Установка для нарезания фруктов или овощей на дольки
PLANT FOR CUTTING FRUIT OR VEGETABLES INTO SLICES

Предлагаемое изобретение относится к установке для нарезания фруктов или овощей на дольки.
Установка согласно настоящему изобретению предназначена в том числе, но без ограничения этим, для нарезания на дольки круглых фруктов, например, яблок, абрикосов и персиков.
Существующие в настоящее время установки по существу содержат набор лезвий, расположенных радиально в соответствии с количеством долек, которые необходимо получить. В центральном положении относительно радиальных лезвий также расположено пустотелое лезвие, предназначенное для удаления центральной части фрукта, содержащей сердцевину или косточки.
Указанный набор лезвий размещен у отверстия, в которое падают нарезанные дольки и часть, удаленная с помощью пустотелого лезвия. Разрезание выполняют с помощью верхнего пресса, который путем выполнения заранее определенного хода в направлении вниз прижимает фрукт к лезвиям так, что эти лезвия полностью рассекают указанный фрукт. Для этого в верхнем прессе выполнено несколько радиальных вырезов, которые расположены в соответствии с расположением радиальных лезвий с возможностью вхождения в них этих лезвий для проталкивания фрукта через лезвия.
В существующих в настоящее время установках верхний пресс представляет собой по существу жесткий элемент, предназначенный для приложения к фрукту давления, которое будет достаточным для разрезания всего фрукта, в том числе его центральной части, для разрезания которой, как правило, требуется большее давление по сравнению с другими частями фрукта из-за наличия в ней сердцевины и/или косточки. Таким образом, части, окружающие центральную часть фрукта, подвергаются большему давлению, чем на самом деле требуется, и часто повреждаются или сдавливаются, что неприемлемо, и быстро чернеют. Это снижает качество и сокращает срок хранения получаемых частей.
Цель предлагаемого изобретения заключается в создании установки, в которой устранены недостатки, присущие существующим в настоящее время установкам.
Преимущество предлагаемой установки состоит в том, что в ней значительно уменьшено давление, прикладываемое к частям, окружающим центральную часть фрукта, что позволяет предотвратить повреждение и ухудшение его состояния.
Другое преимущество установки согласно настоящему изобретению состоит в том, что в ней обеспечена возможность определения любого неправильного расположения фрукта или положения косточки с отклонением от центра, что позволяет предотвратить какое-либо повреждение лезвий.
Другие признаки и преимущества предлагаемого изобретения станут более понятны из следующего подробного описания одного из вариантов выполнения предлагаемого изобретения, проиллюстрированного в качестве неограничительного примера на прилагаемых чертежах.
На чертежах:
- Фиг. 1 изображает в аксонометрии предлагаемую установку;
- Фиг. 2 изображает вид сверху установки, показанной на Фиг. 1;
- Фиг. 3 изображает разрез, выполненный по линии А-А, показанной на Фиг. 2.
Установка согласно настоящему изобретению содержит набор (10) лезвий, предназначенных для разрезания продукта на дольки и удаления его центральной части. Для этого по меньшей мере одно из лезвий (11) расположено радиально относительно центральной оси (X). Концентрично центральной оси (X) расположено пустотелое лезвие (12), предназначенное для удаления центральной части продукта.
При расположении установки так, что центральная ось (X) проходит вертикально, лезвия (10) расположены над отверстием, в которое падают дольки фрукта. Вместе с тем, пустотелое лезвие соединено с отдельным каналом (9), обеспечивающим возможность прохождения центральной части фрукта к месту назначения отдельно от указанных долек.
Как показано на Фиг. 1, радиальные лезвия (11) расположены так, что их острые части направлены вверх. Кроме того, каждая острая часть наклонена вниз по направлению к центральной оси (X). У разных лезвий указанный наклон острых частей может отличаться. Например, в показанном решении некоторые радиальные лезвия (11) с меньшим наклоном чередуются с другими радиальными лезвиями (11), имеющими больший наклон. Это позволяет разрезать фрукт на части постепенно и, соответственно, уменьшить давление, необходимое для выполнения разрезания.
Пресс (20) расположен над набором (10) лезвий и выполнен с возможностью перемещения вперед и назад в соответствии с рабочим ходом. Во время хода вперед пресс (20) проталкивает продукт через лезвия (10). Рабочий ход пресса (20) проходит между исходным и конечным положениями. При вертикальной ориентации, показанной на чертежах, исходное положение пресса (2) является более высоким, чем его конечное положение. Когда пресс (20) находится в исходном, или верхнем положении, продукт может быть расположен с опорой на лезвия (10) с помощью манипулятора, не показанного на чертежах. Из верхнего положения пресс (20) опускается к конечному, или нижнему положению, таким образом, прижимая продукт к лезвиям (10), с помощью которых он разрезается.
С прессом (20) соединено приводное средство (не показано, поскольку известно специалистам в данной области техники), предназначенное для приведения в действие указанного пресса вдоль направления рабочего хода. Например, приводное средство представляет собой один или несколько пневматических цилиндров.
