1
Изобретение относится к производству колбосных изделий.
Известно устройство для наполнения фаршем колбасной оболочки и ее перекручивания, содержащее насос для подачифарша, приводимую во вращение наполнительную трубу и механизм для перекручивания 1.
Недостатком такого устройства является то, что при заполнении и перекручивании колбасной оболочки, последняя часто разрывается за счет действия- повышенных динамических нагрузок. Вследствие этого рабочая скорость
устройства должна быть понижена, что приводит к снижению производительности устройства.
Цель изобретения - снижение динамической нагрузки на оболочку и повышение производительности.
Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве для наполнения фаршем колбасной оболочки и ее перекручивания в насосе установлен с возможностью возвратно-поступательного движения поршень двойного действия, образуюший с корпусом насоса, по меньшей мере, две попеременно действуюш,ие камеры вытеснения. Наполнительная труба смонтирована с возможностью осуществления пульсирующего вращения с непрерывно изменяемой скоростью.
причем скорости вращения насоса и трубы смещены во времени и согласованы между собой таким образом, что максимум скорости вращения трубы находится преимущественно в диапазоне минимума скорости заполнения ее фар шем.
При этом механизм для перекручивания содержит управляющую передачу, скорость вращения на выходе которой согласована со скоростью вращения насоса.
Q Кроме того, управляющая передача им-еет такое изменяемое передаточное отношение, при котором скорость вращения со стороны ее выхода по отношению к неизменяемой скорости вращения со стороны ее входа находится преимущественно в диапазоне минимума скорости вращения наполнительной трубы и максимума скорости заполнения ее фаршем.
К тому же, управляющая передача выполнена в виде двух, находящихся во взаимном зацеплении зубчатых эллиптических щестерен, каждая из которых установлена в одном из фокусов эллипса.
При этом насос выполнен в виде приводимого во вращение ротора, имеющего паз, в котором расположен поршень двойного действия.
Кроме того, сумма углов раствора паза роюра и впускного отверстия корпуса насоса превышает 180° на такой угол, ня который сулгаа углов раствора паза ротора и выпускного отверстия корпуса насоса меньн е, чем 180
На фиг. 1 схематически изображено устройство для наполнения фаршем колбасной оболочки и ее перекручивания, продольный разрез; на фиг. 2 и 3 - разрезы А - А и Б - Б фиг. 1; на фиг. 4 - то же, что на фиг. 3, но с измененной формой выполнения устройства в начале процесса наполнения; на фиг. 5 - иагра.мма скоростей процессов наполнения колбасной оболочки фаршем и ее перекручивания; на фиг. 6 - диаграмма, соответствуюи1ая .щагра.мме фиг. 5, но скорости с перемещенным до окончания выталкивания промежутком; па фиг. 7 - рабочая позиция устройства для диа1раммы скорости фиг. 6.
Устройство содержит насос 1 для подачи арша, приводимую во вращение наполнительную трубу 2 и механизм перекручивания. Насос выполнен в виде приводимого во вращение ротора, паз 3, в котором располоен с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршень 4 двойного дейтвия.
Между поршнем и корпусом насоса обраованы две камеры 5, 6 вытеснения.
Насос и наполнительная труба приводятся действие с помощью общего вала 7, который находится в зацеплении с ведущим валом 8 фасовочной мащины (на чертежах не показана) посредством разъемной к.1ин(),(Й муфты 9.
Конические шестерни ЮиП служги для ривода в действие насоса через вертикальный вал 12.
Механизм для перекручивания содержит управляющую передачу, скорость вращении па выходе которой согласована со скоростью Bfiaщения насоса.
Управляющая передача имеет такое изменяемое передаточное отношение, при которо.м скорость вращения со стороны ее выхода по отношении к неизменяемой скорости вращения со -стороны ее входа нах1;дится в диапазоне минм.мума скорости вращения наполнительной трубы 2 и .максимума скорости заполнения ее фаршем.
Управляющая передача выполнена в виде двух, находящихся во взаимном зацеплении зубчатых эллиптических шестерен 13, 14, ка/кдая из которых установлена в одном из эллипса на про.межуточно.м валу 15. . Шестерня 14 жестко соединена с щестерней 16,. доторая входит в зацепление с шестерн.е;й.-17, .связанной с трубой в зоне 18. На в: ешн:ем конце трубы накидной гайкой закрепбна; соединительная втулка .19, имеющая воронкообразное впускное отверстие 20 и соеиненная жестко со сменной втулкой 21 для акручивания оболочки.
