РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ ОЧИСТКИ КОЖИ ШЕИ ТУШЕК ПТИЦЫ
WORKING BODY FOR CLEANING SKIN NECK OF BIRD CARCASSES

Изобретение относится к области машиностроения для пищевой промышленности, в частности к устройствам для обработки тушек птицы, и может быть использовано в птицеперерабатывающей промышленности в линиях обработки птицы.
Известны роторные устройства для очистки кожи шеи тушек птицы, рабочий орган которых состоит из двух параллельных оси вращения рабочего органа пластин, каждая из которых имеет с одной стороны несколько зубьев. Зубья каждой пластины расположены напротив гладкой стороны противоположной пластины, а сами пластины приварены к вращающейся штанге (или установлены на ней с помощью резьбы) по патенту US 4610050 (А), МПК А22С 21/06. Рабочий орган вращается в сторону от зубьев к гладкой стороне противоположной пластины и одновременно перемещается сверху вниз. Войдя в открытую полость тушки птицы, рабочий орган протыкает тушку в районе ключицы и проходит между кожей шеи и шеей, очищая своими зубьями кожу шеи от желез, которые попадают между пластинами, и одновременно захватывает одним из зубьев оставшиеся в тушке после потрошения зоб, трахею и пищевод, которые при этом наматываются на рабочий орган. После выхода рабочего органа из тушки вместе с продуктами очистки он очищается вращающейся щеткой и водой. Некоторые роторные устройства оснащаются вакуумным насосом для создания разрежения между пластинами рабочего органа (когда он находится в тушке птицы и охвачен со всех сторон кожей) для удаления попавших между пластинами продуктов очистки кожи.
Недостатком этого рабочего органа является низкая эффективность очистки кожи шеи, которую можно характеризовать малым количеством линий, образуемых траекторией движения кончиков зубьев, на развертке очищаемой поверхности кожи шеи за один оборот рабочего органа (Фиг. 3). Кроме того, такой рабочий орган работает только при вращении его в сторону от зубьев к гладкой стороне противоположной пластины, поэтому в зависимости от направления вращения роторного устройства, на котором устанавливаются рабочие органы, необходимо устанавливать различные рабочие органы - левого или правого исполнения. К недостаткам следует отнести и трудность очистки внутреннего пространства между пластинами рабочего органа, а также необходимость опережающего включения в работу очищающей щетки относительно роторного устройства. В противном случае рабочие органы будут захватывать и наматывать на себя ворс щетки, попавший между пластинами органа, что приведет как к повреждениям щетки, так и самих рабочих органов.
Известен рабочий орган по патенту US 5222905 (А), МПК А22С 21/06. Он также состоит из двух параллельных оси вращения рабочего органа пластин, каждая из которых имеет с одной стороны несколько зубьев, но каждый зуб имеет на конце утолщение в виде шарика.
Недостатками этого рабочего органа являются описанные выше для первого аналога и, кроме того, наличие шариков на концах зубьев. Шарики снижают вероятность повреждения кожи шеи, но одновременно снижают и эффективность очистки кожи шеи и эффективность захвата и удаления зубьями зоба, трахеи и пищевода.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является рабочий орган по патенту BRPI0909907 (А2), МПК А22С 21/06. Рабочий орган имеет три щели в стенке полого цилиндра, с одной стороны каждой щели выполнены зубья. Кончики зубьев расположены по винтовой линии, т.е. кончик каждого последующего зуба смещен относительно предыдущего зуба на некоторую величину по направлению вращения рабочего органа (направление вращения всегда в сторону гладкой стороны щели). Таким образом рабочий орган имеет три ряда зубьев. Войдя в открытую полость тушки птицы, рабочий орган протыкает тушку в районе ключицы и проходит между кожей шеи и шеей, очищая своими зубьями кожу шеи от желез, которые попадают внутрь полого цилиндра, и одновременно захватывает одним из зубьев оставшиеся в тушке после потрошения зоб, трахею и пищевод, которые при этом наматываются на рабочий орган. После выхода рабочего органа из тушки вместе с продуктами очистки он очищается вращающейся щеткой и водой.
