Несущая ножевая рама устройства для резки хлебобулочных изделий

Полезная модель относится к режущим устройствам, а именно к элементам устройства для резки хлебобулочных изделий различных сортов, в том числе формового пшеничного хлеба, формового ржаного и смешанного ржано-пшеничного хлеба, формового хлеба для тостов, батонов, подового хлеба.
Из уровня техники известны устройства для резки хлебобулочных изделий, которые включают в себя ножевой блок рамного типа, работающий в режиме скользящего резания (А.И. Драгилев, В.С. Дроздов «Технологические машины и аппараты пищевых производств», М. «Колос», 1999 г., стр. 217-218). Ножевой блок, приводящийся в действие электродвигателем, выполнен в виде двух прямоугольных несущих ножевых рам с натянутыми на них параллельных друг другу просечными ножами. Каждая несущая ножевая рама с набором ножей состоит из четырех отдельных профилей. Два поперечных профиля рамы с отверстиями для размещения ножей и два продольных профиля, перпендикулярно расположенных относительно поперечных профилей образуют при креплении прямоугольный замкнутый контур несущей ножевой рамы (патент № FR2835774, МПК B26D1/52, B26D1/553, B26D7/0608, B26D2210/06, 15.08.2003). Поперечные профили закрепляют на концах продольных профилей обычно посредством сварки.
Такая несущая ножевая рама устройства для резки хлебобулочных изделий имеет несколько недостатков. Во-первых, часто бывает, что из-за дефекта положения четырех отдельных профилей во время их сборки друг с другом при сварке рама не является строго прямоугольной, что во время работы устройства вызывает дисбаланс движущихся рам и, следовательно, излишние вибрации в устройстве. Во-вторых, при сварке сложно добиться того, чтобы все сварные швы сваренных в несущую раму профилей были с одинаковыми параметрами сварного шва по всей длине соединения. При установке на несущую раму просечных ножей создаются суммарные напряжения между двумя продольными элементами этой рамы с силой в несколько сотен ньютонов. Разная степень сцепления сварных швов между профилями рамы может под действием такого напряжения привести к деформации или к разлому рамы.
Известна несущая ножевая рама устройства для резки хлебобулочных изделий, выполненная в виде полого каркаса прямоугольной формы и состоящая из двух сопрягаемых между собой прямоугольных замкнутых профилей, имеющих для сопряжения друг с другом стыковочные края. Каждый профиль при этом выполнен с двумя поперечными элементами и двумя продольными элементами, перпендикулярно расположенными относительно друг друга с образованием при совмещении в каркасе несущей ножевой рамы полости по всему периметру (патент № EP2533952, МПК B26D1/00, B26D1/553, B26D3/16, B26D7/26, B26D7/32, 19.12.2012).
В известном устройстве, взятом за прототип, устранены указанные выше недостатки. Несущая рама в известном устройстве имеет правильную прямоугольную форму и не включает в себя неровности сцепления между ее элементами, в отличие от несущих ножевых рам предшествующего уровня техники, и поэтому является более стабильной и менее подверженной деформации. Однако такая конструкция не исключает неустойчивость к динамическим нагрузкам в вертикальной  и горизонтальной плоскости из-за необходимости сваривать профили по всему периметру. Кроме того при сборке необходима подгонка профилей, в связи с чем не исключена вероятность неточности изготовления и получения при сварке свободных стыковочных краев, что сказывается на снижении несущей способности рамы, уменьшении устойчивости к вибродинамическим нагрузкам.
При создании полезной модели решалась задача в повышении надежности устройства для резки хлебобулочных изделий и качества резания хлебных заготовок.
Технический результат заключается в увеличении несущей способности рамы при натяжении множества просечных ножей ножевой группы за счет использования в конструкции рамы системы крепления  «шип-паз».
Также достигается упрощение технологии изготовления несущей рамы путем исключения подгонки её составляющих при сборке и уменьшения количества сварных поверхностей между профилями рамы.
Указанный технический результат достигается тем, что несущая ножевая рама устройства для резки хлебобулочных изделий выполнена в виде полого каркаса прямоугольной формы и состоит из двух сопрягаемых между собой прямоугольных замкнутых профилей, имеющих для сопряжения друг с другом стыковочные края, при этом, согласно полезной модели, на стыковочных краях одного профиля выполнены шипы, предназначенные для размещения в них соответствующих пазов, выполненных на стыковочных краях другого профиля.
При этом согласно полезной модели, шипы и соответствующие им пазы размещены на равном расстоянии друг от друга.
При этом согласно полезной модели, расстояние между шипами и пазами выбирается с учетом прилагаемого на несущую ножевую раму усилия, допускаемого напряжения и толщины стыкуемых элементов.