Внутренняя часть 22 трубы также воронкообразно расширена, снабжена уплотнением 23 и соединена с выпускным каналом 24 корпу.са насоса. Во впускном канале 25 этого
корпуса, который закреплен на стенке 26 корпуса 27, подвижно закреплена посредством ввинчивания втулка 28 с буртико.м 29. В отверстие 30 корпуса 31 фасовочной ;а1нины подвижно установлена другая втулка 32, имеющая нарезк} и прижи.мающая буртик к основанию отверстия.
В корпусе насоса соосно с валом 12 имеется отверстие 33, закрытое сверху крышкой 34. В отверстии 33 расположен с возможностью вращения поршень 35, соединенный посредством штифта 36 (винта) с фланцем 37 вала.
Паз раз.мешен вдоль общей оси 38 вала 12 и поршня 4 и имеет нря.моугольное поперечное сечение, при этом оба торца 39 поршня выполнены частично цилиндрическими с тем же
радиусом, как и его периферийная поверхность .40.
В поршне насоса и.меется прямоугольный паз 41, .связанный с кулисой 42, в вертикальном отверстии которой сверху закреплена посредством буртиков 43, 44 установочная цапфа 45 с осью 46. Верхняя часть 47 цапфы входит в отверстие цилиндрического болта 48, который установлен с возможностью перемеи1ения в отверстии 49 крышки 50.
На левой gjopone корпуса насоса 1 (фиг. 2)
расположен закрепленный буртиками ви.чт 51, связанный с болтом 48 и и.меющий установоч-ную,, кнопку 52. Поворотом кнопки 52 ось 46 цапфы 43 перемена.ается относительно неподвижной оси 38 вала 12 поршня, при этом уста навливается ее эксцентриситет.
Ход поршня тогда составляет «2е (фиг. 3) и поршень достигает конечного положения, если паз 3 расположен вертикально к оси 53 нодачи, т. е. поперечно к впускному и выпускному отверстия.м.
Когда камера 5 вытеснения достигает своего
максимума, то камера 6 - минимума, причем устанавливается максимальный эксцентриситет. Впускной 24 и выпускной 25 каналы в направлении к насосу имеют серповидные расширения 54, 55, каждое из которых доходит на
100° до позиций 56, 57 управления, при этом образующая паза 3 скруглена и в конечном положении заканчивается в пунктах управления, включая угол 80°. Следовательно, рабочее положение соответствует позиции минимума 58, а скорость изменяется согласно кривым 59, 60 (фиг. 5).
-При положении шестерен 13, 14, как это показано на фиг. 1, механизм для перекручивания расположен так, что достигается максимум 61 закручивающей скорости согласно кривой 62.
В случае продвижения порщн.я 35 в направлении стрелки. 63 в позиции 64 устанав.ливается коитакт камеры 5 через расширение 54 с выиускным каналом 24 и эффективная проекция эксцентриситета осями 38 и 46 становится меньше, и поршень 4 передвигается из своего конечного положения, уменьшая объем камеры 5.
Таким же образом в позиции 57 устанавл вается контакт камеры 6 через расширение 55 с впускным каналом 25, в результате чего
фарш поступает под давлением в камеру 5,
причем скорости выталкивания и втулки noi/ышаются до тех пор, пока паз 3, достигнув угла поворота 90° (или 270°), не займет позицию в направлении оси 53 подачи. При этом поскольку шестерни 10, 11 вызывают редуцирование 1:2, то эллиптические шестерни 13, 14 при угле поворота насоса 90° поворачиваются на 180°, причем скорость вращения изменяется до минимума 65.
В случае рнСположения позиций 56, 57, 64, 66 управления одной по отношению к другой под углом 90° угол «а равен 5°, при этом участки 67 (фиг. 5) имеют в два раза меньшую ширину и не изменяют заполненное в оболочку количества фарша.
Между двумя процессами заполнения образуется промежуток, равный углу «2а в 10°, который достаточен для облегчения соответствующего закручивания.
Вышеописанный прием используется также в случае, если между позициями 68 и 69 образуется угол 60° (с 60°), а угол «d между позициями 70 и 71 составляет 140 При этом в сторону выпуска образуется угол «1 С + в 140° Чтобы камеры 5 и 6 не оставались закрытыми, угол «d должен составлять 14О°, т. е. впускной канал 25 на 220° контактирует с обеими камерами вытеснения.
При полном закрытии выпуска (фиг. 6) можно, например, подавать фарш из камеры 5 в камеру 6 и наоборот, при этом исключается Недопустимое сжатие колбасного фарша и достигается подача согласно кривым 72, 73 (фиг. 5).
