МЯСНОЙ КУТТЕР
MEAT CUTTER

Изобретение относится к мясному куттеру, ножевой головке и куттеровочному ножу согласно ограничительной части первого пункта формулы изобретения.
Куттеры используют для переработки мяса путем тонкого измельчения и смешивания мясопродуктов, в частности в колбасном производстве. Мясные куттеры обычно имеют кольцевую чашу, в которой расположена вращающаяся ножевая головка, имеющая несколько ("множество") куттеровочных ножей. Кольцевая чаша вращается вокруг оси, перпендикулярной оси вращения ножевой головки, так что подлежащий обработке материал перемещается в рабочую зону ножевой головки за счет вращения кольцевой чаши.
Известны ножевые головки для мясных куттеров (DE 3735651 А1), в которых соответственно два куттеровочных ножа расположены в одной плоскости. Куттеровочные ножи этого типа обычно закрепляются болтами или т.п. на приводных дисках, которые их внутренним гексагональным профилем поворотно фиксированы на приводном валу с наружным гексагональным профилем куттера.
Кроме того, на рынке известны мясные куттеры с ножевыми головками, в которых ножи закреплены на круглом валу посредством шпоночных канавок и направляющих шпонок. В коммерчески доступных ножевых головках используется также имеющий форму звезды профиль вала, имеющий два смещенных относительно друг друга гексагональных профиля.
Расположение двух ножей в одной плоскости обеспечивает преимущество симметричности. Поскольку ножевые головки вращаются в мясных куттерах с очень высокими скоростями, то в принципе предпочтительно предотвращать дисбаланс, поэтому обычно используют два взаимно противоположных ножа в одной плоскости.
В традиционных ножах куттера указанного типа, форма основания ножа и его крепление являются проблематичными, поскольку в результате нагрузки, испытываемой ножами при ускорении и обработке материала в мясном куттере, могут возникать очень большие усилия и обусловленные ими напряжения. Эти проблемы и меры для решения этих проблем описаны, например, в публикации DE 102004023644.
Для всех известных куттеровочных ножей принцип крепления, например посредством болтов на смежных в осевом направлении приводных дисках, усложняет сборку и разборку и требует наличия различных деталей. Кроме того, использование таких болтов или т.п. представляет потенциальную опасность при сборке и разборке куттеровочных ножей.
Задача настоящего изобретения состоит в создании мясного куттера, ножевой головки и соответствующих куттеровочных ножей, в которых устранены или уменьшены указанные недостатки.
Исходя из мясного куттера, упомянутого выше типа, поставленная задача решается отличительными признаками первого пункта формулы изобретения.
Признаки, приведенные в зависимых пунктах формулы изобретения, обеспечивают предпочтительные варианты выполнения и модификации изобретения.
В соответствии с этим мясной куттер или его ножевая головка и соответствующий куттеровочный нож характеризуются тем, что основание куттеровочного ножа имеет зубчатую структуру, направленную к приводному валу и имеющую выступы и углубления, посредством которой режущий нож можно позиционировать поворотно фиксированным образом в совместимой с ней зубчатой структуре на сторонах приводного вала посредством насаживания в осевом направлении.
В результате такой меры сборка и разборка режущего ножа выполняется намного проще. Нет необходимости удаления каких-либо зажимных элементов, таких как ножевые болты или зажимные винты. Соответствующий оператор может захватывать двумя руками подлежащие сборке или разборке ножи и устанавливать их с надежной плотной посадкой или удалять их из этой плотной посадки. Это обеспечивает значительные преимущества относительно безопасности работы.
Дополнительно к этому, в соответствующей конкретной конфигурации уменьшается сложность изготовления, поскольку конфигурация установочных элементов для зажимных болтов, зажимных винтов или т.п., а также соответствующие конструктивные меры можно заменить более простыми конструкциями.
В этой связи следует отметить, что зубчатая структура может быть расположена на окружности приводного вала таким образом, что после совмещения зубчатых структур посредством насаживания ножа в осевом направлении нож фиксируется не только относительно поворота, но также относительно перемещения в радиальном направлении.
Предпочтительно, в ножевой головке по изобретению предусмотрены, по меньшей мере, два куттеровочных ножа, расположенные в одной плоскости. Такое расположение обеспечивает концентричное движение без большого дисбаланса, что уменьшает нагрузку на приводной вал.
