МАЛОГАБАРИТНЫЙ СТАНОК ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СЕМЯН
SMALL-SIZED MACHINE FOR SEED SEPARATION

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано на предприятиях консервной отрасли.
Недостатком этой установки являются ограниченные технологические возможности.
Известно устройство для выделения семян (А.с. СССР №1738235, кл. A23N 4/12, 1992), содержащее снабженный винтовой направляющей цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения, и установленный в нем полый перфорированный ротор, узел подачи воды, загрузочное и разгрузочное приспособления.
Недостатком этой установки являются ограниченные технологические возможности и недостаточная эффективность отделения семян.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для выделения семян (патент РФ №2467668, кл. A23N 4/12,1, опубл. 27.11.2012, бюл. 23), содержащее снабженный винтовой направляющей цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения и установленный в нем полый перфорированный ротор, узел подачи воды, загрузочное и разгрузочное приспособления.
Недостатком этой установки являются ограниченные технологические возможности и недостаточная эффективность отделения семян и большие габариты по длине.
Техническим решением является расширение технологических возможностей, повышение эффективности выделения семян, сокращение габаритов по длине.
Техническое решение достигается тем, что в малогабаритном станке для выделения семян, содержащем корпус и установленный в нем полый перфорированный ротор, узел подачи воды, загрузочное и разгрузочное приспособления, корпус выполнен в виде закрытого со всех сторон короба, с расположенными поярусно, друг под другом, и соединенными жестко в единую технологическую цепочку винтовыми пустотелыми перфорированными роторами, вибровозбудителем и упругими элементами, при этом винтовые пустотелые перфорированные роторы установлены поочередно друг под другом и выполнены в виде многозаходной винтовой перфорированной поверхности с винтовыми линиями по периметру и винтовыми канавками внутри ротора под углом 5°-45° к оси вращения ротора в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой перфорированной поверхности, расположенными внутри поперечного сечения ротора, смонтированы из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, перфорированной полосы одинаковой ширины, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней перфорированным поверхностям направленных в одну сторону под углом 5°-45° к оси вращения ротора винтовых линий и винтовых перфорированных поверхностей в виде карманов криволинейной формы, которые по периметру ротора могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней перфорированной поверхности, а узел подачи воды включает смонтированные внутри корпуса над каждым ротором три коллектора и шесть патрубков, по два из которых введены через стенки корпуса внутрь каждого из трех роторов, а разгрузочные приспособления изготовлены в виде склизов, смонтированных внутри корпуса под углом к горизонту и с перфорациями на участках склизов, размещенных внутри корпуса.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого малогабаритного станка для выделения семян.
Новизна обусловлена тем, что благодаря внутренним винтовым перфорированным поверхностям криволинейной формы по периметру ротора не только обеспечивается перемещение дробленных бахчевых от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении ротора, но и расширяются технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что перфорированная поверхность ротора выполнена из одной или более перфорированных полос, что расширяет технологические возможности и упрощает изготовление.
Новизна предложения обусловлена также тем, что перфорированная поверхность ротора изготовлена по периметру в виде многозаходной винтовой перфорированной поверхности с винтовыми канавками внутри и снаружи под углом 5°-45°, что обеспечивает уменьшение затрат энергии на перемещение дробленых бахчевых от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что благодаря тому что перфорированная поверхность ротора изготовлена по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри и снаружи под углом 5°-45° к продольной оси ротора в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой перфорированной поверхности, расположенными внутри ее поперечного сечения,  энергоемкость соударений дробленых плодов бахчевых повышается, расширяются технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, что ротор снабжен винтовыми канавками внутри под углом к его оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения ротора, что обеспечивает придание частицам дробленых плодов бахчевых сложного пространственного движения, нарушает стационарность их движения, обеспечивает самоочистку просеивающей поверхности ротора, сокращает габариты малогабаритного станка для выделения семян по длине, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что при одних и тех же диаметрах ротора известной конструкции и предлагаемой конструкции ротора, за счет наличия карманов криволинейной формы в виде полуокружностей частицы дробленых плодов бахчевых поднимаются значительно выше угла естественного откоса, что расширяет технологические возможности и повышает производительность выделения семян.
