УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСКАЛЫВАНИЯ СКОРЛУПЫ ОРЕХА

Полезная модель относится к пищевой промышленности, в частности к устройствам для разрушения, шелушения и лущения ореха.
Известно устройство для шелушения орехов, содержащее два прессующих диска, установленных наклонно один относительно другого посредством регулировочных роликов, транспортирующий орган с установленными над ним подпружиненными удерживающими элементами, вал на подшипниковых опорах, привод, загрузочный бункер. Транспортирующий орган выполнен в виде жестко укрепленного на валу диска с впадинами по его периферии, подпружиненные удерживающие элементы выполнены в виде секторов и установлены над впадинами от загрузочного бункера до зоны шелушения орехов, при этом прессующие диски установлены на валу шарнирно посредством штифтов, жестко закрепленных в транспортирующем диске, и подпружинены относительно регулировочных роликов посредством установленных в отверстиях транспортирующего диска пружин, а впадины транспортирующего диска выполнены в виде цилиндрической поверхности, сопряженной с наклонной плоскостью, обращенной в сторону вращения диска. (Патент на изобретение РФ «Устройство для шелушения орехов» №2083143, А23N 5/00, опуб. 2002.04.20).
В известном устройстве транспортирующий диск со впадинами на периферии, установлен на одном валу с прессующими дисками, причем впадины выполнены в виде цилиндра, сопряженного с наклонной плоскостью, обращенной в сторону направления вращения. Впадины закрыты подпружиненными секторами от бункера до зоны шелушения орехов. На том же валу установлены шарнирно два прессующих диска на штифтах, жестко закрепленных в транспортирующем диске, и пружинами, размещенными в отверстиях транспортирующего диска, прижатых к регулировочным роликам и ограничительным шайбам.
Известное устройство для шелушения ореха имеет недостатки.
Линейные размеры ореха не одинаковы даже при тщательной калибровке. Поэтому, размещаясь во впадинах транспортирующего диска, один орех выступает за габаритный контур диска, который ограничивается его рабочей цилиндрической частью, а другой не полностью заполняет объем впадин. Незаполненный объем впадин занимает другой орех, который в свою очередь, выступает за габаритный контур диска. Такое распределение ореха во впадинах даже в том случае, если орех является близким к круглой форме. Некруглый орех, например кедровый орех, еще хуже вписывается в габаритный контур диска.
Так как в бункере над транспортирующем диском, не установлены отражательные устройства, орех, выступающий за цилиндрическую часть транспортирующего диска, повреждается и разрушается о стенку бункера.
С течением времени в процессе работы известного устройства дробленого ореха в загрузочном бункере увеличивается и накапливается, что может привести к полному нарушению процесса шелушения ореха.
При работе известного устройства не требуется предварительной калибровки ореха по их размерам.
Однако при попадании во впадины двух орехов, имеющих некруглую форму, например кедрового ореха, прессующие диски сдавливают орех во впадинах транспортирующего диска настолько, что повреждаются ядра.
В процессе разрушения ореха двумя прессующими дисками вследствие различной прочности ядер и совпадения неблагоприятных случаев их механического взаимодействия с окружающими предметами наблюдается дополнительное дробление ядер с получением частей самых различных размеров. В процессе разделения это существенно влияет на рабочий процесс и требует особых условий отделения.
Кроме того, конструкция известного устройства сложна как в работе, так и в изготовлении.
Также известно устройство для раскалывания ореха, содержащее два прессующих диска, установленных наклонно один относительно другого посредством роликов, вал на подшипниковых опорах, привод, загрузочный бункер, прессующие диски, установленные на валу шарнирно посредством штифтов, жестко закрепленных в транспортирующем диске, и подпружиненные относительно регулировочных роликов посредством установленных в отверстиях транспортирующего диска пружин. По цилиндрической части транспортирующего диска выполнены радиально ячейки в виде цилиндра с конической частью диаметром, большим ширины транспортирующего диска, а в загрузочном бункере над транспортирующим диском установлен ролик-отражатель, выполненный с цилиндрической частью с большим коэффициентом трения, например, резины, и установленный с возможностью вращения в противоположную сторону и с большей скоростью относительно транспортирующего диска. (Патент на изобретение РФ «Устройство для раскалывания ореха» №2463927, МПК А23N 5/00, заявл. 30.03.2011 г., опубл. 20.10.2012 г., бюл. №29).
