Тестоделительная машина Советский патент 1992 года по МПК A21C5/02 

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности, в частности к средствам деления вязких веществ на дозы определенного объема, и может быть использовано для деления теста, сырковой массы, фарша и т.п.

Известна тестоделительная машина, содержащая барабан с мерными карманами и поршнями в них, привод барабана, нагнетатель с приводом и ограничитель хода поршней, электрически связанный со снабженной электроприводом муфтой сцепления, включенной в привод барабана.

К недостаткам такой машыны можно отнести необходимость иметь непременно два электропривода: один - для нагнетателя, другой -для муфты сцепления, включенной в привод барабана.

Этого недостатка лишена другая тесто- делительнзя машина, также содержащая барабан с мерными карманами и поршнями в них, привод барабана, нагнетатель с приводом и ограничитель хода поршней, тоже связанный с приводом барабана, но уже механически.

В этой машине барабан в исходном положении зафиксирован неподвижно одно- оборотной муфтой, но приводное усилие тем не менее поступает к нему через муфту предельного крутящего момента, выбранного из условия необходимости преодоления всех возможных сопротивлений вращению барабана, поэтому давление на тесто должно быть таким, чтобы удалось разъединить однооборотную муфту под нагрузкой, создаваемой этим принятым с большим запасом крутящим моментом.

Целью изобретения является уменьшение давления на тесто.

Для этого согласно изобретению в машине вместо однооборотной муфты, фиксирующей барабан неподвижно, и муфты предельного момэнта, постоянно подающей на барабан крутящий момент, использована зубчатая муфта, включенная в привод барабана, посредством которой с последним связан ограничитель хода поршней. В исходном положении зубчатая муфта открыта, барабан от общего привода машины отъединен, поэтому давление на тесто, необходимое для пуска барабана, должно

N|

сЈ

S3

быть необходимым лишь для того, чтобы подвести полумуфты зубчатой муфты одна к другой, а этого вполне достаточно для приведен1 1я барабана во вращение с заданной частотой. Если эту частоту уменьшить тогда, когда полумуфты зубчатой муфты пора расцеплять, то потребное давление на тесто удастся дополнительно уменьшить, ч го может быть реализовано в варианте изобретенной машины, в котрром зубчатая муфта соединена с приводом барабана через механизм неравномерного вращения вала привода барабана. Можно добиться еще большего снижения потребного давления на тесто, если к моменту расцепления зуб- чагой муфты вышеупомянутую частоту уменьшить до нуля (совсем остановить привод).

В изобретении предусмотрен и такой вариант Для этого зубчатая муфта соединена с приводом барабана через механизм прерывистого вращательного движения. Последний вариант можег быть за счет того, что зубчатая муфта соединена с приводом барабана посредством храпового механизма.

Но с наибольшей гарантией привод можно остановить, если после этого его пустить в обратную сторону, В изобретенной машине тачой вариант реализован тем, что зубчатая муфта соединена с приводом барабана через механизм реверсивного движе- ния, Последние варианты наиболее эффективно снижают потребное давление на тесто потому, что позсоляют снимать с зубчатой муфты крутящий момент именно тогда, когда ей пора расцепляться, т.е. когда поршень находится в зоне тестовой камеры, а самый последний вариант к тому же обеспечивает еще и снятие в это время с зубчатой муфты также и момента трения.

На фиг. 1 показана кинематическая схема тастодепительной рлашмны; на фиг. 2-3 - второй ее вариант (с храповым механизмом); на фиг. 4-6 - третий вариант (с механизмом неравномерного вращения); на фиг. 7-9 - четвертый вариант (с механизмом реверсивного движения); на фиг. 10-12 - пятый вариант (с механизмом неравномерного, прерывистого или реверсивного вращения); на фиг. 13 - зубья зубчатой муфты; на фиг. 14 - другой вариант зубьев зубчатой муфты,

Тестоделительная машина содержит барабан 1 с мерными карманами 2 и поршнями 3 в них с роликами 4. Привод барабана 1 включает в себя вал 5, зубчатую мефту б с установленной нараспор между ее полу- муфтами пружиной, приводной редуктор 8 и электродвигатель 9. Варианты выполнения зубьев муфты 6 показаны на Фиг i J и и (стрелочки показывают возможное напечь лзние нагружемия оубьев). Электоодзигэ тель 9 и редуктор 8 являю icq такхе

