УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ФИКСИРУЮЩЕЙ КЛИПСЫ С ПИЩЕВОГО ПРОДУКТА
DEVICE FOR REMOVING FIXING CLIP FROM FOOD PRODUCT

Изобретение относится к вспомогательному производственному оборудованию, используемому на предприятиях мясоперерабатывающей промышленности, в частности в процессе производства колбасной продукции, а также на предприятиях общественного питания. Устройство предназначено для удаления фиксирующих металлических клипс (зажимов) с пищевого продукта (колбасного батона и т.п.).
Из патентного документа № US 6062971 известно автоматизированное устройство с узлом лезвий для удаления фиксирующей клипсы с конца колбасной упаковки, включающее в себя пару пластин, которые установлены на универсальной силовой головке в параллельном разнесении с изогнутым лезвием, установленным на конце пластин. Плоское лезвие установлено с возможностью поворота в пространстве между пластинами, которое содержит изогнутую режущую кромку на внешнем конце лезвия. Узел лезвия шарнирно установлен на универсальной головке и одновременно поворачивает пластины и лезвие, чтобы полностью снять зажим. Известное устройство работает по принципу срезания клипс, что приводит к частым случаям повреждения оболочки и самого продукта, вследствие чего возникает брак упаковки и уменьшается срок хранения продукта. Кроме того, такое устройство требует сложной перенастройки под различные диаметры и длины колбасных батонов.
Из патента РФ № 197254 на полезную модель известно устройство для удаления фиксирующей клипсы с пищевого продукта, имеющее станину, на которой установлен механизм для удаления клипсы скручиванием, сопряженный с электродвигателем, при этом механизм для удаления клипсы снабжен вращающимися вдоль оси рычагами для зажима клипсы и прижимной пластиной, передающей усилие для сжатия рычагов и скручивания клипсы, а также возвратной пружиной, обеспечивающей возможность разжатия рычагов и возврата в исходное положение прижимной пластины.
Недостатком известного устройства является его сложность, наличие рычагов, тяг, пружин, обусловливающих ненадежность работы устройства.
Полезная модель по патенту РФ № 197254 выбрана в качестве наиболее близкого аналога.
Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, – создание устройства для удаления фиксирующих клипс, обладающего высокой надежность в работе, простого по конструктивному исполнению.
Технический результат, достигаемый изобретением – упрощение конструкции, повышение надежности в работе.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что в устройстве для удаления фиксирующей клипсы с пищевого продукта,  содержащем двигатель, кулачки-захваты, связанные с валом двигателя, согласно изобретению выходной вал двигателя жестко соединен с втулкой вращения, выполненной в виде стакана с открытой внутренней полостью, обращенной от двигателя, вал двигателя и втулка вращения установлены соосно относительно друг друга, устройство содержит П-образную в горизонтальном сечении панель, средняя часть которой выполнена со сквозным отверстием и размещена вертикально, при этом внутренняя полость панели  обращена к втулке вращения, на концах боковых сторон панели соосно с втулкой вращения жестко закреплена втулка панели, на наружной поверхности втулки вращения соосно с ней установлена втулка управления, при этом втулка управления установлена с возможностью продольного перемещения  вдоль наружной поверхности втулки вращения, на наружной поверхности втулки управления соосно с ней установлен подшипник, при этом подшипник плотно размещен между втулкой управления и втулкой панели, поджимающей подшипник к втулке управления, во внутренней полости втулки вращения размещена крепежная ось, на которой закреплены концы Г-образных кулачков – захватов, предназначенных для удержания фиксирующей клипсы продукта, кулачки закреплены на крепежной оси с возможностью поворота вокруг нее, продольная ось крепежной оси перпендикулярна оси вала двигателя, длина крепежной оси больше наружного диаметра втулки вращения, выходящие за пределы втулки вращения концы крепежной оси размещены в отверстиях, выполненных во втулке управления, при этом крепежная ось установлена с возможностью свободного перемещения вдоль оси вала двигателя по сквозным пазам, выполненным на боковой поверхности втулки вращения напротив друг друга и одновременно параллельно оси вращения вала двигателя, размер внутреннего диаметра втулки вращения и длины пазов выбираются из условия обеспечения полного смыкания концов Г-образных кулачков-захватов при конечном положении крепежной оси, наиболее близком к двигателю, занимаемом крепежной осью при внешнем давлении на панель, при этом начальное положение крепежной оси, наиболее удаленное от двигателя обеспечивает свободное разомкнутое положение концов Г-образных кулачков-захватов для размещения между ними фиксирующей клипсы продукта.
