Устройство для резки кусковых съедобных продуктов - RU2125827C1
Код документа: RU2125827C1
Чертежи
Описание
Изобретение касается устройства для резки кусковых съедобных продуктов, в частности для резки кусков мяса, замороженных примерно до -9oC.
К известным измельчающим машинам относятся формовочные или чашечные куттеры, мясорубки, ударно-отражательные мельницы, машины тонкого измельчения, а также машины для резки кубиками.
В указанном выше куттере во вращающейся круглой корытообразной чаше работает комплект ножей, имеющих разные, но большие обороты. Материал, находящийся в корыте, за счет вращения чаши постоянно подается к комплекту ножей. Недостатком этого устройства является, в первую очередь, то, что оно может эксплуатироваться только в прерывистом режиме.
В противоположность этому мясорубки работают непрерывно и предлагаются на рынке для большого тоннажа, в том числе и для измельчения мороженного мяса. Режущая система, состоящая их подающего шнека, ножа и перфорированного диска, имеет относительно большое трение, в результате чего процесс измерения приводит к повышенному вводу энергии и тем самым к нагреванию продукта, вызывающему начальную стадию эмульгирования, то есть связывание продукта.
Ударно-отражательные мельницы применяются, в частности, в химии и фармации, но используются также для переработки семечковых и косточковых материалов, например какао-бобов. Измельчаемый продукт с большой скоростью отбрасывается на неподвижные или вращающиеся жесткие мелющие рабочие органы. Куски мяса в таких ударно-отражательных мельницах скорее будут разбрасываться и раздавливаться, чем разрезаться на части.
Известны машины для тонкого измельчения непрерывного действия (см., например, патент ФРГ 2823245), снабженные высокооборотной системой ротор-статор, работающей в бесконтактном режиме. Эти высокоскоростные режущие системы задуманы как для резки, так и для эмульгирования. Поэтому не удается избежать определенной доли (процента) эмульгирования вырабатываемого продукта, заложенной обычно в эксплуатацию этих машин. Указанные машины для тонкого измельчения используются в особенности для продуктов с размером частиц не менее 2 мм.
Машины для резки кубиками позволяют получать только кусочки продукта с длиной кромки ≥ 10 мм; они и концептуально не пригодны для процессов измельчения мяса.
Общим для всех известных машин в отношении непрерывных процессов резки мяса является неблагоприятное соотношение между ценой и производительностью.
В основу изобретения положена задача разработать устройство, позволяющее в непрерывном режиме получить технический результат, заключающийся в том, чтобы обеспечить дальнейшее измельчение, в частности, замороженных кусков мяса.
Решение этой задачи согласно изобретению обеспечивается следующими признаками.
В устройстве для резки кусковых съедобных продуктов, в частности кусков мяса, замороженных примерно до -9oC, содержащем вращающиеся в корпусе ножи, жестко закрепленные на валу с промежутками между собой и имеющие осевую составляющую подачи, и установленное перед корпусам в осевом направлении устройство для подачи кусков мяса непрерывного действия, придающее последним составляющую подачи, направленную навстречу плоскости вращения первого ножа предусмотрено, что ножи установлены с возможностью легкой замены на горизонтальной или наклоненной к горизонтали концевой цапфе трехфазного двигателя, концы вращающихся ножей находятся от внутренней стенки корпуса на постоянном радиальном расстоянии, равном нескольким миллиметрам, ножи вращаются с числами оборотов от 500 до 3000 об/мин, ножи по своей конфигурации и осевому расстоянию друг от друга выполнены так, что замороженные куски мяса с длиной кромок 250 х 250 х 250 мм разрезаются при минимальном поглощении тепла и с наименьшей долей эмульгирования до размера частиц от 2 до 8 мм, корпус имеет в своей крайней нижней зоне открытое вниз выпускное отверстие для непрерывного выхода частиц мяса под действием силы тяжести.
Предусмотрено также, что устройство для подачи кусков мяса выполнено в виде гравитационного транспортера, доставляющего куски мяса за счет их собственного веса по спускному лотку, через приемную воронку к комплекту ножей, вращающихся в наклонной плоскости.