В варианте выполнения изобретения два куттеровочных ножа, расположенные в одной плоскости, выполнены в виде двойного ножа. Двойной нож, в котором основания ножей интегрально соединены друг с другом в центре, является более жестким и более сложным в обращении, чем одинарный нож, за счет большей массы и острых режущих кромок, которые имеются на обеих сторонах. Однако закрепление таких ножей по изобретению в свою очередь облегчает обращение и улучшает рабочую безопасность, так что двойной нож в этом варианте выполнения проще и надежней использовать, чем в обычных мясных куттерах.
Однако в предпочтительном варианте выполнения предусмотрены два отдельных куттеровочных ножа, которые лежат противоположно друг другу в одной плоскости. За счет этого обеспечивается более простое и надежное обращение с отдельным ножом, в то время как одновременно дополнительно обеспечиваются указанные выше преимущества по изобретению.
Зубчатая структура по изобретению на сторонах приводного вала, совмещаемая с зубчатой структурой режущего ножа, может быть выполнена, например, непосредственно в приводном валу.
С другой стороны, в предпочтительном варианте выполнения предусмотрен установочный элемент между основанием ножа и приводным валом, имеющий зубчатую структуру, совмещаемую с зубчатой структурой ножей. Посредством такого установочного элемента, который соответственно расположен в радиальном направлении между основанием ножа и приводным валом, крепление по изобретению ножа можно также использовать в обычных мясных куттерах, в которых приводной вал имеет гексагональный профиль, или же в других мясных куттерах. В частности, возможно также переоборудование без проблем уже работающих куттеров посредством такого установочного элемента.
При этом установочный элемент может быть выполнен, например, в виде втулки, которая продолжается в осевом направлении через множество плоскостей для ножей. Такая втулка обеспечивает то преимущество, что на приводной вал необходимо устанавливать лишь один установочный элемент перед посадкой ножей, и тем самым обеспечивается зубчатая структура для фиксации множества ножей в различных плоскостях в одной рабочей операции.
В другом варианте выполнения установочный элемент выполнен в виде установочного диска для одной плоскости для ножей. Этот вариант выполнения обеспечивает преимущество в конструкции ножевой головки. Таким образом, например, два ножа, расположенные в одной плоскости, можно закреплять на установочном диске, например посредством зажимов, болтов и/или винтов. Такое крепление служит в данном случае в качестве помощи при сборке, т.е. затем весь блок, содержащий два ножа и установочный диск, можно просто устанавливать на приводной вал. Соединение, фиксированное от поворота между установочным диском и приводным валом, может быть реализовано обычным образом, например через внутренний гексагональный профиль или круглый профиль со шпоночными канавками и направляющей шпонки.
Предпочтительно, установочный профиль снабжен внутренним гексагональным профилем и/или канавкой для соединения поворотно фиксированным образом посредством направляющей шпонки, так что зубчатую структуру по изобретению, как указывалось выше, можно использовать в коммерчески доступных и, в частности, существующих мясных куттерах.
В одном специальном варианте выполнения, по меньшей мере, зубчатая структура на сторонах приводного вала выполнена с равномерным распределением по окружности. Это является предпочтительным, в частности, если используется установочная втулка для выполнения зубчатой структуры на стороне привода, поскольку при равномерном распределении по окружности можно обеспечивать желаемое угловое смещение между плоскостями отдельных ножей без дополнительных мер посредством насаживания ножей в желаемом угловом положении.
Зубчатая структура предпочтительно выполнена так, что обеспечивается равномерный шаг по наружной окружности или в угловом диапазоне в 360°. Благодаря этому угловой шаг, задаваемый отдельными зубцами и/или отдельными промежутками в зубчатой структуре, укладывается полностью в полный окружной угол в 360°, или же полный окружной угол в 360° составляет кратное целое углового шага. При такой конструкции возможно равномерное смещение на один или несколько угловых шагов куттеровочных ножей в конструкции ножевой головки.
Обнаружено, что для шага зубчатой структуры предпочтительно иметь угловой размер около 15°. При таких интервалах возможны различные угловые положения с шагом 15°, например с угловым смещением 30°, 45° или 60° между отдельными плоскостями ножей. Дополнительно к этому, такой шаг зубчатой структуры обеспечивает достаточное количество взаимозапирающихся структурных элементов для обеспечения работы устройства по изобретению.