Устройство содержит вал, установленный на подшипниковых опорах, получающий вращение от привода. На валу жестко закреплен транспортирующий диск, имеющий по цилиндрической части - равномерно размещенные ячейки. Ячейки выполнены по цилиндрической части транспортирующего диска радиально в виде цилиндра с конической частью. Причем диаметр ячейки больше ширины транспортирующего диска. Такое выполнение ячеек обеспечивает надежный захват ореха из бункера и удерживание его в ячейках при перемещении от бункера до зоны раскалывания ореха. На валу шарнирно установлены два прессующих диска, в отверстия которых входят жестко закрепленные в транспортирующем диске четыре штифта, с помощью которых устанавливается между прессующими дисками в зоне колки орехов расстояние, соответствующее среднему размеру орехов. На корпусе устройства закреплен бункер. В бункере на валу установлен жестко на шпонке ролик-отражатель. Ролик-отражатель выполнен с цилиндрической частью из материала, имеющего большой коэффициент трения, например резины. Ролик-отражатель вращается в противоположную сторону от транспортирующего диска.
При работе известного устройства ролик-отражатель вращается с большей скоростью, чем транспортирующий диск. Привод ролика-отражателя осуществляется от вала цепной передачей на вал. В ячейках транспортирующего диска помещается по одному ореху.
Транспортирующий диск выполнен с отверстиями, равномерно расположенными по окружности, в которые установлены пружины. Прессующие диски равномерно расположенными по окружности пружинами поджаты к отражательным шайбам и регулировочным роликам, установленным в нижней части устройства. Регулировочными роликами устанавливается между прессующими дисками в зоне раскалывания скорлупы ореха расстояние, необходимое для раскалывания ореха.
Известное устройство для шелушения ореха работает следующим образом. Орехи предварительно делятся на фракции. Исходный материал, то есть орехи, засыпается в бункер. Из бункера орехи западают в ячейки транспортирующего диска. Вал с жестко закрепленным транспортирующим диском получает вращение от привода. Одновременно через штифты получают вращение прессующие диски. Прессующие диски на валу установлены шарнирно и пружинами поджимаются к ограничительным шайбам и регулировочным роликам. С помощью регулировочных роликов устанавливается определенный угол наклона прессующих дисков около 10…15° в расчете на средний размер ореха. Ролик-отражатель, установленный в бункере на валу, получает вращение от вала через цепную передачу.
При работе известного устройства в ячейки западают орехи. Линейные размеры ореха имеют разброс, даже при тщательной калибровке. Один орех, размещаясь в ячейках транспортирующего диска, выступает за габаритный контур транспортирующего диска, который ограничивается его рабочей цилиндрической частью, а другой не полностью заполняет объем ячеек. Причем незаполненный объем ячеек занимает другой орех, который, в свою очередь, выступает за габаритный контур транспортирующего диска. Такое распределение ореха в ячейках даже в том случае, если орех является близким к круглой форме, так как имеется разброс линейных размеров ореха: длина, ширина и толщина.
Некруглый орех, например кедровый орех, еще хуже вписывается в габаритный контур транспортирующего диска.
Поэтому для раскалывания скорлупы без повреждения ядра ореха «лишние» или неправильно уложившиеся в ячейках орехи необходимо удалять.
При вращении транспортирующего диска орехи, находящиеся в ячейках, перемещаются и увлекаются под цилиндрическую часть ролика-отражателя.
При вращении транспортирующего диска «лишний» орех или неправильно уложившийся в ячейках отражаются роликом-отражателем.
