МАШИНА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СЕРДЦЕВИНЫ И СТЕБЛЕЙ ИХ ФРУКТОВ Советский патент 1934 года по МПК A23N4/12 

Изобретение касается машин для удаления сердцевины и стеблей из фруктов с устройством для автоматического перемещения последних, подводящим их к приемным механизмам. В предлагаемой машине, на окружности барабана расположен ряд челюстеобразных захватывающих приспособлений с плечами для удержания плодов при воздействии на них подвижных серповидных ножей, удаляющих сердцевину. Между означенными плечами, в целях закрывания челюстей, расположены периодически перемещаемые клинообразные пластинки, а для закрывания челюстей служат пружины. С целью передвижения серповидных ножей последние связаны стержнем с планкой, укрепленной к имеющим возвратно-поступательное движение салазкам. Для удержания стеблей фруктов при удалении из них косточек между выходным отверстием подающей фрукты трубы и захватывающим приспособлением помещены две параллельные относительно друг друга и обреза трубы передвижные пластинки.

На чертеже фиг. 1 изображает вид машины спереди; фиг. 2 - горизонтальный разрез по линии АВ на фиг. 1; фиг. 3 - вертикальную проекцию в частичном разрезе правой стороны фиг. 1; фиг. 4 - нижнюю часть фиг. 3 в более крупном масштабе; фиг. 4^а и 4^b - одну деталь фиг. 4 в двух различных рабочих положениях; фиг. 5 - разрез по линии CD на фиг. 2; фиг. 6 - вид одного конца вращающегося барабана с захватывающими приспособлениями для фруктов; фиг. 7 - вид сбоку барабана, с частичным разрезом по линии EF на фиг. 6; фиг. 8 - вид на машину сзади в вертикальной проекции и частично в разрезе; фиг. 9 - вид сверху на приспособление для распределения фруктов; фиг. 10 - деталь приводного механизма, сообщающего вышеупомянутому барабану периодические поворачивания; фиг. 11, 12, 13 и 14 - в продольном осевом сечении и более крупном масштабе одно из приспособлений для захватывания и извлечения сердцевин и стебельков в четырех его различных положениях, а именно: в положении покоя, т.е. в конце обратного движения, в начальном положении, в приблизительном среднем положении и в конечном положении по окончании движения по направлению вперед.

К фундаменту машины прикреплена пустотелая в осевом направлении колонна 1 (фиг. 1 и 3) с отходящими от нее спицами или распорками 2, имеющими назначение поддерживать круговую корону 3, у внешнего края которой предусмотрена расширяющаяся кверху конусообразная стенка 4. Эта стенка предназначена удерживать фрукты, поступающие на конусообразную тарелку 5. Кромка тарелки лежит на короне 3, а в средней своей части наглухо скреплена с верхним концом вала 6, установленного вращательно в колонне 1. На нижнем конце вала 6 заклинено коническое зубчатое колесо 7 (фиг. 2, 3, 4 и 8). Тарелка 5 (фиг. 9) снабжена радиальными ребрами 8, имеющими по возможности криволинейную форму. Эти ребра оканчиваются частями, снабженными маленькими щетками (не показанными на чертеже), служащими для оттеснения фруктов к стенке 4 короны 3. Корона 3 и ее стенка 4 получают к переднему концу машины некоторое уширение, в котором помещены отверстия 10 (фиг. 3 и 9), имеющие круговое сечение, диаметр которого на небольшую величину превосходит наибольший поперечник фруктов. Вследствие вращения тарелки 5 под действием ребер 8 и при содействии щеток, коими снабжены оконечности 9 ребер, фрукты отодвигаются к окружности тарелки и попадают в отверстия 10. Для направления движения падающих вниз фруктов к отверстиям 10 примыкают направляющие трубы 11. Придавая трубам 11 целесообразный изгиб, можно нижние их концы расположить в один прямолинейный ряд, причем концы удерживаются в прямолинейном ряде двумя U-образными хомутами 12 и 13 (фиг. 1, 3, 8 и 9), скрепляемыми между собой болтами 14. Хомут 11 прикреплен к кронштейну 15, закрепленному на колонне 1.