Вал двигателя может быть жестко соединен с торцевой стенкой втулки вращения.
Концы боковых сторон панели могут быть снабжены выступами для крепления втулки панели соосно оси вала двигателя.
Подшипник выполнен в виде радиально-упорного подшипника.
Средняя часть панели может быть снабжена лотком, установленным ниже сквозного отверстия панели для облегчения позиционирования продукта относительно сквозного отверстия панели.
Двигатель со втулкой вращения, панелью, втулкой панели, подшипником и втулкой управления могут быть размешены на основании.
Двигатель может быть закреплен относительно основания.
Устройство может быть снабжено стопорным элементом, закрепленным относительно основания и взаимодействующим с выступом, выполненным или на панели или на втулке панели и предотвращающим вращение панели вокруг оси вала двигателя.
Стопорный элемент может быть выполнен в виде стопорного ролика.
Двигатель со втулкой вращения, панелью, втулкой панели, подшипником и втулкой управления могут быть размешены в корпусе.
Двигатель может быть закреплен относительно корпуса.
Корпус может иметь П-образную форму, при этом двигатель размещен внутри корпуса у задней стенки, а панель свободно размещена у открытого входа корпуса.
Стенки корпуса могут быть выполнены разъемными.
Устройство может быть снабжено стопорным элементом, закрепленным относительно корпуса и взаимодействующим с выступом, выполненным или на панели или на втулке панели и предотвращающим вращение панели вокруг оси вала двигателя.
Стопорный элемент может быть выполнен в виде стопорного ролика.
Панель может иметь Г-образное сечение в вертикальной плоскости.
Заявляемое устройство содержит двигатель, выходной вал которого жестко соединен с втулкой вращения для обеспечения возможности передачи вращения от вала двигателя втулке вращения. Вал двигателя и втулка вращения установлены соосно относительно друг друга. Втулка вращения выполнена в виде стакана для обеспечения ее крепления к валу двигателя посредством торцевой стенки и открытой полостью обращена от двигателя.
Устройство содержит П-образную в горизонтальном сечении панель, средняя часть которой выполнена со сквозным отверстием и размещена вертикально. При этом внутренняя полость панели  обращена к втулке вращения.
На концах боковых сторон панели соосно с втулкой вращения жестко закреплена втулка панели. Для этого концы боковых сторон панели могут быть снабжены выступами.
На наружной поверхности втулки вращения соосно с ней установлена втулка управления. Втулка управления установлена с возможностью продольного перемещения  вдоль наружной поверхности втулки вращения, соответственно вдоль оси вала двигателя и с возможностью вращения вокруг оси вала двигателя.
На наружной поверхности втулки управления соосно с ней установлен радиально-упорный подшипник. При этом радиально-упорный подшипник плотно размещен между втулкой управления и втулкой панели, которая поджимает подшипник к втулке управления.
Втулка панели удерживает подшипник, поджимая его к втулке управления, а также передает усилие через подшипник на втулку управления при внешнем воздействии на панель.
Таким образом, вся конструкция, состоящая из втулки вращения, панели, подшипника и втулки панели и втулки управления установлена на валу двигателя, при этом, панель, втулка управления и подшипник имеют возможность одновременного совместного перемещения вдоль наружной поверхности втулки управления под внешним воздействием на панель.
Средняя часть панели снабжена лотком, установленным ниже сквозного отверстия панели для облегчения позиционирования продукта (батона колбасы) относительно отверстия панели.