С целью лучшего отражения «лишнего» ореха или неправильно уложившегося в ячейках транспортирующего диска ролик-отражатель выполнен с цилиндрической частью из материала с высоким коэффициентом трения.
При вращении транспортирующего диска орех, находящийся в ячейках, перемещается от бункера до зоны раскалывания ореха.
Орех удерживается в ячейках и прессующими дисками и цилиндрической частью корпуса устройства. Орех при этом увлекается в клиновую щель, образованную прессующими дисками и в зоне колки скорлупа ореха раскалывается. Для процесса раскалывания или шелушения размер ореха роли не играет. Скорлупа ореха будет раздавлена прессующими дисками на определенном центральном угле поворота их, который зависит от размера ореха.
Орех с расколотой скорлупой зажат в ячейках прессующими дисками, проходит в зону раскалывания ореха за счет того, что прессующие диски установлены с углом наклона около 10…15°. Орех с расколотой скорлупой ссыпается из ячеек транспортирующего диска вниз для следующей обработки.
Расширение функциональных возможностей устройства для шелушения орехов различных видов и сортов (грецких орехов, кедровых орехов, фундук и другие) достигается использованием сменных транспортирующих дисков с разным размером ячеек и изменением угла наклона прессующих дисков с помощью регулировочных роликов.
Известное устройство для раскалывания ореха имеет недостатки. Линейные размеры ореха: длина толщина и ширина имеют разброс даже при тщательной калибровке. Поэтому размещаясь в ячейках транспортирующего диска, один орех выступает за габаритный контур транспортирующего диска, который ограничивается его рабочей цилиндрической частью, а другой не полностью заполняет объем ячеек. Не заполненный объем ячейки занимает другой орех «лишний», который в свою очередь, выступает за габаритный контур цилиндрического транспортирующего диска. Отмеченное распределение ореха в ячейках наблюдается даже в том случае, если орех является близким к круглой форме. Не шарообразный - не круглый орех, например кедровый, еще хуже вписывается в габаритный контур транспортирующего диска.
У известного устройства для раскалывания ореха для отражения «лишнего» или неправильно уложившегося в ячейках транспортирующего диска и выступающего за цилиндрическую часть транспортирующегося диска, в бункере, над транспортирующем диске на валу установлен жестко на шпонке ролик-отражатель. Ролик-отражатель выполнен с цилиндрической частью из материала, имеющегося больший коэффициент трения, например резины. Ролик-отражатель вращается в противоположную сторону от транспортирующегося диска с большей скоростью, чем транспортирующий диск. Ролик-отражатель установлен с некоторым зазором между его цилиндрической поверхностью и цилиндрической поверхностью транспортирующегося диска.
Транспортирующий диск установлен на валу с зазором между его цилиндрической поверхностью и внутренней цилиндрической частью корпуса.
При работе известного устройства орех, удерживаясь в ячейках, выступает из ячеек не только за торцовую поверхность транспортирующегося диска, а также за цилиндрическую поверхность транспортирующегося диска. Перед тем как расколоться прессующими дисками, орех зажимается и при этом изменяет свое положение в ячейке. В зависимости от того, как уложился орех в ячейке транспортирующего диска, происходит разрушение скорлупы ореха без повреждения, а также с повреждением ядра ореха.
Задача полезной модели - создание устройства, позволяющего улучшить процесс раскалывания скорлупы без повреждения ядра ореха.
Технический результат от использования устройства для раскалывания ореха заключается в том, что улучшение процесса раскалывания скорлупы без повреждения ядра осуществляется за счет воздействия на орех не только с двух сторон прессующими дисками, а также со стороны цилиндрической части транспортирующего диска.
