УСТРОЙСТВО ЧАСТИ ВАЛЬЦОВОГО УЗЛА ТЕСТОРАСКАТКИ

В представленных материалах под втулкой подразумевается не только традиционная деталь цилиндрической или конической формы с осевой симметрией, имеющая осевое отверстие, в которое входит не только сопрягаемая деталь, но и деталь, не имеющая осевой симметрии.
Так, например, это может быть куб, в центре которого выполнено прямоугольное отверстие, т.е. это может быть деталь произвольной формы со сквозным отверстием.
Слово «втулка» использовано в связи с тем, что в большинстве случаев соответствующую деталь можно охарактеризовать именно этим термином.
Примечания.
1) Соответственно предполагается, что вал в месте посадки на него втулки должен иметь соответствующее сквозному отверстию втулки сечение, например, квадратное или прямоугольное, а не исключительно круглое.
2) В представленных материалах одновременно используются два схожих понятия валик и валец. В представленной полезной модели валик является частью вальца, тогда как в прототипе валик можно отождествить с вальцом.
Область техники
Полезная модель относится к пищевой промышленности, а также к станкостроению для такой промышленности и может быть использована при изготовлении тестораскаток.
Непосредственно соответствующий полезной модели вальцевой узел апробирован на станках барабанного типа для производства пельменей, вареников и прочего.
Уровень техники
Известна часть вальцового узла тестораскатки, включающая вал с посаженным на него съемным вальцом, между которыми образовано (выполнено) шпоночное соединение (RU 2272410 и 149259). Такая часть выбрана в качестве прототипа.
Примечания.
1) Сам вальцовый узел включает две такие части (тесто раскатывается парой вальцов, установленных относительно друг друга с заданным зазором).
2) Посредством шпоночного соединения вал приводит валец во вращение, т.е. проскальзывания вальца относительно вала практически нет, а в случае, если оно имеется (например, в связи с износом шпонки), то оно не имеет технологического значения - не выполняет полезной функции с точки зрения раскатки теста.
Вал и валец изготавливаются из различных материалов. Для изготовления вала используют термообработанную сталь (например, Ст. 30×13 или Ст. 40×13), тогда как валец изготавливают из нетермообработанной стали (например, Ст. 14×17н2) - из материала, наиболее подходящего для взаимодействия с тестом.
Валец выполняют съемным, что необходимо для санобработки тестораскатки, а также для замены вальца, например, при отсутствии механизма регулировки межвальцового зазора в целостном узле (с целью регулировки зазора можно устанавливать вальцы разного диаметра).
Проблема заключается в том, что в реальных условиях имеет место сильная засоренность узла тестораскатки тестом. Попадая в зазор между валом и вальцом, липкое тесто приводит к закусыванию вальца на валу, что препятствует съему первого со второго. Это довольно серьезная проблема, поскольку частое закусывание выводит валец, а порой и вал, из рабочего состояния.
Также известен переходник, размещаемый между валом и основной деталью.
Так, например, известен многослойный вкладыш (втулка/переходник) - вкладыш подшипника скольжения, состоящий из слоев различных материалов (ГОСТ 4378-1-2001, п. 4.5, рис. 15). Сменный вкладыш в подшипнике скольжения используют для того, чтобы упростить ремонт последнего, а также, чтобы не выполнять весь его корпус из антифрикционного материала. В технике, как правило, используются биметаллические вкладыши, в которых антифрикционный слой наплавлен на стальную или бронзовую основу.
Технический результат
Цель полезной модели - усовершенствование прототипа.
Задача полезной модели - обеспечение простоты съема вальца с вала при проведении обслуживания станка в реальных условиях, в частности, обеспечение снижения требуемых для съема усилий, исключение необходимости использования специальных приспособлений.
Технический результат, достигаемый при реализации отличительных признаков полезной модели, заключается в предупреждении образования на валу и/или на вальце задиров, способных вывести валец и вал из рабочего состояния.
Сущность полезной модели
Заявленный технический результат достигается благодаря тому, что в известное устройство части вальцового узла тестораскатки, включающее вал с посаженным на него съемным вальцом, между которыми образовано шпоночное соединение, введены следующие главные отличительные признаки:
- валец выполнен состоящим как минимум из двух деталей - из рабочей втулки - валика, наружная цилиндрическая поверхность которой предназначена для контакта с тестом, и из как минимум одного основного переходника - втулки, внутренняя поверхность которой (она может быть цилиндрической, а может иметь прямоугольное или квадратное сечение) предназначена для контакта с валом;
- материал переходника является более мягким по сравнению с материалом валика.
Полезная модель характеризуется также рядом частных отличительных признаков:
- валец может включать как минимум два основных переходника, разнесенных вдоль его оси;
- валец может включать как минимум один дополнительный переходник, расположенный между валиком и основным переходником;
- валец может включать как минимум одну крепежную деталь, обеспечивающую соединение валика и основного переходника;
- основной переходник может быть выполнен из бронзы;
- основной переходник может быть впрессован в валик;
- валец может иметь две предназначенные для сопряжения с валом разнесенные вдоль своей оси внутренние посадочные поверхности, между которыми может располагаться внутренняя свободная поверхность вальца, несопрягаемая ни с какими другими деталями;
- диаметры посадочных поверхностей вальца могут быть различны;
- на одной из посадочных поверхностей может быть выполнен шпоночный паз;
- больший диаметр может иметь та из посадочных поверхностей вальца, на которой выполнен шпоночный паз;
- как минимум одна из посадочных поверхностей может быть выполнена в нанесенном на валец материале (наплавленном, например, в легированном баббите, наплавленном на напыленный подслой бронзы, напыленном, нанесенном посредством гальванического осаждения, например, в меди, осажденной непосредственно на нержавеющую сталь и проч.), более мягком по сравнению с материалом валика;
- как минимум одна из посадочных поверхностей вальца может иметь фаску со стороны, противоположной направлению съема вальца с вала.
