МАШИНА ДЛЯ ЧИСТКИ, БЛАНШИРОВКИ И ФАРШИРОВКИ ПЕРЦА И Т. П. Советский патент 1941 года по МПК A23N12/00 

Уже известны машины для чистки, бланшировки и фаршировки перца, в которых эти процессы совершаются непрерывно, помощью конвейера, несущего захваты для перца и последовательно подводящего последний под различные механизмы, выполняющие указанные операции.

Предлагаемая, согласно настоящему изобретению, машина отличается тем, что приведение в действие всех механизмов, производящих операции по закреплению перца на конвейере, очистке перца, бланшировке и набивке его фаршем производится пневматически, для чего имеется центральный воздухораспределительный механизм, соединенный трубопроводами с рядом сервомоторов, установленных на указанных механизмах.

Наличие пневматического привода на ряду с упрощением машины (изъятие шнеков, поршней, ворошителей, ряда шестерен и др.) позволяет более надежно с меньшим повреждением плодов перца производить очистку их от семенников и цветоножек и набивку плодов фаршем.

На чертеже фиг. 1 изображает технологическую схему всей машины; фиг. 2 - вид сбоку всей машины с частичными продольными разрезами; фиг. 3 - узел конвейера с захватом для перца; фиг. 4 и 5 - детали захвата для перца; фиг. 6 - расположение конвейера в бланширователе; фиг. 7 - вид сверху на участок конвейера; фиг. 8 - разрез части обезвоживателя; фиг. 9 - разрез через камеру для бланшировки по линии АБ; фиг. 10-12 - разрезы через воздухораспределительный механизм; фиг. 13 - регулятор клапана.

Технический процесс на машине протекает следующим образом (см. фиг. 1). Несортированный перец подается к узлу загрузки. Работница вручную вставляет перец в перцедержатель 20 в момент покоя транспортера 1. При полной производительности (скорости) работнице приходится вставить два плода за 2,53 секунды. После захвата перцедержателями перец движется транспортером и подается на вырезку донышка к месту 53.

После вырезки плодоножки и семенники давлением воздуха выбрасываются из ножа-трубки, нападают в отражательный щиток и затем в бункер вырезанных плодоножек. Очищенный перец попадает после чистки в камеру 70, где бланшируется паром.

Бланшированный перец, выйдя из скольдера, попадает под душ 76, где охлаждается. После душа перец идет на обезвоживание отсосам, где с него удаляется вода, как с наружной части, так и из «воротника» (загиба в нижней части перца). Одновременно с перца удаляются все могущие быть на нем частицы, например, семена и пр. Затем перец поступает на фаршировку, где заполняется фаршем из бункера 14 полностью, независимо от размера плода. В случае отсутствия в перцедержателе перца, блокирующий золотник перекрывает воздух на сервомотор ножа заслонки и фарш из фарширующей насадки не поступает.

После фарширования перец идет на узел выгрузки, где сервомоторы, открывают перцедержатели. Перец выпадает из перцедержателя в чашечку, установленную на периодически двигающемся транспортере 115, который подает перец на укладку. Перцедержатели, двигаясь дальше по цепи в место 117, проходят шестикратную шпарку горячей 99°-й водой, под давлением, общей продолжительностью 22,5 сек.

Затем огибая звездочки транспортера, перцедержатели идут снова под загрузку.

Конвейер 1 для передвижения перца представляет собой две бесконечные цепи типа Галля, несущие на себе поперечины 2 (фиг. 3 и 7), на которых установлены захваты для перца. Количество захватов на поперечине может быть до 16 штук. Концы поперечин оканчиваются роликами 18, перекатывающимися по неподвижным направляющим 5 из углового железа. В осях роликов сделаны конусные выточки 78, могущие взаимодействовать с коническими штифтами 17, установленными на раме машины.

Цепи перекинуты через ряд звездочек 81, 82, 6 и 7, из которых звездочка 6 подпружинена и служит натяжным приспособлением для всего конвейера.