Коническое колесо 7, сидящее на нижнем конце вала 6, сцепляется со вторым коническим зубчатым колесом 16, заклиненным на одном из концов горизонтального вала 17 (фиг. 2, 3, 7 и 8), укрепленного вращательно в подшипнике 21. На другом конце вала 17 укреплено червячное зубчатое колесо 18 (фиг. 2, 3, 4), получающее медленное вращение от червяка, сидящего на установленном вращательно на подшипниках 20′ приводном валу 20.

В передней своей части машина снабжена пустотелым барабаном, поддерживаемым подшипниками 27 (фиг. 1, 2, 4, 5, 6), укрепленными на фундаменте 28 машины; этот барабан совершает последовательные повороты через определенные промежутки времени под действием эксцентрика 59 (фиг. 2 и 8), укрепленного на валу 20 (фиг. 2, 8 и 10). Эксцентрик 59 соединен с шатуном 61 (фиг. 1, 2 и 10), другой конец которого шарнирно соединен со свободным концом рычага 62, сидящего вхолостую на небольшом валу 63. На этом валу насажены также вхолостую зубчатое колесо 64 и наглухо соединенный с последним храповик 68, снабженный наклонными зубцами 67 (фиг. 10). Зубчатое колесо 64 сцепляется со вторым зубчатым колесом 65 меньшего диаметра, заклиненным на валу 22′ барабана 22 (фиг. 1, 2 и 10). На шарнирной цапфе рычага 62, соединенного с шатуном 61, вращательно установлена собачка 66, могущая сцепляться с зубцами 67 храповика 68. Число зубцов 67, расположенных на равных друг от друга расстояниях, выбрано таким, что при каждом обратном движении шатуна 61 (а следовательно и собачки 66) храповик 68 и зубчатое колесо 64 повертывались бы на некоторый определенный угол. Длина обратного хода шатуна 61 и передача между зубчатыми колесами 64 и 65 выбраны так, что во все время полного обратного движения шатуна 61 зубчатому колесу 65, а вместе с этим и барабану 22 сообщается поворот, в точности соответствующий одной четверти полной окружности. Так как каждому обороту приводного вала 20 соответствует полный оборот эксцентрика 59, то при каждом полном обороте упомянутого вала будет происходить одно движение вперед и одно движение назад шатуна 61, причем собачка 66 войдет сначала в сцепление с одним из зубцов 67 храповика 68, а затем одновременно с этим она приведет во вращение зубчатые колеса 64 и 65, вследствие чего барабан 22 повернется на четверть оборота.

Ось 22′ барабана 22 лежит в вертикальной плоскости, проходящей в то же время и через прямую, на которой лежат центры круговых сечений, расположенных в ряд по одной прямой, нижних концов всех труб 11.

Вдоль по четырем образующим барабана 22 нв цапфах 24 расположены в ряд одно около другого десять челюстеобразных захватывающих приспособлений 25, имеющих вид щипцов, челюсти которых (фиг. 1, 2, 3 и 4) снабжены впадинами, в то время как плечи 26, 26, приводящие челюсти в движение, имеют прямолинейную форму. Края обеих челюстей в точках, противолежащих шарнирам, обнаруживают, кроме того, вырезы, облегчающие проникновение захватывающих и извлекающих сердцевину приспособлений. К барабану 22 при посредстве опорных штифтов 27 прикреплены пластинки 91 с изогнутой поверхностью, перекрывающие барабан 22 в промежутках между двумя рядами щипцов 25, 26. К расположенным в ряды штифтам, упомянутым выше, прикреплены пружины 90, имеющие целью сближать между собою каждую пару плеч 26, 26 щипцов и соответственно удалять друг от друга захватывание челюсти тех же щипцов.

Над барабаном 22 и под выходными концами труб 11 помещено приспособление, имеющее целью оказать такое действие на стебельки фруктов, чтобы места прикрепления этих стебельков расположились приблизительно на продолжении тех вертикальных прямых, которые проходят через центры выходных отверстий труб 11, или в требуемых случаях также и удалять эти стебельки, после того как фрукт будет захвачен захватывающими приспособлениями 25.

Это приспособление состоит из двух параллельных между собой и горизонтальных передвижных пластинок 92, 92′ (фиг. 4, 4^a и 4^b), совершающих поступательные перемещения, скользя по не показанным на чертеже направляющим таким образом, что они могут попеременно то сближаться между собой, перекрывая одна другую, то удаляться друг от друга. Расположенные друг против друга края пластинок 92,92′ параллельны между собою и по отношению и плоскости, проходящей через прямую, соединяющую все диаметры труб 11, и через оси подшипников щипцов 25, 26.

