является существенным для достижения необходимого закона движения рабочего органа. Гидравлическая синхронизация не осуществляется за счет питания от единой станции гидропривода (необходимое условие) и отсутствия синхронизирующих аппаратов в виде делителей потока, дросселей с регулятором и т.п. (достаточное условие), а механическая блокировка исключается, как показано выше, нежесткой (плавающей) посадкой ножа в направляющих и щарнирным его соединением со штоками гидроцилиндров. Ввиду простоты и очевидности, схема гидропитания на фиг. 1, 2 не показана, а приведено лишь ее краткое текстовое описание. При использовании в такой системе пневмопривода синхронизация в принципе также не обеспечивается, однако это, как показано выше, не дает возможности получить поворотно-колебательный характер движения ножа и поэтому существен ной роли не играет.

Выполнение в приемном столе поперечного паза для перекрытия ножом плоскости стола обеспечивает возможность поддержания последним отрезаемой части и в совокупности повышает эффективность реза на последнем его этапе.

Формула изобретения

1. Устройство для разрезания пищевых продуктов, содержащее приемный стол, вертикальные направляющие, установленный с возможностью вертикального перемещения нож и привод ножа, отличающееся тем, что, с целью снижения потерь сырья, улучшения товарного вида разрезанных

продуктов, повышения качества среза, стойкости и долговечности устройства, снижения энергоемкости процесса, а также безопасности работ, направляющие выполнены с пазами, а нож установлен в последних и снабжен двумя парами роликов, соприкасающихся поверхностями качения с направляющими по обе стороны от пазов, а привод ножа выполнен в виде щарнирно закрепленных гидроцилиндров, щтоки которых также шарнирно соединены с концами ножа, причем гидроцилиндры сообщены между собой гидравлически.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в приемном столе выполнен поперечный паз для ножа.

Изобретение относится к пищевой промыщленности, а именно к устройствам ВидА для разрезания продуктов. Цель изобретения - уменьшение потерь сырья, улучшение товарного вида продуктов и уменьшение энергоемкости процесса. Устройство для разрезания пищевых продуктов, преимущественно мяса, содержит приемный стол 1, к каркасу 2 которого прикреплены две вертикальные направляющие 3. В направляющих 3 выполнены продольные пазы 5, в которых перемещается нож 4. Для повышения эффективности работы устройства нож 4 снабжен двумя парами роликов 6, опирающихся поверхностями качения на направляющие 3. Привод ножа выполнен в виде двух силовых гидроцилиндров 7, шарнирно связанных с направляющими. Штоки гидроцилиндров также шарнирно соединены с ножом по его торцам. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. S