Технический результат достигается тем, что устройство для раскалывания скорлупы ореха, содержащее два прессующих диска, установленных наклонно один относительно другого посредством роликов, вал на подшипниковых опорах, привод, загрузочный бункер, прессующие диски, установленные на валу шарнирно посредством штифтов, жестко закрепленных в транспортирующем диске, и подпружиненные относительно регулировочных роликов посредством установленных в отверстиях транспортирующего диска пружин, по цилиндрической части которого выполнены радиально ячейки в виде цилиндра с конической частью диаметром, большим ширины транспортирующего диска, в загрузочном бункере над транспортирующим диском установлен ролик-отражатель, выполненный с цилиндрической частью с большим коэффициентом трения, например, резины, и установленный с возможностью вращения в противоположную сторону и с большей скоростью относительно транспортирующего диска, а зона разрушения скорлупы ореха образована не только прессующими дисками, а также сектором со стороны цилиндрической части транспортирующего диска выполненным с рабочей поверхностью по логарифмической спирали и установленным шарнирно на корпусе подвижным с возможностью изменения регулировочным винтом зазора между цилиндрической частью транспортирующего диска и рабочей поверхностью сектора.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство для раскалывания скорлупы ореха соответствует критерию «Новизна» так, как имеет отличия от прототипа.
1. Зона разрушения скорлупы ореха образована не только прессующими дисками, а также сектором со стороны цилиндрической части транспортирующего диска.
2. Сектор установлен шарнирно на корпусе устройства.
3. Сектор, установленный на корпусе устройства, выполнен с рабочей поверхностью по логарифмической спирали.
4. Сектор установлен подвижным с возможностью изменения зазора между цилиндрической частью транспортирующего диска и его рабочей поверхностью, выполненной по логарифмической спирали.
5. Зазор между цилиндрической частью транспортирующего диска и рабочей поверхностью сектора, выполненной по логарифмической спирали, осуществлено регулировочным винтом.
С целью разрушения скорлупы ореха без повреждения ядра зона разрушения скорлупы ореха образована не только прессующими дисками, которыми орех сжимается с двух сторон, а также сектором со стороны цилиндрической части транспортирующего диска. Орех сжимается с двух сторон прессующими дисками, а с третьей стороны - сектором.
С целью получения равномерного изменения давления на скорлупу ореха не только прессующими дисками, а также с третьей стороны, сектор выполнен с рабочей поверхностью по логарифмической спирали. Причем зазор между рабочей поверхностью сектора и цилиндрической частью транспортирующего диска уменьшается. Для этого сектор, выполненный с рабочей поверхностью по логарифмической спирали, установлен на корпусе устройства.
С целью изменения зазора между рабочей поверхностью сектора и цилиндрической частью транспортирующего диска, сектор на корпусе устройства установлен шарнирно с возможностью изменения зазора между цилиндрической частью транспортирующего диска и рабочей поверхностью сектора в зависимости от размеров обрабатываемых орехов.
Фиксированное изменение зазора между цилиндрической частью транспортирующего диска и рабочей поверхностью сектора, выполненной по логарифмической спирали, осуществлено регулировочным винтом. Для этого сектор установленный шарнирно соединен с корпусом устройства регулировочным винтом.
Путем изменения длины регулировочного винта устанавливается необходимый зазор между рабочей поверхностью, выполненной по логарифмической спирали шарнирного сектора, и цилиндрической частью транспортирующего диска.
Выявленные признаки технического решения заявляемого устройства для раскалывания скорлупы ореха позволяют сделать вывод о соответствии технического решения критерию «Существенные отличия».
На фиг.1 изображено устройство для раскалывания орехов; на фиг.2 - разрез транспортирующего диска на фиг.1; на фиг.3 - вид А на фиг.1.