При этом основания ножей могут иметь также равномерное распределение по окружности зубчатой структуры в угловом диапазоне, который они перекрывают. Однако это не обязательно. Крепление по изобретению можно также обеспечивать, когда основания ножей имеют две или более зон с зубчатой структурой, которые разнесены по окружности. Между ними могут быть предусмотрены окружные части в основаниях ножей, которые не участвуют в фиксации и имеют, например, гладкую окружную поверхность. Зубцы, которые не распределены по всему окружному пути, могут в определенных применениях облегчать сборку и разборку в осевом направлении, поскольку в этом случае необходимо смещать меньше зубцов относительно друг друга.
Когда зубчатые структуры вводятся в зацепление друг с другом в осевом направлении, то для обеспечения не только надежного торсионного закрепления, но также одновременно фиксации в радиальном направлении, необходимо в любом случае выбирать зубчатые структуры, имеющие соответственно больший угловой шаг и/или соответствующую конструкцию отдельных зубцов, так что после установки ножа в осевом направлении обеспечивается также фиксация в радиальном направлении, которая, в частности, способна также поглощать центробежные силы, создаваемые при вращении ножевой головки.
Радиальную фиксацию такого вида можно обеспечивать, например, посредством отдельных зубцов зубчатой структуры, выполненных так, что они, по меньшей мере, частично поднутрены в радиальном направлении. В зубчатой структуре, имеющей отдельные поднутренные зубцы, радиальная фиксация осуществляется посредством каждого отдельного зубца. Следовательно, этот вариант выполнения обеспечивает повышенную стабильность относительно радиально действующих центробежных сил.
Однако радиальная фиксация возможна также посредством неподнутренных отдельных зубцов. Однако в этом случает необходимо выбирать для расположения зубчатых структур такой угловой диапазон, в котором радиальная фиксация обеспечивается за счет взаимодействия между разнесенными зубцами. В случае проходящих в радиальном направлении зубцов, имеющих параллельные боковые поверхности, выполненные с неподнутренной формой отдельного зубца, это обеспечивается, например, посредством двух отдельных зубцов, если, по меньшей мере, две боковые поверхности зубцов образуют путь, сходящийся в направлении приводного вала.
Однако для увеличения радиальных удерживающих сил в этом случае целесообразно обеспечить зубчатую структуру в краевых зонах основания ножа, т.е. там, где зубчатые структуры лежат противоположно друг другу под очень большим углом, приближающимся к 180°.
Предпочтительно, дополнительно предусмотрены одна или более распорных шайб в осевом направлении для аксиального смещения различных плоскостей для ножей. За счет осевого расположения ножей обеспечивается правильная конструкция с желаемым смещением в осевом направлении ножей. Распорные шайбы могут иметь в данном случае на внутренней стороне круговое углубление, поскольку они не должны взаимодействовать с зубчатой структурой, например установочной втулки.
В варианте выполнения для аксиального крепления ножевой головки на приводном валу дополнительно предусмотрены устанавливаемое первым упорное кольцо и/или запирающее кольцо. Эти кольца, которые могут быть фиксированы, например зажаты или привинчены, обеспечивают, с одной стороны, осевое позиционирование ножевой головки и, дополнительно к этому, совпадение различных плоскостей собранной ножевой головки в осевом направлении.
Предпочтительно, распорные шайбы, устанавливаемое первым упорное кольцо и/или запирающее кольцо снабжены снижающей вес структурой, например вырезами в материале, для снижения общего веса ножевой головки.
Посредством зубцов по изобретению можно также обеспечивать плоскости для ножей, имеющих лишь один куттеровочный нож. Это является предпочтительным, например, в зоне втягивания подлежащего обработке материала, с целью улучшения втягивания материала в ножевую головку и предотвращения застревания материала. Этот отдельный нож можно выполнять конструктивно идентичным другим куттеровочным ножам. Однако, с другой стороны, можно также снабжать отдельный нож такого вида основанием ножа, которая полностью использует зубцы на сторонах приводного вала, т.е. полностью охватывает приводной вал.