Привад конвейера в движение осуществляется ведущей звездочкой 28, на валу которой посажен мальтийский крест 27. Последний приводится во вращение кривошипом 26, связанным через коробку передач 24, 25 с валом электромотора. Коробка передач позволяет давать конвейеру две скорости. Валик кривошипа несет шестерню 39, находящуюся в сцеплении с шестерней 40, посаженной на оси воздухораспределительного механизма, и таким образом работа последнего согласовывается с периодическим движением конвейера.

Для фиксации поперечины с захватами под рабочими механизмами во время остановки конвейера применены фиксаторы - конические штифты 17. Штифт может смещаться вдоль оси в направляющих 16 помощью подвижного клина 13, взаимодействующего со штифтом своей окошенной гранью. Для уменьшения трения между клином и штифтом введен шарик 15.

Клин 13 соединен с поршнем 14 сервомотора 12 и при подаче воздуха в полость последнего поршень с клином подымается вверх. Обратное движение поршня совершается действием пружины.

Штифты установлены группами в двух местах - у механизма для чистки перца и у механизма для набивки фарша, там, где требуется точная центрировка захватов с торцами по отношению к рабочим механизмам.

Захваты для удержания плодов перца состоят из нескольких (фиг. 1) пружинящих пластин 20, закрепленных консольно на поперечине и расположенных кругом. В свободном состоянии незакрепленные концы пластин расходятся, образуя конусное гнездо для плода. Для сжатия пластин и захвата плода применено подвижное по вертикали кольцо 22 (фиг. 4 и 5), охватывающее пружины 20. Кольцо выполнено гибким и соединено шарнирно с наружным кольцом 21 в двух диаметрально расположенных точках помощью цапф, из которых цапфа 10 выполнена в виде штифта, могущего свободно перемещаться по оси в гнезде кольца 21. За счет последнего кольцо может принимать форму эллипса (см. положение II, показанное пунктиром на фиг. 4) в случае, когда плод имеет неправильную форму.

Наружное кольцо 21 укреплено помощью четырех стоек 23, проходящих через отверстия в поперечине 2 к планкам 125, расположенным под поперечиной. Винтовая пружина 8, помещенная между кольцом 21 и поперечиной 2, стремится отодвинуть кольцо от поперечины и сжать пластины захвата.

Для ограничения перемещения кольца под действием пружины стойки 23 имеют заплечики, могущие упираться в поперечину 2.

Для раскрывания пластин захвата служит сервомотор 48, установленный неподвижно под конвейером. Шток 47 сервомотора Т-образным выступом может взаимодействовать С планками 125 захвата при движении последних над сервомотором.

Действием; пружины 49 поршень сервомотора отжат кверху, и при подходе к нему захватов Т-образный выступ поршня входит между планками 125, располагаясь над ними.

При остановке конвейера в цилиндр сервомотора по трубопроводу пускается сжатый воздух, и поршень отходит книзу, увлекая за собой кольцо 22 и раскрывая захваты. После укладки в захваты перца движением конвейера планки 125 сходят с Т-образной части штока поршня, и пружина зажимает перец с зажатом. Перец располагается цветоножкой вниз и подводится к механизму очистки.

Механизм очистки снабжен рядом полых трубчатых ножей 53, укрепленных нижней частью на поршнях 54 сервомоторов. Ножи могут приводиться во вращение, для чего верхняя часть ножа установлена в шариковых направляющих 50, а в средней части нож соприкасается с фрикционным роликом 30, получающим привод от червяка 32. Осевое перемещение ножа ограничено заплечиками 51.

При подаче воздуха в цилиндр сервомотора 56 происходит подъем поршня с ножом и одновременно вращение его. Верхняя часть ножа входит в отверстие в поперечине 2 и врезается снизу в плод перца, вырезая цветоножку и сердцевину.

Для удаления из ножа вырезанной массы служит следующее приспособление. Трубка ножа внизу снабжена рядом окон 55, и такие же окна расположены в верхней части цилиндра сервомотора. К окнам в цилиндре подведено разрежение и когда поршень занимает самое верхнее положение, то разрежение передается через совпавшие отверстия трубки и поршня в самую трубку и происходит высасывание из плода вырезанной части.

По окончании операции вырезки сердцевины прекращается подача воздуха под поршень ножа, и последний медленно опускается благодаря утечкам воздуха в сервомоторе.