Устройство для подачи кусков мяса представляет собой ленточный транспортер или транспортирующий шнек, который выполнен с возможностью вращения со скоростью 2 - 200 об/мин или вращения в направлении, противоположном направлению вращению ножей.
Предусмотрено также, что нижняя кромка материального цилиндра транспортирующего шнека расположена на одной прямой с нижней кромкой корпуса, а диаметр материального цилиндра составляет примерно половину диаметра корпуса, причем материальный цилиндр транспортирующего шнека на своей верхней стороне имеет приемную воронку, стенка которой, обращенная к корпусу, образует с верхней стенкой материального цилиндра режущую кромку для предварительного грубого размельчения больших кусков мяса.
Предусмотрено также, что привод устройства для подачи кусков мяса, служащий приводом для комплекта ножей, представляет собой трехфазный двигатель со статическим преобразователем частоты для регулирования числа оборотов.
Предпочтительно, чтобы первый участок корпуса несколько сужался в диаметре в направлении подачи, а радиальное расстояние концов вращающихся ножей от внутренней стенки корпуса составляло приблизительно 2-4 мм.
Предусмотрено также, что в направлении подачи за выпускным отверстием корпуса установлен нож, удаленный от находящегося впереди него ножа на осевое расстояние, соответствующее по меньшей мере части размера выпускного отверстия и имеющий составляющую подачи, противоположную направлению подачи.
Кроме того, по меньшей мере несколько ножей выполнено двойными, обе лопасти двойного ножа по их переднему лезвию выполнены с наклонной заточкой с углом заточки примерно 25o - 30o, а к наклонной заточке примыкает выпуклая транспортирующая поверхность.
Устройство согласно изобретению благодаря своему простому решению можно путем смены ножей и изменения числа оборотов очень быстро привести в соответствие с пожеланиями заказчика относительно конечного продукта. Машина проста по конструкции и вполне надежна. Она отвечает санитарными требованиям, предъявляемым к переработке пищевых продуктов, хорошо вписывается в существующие линии, компактна по своим габаритам и может устанавливаться либо параллельно, либо, если требуются высокие степени измельчения, последовательно. Предложенное решение особенно пригодно для высокой пропускной способности, составляющей, например, 40000 кг в час, но допускает и намного меньшую производительности, например только 1000 кг в час. Соотношение цена - производительность по сравнению с машинами, предлагаемыми на рынке, является концептуально весьма благоприятным.
Некоторые варианты осуществления изобретения в качестве примеров изображены на фиг. 1 - 13, где фиг. 1 показывает резальную машину в вертикальном продольном разрезе, фиг. 2 - изображение согласно фиг. 1, вид сверху, фиг. 3 - изображение согласно фиг. 1 и 2, вид спереди, фиг. 4 - изображение согласно фиг. 1, вид сбоку, фиг. 5 - вариант выполнения резальной машины, изображенной на фиг. 1, фиг. 6 - другой вариант выполнения резальной машины, изображенной на фиг. 1, фиг. 7 - изображение согласно фиг. 6, вид сверху, фиг. 8 - изображение согласно фиг. 6, вид спереди, фиг. 9 - резальная машина согласно фиг. 6, вид сбоку, фиг. 10 - в увеличенном масштабе поперечное сечение резального корпуса с вращающимся в нем двойным ножом, фиг. 11 - в увеличенном еще раз масштабе поперечное сечение лопасти двойного ножа, фиг. 12 - комплект ножей, состоящий из трех установленных с осевым расстоянием друг за другом двойных ножей, фиг. 13 - измененный вариант выполнения резальной машины, изображенной на фиг. 1.
Резальная машина, изображенная на фиг. 1-4, содержит трехфазный двигатель 1 с горизонтально установленной концевой цапфой вала 2, на которой жестко закреплены легко заменяемые ножи 3, 3a, вращающиеся в резальном корпусе 4. В днище резального корпуса 4 непосредственно перед щитком 5 двигателя предусмотрено открытое вниз выпускное отверстие 6.