приводом нагнетателя 10 с тестовой камерой 11, а значит и приводом всей машины, содержащей также ограмичик3; 12 ops поршней 3, связанный с приводом 5 баозОя- на 1 посредством муфты 6, Последняя может быть установлена на ограничителе 1

или непосредственно, как на фиг, 2, 4, 6 ими

же может сообщаться с ограничителе. 12 L

помощью рычага 13, как на фиг. 1, 7, 10

В исходном положении зуо,я муф-ы 6

5 под действием поужгны 7 расцеплены, а нагнетатель 10 связан с приБСдог 0-9 постоянно, поэтому, когда тесто из тестовой камеры 11 нагнетателя 10 заполняет верный карман 2 полностью, поршень 3 г.зоиг.

0 роликом 4 нажимает ее на ограничитель 1, последний сжимает пружину 7, зуСья муфты б входят в зацепление друг с другом, «л крутящий момент с редуктора 8 поступает на вал 5 привода барабана 1 Последней в ре5 зультате проворачивается и вь,осит отмеренную дозу теста из зоны нэггетяния (гестовой камеры 11). За счет набегания ро лика 4 поршня 3 на выталкивали ий сгшр 14 мерный кармам 2 опорожняется отлте0 ренная доза снимается ножом 15 рга.ни- портером 16 выноси с i :ь -тордель машины.

Величина отмеренной дозь1 устгнавли ваегся регулировочным винтом 1 7 Для гого,

5 чтобы отмериваемые дозы не моглг par- питься одна от другой на велики,iy хода зацепления зубьев муфты б, предусмотрен компенсирующий копир 18, который возможные излишки теста при набега., и и на

0 него ролика 4 поршня 3 удаляет обратно в тестовую камеру 11. Сбой настройки машины на удаление возможных излишков доз теста из-за разных величин этих доз, устанавливаемых винтом 17, предотвращается

5 тем, что ограничитель 12 и копир 18уста оо- лены в одном блоке 19, который пружина 20 прижимает к винту 17, что обеспечивает подъем поршня 3 копиром 18 в сторону тестовой камеры 11 всегда не менее чем на

0 величину хода зацепления зубьев муфты 6, а следовательно, и стабильную настройку машины на удаление возможных излишков доз теста вне зависимости от установленного винтом 17 номинала отмеряемой дозы

5 теста,

Давление теста в камере 11 должно

быть необходимым и достаточым лишь для

того, чтобы сжать пружину 7, рабочее усилие

которой диктуется следующими сообрахениями (обстоятельствами). Если следующий

мерный карман 2 не заполнится тестом или заполнится им неполностью, то ролик4 поршня 3 не дойдет до ограничителя 12, и пружина 7 вынуждена будет разъединить зубья муфты 6. Но из предыдущего описания следует, что через муфту 6 передавался полный крутящий момент привода барабана 1. Значит, пружина 7 должна иметь возможность расцепить зубья муфты б под рабочей нагрузкой привода барабана 1. Чтобы в этот момент времени рабочую нагрузку можно было снять и тем самым уменьшить потребное рабочее усилие пружины 7, как и потребное давление теста, необходимое для сжатия пружины 7, на фиг. 2-3 предусмотрено соединение зубчатой муфты 6 с приводом 5 барабана 1 через механизм прерывистого вращательного движения. Для этого на валу 5 установлено не менее одного храпового колеса 21. С последним взаимодействием собачка 22, качающаяся под действием кривошипа 23, установленного на одном из валов (24) привода муфты 6.

То, что муфта 6 в результате оказалась соединенной с барабаном 1 посредством храпового механизма, позволяет барабану 1 в нужные моменты времени останавливаться, крутящий момент привода 8-9 на него в это время не действует (не поступает), и если мерный карман 2 не заполнен или заполнен тестом не полностью, то пружина 7 расцепляет зубья муфты 6, загруженные не всем полным усилием привода барабана 1, а только остаточными силами трения в промежуточных передачах, 25, 26 и 24. Для того, чтобы из-за взаимодействия ролика 4 поршня 3 с копиром 14 барабан 1 во время своей остановки не возвращался назад, можно предусмотреть дополнительную собачку 27, которая не даст ему это делать.