Недостатком этого рабочего органа является пониженная эффективность очистки кожи шеи, которую можно характеризовать недостаточным количеством линий, образуемых траекторией движения кончиков зубьев, на развертке очищаемой поверхности кожи шеи за один оборот рабочего органа (Фиг. 4). Поскольку рабочий орган работает только при вращении его в сторону от зубьев к гладкой стороне щели, то в зависимости от направления вращения роторного устройства, на котором устанавливаются рабочие органы, необходимо устанавливать различные рабочие органы - левого или правого исполнения. При использовании такого рабочего органа необходимо опережающее включение в работу очищающей щетки относительно роторного устройства, чтобы рабочий орган не захватывал ворс щетки, попавший в щели рабочего органа и не повреждал ее. Еще одним недостатком является необходимость обязательного использования вакуумирования внутренней полости рабочего органа для отсасывания из нее удаленных желез с кожи шеи, т.к. вращающаяся щетка не может очистить внутреннюю цилиндрическую поверхность рабочего органа, что усложняет конструкцию роторного устройства, оборудованного такими органами.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности очистки кожи шеи, эффективности очистки рабочего органа и упрощение конструкции и эксплуатации роторного устройства, использующего данный рабочий орган.
Решение технической задачи достигается тем, что рабочий орган состоит из четырех плоских пластин с несколькими зубьями, при этом пластины расположены крестообразно относительно оси вращения рабочего органа, зубья выполнены на внешней стороне каждой пластины с шагом t=h/5, где h - ход рабочего органа за один его оборот, а количество зубьев на каждой пластине z=5.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом рабочем органе расположенные крестообразно относительно оси вращения рабочего органа пластины с зубьями очищают кожу шеи при любом направлении вращения рабочего органа, направляя продукты очистки в промежутки между пластинами, образуют открытую внешнюю поверхность, легко очищающуюся только вращающейся щеткой и водой и не захватывающую ворс щетки при ее остановке, что упрощает конструкцию и эксплуатацию роторного устройства, использующего данный рабочий орган, а расположенные на внешней стороне каждой пластины 5 зубьев с шагом t=h/5 повышают эффективность очистки поверхности кожи шеи за счет частого расположения винтовых линий, образуемых траекторией движения кончиков зубьев четырех пластин на развертке очищаемой поверхности кожи шеи за один оборот рабочего органа.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый рабочий орган отличается конструктивным выполнением пластин, их количеством и взаимным расположением и количеством z и шагом t зубьев на каждой пластине, определяемым в зависимости от хода h рабочего органа за один его оборот, что позволяет повысить эффективность очистки кожи шеи, эффективность очистки рабочего органа и упростить конструкцию и эксплуатацию роторного устройства, использующего данный рабочий орган. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию «новизна».
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями, не выявило в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «существенные отличия».
Техническое решение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен рабочий орган.
На фиг. 2 изображена развертка очищаемой рабочим органом поверхности кожи шеи.
На фиг. 3 изображена развертка очищаемой аналогом поверхности кожи шеи.
На фиг. 4 изображена развертка очищаемой прототипом поверхности кожи шеи.
Рабочий орган состоит из четырех плоских пластин 1, 2, 3 и 4, расположенных крестообразно относительно оси вращения А рабочего органа. На внешней стороне каждой пластины выполнено по пять зубьев 5 с шагом t=h/5, где h - ход рабочего органа за один его оборот. Со стороны первого зуба выполнен наконечник 6, который может иметь коническую, сферическую или цилиндрическую форму. Со стороны последнего зуба выполнен хвостовик 7 с резьбовым концом 8 для соединения с вращающейся штангой Б роторного устройства В. Конец хвостовика 8 может иметь и любую другую конструкцию, обеспечивающую жесткое соединение рабочего органа со штангой Б. Кончики «1», «2», «3», «4», «5» зубьев 5 пластин 1, 2, 3, 4 при вращении описывают окружность диаметром d. Расположенные крестообразно пластины 1, 2, 3, 4 образуют на рабочем органе четыре впадины Г. На роторном устройстве установлены вращающаяся щетка и трубопровод подачи воды.
Рабочий орган работает следующим образом.
