ПРИВОД ДИСКОВОГО НОЖА, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ ХЛЕБОРЕЗАТЕЛЬНЫХ МАШИН
CIRCULAR KNIFE DRIVE, IN PARTICULAR FOR BREAD SLICERS

Изобретение относится к приводу дискового ножа, приводящему в действие вращающийся дисковый нож, установленный на кулисе с возможностью вращения и приводимый во вращение посредством первой двигательной установки, а посредством второй двигательной установки приводящему в действие кулису для перемещения дискового ножа в положение для резания.
Хлеборезательные машины, оснащенные дисковыми ножами, известны из практики. Все эти машины, из которых в порядке замещения следует назвать «ДИСКУС 500+», представленный в соответствующем проспекте фирмы «Трайф Машиненбау ГМБН» в Оберларе 57641 («Treif Maschinenbau GmbH» in 57641 Oberlahr), содержат станину машины, в которую встроен транспортировочный канал для хлеба. В положении резания вращающийся дисковый нож входит в транспортировочный канал и при этом движении разрезает хлеб. После этого дисковый нож снова выходит из транспортировочного канала для хлеба и проходит через пространство за пределами транспортировочного канала. В это время хлеб пододвигается к ножу на разрезаемую ширину, чтобы затем описанным образом снова быть разрезанным дисковым ножом. За пределами транспортировочного канала находится общий привод для вращения дискового ножа и для орбитального движения дискового ножа с заходом в транспортировочный канал и выходом из транспортировочного канала, содержащий, как правило, планетарную передачу.
Однако на практике часто случается, что из-за различия сортов хлеба с различными консистенциями и различными формами скорость установленной хлеборезательной машины при изменениях ассортимента приходится раздельно регулировать для вращения дискового ножа и орбитального движения дискового ножа.
В EP 0612593 В1 раскрыта хлеборезка с разной толщиной нарезки, которая выполнена в виде настольной хлеборезательной машины и в которой вращающийся дисковый нож закреплен на кулисе, выполняющей колебательное движение. При этом первый приводной двигатель посредством вала приводит во вращение дисковый нож, а второй приводной двигатель посредством скобы – кулису. Для приведения кулисы с установленным на ней с возможностью вращения дисковым ножом в положение для резания дополнительно необходимы контрольное устройство и контактный выключатель. Орбитальное движение кулисы, несущей дисковый нож, невозможно, поскольку вследствие ограниченной конструктивной высоты настольной машины оказывается недостаточно места для обращения кулисы с дисковым ножом. Кроме того, хлеборезка имеет сложную конструкцию, и постоянной скорости во время колебательного движения кулисы не достигается.
В DE 202005006834 U1 описан транспортировочный канал для резания пищевых продуктов, в котором вращающийся дисковый нож описанным образом приводится в действие планетарной передачей, так что дисковый нож одновременно движется по круговой орбите. При этом планетарная передача приводится в действие одним единственным приводным двигателем, так что никакого отдельного регулирования скорости для вращения дискового ножа и кругового движения кулисы не производится.
В DE 102011010935 А1 описан привод дискового ножа в хлеборезательной машине, содержащий приводимый во вращение через свой центр, установленный на кулисе вращающийся дисковый нож, перемещаемый между двумя крайними положениями. По достижении положения для резания начинает работать приводной привод, который одновременно приводит во вращение свой приводной вал и кривошипно-шатунный механизм. В результате с помощью нижней шестерни для зубчатого ремня, зубчатого ремня и верхней шестерни для зубчатого ремня на кулисе приводится во вращение дисковый нож, а дисковый нож посредством кулисы из своего нижнего крайнего положения одновременно пододвигается к хлебу. По достижении дисковым ножом верхнего крайнего положения направление движения кулисы с помощью кривошипно-шатунного механизма изменяется на противоположное, и дисковый нож снова приходит в свое нижнее крайнее положение. При этой операции не возможны ни орбитальное движение кулисы, несущей дисковый нож, ни раздельное регулирование скоростей вращения дискового ножа и кругового движения кулисы.
В основу изобретения положена задача создания привода дискового ножа в хлеборезательных машинах, в котором возможно раздельное регулирование вращения и орбитального движения дискового ножа, установленного на кулисе, и в котором скорость во время орбитального движения дискового ножа является постоянной.
Эта задача решается с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения. Применение показано в пункте 12 формулы изобретения.
Варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Задача согласно изобретению решается тем, что предусмотрена передача, в которой первое двигательное устройство приводит во вращение вал дискового ножа с удерживаемым на нем дисковым ножом, а второе двигательное устройство посредством вала кулисы вращает кулису. В то же время вал кулисы закреплен в центре тяжести кулисы, а на расстоянии относительно нее с возможностью вращения установлен на кулисе вал дискового ножа. Благодаря такой системе как вал кулисы с удерживаемой на нем кулисе, так и ведущая шестерня для привода дискового ножа, установлены на первой оси вала передачи конгруэнтно. Вследствие этого вращение дискового ножа, а также орбитальное движение кулисы осуществляются посредством этой первой оси вала, благодаря чему число оборотов вала дискового ножа и тем самым дискового ножа является функцией разности скоростей первого, а также второго двигательного устройства. Таким образом, для установления дискового ножа в положение для резания возможно раздельное регулирование скоростей вращения дискового ножа и орбитального движения кулисы, и, несмотря на это, во время орбитального движения дискового ножа, установленного на кулисе, всегда достигается постоянство скорости вращения дискового ножа.
В передаче предусмотрены ведущая и ведомая шестерни, выполненные в виде косозубчатых цилиндрических шестерен и спаренные друг с другом с геометрическим замыканием, так что они находятся в зацеплении друг с другом. В случае косозубчатых шестерен зубья расположены под углом к осям шестерен, а в паре шестерен два или несколько зубьев всегда контактируют одновременно. Благодаря косозубчатому зацеплению обе шестерни вследствие постепенного зубчатого зацепления вращаются более плавно, чем шестерни с прямозубым зацеплением, и они могут передавать большие усилия, поскольку площадь прилегания боковых поверхностей их зубьев больше. Возникающие при этом аксиальные силы, разводящие шестерни в сторону друг от друга, воспринимаются соответствующей опорой. При этом обе оси валов ведущей, а также ведомой шестерни параллельны друг другу. Диаметры обеих шестерен определяют передаточное отношение для привода вала дискового ножа. Предпочтительная форма исполнения привода дискового ножа согласно изобретению имеет передаточное число повышающей передачи, т.е. ведомая шестерня выполняет больше оборотов, чем ведущая шестерня, так что передаточное число превышает 1,0.
Первое двигательное устройство содержит первый приводной двигатель, приводная ось которого посредством зубчатого ремня соединена с ведущей шестерней. Одновременно ведомая шестерня для передачи крутящего момента первой ведущей шестерни на дисковый нож соединена с валом дискового ножа. При этом на одном конце вала дискового ножа удерживается дисковый нож, а на противоположном конце вала дискового ножа зафиксирована ведомая шестерня.
Второе двигательное устройство содержит второй приводной двигатель, приводная ось которого для передачи крутящего момента второго приводного двигателя на кулису посредством второго зубчатого ремня соединена с валом кулисы. При этом на одном конце вала кулисы закреплена кулиса, а с противоположным концом вала кулисы взаимодействует второй зубчатый ремень.
Дисковый нож, предпочтительно, удерживается на валу дискового ножа посредством держателя с возможностью замены. Благодаря этому дисковый нож при износе зубьев или при необходимости замены на новый или на другой дисковый нож может быть заменен быстро и просто.
Валы дискового ножа и кулисы, одновременно образующие обе оси валов передачи для ведущей и ведомой шестерен, для восприятия аксиальной толкающей силы косозубчатых цилиндрических шестерен держатся на подшипниках качения. Дополнительно ведущая шестерня держится на подшипниках качения с возможностью вращения вокруг оси кулисы.
Особенно предпочтительно, чтобы привод дискового ножа согласно изобретению был установлен на основной опоре, так чтобы он мог просто встраиваться в станину хлеборезательной машины и аналогичным образом просто извлекаться в целях техобслуживания.
Предметом изобретения является также применение вышеописанного привода дискового ножа в хлеборезательных машинах для разрезания разных сортов хлеба удлиненной формы непрерывным способом. При этом хлеб удлиненной формы закладывается с одной стороны транспортировочного канала, непрерывно с тактовой частотой пропускается через транспортировочный канал и при этом пересекает участок разрезания дисковым ножом, а выходит нарезанным с противоположной стороны транспортировочного канала. При этом во время разрезания хлеба не происходит никаких задержек или простоев. Скорость нарезки составляет, например, до 600 ломтей в минуту и по требованию может плавно регулироваться.
Ниже изобретение на предпочтительных примерах выполнения поясняется со ссылкой на фигуры. При этом схематично показано:
фиг. 1 - предпочтительная форма выполнения привода дискового ножа согласно изобретению в изометрии,
фиг. 2 – привод дискового ножа в разрезе,
фиг. 3 – вид спереди привода дискового ножа.