После прекращения подачи воздуха клапан 127 одностороннего действия (не возвратный) отключает сервомотор 56 от воздушной магистрали. Величину утечки, а значит и время опускания поршня можно регулировать посредством болта 129 (фиг. 13), который ограничивает плотность посадки клапана 127.

При опускании поршня окна в трубке подходят к окнам 57, расположенным в цилиндре, к которым постоянно подведен под давлением воздух. Этим давлением вырезка из трубки ножа выбрасывается наверх и, отражаясь от щитка 116, попадает в специальный бункер (на чертеже не указанный).

Для того, чтобы удаляемые из плода части вырезки не могли при опускании ножа попасть в него, в окна 55 и 57 во все время пребывания поршня в нижнем положении подведена струя воздуха.

Бланшировочная камера 70 выполнена в виде ящика, закрытого со всех сторон и разделенного внутри рядом вертикальных перегородок 65 на отсеки. В перегородках имеются вырезы 108 (фиг. 6), через которые проходит конвейер, несущий захваты для перца. В верхней части камеры помещен ряд горизонтальных перегородок 69, образующих лабиринт.

Пар в бланшировочную камеру подводится по трубопроводу 61, снабженному внизу эжекторным устройством 63. К камере 62 эжектора присоединена трубка, идущая вверх и создающая путем всасывания разрежение в верхней части камеры. В камеру пар подается под давлением в 2 атм. Благодаря наличию лабиринта и перегородок 65 в камере бланширования в ее задней части поддерживается давление в 0,6 атм., а в части 123 камеры - всего 1-2 мм водяного столба.

При наличии давления пара в камере часть его выходит наружу через камеру 71 и трубу 72 и по величине выхода судят о режиме работы бланширователя. Наличие лабиринта помогает также равномерно распределить разрежение в верхней части камеры.

Требуемое давление пара- в камере поддерживается регулятором 58, выполненным в виде коробки, нижняя часть которой снабжена гибкой диафрагмой. От коробки к камере 123 идет трубка, соединяющая полость камеры с коробкой регулятора.

С диафрагмой соединена золотниковая коробка 59, а последняя соединена трубкой с камерой сервомотора 60. При колебании давления в камере бланшировки смещается диафрагма, а с ней и золотниковый клапан. Клапан регулирует подачу воздуха в цилиндр сервомотора, а поскольку поршень последнего связан с клапаном вентиля 64, то тем самым регулируется и подача пара в камеру бланшировки.

Под камерой бланшировки расположено корыто 122, служащее для сбора стекающего конденсата. Вода по трубке 120 отводится вниз и используется для мытья захватов перца.

По выходе из камеры 70 перец попадает под действие душа 67, охлаждающего перец после бланшировки. После душа перец попадает в обезвоживатель, состоящий из камеры 76, в которой помещены два раструба, установленные по линии центров отверстий в поперечинах конвейера. Около раструбов помещены винтовые завихрители 75 (фиг. 8). Камера 76 в верхней части соединена посредством золотникового устройства 74 со всасывающим трубопроводом, в нижней части - с атмосферой.

Действие обезвоживателя следующее. После остановки захватов с плодами над раструбами подается в цилиндр устройства 74 сжатый воздух. Под действием воздуха золотник поднимается и в камере отсасывателя создается разрежение. Под действием разрежения, передаваемого и в раструбы, из перца извлекаются вода, семена и прочие не закрепленные на нем тела.

При проходе воздуха и воды между лопастями завихрителя происходит завихрение воздуха, и капли влаги отбрасываются к периферии, а воздух обезвоживается.

Узел фарширования состоит из бункера 94, имеющего форму, которая обеспечивает наименьшее прилипание фарша к стенкам. Бункер кончается фаршировальными горловинами 109, которые представляют собой стальные трубки, хромированные изнутри и полированные. В стенках бункера имеются прорези 93, закрытые целлюлоидом, которые служат для наблюдения за заполнением бункера. На бункере имеется кессонный затвор, состоящий из загрузочной коробки и двух задвижек 86 и 85. Для загрузки бункера открывается, верхняя задвижка 86 и порция фарша вываливается в загрузочную коробку.

После этого закрывается верхняя задвижка 86 и открывается нижняя 85. При этом фарш вываливается в бункер. В случае необходимости загрузка может быть механизирована ковшевым транспортером.