Предпочтительно, но не обязательно, пресс (20) соединен с подвижной конструкцией (40), содержащей, например, поперечный элемент, выполненный с возможностью скольжения по направляющим (41), которые в изображенном варианте выполнения проходят вертикально. Подвижная конструкция (40) выполнена с возможностью перемещения по направляющим (41) с помощью приводного средства, которое не показано на чертежах.
В предлагаемой установке пресс (20) содержит центральный элемент (21), соединенный с указанным приводным средством с помощью подвижной конструкции (40). Центральный элемент (21) расположен концентрично центральной оси (X) и выполнен с возможностью приложения усилия к центральной части продукта. При нахождении пресса (20) в нижнем положении центральный элемент (21) расположен вблизи пустотелого лезвия (12) или частично вставлено в него.
Пресс (20) содержит внешний элемент (22), расположенный концентрично с центральным элементом (21). По существу, внешний элемент (22) окружает центральный элемент (21) с возможностью контакта с внешней частью продукта, т.е. частью, которая является наружной по отношению к его центральной части. Функция внешнего элемента (22), по существу, заключается в проталкивании к лезвиям (10) внешней части продукта, т.е. части, которая является наружной по отношению к его центральной части.
Для этого во внешнем элементе (22) выполнено несколько радиальных вырезов, выполненных с возможностью введения в них радиальных лезвий (11). Таким образом, для участков внешнего элемента (22), которые находятся между радиальными вырезами, обеспечена возможность скольжения между радиальными лезвиями (11), а также возможность проталкивания всего продукта через радиальные лезвия (11).
Внешний элемент (22) не закреплен относительно центрального элемента (21), т.е. между внешним элементом (22) и центральным элементом (21) нет жесткого соединения. Это означает, что усилие, прикладываемое центральным элементом (21) к центральной части продукта, не передается непосредственно внешней части продукта, то есть обеспечена возможность его передачи косвенным путем и при этом, к примеру, постепенно или с уменьшением.
Фактически, центральной части продукта посредством центрального элемента (21) может быть передано большее усилие, необходимое для удаления сердцевины или косточки из продукта. При этом внешней части продукта посредством внешнего элемента (22) может быть передано меньшее усилие. Таким образом, внешняя часть продукта, т.е. часть, предназначенная для разделения на дольки, подвергается значительно меньшему давлению по сравнению с давлением, обеспечиваемым в существующих в настоящее время установках.
В изображенном варианте выполнения внешний элемент (22) выполнен с возможностью перемещения относительно центрального элемента (21) между выдвинутым и убранным положениями. В выдвинутом положении внешний элемент (22) и центральный элемент (21) находятся в состоянии покоя до обеспечения контакта с продуктом. Например, в выдвинутом положении нижний конец центрального элемента (21) выровнен с нижним концом внешнего элемента (22) или находится вблизи него.
При входе пресса (20) в контакт с продуктом центральный элемент (21), который соединен с указанным приводным средством с помощью подвижной конструкции (40), по существу выполняет тот же ход, что и подвижная конструкция (40). При контакте с продуктом внешний элемент (22), не прикрепленный к центральному элементу (21), замедляется или останавливается по меньшей мере на первоначальном этапе опускания пресса (20), перемещаясь в убранное положение, что в результате позволяет уменьшить усилие, прикладываемое к той части продукта, с которой внешний элемент (22) входит в контакт. В изображенном варианте выполнения, когда внешний элемент (22) находится в убранном положении, центральный элемент (21) выступает дальше вниз относительно внешнего элемента (22).
Для обеспечения воздействия на внешний элемент (22) и его проталкивания в выдвинутое положение имеется толкательное средство (23). В представленном варианте выполнения толкательное средство (23) выполнено с возможностью проталкивания внешнего элемента (22) вниз. Усилие, прикладываемое с помощью средства (23), может быть отрегулировано до получения величины, достаточной для разрезания внешней части продукта на дольки. Как указано выше, эта величина существенно меньше величины усилия, необходимого для вырезания центральной части продукта и передаваемого к центральному элементу (21) с помощью указанного приводного средства.
Предпочтительно, толкательное средство (23) содержит упругое средство или пружину, например, находящуюся в сжатом состоянии. Благодаря использованию упругого средства можно регулировать усилие, действующее на внешний элемент (22), в зависимости от уменьшения или увеличения длины самого упругого средства.
В представленном варианте выполнения толкательное средство (23) расположено между внешним элементом (22) и центральным элементом (21). Таким образом, усилие, передаваемое с помощью указанного приводного средства центральному элементу (21), также передается внешнему элементу (22) посредством толкательного средства (23).