От этих остаточных сил трения может помочь избавиться механизм неравномерного вращения вала 5 привода барабана 1, с которым связан ограничитель 12 хода поршней 3 (фиг. 4-5). Для этого на валу 5 установлен реверсивный накопитель энергии 28 с кулачками, имеющими участки подъема и спуска нажимного ролика 29, поджатого к кулачкам пружиной 30 накопления энергии. На участке подъема кулачка энергия накапливается, а на участке спуска высвобождается, в результате чего накопитель 28 ускоряется, а вместе с ним и все передачи, предусмотренные между валом 5 и муфтой 6 - 24. 26 и 25, вследствие чего на краткое мгновение с зубьев муфты 6 не только снимается приводное (для барабана 1) усилие, но и появляется зазор, исключающий воздействие на зубья муфты 6 даже остаточных

сил трения, что позволяет дополнительно снизить потребное рабочее усилие пружины 7 муфты 6, а вместе с ним и давление на тесто. Упругая муфта 31 не позволяет уси- 5 лию пружины 30 накопления энергии воздействовать на подшипники барабана 1.

Увеличить период времени беспрепятственного расцепления зубьев муфты 7 может помочь муфта свободного хода или 10 муфта ограниченного хода, если ее установить между зубчатой муфтой б и приводом 8 - 9 машины (ближе к муфте 6). Фиг. 6 иллюстрирует установку такой муфты в ее втулоч- но-пальцевом варианте 32. Действие этой 15 муфты состоит в том, что пока поршень 3 с роликом 4 не дошли до ограничителя 12, ролик 29 накопителя энергии 28 переходит на участок спуска кулачка, отчего барабан 1 получает ускорение и, когда ролик 29 нако- 0 пителя энергии 28 попадет во впадину между кулачками, ролик 4 поршня 3 займет положение точно напротив ограничителя 12, но как раз в период описанных действий и выбирается зазор между втулкой и паль- 5 цем втулочнопальцевой муфты 32, что и позволяет увеличить время разъединения зубьев муфты 6 и повысить надежность ее срабатывания.

Но это достоинство данного варианта 0 несколько ухудшает использование упругого элемента (пружины 30) в силовом тракте ( силовой ветви) передачи. В варианте на фиг, 7-9 недостаток этот исключен путем переноса пружины 30 в управляющую ветвь 5 привода барабана 1.

Пружина эта (30) с помощью рычага или непосредственно своим нажимным роликом 29 оказывает силовое воздействие на переключатель 33 (изображенный на фиг. 8), 0 снабженный кулачком, имеющим участок подъема ролика 29 и участок его спуска. Исполнительные органы переключателя 33 связаны сразу, одновременно с двумя переключающими муфтами 34 и 35. из которых 5 муфта 34 установлена на валу 5 привода барабана 1, а муфта 35- на валу 36 привода муфты 6. В одном из крайних положений муфт 34 и 35, сблокированных одна с другой дополнительными органами переключателя 0 33, реализована передаточная кинематическая цепь от редуктора 8 привода машины 9 к валу 5 привода барабана 1 со следующими передаточными отношениями: от редуктора 8 к муфте 35 - положительное передаточное 5 отношение (валы их вращаются в одну сторону), От муфты 35 к муфте 34 - отрицательное (валы их вращаются в разные стороны), а в другом крайнем положении эти передаточные отношения уже другие: от редуктора 8 к муфте 35 - отрицательное, от муфты 35 к

муфте 34 - положительное, но поскольку муфта 34 установлена на валу 5 привода барабана 1, то последний таким образом вне зависимости оттого, в каком из крайних положений находится блок муфт 34-35, от редуктора 8 привода машины 9 неизменно получает вращение в одну и ту же сторону. Другое дело - вал 36 привода зубчатой муфты 6. На нем установлена переключающая муфта 35, передаточные отношения к которой от редуктора 8 в разных крайних положениях реализуются разные по знаку, следовательно, и вал 36 при переключении муфты 35 меняет направление своего вращения на обратное. Поскольку на валу 35 установлена зубчатая муфта 6, то в данном варианте технического решения реализуется ее (муфты 6) соединение с приводом 5 барабана 1 через механизм реверсивного движения, что позволяет гарантированно снимать в нужные моменты времени (во время переключения вращения на обратное) с ее зубьев как приводной крутящий момент, так и все моменты сопротивления вращению, вызванные трением. Это позволяет выбрать усилие пружины распора муфты 6 в пределах, не превышающих необходимости только лишь разъединения самих полумуфт муфты 6, что и обусловливает минимальное давление на тесто.