При этом согласно полезной модели, каждый профиль выполнен с двумя поперечными элементами и двумя продольными элементами, перпендикулярно расположенными относительно друг друга с образованием при совмещении в каркасе несущей ножевой рамы полости по всему периметру.
При этом согласно полезной модели один из профилей выполнен состоящим из жестко связанных между собой деталей.
При этом согласно полезной модели, профили выполнены из листового металла путем сгибания плоской заготовки.
При этом согласно полезной модели, место стыковки шипа и паза фиксируется посредством сварки.
При этом согласно полезной модели, высота шипа меньше ширины паза и подобрана с образованием полости для размещения сварного шва.
При этом согласно полезной модели, место стыковки шипа и паза фиксируется клепанием или резьбовым соединением.
При этом согласно полезной модели, профили выполнены из неметаллическими.
Заявленная к защите несущая ножевая рама применяется в профессиональных устройствах для резки хлебобулочных изделий, позволяющих полностью автоматизировать процесс предпродажной подготовки хлеба. Чем быстрее происходит процесс резки хлебобулочных изделий, тем выше производительность устройства для резки хлебобулочных изделий, а, значит, и выше требования к ее надежности и устойчивости к вибродинамическим нагрузкам ее составных элементов, которые не должны разбалтываться. Движущие части оборудования находятся на небольшом расстоянии относительно друг друга, и любая плохо закрепленная либо деформированная деталь, может под действием вибрации ударять по соседней детали, вследствие чего возникает повреждение, что негативным образом сказывается на качестве резки и может привести к неисправности устройства в целом.
Несущая ножевая рама состоит из двух сопрягаемых между собой прямоугольных замкнутых профиля, которые образуют по два поперечных элемента рамы и по два продольных элемента, перпендикулярно расположенных относительно поперечных элементов. Профили жестко связаны между собой посредством выполненных по внутреннему и внешнему периметру крепежных элементов: пазов – на одном профиле и соответствующих им шипов – на другом профиле. Длина выступа шипа меньше или равна длине соответствующего углубления паза ответного профиля. Шипы и пазы выполнены с максимальной точностью и исключают, таким образом, подгонку при стыковке профилей.
Такое конструктивное выполнение обеспечивает создание несущей ножевой рамы правильной прямоугольной формы, устойчивой к продольным деформациям, устойчивость к скручиванию при возникновении значительного изгибающего момента на центральную часть рамы вследствие установки просечных ножей.
Предлагаемая конструкция исключает перемещение профилей относительно друг друга, что позволило также исключить необходимость сварки профилей друг с другом по всему периметру.
Увеличение жесткости и стабильности каждого профиля несущей рамы при натяжении просечных ножей приводит к увеличению несущей способности ножевой рамы, значительно снижающей вероятность повреждения ножей об элементы конструкции и выхода из строя всей машины для резки хлебобулочных изделий в целом.
Кроме того конструкция заявленной к защите несущей рамы позволяет упростить технологию ее изготовления из-за исключения подгонки составляющих несущей рамы при сборке и уменьшения количества сварных поверхностей между профилями рамы.
Полезная модель поясняется описанием конкретного примера его выполнения и прилагаемыми графическими материалами, где на:
фиг. 1 изображен ножевой блок устройства для резки хлебобулочных изделий;
фиг. 2 – несущая ножевая рама, выполненная в виде полого каркаса правильной прямоугольной формы;
фиг. 3 – два прямоугольных замкнутых профиля несущей ножевой рамы;
фиг. 4 – один из профилей рамы выполнен составным;
фиг. 5 – несущая ножевая рама с установленными на ней просечными ножами;
фиг. 6 – вид Б фиг. 2 (взаимодействие в конструкции элементов соединения шип – паз).
Устройство для резки хлебобулочных изделий содержит ножевой блок 1 рамного типа (фиг. 1), который выполнен в виде двух групп просечных ножей 2, установленных на равном расстоянии друг от друга в двух несущих рамах 3, причем ножи одной рамки находятся между ножами другой.
Каждая несущая ножевая рама 3 с ножами 2 в верхней части закреплена на корпусе 4 гибкими пластиковыми пластинами 5, а снизу устанавливается на балансире 6, выполненном в виде двуплечего рычага с возможностью осуществления качательных движений вокруг неподвижной оси. Каждое плечо 7 балансира 6 жестко связано с соответствующей несущей ножевой рамой 3 с возможностью передачи на раму 3 усилия, с образованием попеременного поступательного движения в вертикальном направлении двух групп просечных ножей 2 при работе электродвигателя 8. Балансир 6 предназначен для преобразования движения электродвигателя 8 в колебательное движение несущих ножевых рам 3.