Как только фрукт упадет в щипцы 25, пластинки 92, 92′ начинают сближаться между собою. Так как в лежащих друг против друга кромках пластинок сделаны симметричные вырезы 93 и 93′, то при начале сближения пластинок стебельки приходят в соприкосновение с кромками этих вырезов и, пока фрукты еще не зажаты щипцами, они принимают такую установку в захватывающих приспособлениях 25, что стебельки (пунктирные линии на фиг. 4^b) к концу сдвижения пластинок окажутся легко зажатыми между наиболее глубокими местами вырезов 93, 93′, следствием чего окажется то, что все фрукты местами прикрепления к ним стебельков или заболонью окажутся расположенными приблизительно на отвесных прямых, проходящих через центры выходных отверстий труб 11. Непосредственно после этого происходит полное смыкание захватывающих приспособлений 25, захватывающих фрукты, чтобы зафиксировать и прочно удерживать их в этом положении. Это приспособление можно снабдить добавочными механизмами, сообщающими обеим пластинкам по окончании их сближения быстрое движение вверх и вниз с целью отрывания стебельков от фруктов. Далее пластинки сдвигаются в сторону и выводятся из непосредственной близости к барабану и раздвигаются друг от друга, чтобы дать возможность выпасть стебелькам. После этого они снова возвращаются в готовое для начала работы положение (фиг. 4).

На чертежах приспособление изображено для того случая, когда пластинка 92 является одинарной, а пластинка 92′ - двойной, снабженной разделительной прокладкой 94. При взаимном сближении пластинок пластинка 92 входит в промежуток двойной пластинки 92′.

Внутри барабана в продольном направлении укреплены ребра, предназначенные для того, чтобы иметь возможность образовать направляющие радиальные прорезы 29 (фиг. 5) для каждого ряда щипцов 25, 26. Через означенные прорезы проходят стержни или продольные пластинки 33 с укрепленными на их концах штифтами 30, на которых вращательно установлены ролики 32 (фиг. 5 и 7). Далее имеются пружины 89, стремящиеся приблизить стержни 33 к валу барабана. Ролики 32 выступают, наружу через радиальные прорезы 86 в торцевых крышках или плоских днищах барабана (фиг. 6).

Вблизи каждой из торцевых крышек барабана в плоскости, параллельной последним, укреплен на соответствующей стойке, возвышающейся над фундаментом 28 машины, диск 31, снабженный кулачком 31′. Между дисками 31 в каждой из стоек 87 предусмотрены вертикальные направляющие, по которым могут перемещаться в вертикальном направлении ползунки 69, верхние концы которых загнуты над краями дисков 31.

Передвижения ползунков 69 вверх происходят при посредстве качающихся рычагов 71, укрепленных вращательно при помощи цапф 72 (фиг. 2, 3) к подставкам, возвышающимся над фундаментом 28. Эти качающиеся рычаги приводятся в движение кулачками 70, помещающимися на приводном валу 20 (фиг. 2, 4, 6, 8) и действующими на один из концов качающихся рычагов. Другой же конец этих рычагов находится в постоянном соединении со штифтом 74, выступающим из ползунка. Поэтому, когда кулачки 70 приходят в действие, то они вызывают поворот качающихся рычагов и поднимание ползунков 69. Это происходит в тот момент, когда ролики 32, вследствие вращения барабана 22, с окружности диска 31 переходят на отогнутый верхний конец ползунков 69. Следовательно, движение вверх ползунков влечет за собою одновременное поднимание роликов 32 и связанной с ними продольной пластинки 33. И так как края всех пластинок 33 соприкасаются с плечами 26 клинообразно сконструированных щипцов, то пластинки, входя в промежутки между плечами 26, раздвигают последние и вызывают сближение захватывающих приспособлений 25, в которые только что упали фрукты из труб 11. Вследствие такого сближения приспособлений 25 фрукты захватываются под легким давлением.

Когда барабан 22 после того, как приспособления 25 захватят фрукты, снова придет во вращение, ролики 32 катятся сначала по концам ползунков 69, находящихся в приподнятом положении, но затем сходят с них и переходят на кулачок 31′. Эти кулачки выступают на дисках 30 приблизительно на протяжении половины обхвата последних, так что пластинки 33 продолжают пребывать в таком положении, благодаря которому приспособления 25 остаются закрытыми почти в продолжение времени, соответствующего половине оборота барабана 22. По совершении же этого полуоборота ролики 32 сходят с кулачка 31′ и, под действием пружин 89, переходят на контур диска 31. Вследствие этого плечи 26 освобождаются и пружины 90 раскрывают приспособления 25, которые и освобождают фрукты.