На фиг. 1 схематично изображена предпочтительная форма выполнения привода 1 дискового ножа в изометрии согласно изобретению.
При этом предусмотрена передача 7, в которой первое двигательное устройство с помощью ведущей 8 и ведомой шестерни 9 приводит во вращение установленный с верхней стороны вал 12 дискового ножа с установленным на нем дисковым ножом 2. Первое двигательное устройство содержит первый приводной двигатель 3, приводной вал которого посредством зубчатого ремня 5 соединен с ведущей шестерней 8. Ведомая шестерня 9 для передачи крутящего момента первого приводного двигателя 3 на дисковый нож 2 дополнительно соединена с валом 12 дискового ножа. Ведущая 8 и ведомая шестерня 9 как косозубчатые цилиндрические шестерни спарены друг с другом для передачи силы с геометрическим замыканием.
Кроме того, передача 7 содержит второе двигательное устройство, приводящее во вращение (U) кулису 10 посредством вала 11 кулисы, установленного по центру. При этом второе двигательное устройство содержит второй приводной двигатель 4, приводной вал которого для передачи крутящего момента второго приводного двигателя 4 на кулису 10 посредством второго зубчатого ремня 6 соединен с осью 11 кулисы.
Дисковый нож 2 удерживается на валу 12 дискового ножа с возможностью замены с правой стороны с помощью держателя 13.
Привод 1 дискового ножа установлен на основной опоре 14.
На фиг. 2 привод 1 изображен в разрезе.
При этом показано параллельное расположение первой оси W1 ведущей шестерни 8 относительно второй оси W2 ведомой шестерни 9 передачи 7 для привода вала 12 дискового ножа, детально изображенной на фиг. 1. При этом ведущая шестерня 8 установлена на валу 11 кулисы с возможностью вращения, а ведомая шестерня 9 зафиксирована на валу 12 дискового ножа. На участке контакта ведущей шестерни 8 с ведомой шестерней 9 два зуба соприкасаются одновременно.
На конце вала 12 дискового ножа с правой стороны дисковый нож 2 посредством держателя 13 удерживается с возможностью замены, а на конце вала 12 дискового ножа с левой стороны ведомая шестерня 9 зафиксирована посредством резьбовых соединений. С концом ведущей шестерни 8 с левой стороны взаимодействует первый зубчатый ремень 5.
На конце вала 11 кулисы 10 с правой стороны последняя зафиксирована посредством резьбовых соединений, а с концом вала 11 кулисы с левой стороны взаимодействует второй зубчатый ремень 6.
Вал 11 кулисы и вал 13 дискового ножа, а также ведущая шестерня 8 держатся на нескольких подшипниках 15 качения.
На фиг. 3 изображен вид спереди привода 1 дискового ножа, причем по существу изображен дисковый нож 2 с кулисой 10.
Вал 11 кулисы закреплен в центре тяжести кулисы 10, так что дисковый нож 2 выполняет орбитальное движение (U) вокруг вала 11 кулисы. Вал 12 дискового ножа установлен на расстоянии относительно центра тяжести кулисы 10 с возможностью вращения на кулисе 10, причем дисковый нож 2 приводится во вращение (R) вокруг вала 12 дискового ножа.
Во время орбитального движения (U) вращающийся (R) дисковой нож 2 и кулиса 10 описывают вокруг вала 11 кулисы первую К1 и вторую круговую орбиту К2 соответственно. На участке между первой круговой орбитой К1 и второй круговой орбитой К2 расположен транспортировочный канал 17 с транспортируемым по нему хлебом 16. Вследствие этого вращающийся (R) дисковый нож 2 в положении для разрезания входит в транспортировочный канал 17 и нарезает хлеб 16, непрерывно транспортируемый по транспортировочному каналу 17 с тактовой частотой. Затем дисковый нож 2 снова выходит из транспортировочного канала 17 и проходит через пространство, расположенное за пределами транспортировочного канала 17.
Перечень позиций
1.
Привод дискового ножа
2.
Дисковый нож
3.
Первый приводной двигатель
4.
Второй приводной двигатель
5.
Первый зубчатый ремень
6.
Второй зубчатый ремень
7.
Передача
8.
Ведущая шестерня
9.
Ведомая шестерня
10.
Кулиса
11.
Вал кулисы
12.
Вал дискового ножа
13.
Держатель
14.
Основная опора
15.
Подшипник качения
16.
Хлеб
17.
Транспортировочный канал
К1
Первая круговая орбита
К2
Вторая круговая орбита
R
Вращение
U
Орбитальное движение
W1
Первая ось вала
W2
Вторая ось вала