Во внутренней полости втулки вращения размещена крепежная ось, на которой закреплены концы Г-образных кулачков – захватов, предназначенных для удержания фиксирующей клипсы продукта. Кулачки закреплены на крепежной оси с возможностью поворота вокруг нее. Продольная ось крепежной оси перпендикулярна оси вала двигателя, совпадающей с осью вращения втулки вращения и втулки управления.
Длина крепежной оси больше наружного диаметра втулки вращения с тем, чтобы крепежная ось имела возможность выхода за пределы наружной поверхности втулки вращения. Выходящие за пределы втулки вращения концы крепежной оси размещены в сквозных отверстиях, выполненных во втулке управления. Таким образом будет обеспечено согласованное совместное перемещение вдоль оси вала двигателя крепежной оси и втулки управления. Крепежная ось установлена с возможностью ее свободного перемещения вдоль оси вала  двигателя по сквозным пазам (сквозные вырезы), выполненным на боковой поверхности втулки вращения напротив друг друга и одновременно параллельно оси вращения вала двигателя.
При перемещении крепежной оси по направлению к двигателю вдоль пазов, выполненных во втулке вращения, будет происходить затягивание кулачков-захватов во внутреннюю полость втулки вращения. При этом свободные концы кулачков –захватов будут смыкаться и захватывать фиксирующую клипсу, удерживая ее.
Конец продукта с фиксирующей клипсой подается через отверстие в панели в пространство между свободными концами кулачков-захватов. При надавливании на панель в процессе подачи продукта усилие через втулку панели и подшипник передается втулке управления, которая под воздействием такого усилия начинает перемещаться совместно с подшипником и панелью с втулкой панели вдоль оси вала двигателя, увлекая за собой кулачки-захваты, которые в результате частично или полностью размещаются внутри полости втулки вращения.  При частичном размещении кулачков-захватов в полости втулки вращения их концы могут оставаться снаружи втулки вращения. Внутренние габариты (внутренний диаметр) втулки вращения ограничивают положение кулачков-захватов, которые в результате поворачиваются навстречу друг другу и в конечном положении концы кулачков-захватов смыкаются друг с другом, удерживая в таком положении фиксирующую клипсу продукта. Таким образом, габариты внутреннего сечения (внутреннего диаметра) втулки вращения и длина паза выбираются из условия обеспечения полного смыкания концов Г-образных кулачков-захватов при конечном положении крепежной оси, наиболее близком к двигателю, занимаемом крепежной осью при внешнем давлении на панель. Начальное положение крепежной оси, соответственно должно обеспечивать свободное положение концов Г-образных кулачков-захватов, при котором указанные концы кулачков-захватов будут разомкнуты, т.е. расстояние между ними будет обеспечивать размещение фиксирующей клипсы продукта.
При давлении на панель она перемещается совместно со втулкой управления и подшипником по направлению к двигателю.
Наличие подшипника необходимо для обеспечения независимого от втулки панели вращения втулки управления. Подшипник разрывает связь между втулкой панели и втулкой управления, поскольку втулка панели и, соответственно, панель, не должны вращаться.
После захвата кулачками-захватами фиксирующей клипсы продукта, продукт поворачивается за счет вращения вала двигателя (который вращается в постоянном режиме во время работы устройства), поскольку в момент захвата клипсы обеспечена достаточно жесткая связь между клипсой и валом двигателя, при этом фиксирующая клипса срезается концами Г-образных кулачков-захватов.
После прекращения воздействия на панель, под воздействием центробежных сил (т.к. вал двигателя не прекращает своего вращения) крепежная ось возвращается в исходное положение, освобождая при этом кулачки-захваты, которые готовы принять новую клипсу.
Для удержания поворота панели вокруг оси вращения вала двигателя целесообразно применять стопорные элементы, взаимодействующие с панелью или втулкой панели и выполненные, например, в виде фиксирующего ролика, жестко закрепленного относительно основания устройства, если отсутствует полный корпус, или же относительно корпуса (при его наличии).