Ниже приводится подробное пояснение изобретения на примере двух служащих в качестве иллюстрации вариантов выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
Фиг.1 - куттеровочный нож по изобретению в изометрической проекции;
Фиг.2 - плоскость для ножа ножевой головки по изобретению для мясного куттера, на виде сверху;
Фиг.3 - ножевая головка, выполненная частично с одной плоскостью для ножей, в изометрической проекции;
Фиг.4 - три крепежных элемента по изобретению для куттеровочных ножей в ножевой головке, в разнесенной изометрической проекции;
Фиг.5 - установочный элемент с зубчатой структурой в увеличенном масштабе, на виде с торца; и
Фиг.6 - альтернативный вариант выполнения установочного элемента с зубчатой структурой, на виде с торца.
На Фиг.1 показан куттеровочный нож 1, имеющий основание 2 ножа и три режущие кромки 3, 4, 5, расположенные под углом друг к другу. Основание 2 ножа имеет прямой край 6 и полукруглую выемку 7. На периферийной стороне в выемке 7 имеется зубчатая структура 8, содержащая выступы или зубцы 9 и углубления или промежутки 10.
Посредством зубчатой структуры 8 куттеровочный нож 1 можно закреплять на приводном валу.
На Фиг.2 показано на виде сверху расположение плоскости для ножа на приводном валу мясного куттера. Два куттеровочных ножа 11, 12, которые могут быть выполнены, например, подобно ножу 1, соответственно имеют основание 2, описанное выше в связи с Фиг.1.
Основания 2 соединены посредством своих зубчатых структур 8 с установочным элементом 13, при этом установочный элемент 13 может быть выполнен в виде втулки или диска. Установочный элемент 13 имеет в свою очередь зубчатую структуру 14 с зубцами 15 и промежутками 16, совмещающимися с зубчатой структурой 8.
На внутренней стороне установочный элемент 13 снабжен гексагональным профилем 17, который выполнен так, чтобы совмещаться с соответствующим наружным гексагональным профилем 18 приводного вала 19.
Посредством гексагональных профилей 17, 18 установочный элемент 13 устанавливается поворотно фиксированным образом на приводном валу 19. Установочный элемент 13 насаживается на приводной вал 19 в осевом направлении, т.е. перпендикулярно плоскости чертежа. Затем два куттеровочных ножа 11, 12 можно вводить их основаниями 2 также в осевом направлении, т.е. перпендикулярно плоскости чертежа, в показанное положение установки, в результате чего зубцы 9 зубчатой структуры 8 основания 2 ножа входят в промежутки 16 зубчатой структуры 14 установочного элемента 13, и наоборот, т.е. зубцы 15 установочного элемента 13 входят в промежутки 10 оснований 2 ножей.
На Фиг.3 показана в изометрической проекции частично собранная ножевая головка.
Приводной вал 19, который в зоне ножевой головки имеет наружный гексагональный профиль 18, снабжен устанавливаемым первым упорным кольцом 20, которое служит в качестве осевого стопора для ножевой головки. В показанном на Фиг.2 варианте выполнения установочный элемент является установочной втулкой 21, которая имеет осевую длину, проходящую через несколько плоскостей для ножей. Установочная втулка 21 имеет внутренний гексагональный профиль 17, так что ее можно устанавливать, как указано выше, поворотно фиксированным образом на наружном гексагональном профиле 19 приводного вала 19.
На наружной окружности установочная втулка 21 имеет зубчатую структуру 14 в соответствии с вариантом выполнения, показанным на Фиг.2. Куттеровочные ножи 11, 12 показаны в уже установленном положении после насаживания на установочную втулку 21 в осевом направлении А.
Как следует из Фиг.3, другие плоскости для ножей могут быть созданы посредством дополнительных куттеровочных ножей и, при необходимости, распорных шайб, просто надеваемых на установочную втулку 21. В показанных зубчатых структурах 8, 14 угловое смещение отдельных плоскостей ножей может быть реализовано без дополнительных мер и без проблем внутри объема возможностей шага между зубцами.
На Фиг.4 показаны три структурных элемента другого варианта выполнения, а именно устанавливаемое первым прижимное кольцо 22, установочный диск 23, а также куттеровочные ножи 24, 25, основания 26 которых снабжены зубчатой структурой 26, состоящей из зубцов 27 и промежутков 28, аналогично указанной выше зубчатой структуре. Конструкция структурных элементов в показанном на Фиг.4 варианте выполнения соответствует конструкции в показанном на Фиг.3 варианте выполнения, при этом в данном случае для каждой плоскости для ножей предусмотрен установочный диск 23.