Новизна заключается в том, что благодаря криволинейным внутренним винтовым перфорированным поверхностям ротора векторы скорости движения частиц дробленых плодов бахчевых при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса выделения семян и расширяет технологические возможности.
Новизна усматривается в том, что ротор выполнен из одной перфорированной полосы, что упрощает изготовление и расширяет технологические возможности.
Новизна предложения заключается также в том, что внутри винтового ротора со сложной внутренней перфорированной поверхностью в виде сочетания двух криволинейных поверхностей в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения, что интенсифицирует не только процессы выделения семян, но и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что при одном и том же диаметрах ротора известной конструкции и предлагаемой конструкции станка в предлагаемой конструкции длина развертки диаметра ротора по периметру из-за волнистости ротора по периметру значительно больше, поэтому и путь прохождения частиц разрушенных плодов бахчевых по сравнению с известными конструкциями ротора значительно больше, что представляет возможность сократить габариты ротора малогабаритного станка для выделения семян, как по длине, так и по диаметру.
Новизна предложения заключается также в том, что по всему периметру перфорированной просеивающей поверхности ротора проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременное сжатие и расширение потоков частиц дробленых бахчевых в каждом сечение перфорированной поверхности, ее самоочистку, а значит, повышение производительности, эффективности, сокращение габаритов и расширение технологических возможностей.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что при работе вибровозбудителя частицы дробленых бахчевых, совершающие циркуляционное движение внутри поярусно друг под другом жестко закрепленных в вибрирующем корпусе перфорированных роторов в плоскостях, перпендикулярных их горизонтальным осям, получают дополнительное движение от внутренних перфорированных поверхностей криволинейной формы, что интенсифицирует выделение семян из дробленых бахчевых, повышает производительность, расширяет технические возможности и сокращает габариты по длине.
Новизна заключается также в том, что под воздействием возмущающих сил вибратора через стенки короба частицы дробленых бахчевых совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии роторов, при этом их винтовые перфорированные поверхности изменяют и придают дополнительно движение частицам дробленых плодов бахчевых, обеспечивают повышение производительности выделения семян, а также перемещают их от загрузки к выходным отверстиям.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что, так как частота движения частиц дробленых бахчевых в предлагаемой конструкции определяется не только частотой колебаний, создаваемой вибратором, но и количеством плоских элементов по периметру роторов, то такое их конструктивное оформление за счет увеличения количества плоских перфорированных элементов в каждом сечении ротора по периметру увеличивает частоту соударений частиц дробленых бахчевых между собой и с перфорированными стенками роторов, повышает производительность выделения, увеличивает технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление роторов позволяет обеспечить последовательное постепенное уплотнение и разряжение потоков частиц дробленых бахчевых и тыквы по мере их продвижения от загрузки к выгрузке, а также повысить эффективность выделения семян, расширяет технологические возможности.
Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений роторов изменяются по всей длине многократно от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения частиц дробленых бахчевых и тыквы, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что благодаря криволинейным внутренним винтовым перфорированным поверхностям роторов векторы скорости движения частиц дробленых бахчевых и тыквы при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса выделения семян и расширяет технологические возможности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображен малогабаритный станок для выделения семян, общий вид; на фиг. 2 - разреза А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - конструкция ротора, общий вид; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - перфорированная полоса с размеченными прямыми линиями сгиба; на фиг. 7 - перфорированная полоса, согнутая по прямым линиям сгиба; на фиг. 8 - аксонометрическая проекция перфорированной полосы, свернутой в цилиндрический виток.