Двигатель, с установленными на его валу втулкой вращения, втулкой управления, подшипником и панелью с втулкой панели могут быть размещены в корпусе. Для обеспечения возможности функционирования устройства (для обеспечения возможности внешнего воздействия на панель), для удобства обслуживания устройства корпус может иметь П-образную форму, при этом двигатель надо устанавливать у задней торцевой стенки корпуса, а панель при этом будет свободно размещена у открытого входа корпуса. Все стенки корпуса для удобства обслуживания устройства могут быть выполнены разъемными.
Заявляемое устройство является простым и надежным. Надежность работы устройства повышена за счет исключения из его конструкции сложной системы рычагов, тяг и пружин, склонных к перекашиванию, взаимному зацеплению, препятствующему свободному ходя тяг и рычагов. Простота конструкции устройства обеспечена существенным снижением конструктивных элементов.
Заявляемое изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен вид заявляемого устройства в поперечном (вертикальном) разрезе с закрытыми кулачками-захватами.
На фиг. 2 представлен вид заявляемого устройства в поперечном (вертикальном) разрезе с открытыми кулачками-захватами.
На фиг. 3 представлен вид заявляемого устройства в горизонтальном разрезе (вид сверху).
Позиции на чертежах:
1 – двигатель;
2 – вал двигателя;
3 – втулка вращения;
4 – панель;
5 – втулка панели;
6 – подшипник;
7 – втулка управления;
8 – пазы во втулке вращения;
9 – крепежная ось;
10 – Г-образные кулачки-захваты;
11 – выступы на боковых сторонах панели;
12 – лоток;
13 – продукт (батон колбасы);
14 – фиксирующая клипса;
15 – стопорный ролик;
16 – корпус;
17 – средняя часть панели;
18 - боковые стороны панели;
19 – сквозное отверстие в средней части панели;
20 – основание
21 – наружный выступ втулки панели.
Заявляемое устройство содержит двигатель 1, выходной вал 2 которого жестко соединен с втулкой 3 вращения. Вал 2 двигателя и втулка 3 вращения установлены соосно относительно друг друга. Втулка 3 вращения выполнена в виде стакана и открытой полостью обращена от двигателя 1. Устройство содержит П-образную панель 4, средняя часть 17 которой выполнена со сквозным отверстием 19 и размещена вертикально. При этом внутренняя полость панели 4 обращена к втулке 3 вращения. На концах боковых сторон 18 панели соосно с втулкой 3 вращения жестко закреплена втулка 5 панели. Для этого концы боковых сторон 18 панели снабжены выступами 11. На наружной поверхности втулки 3 вращения соосно с ней установлена втулка 7 управления. Втулка 7 управления установлена с возможностью продольного перемещения  вдоль наружной поверхности втулки 3 вращения, соответственно вдоль оси вала 2 двигателя и с возможностью вращения вокруг оси вала 2 двигателя. На наружной поверхности втулки 3 управления соосно с ней установлен радиально-упорный подшипник 6. При этом радиально-упорный подшипник 6 плотно размещен между втулкой 7 управления и втулкой 5 панели, которая поджимает подшипник 6 к втулке 7 управления. Втулка 5 панели удерживает подшипник 6, а также передает усилие через подшипник 6 на втулку 7 управления при внешнем воздействии на панель 4. Средняя часть панели 4 снабжена лотком 12, установленным ниже сквозного отверстия 19 панели. Во внутренней полости втулки 3 вращения размещена крепежная ось 9, на которой закреплены концы Г-образных кулачков – захватов 10, предназначенных для удержания фиксирующей клипсы 15 продукта 14. Кулачки 10 закреплены на крепежной оси 9 с возможностью поворота вокруг нее. Продольная ось крепежной оси 9 перпендикулярна оси вала 2 двигателя, совпадающей с осью вращения втулки 3 вращения и втулки 7 управления. Длина крепежной оси 9 больше наружного диаметра втулки 3 вращения с тем, чтобы крепежная ось 9 имела возможность выхода за пределы наружной поверхности втулки 3 вращения. Выходящие за пределы втулки 3 вращения концы крепежной оси 9 размещены в сквозных отверстиях (на чертеже не показаны), выполненных во втулке 7 