В частности, в представленном решении упругое толкательное средство (23) начинает сжиматься после входа внешнего элемента (22), перемещающегося вниз вместе с центральным элементом (21), в контакт с продуктом. Таким образом, усилие, передаваемое внешнему элементу (22), изначально меньше и возрастает при совершении центральным элементом (21) хода вниз, что вызывает постепенное сжатие толкательного средства (23). Усилие, передаваемое внешнему элементу (22), возрастает постепенно, пока не достигнет величины, достаточной для разрезания продукта. Сразу при достижении такой величины, которая существенно меньше величины усилия, передаваемого с помощью указанного приводного средства центральному элементу (21), внешний элемент (22) начинает опускаться вниз, проталкивая продукт через лезвия (10). Благодаря наличию упругого толкательного средства (23) усилие, передаваемое с помощью указанного приводного средства внешнему элементу (22) и, следовательно, продукту, будет изменяться в пределах, определяемых величиной усилия, необходимой для выполнения разрезания продукта лезвиями (10).
В изображенном варианте выполнения внешний элемент (22) выполнен с возможностью скольжения относительно центрального элемента (21) вдоль центральной оси (X). Предпочтительно, центральный элемент (21) соединен с направляющей (24). В частности, такая направляющая (24) жестко прикреплена к пластине (24а), которая в свою очередь соединена с центральным элементом (21). Внешний элемент (22) содержит выступающую часть (25), которая выполнена с возможностью скольжения вдоль направляющей (24) для обеспечения возможности скольжения внешнего элемента (22) и центрального элемента (21) относительно друг друга. Выступающая часть (25) выполнена, к примеру, в виде стержня, выступающего в боковом направлении относительно внешнего элемента (22) вдоль радиального направления.
Направляющая (24) содержит концевой ограничитель (241), который ограничивает первое положение внешнего элемента (22). Предпочтительно, направляющая (24) имеет по меньшей пере первый конец (241), с которым выступающая часть (25) входит в контакт, когда внешний элемент (22) находится в первом положении, как показано на Фиг. 1. По существу, под действием толкательного средства (23) обеспечивается перемещение внешнего элемента (22) в первое положение, т.е. в положение, в котором обеспечивается контакт выступающей части (25) с первым концом (241) направляющей (24).
В представленном варианте выполнения упругое толкательное средство (23) представляет собой пружину, размещенную между внешним элементом (22) и подвижной конструкцией (40). В частности, пружина (23) выполнена с возможностью сжатия между шейкой (22а) внешнего элемента (22) и втулкой (26), жестко присоединенной к подвижной конструкции (40). Шейка (22а) и втулка (26) выполнены с возможностью удерживания пружины (23) концентрично центральной оси (X).
Установка согласно настоящему изобретению может быть снабжена предохранительным средством для защиты центрального элемента (21) от воздействия осевого усилия, превышающего заданное значение. При наличии указанного предохранительного средства обеспечена возможность упругого скольжения центрального элемента (21) относительно подвижной конструкции (40). Для этого указанное предохранительное средство содержит упругий привод (2), размещенный между подвижной конструкцией (40) и центральным элементом (21) и предназначенный для обеспечения проталкивания центрального элемента (21) вниз или в любом случае в направлении продвижения хода, в котором выполняют разрезание продукта. Например, упругий привод (2) представляет собой пневматический цилиндр, при этом шток указанного цилиндра соединен с центральным элементом (21). Блок управления, предназначенный для управления указанной установкой и представляющий собой, например, электронный процессор, выполнен с возможностью регулирования давления внутри указанного цилиндра так, чтобы обеспечить возможность приложения с помощью указанного цилиндра к центральному элементу (21) усилия заданной величины. Упругий привод (2) соединен с подвижной конструкцией (40) с помощью рамы (2а).
Для определения положения центрального элемента (21) относительно подвижной конструкции (40) предварительно установлено устройство (4) обнаружения, выполненное с возможностью передачи своего сигнала блоку управления установкой. Для этого устройство (4) обнаружения жестко присоединено к подвижной конструкции (40).
Блок управления установкой содержит алгоритм управления, согласно которому в случае, если сигнал устройства (4) обнаружения указывает на определенное положение центрального элемента (21), обеспечивается прекращение работы приводного средства. Например, устройство (4) обнаружения может быть размещено с обеспечением возможности определения избыточного убирания центрального элемента (21) относительно подвижной конструкции (40) во время опускания, т.е. перемещения, превышающего заданное пороговое значение. Подобное избыточное перемещение может происходить в том случае, если косточка продукта находится в децентрированном положении и не полностью расположена внутри пустотелого лезвия (12). В таком случае косточка будет распложена между пустотелым лезвием (12) и центральным элементом (21) и будет передавать усилие и пустотелому лезвию (12), и центральному элементу (21). Если такое усилие превышает усилие, передаваемое посредством упругого привода (2) центральному элементу (21), элемент (21) остановится, при этом ход подвижной конструкции (40) продолжится. В таком случае устройство (4) обнаружения выявляет остановку центрального элемента (21), т.е. определяет относительное перемещение между центральным элементом (21) и подвижной конструкцией (40) и посылает соответствующий сигнал блоку управления, который останавливает приводное средство, таким образом, предотвращая какую-либо возможность повреждения пустотелого лезвия (12) и/или центрального элемента (21).
Преимущественно, две или более установок согласно настоящему изобретению могут быть размещены вблизи друг друга в направлении выравнивания для обеспечения возможности одновременной обработки нескольких продуктов.