Последовательные остановки барабана 22 достигаются следующим приспособлением: из продольного бокового прореза 52′ (фиг. 3 и 4) неподвижной буксы 52 выступает наружу соединенный с ригелем 45 штифт 55, сцепляющийся с имеющим форму вилки 56 концом рычага 49, вращающегося около цапфы 51. Второе плечо рычага 49 соединено шарнирно с концом стержня 54, который другим своим концом шарнирно связан с одним из плеч второго рычага 48, вращающегося около цапфы 50. На конце же второго плеча рычага 48 вращательно укреплен ролик 84, катящийся по окружности кулачкового диска 53, насаженного на приводный вал 20 машины.

Как только барабан повернется на четверть оборота, ригель 45 заскакивает в один из четырех вырезов 46, расположенных на равных расстояниях по окружности диска 47, заклиненного концентрично на оси 22′ барабана 22.

К моменту, когда барабан должен начать новый поворот на четверть окружности, кулачковый диск 53 нажимает на ролик 84, переставляет рычаг 48 и посредством стержня 54 также и рычаг 49. Последний при содействии вилки 56 выдвигает ригель 45, который и выходит из выреза 46. Таким путем барабан получает возможность вращения. По совершении барабаном четверти оборота ролик 84 покатится по наиболее глубокой части контура кулачкового диска и тогда вступают в действие возвратно работающие приспособления (например, нажимающая на ригель 45 пружина), заставляющие ригель 45 снова войти в зацепление с одним из вырезов 46 диска 47, вследствие чего происходит снова застопоривание барабана 22.

Приспособления, служащие для удаления стебелька и сердцевины, помещаются на горизонтальных салазках 36 (фиг. 4), могущих двигаться вперед и назад, а именно как раз в тот момент, когда приводный вал 20 совершает вращение, салазки получают эти движения от эксцентрика, помещающегося на приводном валу 20, при посредстве шарнирно соединенных тяг 60, длина которых может регулироваться.

К салазкам 36 винтами 103 (фиг. 12) прикреплены две поперечные планки 102, между которыми при помощи установочных винтов 101 закреплены одним своим концом стерженьки 104, отстоящие друг от друга на равных расстояниях. На другом своем конце стерженек 104 снабжен головкой или утолщением 108, к которому укреплены вращательно одними из своих концов серповидные ножи 37. Эти ножи 37 могут быть либо не гнущимися, либо же им дается возможность пружинить и они располагаются на равных расстояниях друг от друга. На головке 108 и стерженьке 104 помещается гильза 107, внутренний диаметр которой приблизительно равен внешнему диаметру головки 108. Головка 108 обладает подвижностью по отношению к гильзе 107; последняя же, в свою очередь, может двигаться в отверстии, просверленном в опорной части 111, укрепленной на салазках 36. Ножи 37 выходят наружу через радиальные прорезы, сделанные в крышке гильзы 107. На другом конце гильзы 107 помещается муфта 114, могущая скользить вдоль стержня 104 и прикрепленная к поперечному стержню 113. Последний соединен со стержнями 115 (фиг. 11), на других концах которых помещаются ролики 96, катящиеся по эксцентрику 97, заклиненному на приводном валу 20 (фиг. 2). Ролики 96 стержней 115 прижимаются к эксцентрику 97 посредством пружин. Во всей машине может иметься только один поперечный стержень 113, к которому прикреплены все муфты 114, и с этим поперечным стержнем соединяются два или более стержней 115, каждый из которых направлен к соответствующему эксцентрику 97, с которым он и находится в сцеплении.