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
3
4
4
4
4
5
5
5
5
Рабочий орган роторного устройства В входит в открытую полость тушки птицы, наконечник 3 протыкает тушку в районе ключицы и рабочий орган проходит между кожей шеи и шеей. Траектории движения кончиков «1», «2», «3», «4», «5» зубьев 5 представляют собой винтовые линии. На развертке очищаемой поверхности они выглядят в виде наклонных прямых линий с углом наклона, определяемым отношением хода рабочего органа за один его оборот h к длине окружности с диаметром d, описываемой при вращении кончиками «1», «2», «3», «4», «5» зубьев 2 пластин 1, 2, 3, 4 (Фиг. 2). Первые зубья каждой пластины начинают очистку кожи шеи своими кончиками в точках 1, 2, 3, 4. Поскольку шаг между зубьями 5 t=h/5, где h - ход рабочего органа за один его оборот, то кончики вторых зубьев каждой пластины начинают очистку кожи шеи через 1/5 оборота рабочего органа, т.е. через 72 градуса (от точек касания кончиков первых зубьев) в точках 1, 2, 3, 4. Соответственно, кончики третьих зубьев каждой пластины начнут очистку в точках 1, 2, 3, 4 через 144 градуса, четвертые - в точках 1, 2, 3, 4 через 216 градусов, и пятые - в точках 1, 2, 3, 4 через 288 градусов (Фиг. 2). Большая цифра в обозначении точек означает номер плоской пластины, малая цифра - номер кончика зуба каждой пластины. Очистка поверхности в этом случае происходит по двадцати винтовым линиям-траекториям, которые на развертке очищаемой поверхности выглядят в виде наклонных прямых линий, расположенных с шагом, равным 1/20 длины окружности диаметра d по горизонтали и 1/20 от хода h - по вертикали. Выполнять на рабочем органе более пяти зубьев нецелесообразно, т.к. их траектории движения будут полностью совпадать с предыдущими траекториями движения первых пяти зубьев. Таким образом, за счет частого расположения двадцати винтовых линий-траекторий движения кончиков «1», «2», «3», «4», «5» зубьев 5 четырех пластин 1, 2, 3, 4 на очищаемой поверхности кожи шеи происходит ее эффективная очистка. Для сравнения показаны развертки очищаемой поверхности аналога (Фиг. 3) и прототипа (Фиг. 4) с одинаковыми с предлагаемым рабочим органом величинами z, h, t и d: аналог дает только 10 винтовых линий-траекторий очистки с шагом, равным 1/10 длины окружности диаметра d, а прототип - 12 винтовых линий-траекторий очистки с шагом, равным 1/12 длины окружности диаметра d. Другими словами предлагаемый рабочий орган дает в 2 раза больше линий очистки, чем аналог, и в 1.7 раза больше, чем прототип.
Продукты очистки кожи шеи попадают во впадины Г рабочего органа, а один из зубьев 5 захватывает оставшиеся в тушке после потрошения зоб, трахею и пищевод и наматывает их на рабочий орган. После выхода рабочего органа из тушки вместе с продуктами очистки он подается к щетке и трубопроводу. Поскольку расположенные крестообразно относительно оси вращения А рабочего органа пластины 1, 2, 3, 4 с зубьями 5 образуют открытую внешнюю поверхность, она легко очищается вращающейся щеткой и водой, что упрощает конструкцию и эксплуатацию роторного устройства, использующего данный рабочий орган, т.к. не требуется оснащения устройства вакуумной системой. Крестообразное расположение пластин 1, 2, 3, 4 обеспечивает также эффективную работу рабочего органа при вращении его в любую сторону, что делает его универсальным и упрощает конструкцию и эксплуатацию роторных устройств. Кроме того, крестообразное расположение пластин 1, 2, 3, 4 не позволяет захватить ворс не вращающейся щетки, т.е. не требует опережающего включения в работу очищающей щетки относительно роторного устройства, что упрощает эксплуатацию устройства.
Таким образом, повышение эффективности очистки кожи шеи, эффективности очистки рабочего органа и упрощение конструкции и эксплуатации роторного устройства, использующего данный рабочий орган, обеспечивается конструктивным выполнением пластин, их количеством и взаимным расположением и количеством z и шагом t зубьев на каждой пластине, определяемым в зависимости от хода h рабочего органа за один его оборот.