В бункере подведено давление порядка 1000-1200 мм водяного столба.

Для облегчения открытия задвижек устроен привод их от сервомоторов 104. На винтовые шпиндели задвижек надеты цилиндрические шестерни 92 и 91 с гайкой, расположенной в ступице шестерни. Таким образом при вращении неподвижной закрепленной шестерни-гайки 91 или 92 соответствующая задвижка будет открываться или закрываться. Шестерни приводятся во вращение от зубчатых реек 84 и 83. Рейки эти посажены на ходовой посадке в пазах, простроганных в стенках цилиндра сервомотора. Посредством винтового захвата 105 при повороте рукоятки 87 соответствующая рейка может скрепляться со стенкой цилиндра. Цилиндр сервомотора сделан подвижным, а поршень 88 - неподвижным. Последний укреплен на штоке 90, имеющем внутри сверления, оканчивающиеся окнами для подвода воздуха к полостям цилиндра.

Открывая кран 89, мы подводим воздух к сервомотору 104 и получаем усилие на рейках, которое закрывает или открывает задвижки.

Процесс фарширования протекает следующим образом. При подаче рабочего импульса, что соответствует моменту после остановки цепи, поперечины с захватами в опрокинутом состоянии оказываются под фарширующей горловиной 109.

Благодаря направляющим 5 и роликам 18 поперечина с отверстиями, под которыми укреплен перец, оказывается в определенном положении относительно фарширующих насадок. Сжатый воздух, поступающий в сервомотор 95 ножа-заслонки 99, сервомотор тормоза фиксатора и блокирующий золотник 103, приводит их в действие. Как нетрудно видеть, усилие, действующее на движущиеся части, больше всего у золотника 103, затем у системы ножа-заслонки и затем у тормоза фиксатора.

Длина перемещения меньше всего у золотника, затем у ножа-заслонки и больше всего у тормоза.

Следовательно, при подаче рабочего импульса прежде всего подымется блокирующий золотник 103.

Если золотник встретит в захватах перец, то резиновой головкой 101 упрется в его донышко и будет служить амортизатором при фаршировании перца. Если в перцедержателе нет перца, золотник подымется до отказа и перекроет воздух на нож-заслонку 99, которая не откроется и не пропустит фарша. При наличии перца затем откроется заслонка 99, имеющая толщину в 1 мм. Тормоз-фиксатор при фиксации подымает поперечину 2 и прижимает отверстие на ней к площадке 100 у фарширующей насадки. Это поднятие совершается за счет зазора в 1 мм между верхней частью направляющей 5 и роликом 18. На поперечине имеется отверстие в 40 мм, служащее для вырезки и фарширования; это отверстие раззенковано со стороны перца. Благодаря всему этому наполнение перца протекает без потерь фарша. После снятия импульса процесс протекает в обратном направлении, причем нож-заслонка 99, благодаря наличию острия, упирается в пространство между поперечиной, и площадкой 100, не затупляясь, благодаря галтели на нем.

Одновременно с оттормаживанием нож-заслонка входит между поперечиной и площадкой 100, срезает фарш и отклинивает поперечину на 1 мм вниз. Благодаря наличию острия на заслонке срезание фарша происходит без потерь. Однако, как резерв, предусмотрена возможность установки двух плугообразных пружинящих ножей 112, отходящих при продвижении перцедержателя. Эти ножи сбрасывают мало возможные потери фарша на транспортер примитивного устройства, удаляющий его для использования.

Нож-заслонка (фиг. 7) имеет собственно заслонку 99 с режущим краем из стали, укрепленную на раме, представляющей собой одно целое с цилиндром.

Цилиндр 95 заслонки подвижен, поршень 96 неподвижен; подвод в цилиндр рабочего импульса совершается от единого воздухораспределителя.

На чертеже на два ножа показан один сервомотор.

В промышленном агрегате на каждый нож ставится один сервомотор. Блокирующий золотник 103 выполнен в виде цилиндрика, к которому воздух подведен в двух местах.