Устройство содержит вал 1, установленный на подшипниковых опорах 2, получающий вращение от привода 3. На валу 1 жестко закреплен транспортирующий диск 4, имеющий по цилиндрической части - равномерно размещенные ячейки 5. Ячейки 5 выполнены по цилиндрической части транспортирующего диска 4 радиально в виде цилиндра с конической частью. Причем диаметр ячейки 5 больше ширины транспортирующего диска 4. Такое выполнение ячеек 5 обеспечивает надежный захват ореха из бункера 6 и удерживание его в ячейках 5 при перемещении от бункера 6 до зоны раскалывания ореха. На валу 1 шарнирно установлены прессующие диски 7 и 8, в отверстия 9 которых входят жестко закрепленные в транспортирующем диске 4 четыре штифта 10, с помощью которых устанавливается между прессующими дисками 7 и 8 в зоне колки орехов расстояние, соответствующее среднему размеру орехов. На корпусе 11 устройства закреплен бункер 6. В бункере 6 на валу 12 установлен жестко на шпонке (шпонка не показана) ролик-отражатель 13. Ролик-отражатель 13 выполнен с цилиндрической частью 14 из материала, имеющего большой коэффициент трения, например резины. Ролик-отражатель 13 вращается в противоположную сторону от транспортирующего диска 4. При работе заявленного устройства ролик-отражатель 13 вращается с большей скоростью, чем транспортирующий диск 4. Привод ролика-отражателя 13 осуществляется от вала 1 цепной передачей на вал 12 (цепная передача не показана). В ячейках 5 транспортирующего диска 4 помещается по одному ореху. Транспортирующий диск 4 выполнен с отверстиями 14, равномерно расположенными по окружности, в которые установлены пружины 15. Прессующие диски 7 и 8 равномерно расположенными по окружности пружинами 15 поджаты к отражательным шайбам 16 и 17 и регулировочным роликам 18 и 19, установленными в нижней части устройства. Регулировочными роликами 18 и 19 устанавливается между прессующими дисками 7 и 8 в зоне раскалывания скорлупы ореха расстояние, необходимое для раскалывания ореха. Зона разрушения скорлупы ореха образована не только прессующими дисками 7 и 8, а также сектором 20. Сектор 20 установлен на цилиндрической части корпуса 11 на шарнире 21 со стороны цилиндрической части транспортирующего диска 4 в зоне разрушения скорлупы ореха. Сектор 20 выполнен с рабочей поверхностью по логарифмической спирали и установлен на корпусе 11 устройства. Сектор 20 закреплен на корпусе 11 устройства на шарнире 21, то есть шарнирно и установлен подвижным с возможностью изменения зазора между цилиндрической частью транспортирующего диска 4 и его рабочей поверхностью, выполненной по логарифмической спирали. Зазор между цилиндрической частью транспортирующего диска 4 и рабочей поверхностью сектора 20, выполненной по логарифмической спирали, осуществлено регулировочным винтом 22.
Устройство для раскалывания скорлупы ореха работает следующим образом.
Орехи предварительно делятся на фракции. Исходный материал, то есть орехи, засыпается в бункер 6. Из бункера 6 орехи западают в ячейки 5 транспортирующего диска 4. Вал 1 с жестко закрепленным транспортирующим диском 4 получает вращение от привода 3. Одновременно через штифты 10 получают вращение прессующие диски 7 и 8. Прессующие диски 7 и 8 на валу 1 установлены шарнирно и пружинами 15 поджимаются к ограничительным шайбам 16 и 17 и регулировочным роликам 18 и 19. С помощью регулировочных роликов 18 и 19 устанавливается определенный угол наклона прессующих дисков 7 и 8 около 10…15° в расчете на средний размер ореха. Ролик-отражатель 13, установленный в бункере 6 на валу 12, получает вращение от вала 1 через цепную передачу (цепная передача не показана). При работе заявляемого устройства в ячейки 5 западают орехи. Линейные размеры ореха имеют разброс, даже при тщательной калибровке. Один орех, размещаясь в ячейках 5 транспортирующего диска 4, выступает за габаритный контур транспортирующего диска 4, который ограничивается его рабочей цилиндрической частью, а другой не полностью заполняет объем ячеек 5. Причем незаполненный объем ячеек 5 занимает другой орех, который, в свою очередь, выступает за габаритный контур транспортирующего диска 4. Такое распределение ореха в ячейках 5 даже в том случае, если орех является близким к круглой форме, так как имеется разброс линейных размеров ореха: длина, ширина и толщина. Некруглый орех, например кедровый орех, еще хуже вписывается в габаритный контур транспортирующего диска 4.