Несущая ножевая рама 3 устройства для резки хлебобулочных изделий выполнена в виде полого каркаса 9 прямоугольной формы и состоит из двух сопрягаемых между собой прямоугольных замкнутых профилей 10 и 11, например, согнутых из листового металла или изготовленного неметаллическими, например, пластика, или иных конструкционных материалов (фиг. 2,3).
Два поперечных параллельных относительно друг друга элемента по внешнему периметру 12 одного профиля 10 и два поперечных элемента параллельных относительно друг друга по внутреннему периметру 13 другого профиля 11 перпендикулярно расположены относительно двух параллельных продольных элемента по внутреннему периметру 14 одного профиля 10 и двух параллельных продольных элементов по внешнему периметру 15 другого профиля 11 (фиг. 3). Поперечные элементы 12 и 13 соответствующих профилей 10 и 11 при совмещении с продольными элементами 14 и 15 соответствующих профилей 10 и 11 образуют полый каркас 9 несущей ножевой рамы 3 по всему периметру (фиг. 2, 3).
Для сопряжения друг с другом профили 10 и 11 имеют стыковочные края 16 по периметру. На стыковочных краях 16 одного профиля 11 выполнены шипы 17, предназначенные для размещения в них соответствующих пазов 18, выполненных на стыковочных краях 16 по периметру другого профиля 10.
Шипы 17 и пазы 18 могут быть размещены на равном расстоянии друг от друга. При этом оптимальное расстояние между пазами 18 и соответствующими шипами 17 выбирается с учетом прилагаемого на раму 3 усилия при установке просечных ножей 2, исходя из расчетной формулы:
L = P/q*S, где
L – расстояние между пазами и шипами;
P – допускаемое усилие натяжения просечных ножей;
q – допускаемые напряжения для закрепляемого места стыка шипа и паза при сжатии;
S – толщина стыкуемых элементов.
Каждый паз 18 выполнен в виде углубления, а каждый шип 17 выполнен в виде ответного пазу 18 выступа соответствующего размера и профиля.
Высота b шипа 17 (фиг. 6) может быть меньше ширины a паза 18 и подобрана с образованием полости для размещения сварного шва.
Один из профилей может быть выполнен составным, как показано на фиг. 4, состоящим из жестко связанных между собой деталей.
На поперечных участках несущей рамы 3 выполнены отверстия 19 (фиг. 5) для размещения в них опорных крюков 20, предназначенных для установки на них просечных ножей 2. Каждый крюк 20 соединен с установочным болтом 21, предназначенным для регулировки натяжения соответствующего просечного ножа 2, поддерживаемого опорным крюком 20.
В процессе сборки несущей рамы 3 два профиля 10 и 11 сопрягают друг с другом, совмещая пазы 18 и соответствующие им шипы 17. Места стыковки шипов 17 с пазами 18 фиксируют чаще с помощью сварки. Однако допускается фиксация места стыковки  болтовым соединением или клепанием.  В отверстиях  19 размещают опорные крюки 20, на которых располагают просечные ножи 2. Натяжение каждого просечного ножа 2 регулируют на несущей раме 3 с помощью установочных болтов 21.
Собранную таким образом несущую раму 3 устанавливают в корпусе 4 устройства для резки хлебобулочных изделий, закрепляя снизу на плечах 7 балансира 6, а сверху – к корпусу 4 с помощью гибких пластин 5, которые крепятся к раме на предназначенных для этого лапках 22 (фиг. 1, 5).
Во время нарезки хлеба две несущие рамы 3 устройства для резки хлебобулочных изделий, расположенные в вертикальной плоскости, совершают возвратно-поступательные движения с целью обеспечения оптимального качества нарезания хлеба. Также для качественного нарезания просечные ножи 2 должны быть натянуты на раме 3 с определенным усилием для исключения дополнительных вибраций (фиг. 1).
В процессе совмещения двух профилей 10 и 11 благодаря высокоточному выполнению по стыковочным краям 16 одного профиля 10 пазов 18 и по стыковочным краям 16 другого профиля 11 соответствующих пазам 18 шипов 17 образуется жесткая монолитная несущая конструкция в виде полого каркаса 9 правильной прямоугольной формы (фиг.2 и 3).
Таким образом, благодаря предложенной конструкции несущей ножевой рамы 3 исключается продольное смещение профилей 10 и 11 относительно друг друга, а, следовательно, достигается увеличение несущей способности рамы 3 при натяжении множества просечных ножей 2.
Кроме того, предложенная полезная модель позволяет значительно упростить технологию изготовления несущей ножевой рамы путем исключения подгонки её составляющих при сборке и уменьшения количества сварных поверхностей между профилями рамы.