На Фиг.5 показана на виде сверху часть установочной втулки 21, в которой, в частности, более подробно показан профиль зубцов 9 и промежутков 10. В частности, на этом чертеже видно параллельное выполнение боковых поверхностей 29, 30 зубцов 9 или промежутков 10. Это означает, что зубчатая структура 9, выполненная без затыловки отдельных зубцов, направлена радиально наружу.
На Фиг.6 показан на виде сверху другой установочный элемент 31, который может быть выполнен как в соответствии с установочным диском 23 в виде диска для одной плоскости для ножей или же в соответствии с установочной втулкой 21 в виде втулки для нескольких плоскостей для ножей. В этом варианте выполнения промежутки имеют полукруглую конфигурацию, так что боковые поверхности зубцов 33 имеют форму сегментов круга. Этот тип зубцов также обеспечивает простое выравнивание в радиальном направлении и не имеет поднутрения отдельных зубцов.
В противоположность этому форма зубчатой структуры, согласно Фиг.4, такова, что зубцы 35 имеют радиус, который приводит к затылованной форме отдельных зубцов.
Все показанные зубчатые структуры 8, 14, 26, 34 пригодны для образования по изобретению ножевой головки.
Эти зубчатые структуры обеспечивают не только надежное торсионное закрепление куттеровочных ножей 11, 12, 24, 25, но также радиальное удерживание. Это можно легко видеть, например, на Фиг.2. Даже при отдельных разнесенных зубцах, выполненных без поднутрения, например зубцах Y и R или других разнесенных зубцах, они взаимодействуют так, что куттеровочный нож 11 нельзя удалить в радиальном направлении с установочного элемента 13. Даже при коротком расстоянии между отдельными зубцами образуется эта радиальная фиксация за счет радиальной ориентации зубцов, как только, по меньшей мере, две боковые поверхности зубцов основания 2 ножей сходятся в направлении приводного вала.
При этом радиальное удерживание может быть улучшено посредством поднутрения отдельных зубцов и промежутков, например в соответствии с зубцами 35 и промежутками 36.
В показанных в качестве иллюстрации вариантах выполнения зубчатые структуры равномерно распределены по окружности приводного вала 19. Это имеет то преимущество, что можно обеспечивать любую выбранную угловую установку внутри сетки размеров зубцов без дополнительных мер, при этом можно устанавливать любое угловое смещение в сетке деления зубцов установочного элемента 13, например с сеточным углом 15°.
Однако в принципе возможна также конструкция, в которой зубцы распределены не по всему окружному пути, а лишь в местах, действительно необходимых. При этом зубчатая структура установочного элемента 13, так же как зубцы оснований 2 ножей, могут быть выполнены различно от плоскости к плоскости относительно угловой установки. Для упрощения изготовления и сохранения большей свободы регулирования угла смещения зубцов без равномерного распределения по всей окружности целесообразно выполнять установочный элемент 13 с зубцами по всей окружности, если это необходимо, с выполнением зубчатой структуры 9 оснований 2 ножей прерывистой.
В любом случае существенным является то, что зубчатая структура предусмотрена на основаниях ножей и на сторонах приводного вала 19, что позволяет закреплять куттеровочные ножи 11, 12 их основаниями поворотно фиксированным образом на приводном валу 19 посредством совместимых зубчатых структур 8, 14 посредством насаживания в осевом направлении.
Перечень позиций
1. Нож куттера.
2. Основание ножа.
3. Режущая кромка.
4. Режущая кромка.
5. Режущая кромка.
6. Край.
7. Выемка.
8. Зубчатая структура.
9. Зубец.
10. Промежуток.
11. Куттеровочный нож.
12. Куттеровочный нож.
13. Установочный элемент.
14. Зубчатая структура.
15. Зубец.
16. Промежуток.
17. Внутренний гексагональный профиль.
18. Наружный гексагональный профиль.
19. Приводной вал.
20. Устанавливаемое первым упорное кольцо.
21. Установочная втулка.
22. Устанавливаемое первым упорное кольцо.
23. Установочный диск.
24. Куттеровочный нож.
25. Куттеровочный нож.
26. Зубчатая структура.
27. Зубец.
28. Промежуток.
29. Боковая поверхность.
30. Боковая поверхность.
31. Установочный элемент.
32. Промежуток.
33. Зубец.
34. Зубчатая структура.
35. Зубец.
36. Промежуток.