Малогабаритный станок для выделения семян (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) состоит из средства для загрузки 1, средств для разгрузки семян 2, 3, 4 и вывода их за пределы агрегата, средства для разгрузки волокон и воды 5 и вывода их за пределы агрегата, средства для разгрузки разрушенных плодов 6 и вывода их за пределы агрегата, короба 7, установленного с помощью упругих элементов 8 на основании 9. В нижней части короба 7 смонтирован вибровозбудитель 10. Агрегат снабжен емкостями 11, 12, 13 для приема семян после выделения их из плодов бахчевых и тыкв, а также снабжен емкостью 14 для приема волокон и воды и емкостью 15 для приема разрушенных плодов. В коробе 7, выполненном закрытым со всех сторон, смонтированы друг под другом и соединены в единую технологическую цепочку верхний перфорированный ротор 16, средний перфорированный ротор 17, нижний перфорированный ротор 18. Для обеспечения транспортировки от загрузки к выгрузке плодов бахчевых и тыкв каждый из роторов 16, 17, 18 может быть смонтирован в коробе 7 под уклоном в 2°-5° в сторону выгрузки. При работе малогабаритного станка для выделения семян обеспечивается непрерывное перемещение дробленых плодов бахчевых и тыквы от загрузки к выгрузке.
Патрубок загрузочного устройства 1 вмонтирован в входное отверстие верхнего перфорированного ротора 16. Выходное отверстие 19 верхнего перфорированного ротора 16 закрыто крышкой 20, которая перекрывает одновременно и входное отверстие 21 среднего перфорированного ротора 17 и обеспечивает перемещение частиц дробленых плодов бахчевых и тыквы из верхнего перфорированного ротора 16 в нижележащий средний перфорированный ротор 17, а именно из выходного отверстия 19 верхнего перфорированного ротора 16 во входное отверстие 21 нижележащего среднего перфорированного ротора 17. Выходное отверстие 22 среднего перфорированного ротора 17 закрыто крышкой 23, которая перекрывает одновременно и входное отверстие 24 нижележащего третьего винтового ротора 18, обеспечивая передачу дробленых плодов бахчевых и тыквы из второго среднего ротора 17 в нижний перфорированный ротор 18. Под выходным отверстием 25 третьего перфорированного ротора 18 смонтировано разгрузочное устройство 6 для вывода за пределы малогабаритного станка для выделения семян разрушенных плодов в емкость 15. Для приема семян и вывода их за пределы малогабаритного станка под первым перфорированным ротором 16 смонтировано средство для выгрузки 2, под вторым перфорированным ротором 17 смонтировано средство для выгрузки 3, под третьим перфорированным ротором 18 смонтировано средство для выгрузки 4. Размеры ячеек перфораций роторов 16, 17, 18 больше максимального размера семян плодов, а размеры ячеек перфорированной части средства для разгрузи 2, 3, 4, закрепленных под углом к горизонту к стенкам короба 7, меньше минимального размера семян плодов. Поэтому при попадании на перфорированные участки средств для разгрузки 2, 3, 4 под воздействием вибрации и наклона семена выводятся за пределы станка в емкости 11, 12, 13, а волокна и вода стекают вниз и посредством средства для разгрузки волокон и воды 5 выводятся за пределы станка в емкость 14 для приема волокон и воды. Средства для разгрузки 2, 3, 4 выполнены в виде склизов под наклоном к горизонту, причем участки этих склизов 2, 3, 4 внутри короба 7 выполнены перфорированные, а за пределами корпуса 7 сплошные. Для вывода за пределы малогабаритного станка разрушенных плодов смонтировано разгрузочное устройство 6, которое их транспортирует в емкость 15.
Малогабаритный станок для выделения семян снабжен узлом подачи воды, включающим три коллектора 26, 27, 28 над каждым ротором 16, 17, 18 и шесть патрубков 29, 30, 31, 32, 33, 34.
Перфорированный ротор 16 (фиг. 4, фиг. 5) выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой перфорированной поверхности с винтовыми линиями по периметру и винтовыми канавками внутри перфорированного ротора 16 в виде карманов криволинейной формы под углом 5°-45° к оси вращения ротора 16 с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой перфорированной поверхности, расположенными внутри поперечного сечения перфорированного ротора 16. Перфорированный ротор 16 (фиг. 4, фиг. 5) изготовлен по крайней мере из одной перфорированной полосы 35, соединенной по продольным кромкам 36 (показаны на фиг. 4 штрихпунктирной линией) известными методами, например сваркой, с образованием по наружной и внутренней поверхностям винтовых линий (часть одной из винтовых линий на фиг. 4 показана утолщенной линией 37-38-39-40-41-42-43-44-45-46) и винтовых поверхностей (фиг. 5) криволинейной формы в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы 47, 48, 49, 50, 51, 52.