Трубопровод 79 служит для подачи сжатого воздуха к сервомотору ножа-заслонки. Трубопровод 80 служит для подъема поршня золотника 103. Под давлением воздуха из трубопровода 80 поршенек 102 подымается и головка 101 упирается в перец, после чего золотник останавливается.

В случае отсутствия перца в перце-держателе золотник подымается до отказа и поршень нижней своей частью перекрывает подвод воздуха к сервомотору ножа-заслонки, как это показано на чертеже слева.

В этом случае нож-заслонка не отрывается и фарш не поступает на насадки.

На чертеже слева изображен золотник в блокирующем положении.

После набивки плодов фаршем, конвейер подводит захваты к узлу выгрузки. Узел выгрузки снабжен двумя сервомоторами 73 такого же устройства, как сервомоторы, служащие для зажима перца при их укладке на конвейер.

Под сервомоторами проходит транспортер 115 в виде бесконечной ленты, на которой установлены чашечки 114 с конусом, в верхней части и с прорезами для пальцев работницы. Выпавшие из раскрывшихся захватов плоды перца падают в чашечки конвейера и уносятся от машины.

Дальнейшим передвижением конвейера опорожненные захваты для перца подводятся под узел моечного устройства. Для мойки используется конденсат из камеры бланшировки.

Моечное устройство состоит из корыта 117, находящегося в нижней части рамы скольдера.

В корыте установлены моечные сопла, представляющие собой две трубы 118 и 1119, вставленные одна в другую. К средней трубе 119 по трубопроводу 121 подведен конденсат из корыта 122 камеры бланширования. На трубопроводе 121 установлен не показанный на чертеже эжекторный смеситель для присадки холодной водопроводной воды, чем достигается понижение температуры до 99-100°.

Регулировка этого понижения может производиться вручную или автоматически автоматом обычного устройства. Выходя из трубы 119, смесь под давлением увлекает за собой конденсат из корыта 122, передаваемый по трубопроводу 120 к трубам 118, образуя фонтан. Высота его может регулироваться вентилем на трубопроводе 121.

Перцедержатели после узла выгрузки проходят над фонтанами, останавливаясь над ними на 2,25 сек. Всего установлено десять моечных сопел, что обеспечивает надежную мойку перцедержателей.

Для привода в действие всех сервомоторов имеется центральный воздухораспределительный механизм 128 (фиг. 10-12). Механизм состоит из полой коробки 134, внутри которой помещен неподвижный цилиндр 43, снабженный двумя долевыми окнами 130 и 45. Внутри неподвижного цилиндра помещен цилиндр 42, могущий вращаться на оси помощью валика 132. Цилиндр 42 также снабжен окном 44, могущим при вращении цилиндра совпадать с окном 45 неподвижного цилиндра.

К неподвижному цилиндру 42 сверху по трубопроводу подводится сжатый воздух, подаваемый от центробежной воздуходувки 35 и проходящий по пути через биологический фильтр 37.

В положении, когда окна 44 и 45 обоих цилиндров совпадают, воздух из распределителя поступает в трубопровод, а затем в полость сервомоторов (например, сервомотора 48) и заставляет их сработать. В положении, когда окно 44 поворотного цилиндра совпадает с окном 130 коробки распределителя, полости всех сервомоторов соединяются с атмосферой, и сжатый воздух из них выходит.

Для согласования пуска воздуха в сервомоторы с движением конвейера поворотный цилиндр 42 соединен с шестерней 40 передачи.

Для регулирования длительности времени совпадения окон 44 и 45, а значит и длительности действия рабочих механизмов агрегата окно 44 выполнено в виде трапеции, а цилиндр 43 ввинчен на резьбе в коробку. 134 распределителя. Поворачивая цилиндр 43 и передвигая его вверх или вниз, можно совместить суженную или расширенную часть окна 44 с окном 45 и тем самым заставить воздух выходить из распределителя в течение меньшего или большего промежутка времени.

Для поддержания постоянства давления воздуха в трубопроводах в сеть включен мембранный регулятор 34 прямого действия.

Для подвода разрежения имеется отдельный воздухопровод, подключенный к штуцеру 36 воздуходувки.