Иллюстрации
Описание полезной модели сопровождается 4 фиг.
На фиг. 1 и 2 представлены вид с разрезом на валец спереди и вид на него справа.
На фиг. 3 представлен валец с двумя основными переходниками.
На фиг. 4 представлен валец, одна из посадочных поверхностей которого выполнена в наплавленном на валец материале.
Фиг. приведены для иллюстрации взаимного расположения деталей и конструктивных элементов вальца.
На фиг. приняты следующие обозначения:
1 - рабочая втулка - валик;
2 - основной переходник (далее в тексте просто переходник - слово «основной» может опускаться, тогда как дополнительный переходник будет определен именно как «дополнительный переходник»), выполненный из относительно мягкого материала по сравнению с материалом валика (например, из БрАЖ9-4, БрАЖМц, БрАЖН - предпочтительно или из БрОФ10-1, БрОЦС5-5-5);
3 - рабочая поверхность валика (предназначенная для контакта с тестом);
4 - свободная (не сопрягаемая с поверхностями других деталей) поверхность переходника;
5 - внутренняя поверхность валика и наружная поверхность переходника - не обязательно цилиндрические (предпочтительно переходник должен быть посажен в валик по прессовой посадке, но он может быть и ввинчен в нее с законтриванием резьбового соединения, или между переходником и валиком может быть образовано шпоночное соединение), примечание - переходник с валиком представляют собой валец, выполненный в виде сборки;
6 - шпоночный паз - при работе тестораскатки валец вращается заодно с валом;
7 - входная фаска (упрощает установку вальца на валу);
8 - внутренние посадочные поверхности вальца (как минимум частью этих поверхностей валец сопрягается с валом), предпочтительно эти поверхности должны быть выполнены разного диаметра, причем в направлении съема вальца с вала первой должна следовать поверхность большего диаметра (так в соответствии с фиг. правая посадочная поверхность вальца имеет больший диаметр по сравнению с левой);
9 - левый основной переходник;
10 - правый основной переходник;
11 - наплавленный материал;
D - диаметр посадочной поверхности, расположенной на вальце справа при направлении съема вальца справа налево;
d - диаметр посадочной поверхности, расположенной на вальце слева при направлении съема вальца справа налево (d<D);
L - расстояние, на которое разнесены внутренние посадочные поверхности вальца;
- жирная горизонтальная стрелка А, направленная влево, - направление съема вальца с вала.
Сведения о возможности реализации полезной модели
Соответствующая представленной полезной модели часть вальцового узла тестораскатки должна включать вал с посаженным на него съемным вальцом с рабочей поверхностью 3, между которыми должно быть образовано шпоночное соединение.
При этом валец должен быть выполнен состоящим как минимум из двух деталей - из валика 1, предназначенного для контакта с тестом и как минимум одного основного переходника 2 - втулки, предназначенной для контакта с валом.
Причем материал переходника должен быть более мягким по сравнению с материалом валика.
Валец может включать как минимум два основных переходника, например, 9 и 10, разнесенных вдоль его оси.
Валец может включать как минимум один дополнительный переходник, расположенный между валиком и основным переходником.
Валец может включать как минимум одну крепежную деталь, обеспечивающую соединение валика и основного переходника.
Основной переходник может быть выполнен из бронзы.
Основной переходник может быть впрессован в валик.
Валец может иметь две предназначенные для сопряжения с валом разнесенные на расстояние L (желательно, чтобы L была более чем на 10 мм меньше длины вальца) вдоль своей оси внутренние посадочные поверхности 8, между которыми может располагаться внутренняя свободная поверхность 4 вальца, несопрягаемая ни с какими другими деталями.
Диаметры посадочных поверхностей D и d вальца могут быть различны.
На одной из посадочных поверхностей может быть выполнен шпоночный паз 6.
Больший диаметр может иметь та из посадочных поверхностей вальца, на которой выполнен шпоночный паз.
Как минимум одна из посадочных поверхностей может быть выполнена в нанесенном на валец материале 11, более мягком по сравнению с материалом валика.
Как минимум одна из посадочных поверхностей вальца может иметь фаску 7 со стороны, противоположной направлению съема вальца с вала.
Лучший вариант реализации полезной модели представлен на фиг. 3.
Связь отличительных признаков с заявляемым техническим результатом
Как уже отмечалось выше, в процессе работы валец вращается заодно с валом. В это связи в представленных материалах речь не идет о подборе антифрикционной пары материалов.
Полезная модель решает задачу поступательного съема вальца с вала, когда силы трения одного о другое не важны.
В процессе раскатки в зазор (пусть и ничтожный) между вальцом и валом попадает (затягивается) тесто, микрочастицы муки, которые (как показывает разборка) под действием вибраций, свойственных работающему станку, распространяются на всю площадь контакта вальца и валика.
Впоследствии, словно микроклинья, они мешают съему вальца с валика - ведь посадка одного на другое должна быть с небольшими зазорами (имеется в виду ориентация на две посадочные поверхности), поскольку они влияют на зазор между вальцами, определяющий толщину и разнотолщинность раскатываемой тестовой ленты.
Использование переходника из относительно мягкого материала позволяет исключить заклинивание вальца на валу во время его съема, что позволяет избежать закусывания.