2
Перфорированная полоса 35 (фиг. 6, фиг. 7) согнута по прямым линиям 53 под одинаковыми углами β к кромкам 36 перфорированной полосы 35, размещенным друг от друга на расстояниях, равных длине развертки периметра криволинейных карманов, например для карманов 47, 48, 49, 50, 51, 52 на расстояниях L.
Перфорированная полоса 35 после сгиба (фиг. 7) свернута в цилиндрические витки (фиг. 8), соединенные друг с другом по продольным кромкам 36 известными методами, например сваркой, в перфорированный ротор 16.
Перфорированные роторы 17 и 18 изготовлены аналогичным образом, т.е. как и перфорированный ротор 16.
Направление винтовых линий каждого из поярусно ниже установленного винтового пустотелого ротора противоположно направлению винтовых линий смонтированного выше винтового пустотелого ротора. Например, направление винтовых линий ротора 17 противоположно направлению винтовых линий ротора 16, а направление винтовых линий ротора 18 противоположно направлению винтовых линий ротора 17 (фиг. 1). Поэтому при работе малогабаритного станка для выделения семян обеспечивается непрерывное перемещение дробленых плодов бахчевых от загрузки к выгрузке.
Малогабаритный станок для выделения семян работает следующим образом.
Посредством загрузочного устройства 1 внутрь верхнего ротора 16 беспрерывно загружаются дробленые бахчевые, например тыква, и непрерывно посредством трех коллекторов и шести патрубков подаются внутрь роторов и корпуса 7 потоки воды. Под воздействием возмущающих сил перфорированных роторов 16, 17, 18 частицам дробленых бахчевых и потокам воды передаются возмущающие силы. Частицы дробленых бахчевых и потоки воды под воздействием этих возмущающих сил под влиянием вибрации совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии роторов 16, 17, 18.  Винтовые перфорированные стенки криволинейной формы роторов 16, 17, 18 изменяют и придают дополнительные движения частицам дробленых бахчевых и потокам воды и обеспечивают повышение производительности выделения из них семян, а также перемещают частицы дробленых бахчевых и потоков воды от загрузки к выходным отверстиям, например к выходному отверстию 19 ротора 16. По мере продвижения частиц дробленых бахчевых и потоков воды вдоль горизонтальной оси ротора 16 происходит выделение семян, и они через отверстия ротора 16 выводятся в средство для выгрузки 2 и далее за пределы агрегата для выделения семян. Под воздействием вибрации и с помощью крышки 20 частицы дробленых бахчевых и потоки воды перегружаются через отверстие 21 в нижележащий ротор 17, по периметру которого расположены винтовые линии, направление которых противоположно направлению винтовых линий верхнего ротора 16. С их помощью и под воздействием вибрации семена через отверстия ротора 17 выводятся в средство для выгрузки 3 и далее за пределы малогабаритного станка для выделения семян, а оставшиеся частицы дробленых бахчевых перемещаются к выходному отверстию 22 и посредством крышки 23 перемещаются через входное отверстие 24 во внутреннюю полость ротора 18. Под воздействием вибрации винтовых перфорированных стенок криволинейной формы и винтовых линий по периметру ротора 18 семена выводятся в средство для разгрузки 4 и далее за пределы малогабаритного станка для выделения семян, а разрушенные плоды и потоки воды перемещаются вдоль горизонтальной оси и через отверстие 25 и с помощью разгрузочного устройства 6 выводятся за пределы малогабаритного станка для выделения семян.
Технико-экономические преимущества изобретения возникают за счет наложения на сложное вращательное движение дробленых плодов от вибрации в плоскостях,  перпендикулярных горизонтальной оси перфорированных роторов, за счет дополнительного движения, придаваемого стенками криволинейной формы перфорированных роторов, что способствует прохождению семян через отверстия перфорированных стенок роторов и расширяет технологические возможности. В процессе перемещения дробленых плодов от загрузки к выгрузке их частицы совершают сложное пространственное движение, так как направление их движения под воздействием вибрации изменяется под воздействием стенок криволинейной формы перфорированных роторов, повышается производительность, интенсифицируется процесс выделения семян, расширяются технологические возможности.