При выполнении процесса, согласно фиг. 6. выталкивающий процесс начинается в позиции минимума 58 с нулевой скорости подачи, (клин
74в два раза больше клина 67), причем максиму.м 61 кривой 62 совпадает с минимумом 58 для обеспечения скорости закручивания, достигая, тем самым, снижения нагрузки на колбасиую оболочку в начале процесса ее заполнения.
Максимальная скбрость закручивания достигается в конце иро.межутка, соответствующего углу «2а, причем следующая за максиму.мом 61 скорость закручивания соответствует области постепенного ее увеличения.
На фиг. 7 показано, что перемещение, равное углу «2а проис.ходит за счет того, что ось
75болта 48 (фиг. 1, 2), с которым соединена цапфа 43, наклонена под углом «а к плоскости 76. При этом ось 75 (фиг. 7) совпадает со средней плоскостью паза 3.
На фиг. 7 поршень 4 достигает конечного положения в соответствии с позицией минимума 58 (диаграмма на фиг. 6).
Два идентичных выталкивающих процесса в соответствии с кривыми 59 и 60 (фиг. 5) выполняются, следуя непрерывно один за другим. Оболочка заполняется фаршем, распределенным на одинаковые порции.
В случае, если между следующими один за другим процесса.ми заполнения имеется иро.межуток, равный углу «2а в 20° (фиг. 5), то граничными линиями 77 отделяются клинья 67 из синусоидальной плоскости. Однако на практике процесс идет в соответствии с ходом кривых 72 и 73 (деформированная синусоида), что
обуслов.1ено эластичностью используемы.х Фаршей.
Точность закручивания увеличивается я нагрузка на колбасную обо,;1Очку снижается в периодическою изменения скорости закручивания согласно кривой 62, ее ини.мy.м 65 совпадает с .макси.:умом 78 скоростл заполнения, а ее максимум 61 - с .1 ГгИ1мумо.м 58. Кроме того, кривая 62 настолько искажается, что по сравне1Ц1ю со средней арифметической скоростью, показанной на графике фиг. 6 пунктирной линией 79. высшая скорость на участке 80 развитвается в течение некоторого промежутка вре.меш, тогда как .меньшая скорость на участке 81 - в течение продоли ительного времени.
Согласно диагра.мме высшая скорость достигается только на 25Уо и практически лишь в области угла «2а, т. е. когда оболочка не запо,тняется. При снижении скорости вращения втулки вне области закручива.чия соответственно уменьшается нагрузка на колбасную оболочку.
Формула изобретения
1. Устройство для наполнения фаршем колбасной оболочки и ее перекручивания, содержащее насос для подачи фарша, приводимую во вращение наполнительную трубу и механизм для перекручивания, отличающееся те.м, что, с
целью снижения динамической нагрузки на обо лочку и повышению производительности, в насосе установлен с возможностью возвратно-поступательного движения поршень двойного действия образующий с корпусом насоса по меньшей мере две поперемснш) яейс75ук) KaNsepb
вытеснен;1Я, а наполнительная труба смонтирована с возможностью ое цестр,ле1111я ny.iijcnpxюп1его врашеьня с непрерывно изменяемой ско()истью, причем скорости врапдснпя иасосп п труоы с.мешены во времени и сог.тасованы между собой таким образом, что максимум скорости вращения трубы находится преимуществс 1; по в диапазоне .а CKOpocTii заполнения ее .
2.Устройство по р.. I, отлинаюшееся тем. что механизм для перекручивания содержит управляющую передачу, скорость вращения на выходе которой согласована со скоростью врашення насоса.
3.Устр(Я1ство по п. 2, отличаюи{ ;еся те.м, что унравляющая передача имеет такое изменяемое передаточное отнощенпо при котором
скорость вращения со сторо.чы ее выхода но отношению к неизменяемой CKOJIOCTK врац;ения со стороны ее входа находится шснмущественно в диапазоне миннм -ма скоросги вращения наполнительной трубы .ч .м;жс иима скорости заполнения ее фаршем.
4. Устройство по.пн. 1-3, тлччлющееся те.м, что управляюнхая передача выполнена в виде двух, находяншхся во взаимном зацеплении зубчатых эллиптических нестсрсн, каждая из которых установлена в одном из фокусов эллипса.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что насос выполнен в виде приводимого во вращение ротора, имеющего паз, а порщень двойного действия расположен в этом пазу. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что сумма углов раствора паза ротора и впускного отверстия корпуса насоса превышает 180°
Ш 2 17
Л,
на такой угол, на который сумма углов раствора паза ротора и выпускного отверстия корпуса насоса меньше, чем 180°.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Патент США Л 2854689, кл. 17 - 33, 1958.
,
2S
2S