Поэтому для раскалывания скорлупы без повреждения ядра ореха «лишние» или неправильно уложившиеся в ячейках 5 орехи необходимо удалять.
При вращении транспортирующего диска 4 орехи, находящиеся в ячейках 5, перемещаются и увлекаются под цилиндрическую часть ролика-отражателя 13.
При вращении транспортирующего диска 4 «лишний» орех или неправильно уложившийся в ячейках 5 отражаются роликом-отражателем 13.
При вращении транспортирующего диска 4 орех, находящийся в ячейках 5, перемещается от бункера 6 до зоны раскалывания ореха. При этом орех удерживается в ячейках 5 и прессующими дисками 7 и 8 и цилиндрической частью корпуса 11 устройства. Орех при этом увлекается в клиновую щель, образованную прессующими дисками 7 и 8 и в зоне колки скорлупа ореха раскалывается. Для процесса раскалывания или шелушения размер ореха роли не играет. Скорлупа ореха будет раздавлена прессующими дисками 7 и 8 на определенном центральном угле поворота их, который зависит от размера ореха. Качества раскалывания ореха, то есть целостность ядра ореха зависит от того, как разместится орех в ячейке 5. Регулировочными роликами 18 и 19 устанавливается между прессующими дисками 7 и 8 в зоне раскалывания скорлупы ореха расстояние, необходимое для раскалывания ореха.
Раскалывание скорлупы ореха только прессующими дисками 7 и 8 зачастую приводит к повреждению или крошению ядра ореха. Для раскалывания скорлупы ореха без повреждения ядра необходимо воздействие на орех с четырех сторон. Зона разрушения скорлупы ореха образована не только прессующими дисками 7 и 8, а также сектором 20. Сектор 20 установлен на цилиндрической части корпуса 11 на шарнире 21 со стороны цилиндрической части транспортирующего диска 4 в зоне разрушения скорлупы ореха. Сектор 20 выполнен с рабочей поверхностью по логарифмической спирали и установлен на корпусе 11 устройства. Сектор 20 закреплен на корпусе 11 устройства на шарнире 21 шарнирно и установлен подвижным с возможностью изменения зазора между цилиндрической частью транспортирующего диска 4 и его рабочей поверхностью, выполненной по логарифмической спирали. Зазор между цилиндрической частью транспортирующего диска 4 и рабочей поверхностью сектора 20, выполненной по логарифмической спирали, осуществлено регулировочным винтом 22. Регулировочным винтом 22 устанавливается необходимый зазор между цилиндрической частью транспортирующего диска 4 и рабочей поверхностью сектора 20. Орех с расколотой скорлупой зажат в ячейках 5 прессующими дисками 7 и 8, а также сектором 20 проходит в зону раскалывания ореха за счет того, что прессующие диски 7 и 8 установлены с углом наклона около 10…15°.
Таким образом, орех, как бы не разместился в ячейках 5, транспортирующего диска 4 в любом случае сжимается, не только прессующими дисками 7 и 8, а также сектором 20. За счет того, что на орех, размещенный в ячейке 5 транспортирующего диска 4, воздействуют прессующие диски 7 и 8, а также сектор 20 скорлупа раскалывается без повреждения ядра ореха.
Орех с расколотой скорлупой ссыпается из ячеек 5 транспортирующего диска 4 вниз для следующей обработки.
Расширение функциональных возможностей устройства для раскалывания скорлупы орехов различных видов и сортов (грецких орехов, кедровых орехов, фундук и другие) достигается использованием сменных транспортирующих дисков 4 с определенным размером ячеек 5 и изменением угла наклона прессующих дисков 7 и 8 с помощью регулировочных роликов 18 и 19, а также путем изменения зазора между цилиндрической частью транспортирующего диска 4 и рабочей поверхностью сектора 20, выполненной по логарифмической спирали.