Перед резальным корпусом 4 установлен материальный цилиндр 7, в котором вращается транспортирующий шнек 8, соосный концевой цапфе вала 2, несущей комплект ножей, а также в качестве привода имеющий трехфазный двигатель 9. Материальный цилиндр 7 своей нижней кромкой находится на одной прямой с нижней кромкой резального корпуса 4 и имеет на своей передней верхней стороне приемную воронку 10 для загрузки продукта, предназначенного для резки. Ее стенка, обращенная к резальному корпуса 4, образует с верхней стенкой материального цилиндра 7 режущую кромку 10a для предварительного грубого размельчения крупных кусков мяса.
На фиг. 1 видно, в частности, что в этом примере выполнения диаметр транспортирующего шнека 8 примерно соответствует диаметру ножей 3, 3a.
Каждый из двух трехфазных двигателей 1,9 может быть оснащен предвключенным статическим преобразователем частоты для регулирования числа оборотов.
Измельчаемый кусковой продукт, например замороженные куски мяса с максимальной длиной кромок 250 х 250 х 250 мм, непрерывным потоком подается в приемную воронку 10 и тем самым направляется в рабочую зону транспортирующего шнека 8. Негабаритные куски продукта предварительно размельчаются транспортирующим шнеком 8. В остальном куски продукта подаются в виде жгута непосредственно к вращающимся ножам 3, 3a, которые установлены с промежутками в осевом направлении друг от друга на концевой цапфе вала 2, сохраняя свободным разгрузочное сечение выпускного отверстия 6. В зоне выпускного отверстия 6 предусмотрен лишь один единственный нож 3a. Транспортирующий шнек 8 вращается со скоростью 20-200 об/мин, а ножи 3, 3a вращаются в противоположном направлении с числами оборотов от 500 до 3000 об/мин. Куски продукта, подаваемые транспортирующим шнеком 8 к ножам 3, 3a, разрезаются в резальном корпусе 4 при минимальном эмульгировании и без образования комков до размера частиц от 2-х до 8 мм.
Вариант выполнения, показанный на фиг. 5, отличается от выполнения по фиг. 1 только тем, что диаметр d материального цилиндра составляет примерно лишь половину диаметру D резального корпуса. Диаметр транспортирующего шнека 8 примерно соответствует радиусу комплектов ножей 3, 3a.
Показанная на фиг. 6-9 измененная форма выполнения отличается от формы выполнения по фиг. 1-4 в
основном двумя признаками:
трехфазный двигатель 1 с концевой цапфы вала 2 установлен по отношению к горизонтали с наклоном приблизительно 45o; вместо транспортирующего шнека подача
измельчаемых кусков продукта осуществляется под действием их силы тяжести через приемную воронку 11 непосредственно в рабочую зону комплектов ножей.
На фиг. 10 видно, что ножи 3 представляют собой двойные ножи, обе лопасти которых по их переднему лезвию 14 снабжены наклонной заточкой 15 с углом заточки α примерно 25o - 30o (смотри также фиг. 11). Этот угол заточки α выбирается в соответствии с продуктом, подлежащим резке. Тупые ножи перетачиваются под этим углом α. Из фиг. 11 явствует, что собственно наклонная заточка 15 выполнена относительно короткой, переходящей в выпускную транспортирующую поверхность 16, имеющую радиус R и простирующуюся на ширину x. Эта транспортирующая поверхность 16 придает продукту вышеупомянутую составляющую 13 подачи. Длина наклонной заточки 15 может составлять приблизительно 2 мм; ширина x лежит в пределах от 25 до 40 мм; толщина S ножа 3 может составлять 6-10 мм.
Комплект ножей включает предпочтительно 3-5 двойных ножей, которые, как показано на фиг. 12, установлены по отношению друг к другу со сдвигом по окружности.
В варианте выполнения, показанном на фиг. 13, первый в направлении подачи 12 участок 4a резального корпуса 4 несколько сужается в диаметре для создания эффекта подпора. При таком решении первый нож комплекта имеет таким образом больший диаметр, чем последующие ножи, что необходимо для поддержания одинакового радиального расстояния a до степени резального корпуса 4.
Реферат
Изобретение относится к устройству для резки замороженных кусков мяса. Предусматривается разрезать куски мяса непрерывно в комплекте вращающихся ножей с наименьшей долей эмульгирования до размера частиц 2 - 8 мм. При этом существенно сокращается поглощение тепла, повышается производительность. 16 з.п. ф-лы, 13 ил.