1. Машина для чистки, бланшировки и фаршировки перца и тому подобных плодов, с применением конвейера, несущего ряд пружинящих захватов для перца и последовательно подводящего их под рабочие органы машины, отличающаяся тем, что привод в действие захватов для перца, трубчатых ножей для очистки перца, бланщирователя, устройства для обезвоживания перца и фаршенабивателя осуществляется пневматически, для чего указанные рабочие органы снабжены рядом сервомоторов, соединенных трубопроводами с центральным воздухораспределительным механизмом 128.

2. Форма выполнения машины по п. 1, отличающаяся тем, что воздухораспределительный механизм выполнен в виде двух цилиндров - поворотного 42 и неподвижного 43, расположенных один внутри другого и снабженных окнами 44 и 45, совмещением которых достигается подача сжатого воздуха в воздухопроводы, причем для согласования пуска воздуха с движением и остановкой конвейера поворотный цилиндр 42 кинематически связан со звездочкой 28 конвейера рядом зубчаток 40-39 и мальтийским крестом 27.

3. Форма выполнения машины по п. 2, отливающаяся тем, что окну 44 придана форма трапеции, а цилиндр 42 может перемещаться вдоль оси с целью регулировки длительности времени совпадения окон 44 и 45 и действия рабочих органов машины.

4. В машине по п. 1 конвейер, несущий захваты для перца, отличающийся тем, что, с целью фиксации захватов под рабочими органами во время действия последних, щечки звеньев конвейера снабжены коническими выточками 18, а направляющие конвейера - коническим штифтом 17, могущим перемещаться вдоль оси и взаимодействовать с выточкой под давлением подвижного клина 13, соединенного с сервомотором 12.

5. В машине по п. 1 захваты для перца, снабженные пружинящими челюстями, отличающиеся тем, что, с целью более тесного охвата перца, челюсти выполнены в виде ряда пружинящих пластин 20, охваченных гибким кольцом 22, раскрытие которых совершается при отводе кольца 22 вниз действием штока 47 сервомотора.

6. В машине по п. 1 вращающиеся трубчатые ножи, служащие для вырезки сердцевины перца, отличающиеся тем, что подъем ножа производится действием воздуха, подаваемого в полость сервомотора 56, с целью создания в полости ножа поочередно всасывания и нагнетания, облегчающих операции вырезки сердцевины и последующего удаления ее из ножа, а трубчатая стойка ножа снабжена окнами 55, могущими совпадать при осевом перемещении ножа с окнами 57 цилиндра, к которым подведено давление и разрежение от центрального воздухораспределительного механизма 128.

7. В машине по п. 1 бланшировочная камера, отличающаяся тем, что, с целью длительного поддержания в камере предельной температуры и давления, она снабжена рядом вертикальных и горизонтальных перегородок 65 и 69, в прорезах которых проходит конвейер с захватами.

8. В машине по п. 1 применение регулятора, служащего для поддержания постоянного давления пара в камере 123 бланширователя и выполненного в виде коробки 58 с гибкой диафрагмой, включенной в камеру 123, и золотниковой коробки 59, могущей регулировать посредством сервомотора 60 и вентиля 64 поступление пара в камеру.

9. В машине по п. 1 устройство для отсоса воды, семян и пр. из отходов после их мытья, отличающееся тем, что оно выполнено в виде конических раструбов, установленных в общей камере 76, к которой подведено разрежение помощью золотникового устройства 74 и спирально расположенных в той же камере каналов 75, служащих для выделения из отсасываемого воздуха влаги.

10. В машине по п. 1 фаршенабиватель, отличающийся тем, что вывод фарша из бункера 94 в горловину 109 совершается под давлением воздуха, для чего полость бункера соединена с трубопроводом и несет сверху герметичные задвижки 85 и 86, открывающиеся поочередно для; загрузки фарша в бункер, а внизу - заслонки 99, открывающиеся во время нахождения захватов для перца под горловиной 109.

11. В машине по п. 1 приспособление для прижатия захвата с перцем к горловине фаршенабивателя, отличающееся тем, что оно выполнено в виде чашечки, установленной на штоке 102 поршня сервомотора и подводимой снизу под перец при остановке захватов под фаршенабивателем, причем в случае отсутствия перца в захвате дальнейшее передвижение штока перекрывает подачу воздуха к заслонкам 99, остающимся в замкнутом положении.