Способ действия приспособления для захватывания и удаления сердцевины и стебельков состоит в следующем. В положении покоя или в конце процесса извлечения сердцевины или отведения таковой приспособление занимает положение, изображенное на фиг. 11; в этом положении ножи удалены как от челюстей для приема и захватывания фруктов, так и друг от друга. Как только машина начнет работать, происходит продвижение вперед гильзы 107 (фиг. 12) одновременно с более медленным движением вперед салазок 36, чем вызывается первоначальное продвижение вперед ножей 39 и их взаимное сближение между собою, в результате чего ножи образуют во фрукте радиальные прорезы и сообщают сердцевине легкий толчок, отделяющий ее от фрукта. После этого гильза 107 остается неподвижной, салазки же 36 продолжают двигаться вперед одни (фиг. 13). Этим вызывается наибольшая степень продвижения вперед ножей 39 и одновременного расхождения их друг от друга и притом так, что они их концами или остриями следуют за кривизной сердцевины. Когда ножи дойдут до конца их продвижения вперед (фиг. 14), салазки останавливаются, а эксцентрики 97 двигают стержни 115, а вместе с ними и поперечный стержень 113, к которому прикреплены гильзы 107, по направлению вперед. Прорезы 109, которыми снабжено донышко этой гильзы, при движении последней вперед вызывают взаимное сближение ножей 37, захватывающих вследствие этого сердцевину (фиг. 14). Непосредственно вслед за этим начинается возвратное движение всего аппарата, происходящего благодаря тому, что эксцентрики 35 приводят в движение салазки 36, кулачковые же диски 97 противопоставляют роликам 96 наименее выступающую часть их поверхности и дают возможность пружинам 98 оттягивать назад стержень 113. Последний, по сравнению с салазками, совершает более медленное, движение назад и, когда салазки окончат свое возвратное движение, то стержень 113 все еще продолжает свое движение назад и увлекает за собой гильзу 107 в положение, изображенное на фиг. 11. Следствием этого является взаимное расхождение друг от друга ножей, благодаря чему сердцевина и стебелек, извлеченные во время возвратного движения салазок, могут упасть в приспособленное для этого вместилище. Между стержнем 113 и фланцем гильзы 107 помещается спиральная пружина 119, назначение которой состоит в том, чтобы дать возможность регулировать величину выдвижения вперед гильзы 107 в соответствии с величиной сердцевины, захватываемой ножами 37.

Движение эксцентрика 35, вызывающего перемещение салазок, равно как и движение кулачка, передвигающего стержень 113 со скрепленными с последним гильзами 107, регулируются взаимно таким образом, чтобы ножи 37 совершали свое движение вперед при почти полном взаимном соприкосновении друг с другом до тех пор, пока, дойдя до сердцевины, они не сообщат ей легкого толчка, чтобы несколько расшатать ее, и после этого расходились бы между собою с тем, чтобы в конце их движения вперед они сомкнулись над сердцевиной, захватили ее и удерживали во все время возвратного движения салазок 36, чтобы таким путем осуществить извлечение сердцевины вместе со стеблем, помещающимся между стерженьками 35.

Предлагаемая машина позволяет осуществлять в теле фрукта совершенно гладкие радиальные прорезы, дающие ему возможность легко раскрыться и дать выход из него сердцевине, предотвращая вырывание из фрукта мясистых частей или кусков кожицы. Кроме того, из этой машины получаются лишенные сердцевины плоды, не носящие почти никаких следов предпринятой над ними обработки.

1. Машина для удаления сердцевины и стеблей из фруктов с устройством для автоматического перемещения фруктов, приводящим последние к приемным механизмам, отличающаяся тем, что на окружности барабана 22 (фиг. 7) на расстоянии четверти окружности друг от друга расположен ряд челюстеобразных захватывающих приспособлений 25 с плечами 26, для удержания плодов при воздействии на них подвижных серповидных ножей 37, удаляющих сердцевину, между каковыми плечами, в целях закрывания челюстей, расположены периодически перемещаемые клинообразные пластинки 33, а для закрывания челюстей служат пружины 90 (фиг. 5).

2. Форма выполнения машины по п. 1, отличающаяся тем, что для передвижения серповидных ножей они связаны стержнем 104, 108 с пленкой 102 (фиг. 11-14), укрепленной к имеющим возвратно-поступательное движение салазкам 36 (фиг. 4), и охвачены гильзой 107, укрепленной к подвижному, независимо от салазок, стержню 113, причем для регулирования выдвижения гильзы служит спиральная пружина 119.

3. Применение при машине по п. 1 между выходным отверстием подающей фрукты трубы 11 (фиг. 4) и захватывающим приспособлением параллельных относительно друг друга и обреза трубы передвижных пластинок 92, 92′ (фиг. 4^а, 4^b), в целях удержания стеблей фуктов при удалении косточек из них.