управления. Крепежная ось 9 установлена с возможностью свободного перемещения вдоль оси вала 2 двигателя по сквозным пазам 8 (сквозные вырезы), выполненным на боковой поверхности втулки 3 вращения напротив друг друга и одновременно параллельно оси вращения вала 2 двигателя. Внутренний диаметр втулки 3 вращения и длина пазов 8 выбираются из условия обеспечения полного смыкания концов Г-образных кулачков-захватов 10 при конечном положении крепежной оси 9, наиболее близком к двигателю 1, занимаемом крепежной осью 9 при внешнем давлении на панель 4. Начальное положение крепежной оси 9, соответственно должно обеспечивать свободное положение концов Г-образных кулачков-захватов 10, при котором указанные концы кулачков-захватов 10 будут разомкнуты, т.е. расстояние между ними будет обеспечивать размещение фиксирующей клипсы 14 продукта 13. Двигатель 1 с установленными на его валу 2 втулкой 3 вращения, панелью, втулками управления и панели, подшипником, размещены в П-образном корпусе 16,  обращенном открытой полостью (входом) к панели 4. При этом двигатель 1 установлен у торцевой стенки корпуса 16. Корпус 16 может быть выполнен с разъемными стенками. Для удержания поворота панели 4 вокруг оси вращения вала 2 двигателя целесообразно применять стопорные элементы 15, взаимодействующие с панелью 4 или втулкой 5 панели. Взаимодействие стопорного элемента 15 с  панелью 4 или втулкой 5 панели может быть обеспечено посредством выступов 21, выполненных или на поверхности втулки 5 панели или на панели 4. Стопорный элемент 15 может быть выполнен, например в виде фиксирующего (стопорного) ролика 15, жестко закрепленного относительно корпуса 16 устройства (если он есть) или основания 20 (при отсутствии полного корпуса). Двигатель 1 целесообразно закрепить относительно основания 20 или корпуса 16 для предотвращения самопроизвольного перемещения двигателя 1 в процессе работы. Панель 4 может иметь в вертикальном сечении Г-образный профиль для облегчения ее конструкции.
Заявляемое устройств работает следующим образом.
Конец продукта 13 с фиксирующей клипсой 14 подается через отверстие 19 в панели 4 в пространство между свободными концами кулачков-захватов 10. При давлении на панель 4 она перемещается совместно со втулкой 7 управления и подшипником 6 по направлению к двигателю 1. При надавливании на панель 4 в процессе подачи продукта 13 усилие через втулку 5 панели и подшипник 6 передается втулке 7 управления, которая под воздействием такого усилия начинает перемещаться совместно с подшипником 6 и панелью 4 с втулкой 5 панели вдоль оси вала 2 двигателя, увлекая за собой кулачки-захваты 10, которые в результате частично размещаются внутри полости втулки 3 вращения. Внутренние габариты (внутренний диаметр) втулки 3 вращения ограничивают положение кулачков-захватов 10, которые в результате поворачиваются навстречу друг другу и в конечном положении концы кулачков-захватов 10 (остающиеся снаружи втулки 3 вращения)  смыкаются друг с другом, удерживая в таком положении фиксирующую клипсу 14 продукта. Наличие подшипника необходимо для обеспечения независимого от втулки 5 панели движения втулки 3 управления. Подшипник 6 разрывает связь между втулкой 5 панели и втулкой 3 управления, поскольку втулка 5 панели и, соответственно, панель 4, не должны вращаться. После захвата кулачками-захватами 10 фиксирующей клипсы 14 продукта, продукт 13 поворачивается за счет вращения вала 2 двигателя (который вращается в постоянном режиме во время работы устройства), поскольку в момент захвата клипсы 14 обеспечена достаточно жесткая связь между клипсой 14 и валом 2 двигателя, при этом фиксирующая клипса 14 срезается концами Г-образных кулачков-захватов 10. После прекращения воздействия на панель 4, под воздействием центробежных сил (т.к. вал 2 двигателя не прекращает своего вращения) крепежная ось 9 возвращается в исходное положение, перемещаясь от двигателя 1 к выходу втулки 3 вращения и освобождая при этом кулачки-захваты 10, которые готовы принять новую клипсу.