Нужные моменты переключения точно соответствуют положениям поршней 3 с роликами 4 напротив ограничителя 12 благодаря тому, что на валу 5 привода барабана 1 установлен копир 37 (показанный в развертке на фиг. 9) управления переключателем 33, который за управляющий ролик 38 пружины 30 накопления энергии водит ее нажимной ролик 29 вдоль участка подъема кулачка переключателя 33, и как только ролик 29 достигнет вершины кулачка, происхО дит переключение, по участку же спуска кулачка переключателя 33 ролик 29 спускается сам и переводит переключатель 33, а вместе с ним и блок муфт 34-35 в другое крайнее положение именно в нужный момент времени, когда поршень 3 с роликом 4 становится напротив ограничителя 12. Однако в описанном варианте, в цепи управления осталось упругое, а значит, и не совсем надежное звено (пружина 30 накопления энергии управления).

Чтобы избавиться и от этого недостатка, в варианте на фиг. 10-12 предусмотрена раздача приводного усилия редуктора 8 сразу по трем силовым ветвям. Из них связанная с выходным валом приводного редуктора 8 ветвь - центральная шестерня 39 внешнего зацепления планетарного редуктора (показанного на фиг. 11-12), центральная

шестерня 40 внутреннего зацепления которого установлена на валу 41 привода зубчатой муфты 6, Водило 42 планетарного редуктора шатуном 43 соединено с кривошипом 23 вала 24, связанного с валом 5

привода барабана 1. Синхронно с вращением барабана 1 кривошип 23 в одну из ветвей раздачи приводного усилия редуктора 8 вносит возмущение, вызывающее неравномерное вращение, вращение с остановками

(прерывистое) или реверсивное вращение вала 41 в зависимости от выбранного передаточного отношения шестерен планетарного редуктора, а значит, и муфты 6, благодаря которому приводное усилие на

зубьях муфты б периодически снижается, а в случае реверсивного вращения и совсем снимается вместе с остаточным моментом сил трения, причем происходит это без использования как в силовой, так и в управляющей кинематической ветви привода барабана 1 упругих связей, что в свете повышения надежности выгодно отличает этот последний вариант кинематической схемы изобретенной тестоделительной машины от

ранее описанных.

Формула изобретения

1.Тестоделительная машина, содержащая барабан с мерными карманами и поршнями в них, привод барабана, нагнетатель с

приводом и ограничитель хода поршней, связанный с приводом барабана, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения давления на тесто, ограничитель хода поршней связан с приводом барабана посредством

зубчатой муфты,

2.Машина по п. 1,отличающаяся тем, что зубчатая муфта соединена с приводом барабана через механизм неравномерного вращения вала привода барабана.

3. Машина по пп. 1 и 2, отл ичающая- с я тем, что зубчатая муфта соединена с приводом барабана через механизм прерывистого вращательного движения.

4.Машина по пп. 1-3, отличаю щая- с я тем, что зубчатая муфта соединена с

приводом барабана посредством храпового механизма.

5.Машина по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что зубчатая муфта соединена с

приводом барабана через механизм реверсивного движения.

Использование: изобретение относится к хлебопекарной промышленности, в частности к устройству для деления вязких веществ на дозы. Сущность изобретения: барабан тестоделительной машины включает мерные карманы с поршнями и роликами. Привод барабана включает вал, зубчатую муфту, редуктор и электродвигатель. Ограничитель хода поршней связан с приводом барабана посредством муфты. 4 з.п. ф-лы, 14 ил.

Фиг.

гшш

см

с- to

г- г //////////

CN

T

ю

с- р01

30

J7

Фиг. 5

ftl S

в

Фиг. 9

№

1Г w

Фиг.10

$иг, И

Фиг. П

Фив.13