Устройство для выделения семян
SEED SEPARATION DEVICE

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано на предприятиях консервной отрасли.
Известно устройство для выделения семян (патент РФ №2467668, кл. A23N 4/12, опубл. 27.11.1012, бюл. №33), содержащее снабженный винтовой направляющей цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения и установленный в нем полый перфорированный ротор, узел подачи воды, загрузочное и разгрузочное приспособления, ротор выполнен в виде пустотелой перфорированной цилиндрической многозаходной винтовой рубашки, изготовлен из не менее трех перфорированных полос прямоугольной формы одинаковой ширины по всей длине полос, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке и снабжен приемным винтовым приспособлением, изготовленным в форме пустотелой перфорированной конической многозаходной винтовой рубашки, выполненной из не менее трех перфорированных полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине приемной части, скрученных в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии перфорированной полосы и изогнутых, по винтовой линии, в поперечном направлении, на конической оправке.
Недостатком этого устройства являются ограниченные технологические возможности, сложность изготовления, недостаточная эффективность отделения семян и производительность.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для выделения семян (патент РФ №2551158, кл. A23N 4/12, опубл. 20.05.1015, бюл. №14), содержащее снабженный винтовой направляющей цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения и смонтированный в нем полый перфорированный ротор, изготовленный в виде многозаходной винтовой перфорированной поверхности, выполненной из одной перфорированной полосы одинаковой ширины, согнутой в цилиндрические витки, соединенные по продольным кромкам с образованием по наружной и внутренней поверхности ротора направленных в одну сторону под углом 10-70° к его продольной оси винтовых линий и винтовых перфорированных поверхностей в виде карманов криволинейной формы, при этом карманы по периметру имеют различную форму и размеры, а расстояние между линиями сгиба полосы равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней поверхности перфорированного ротора, узел подачи воды, загрузочное и разгрузочное приспособления.
Недостатком этого устройства являются ограниченные технологические возможности, сложность изготовления, недостаточная эффективность отделения семян и производительность.
Техническим решением является расширение технологических возможностей, упрощение изготовления, повышение эффективности отделения семян и производительности.
Техническое решение достигается тем, что в устройстве для выделения семян, содержащем снабженный винтовой направляющей цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения и смонтированный в нем полый перфорированный ротор, изготовленный в виде многозаходной винтовой перфорированной поверхности, выполненной из одной перфорированной полосы одинаковой ширины, согнутой в цилиндрические витки, соединенные по продольным кромкам с образованием по наружной и внутренней поверхности ротора направленных в одну сторону под углом 10-70° к его продольной оси винтовых линий и винтовых перфорированных поверхностей в виде карманов криволинейной формы, при этом карманы по периметру имеют различную форму и размеры, а расстояние между линиями сгиба полосы равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней поверхности перфорированного ротора, узел подачи воды, загрузочное и разгрузочное приспособления; перфорированный ротор изготовлен из перфорированных секций с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом, с образованием по периметру перфорированного ротора перфорированных поверхностей ломанной формы, при этом перфорированные секции смонтированы из двух перфорированных подсекций, выполненных из трех и более пар поочередно соединенных между собой боковыми сторонами не менее трех равнобедренных перфорированных трапеций и не менее трех равнобедренных перфорированных треугольников, при этом боковые стороны перфорированных треугольников и перфорированных трапеций равны друг другу, а их основания расположены в разные стороны, причем перфорированные подсекции соединены между собой большими основаниями перфорированных трапеций с образованием перфорированных секций, а перфорированные секции соединены между собой так, что основания равнобедренных перфорированных треугольников и основания равнобедренных перфорированных трапеций одной перфорированной секции присоединены к основанию равнобедренных перфорированных треугольников и основаниям равнобедренных перфорированных трапеций второй секции, причем внутри перфорированного ротора смонтирована пружина волнообразной формы с круглым сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого устройства для выделения семян.
Новизна обусловлена тем, что перфорированный ротор изготовлен из перфорированных секций с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, это обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков сырья, что повышает интенсивность и производительность, расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что перфорированный ротор изготовлен из перфорированных секций с образованием внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом и созданием по периметру перфорированного ротора не менее шести перфорированных поверхностей ломанной формы, что повышает производительность, расширяет технологические возможности.
Кроме того, новизна обусловлена тем, что перфорированные секции смонтированы из двух перфорированных подсекций, выполненных из трех и более пар поочередно соединенных между собой боковыми сторонами не менее трех равнобедренных перфорированных трапеций и не менее трех равнобедренных перфорированных треугольников, при этом боковые стороны перфорированных треугольников и перфорированных трапеций равны друг другу, а их основания расположены в разные стороны, причем перфорированные подсекции соединены между собой большими основаниями перфорированных трапеций с образованием перфорированных секций, а перфорированные секции соединены между собой так, что основания равнобедренных перфорированных треугольников и основания равнобедренных перфорированных трапеций одной перфорированной секции присоединены к основанию равнобедренных перфорированных треугольников и основаниям равнобедренных перфорированных трапеций второй секции, таким образом, элементы, из которых собран перфорированный ротор, смонтированы под некоторыми углами друг к другу, поэтому интенсивность обработки возрастает, так как эти элементы, работая как полки захватывают порции сырья и направляют их навстречу друг другу, нарушая, таким образом, стационарность их движения, обеспечивая не только дробление плодов, бахчевых и отделение семян от массы плодов, но и перемещение сырья от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность и производительность, расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, что перфорированный ротор изготовлен из одних лишь одинаковых равнобедренных перфорированных трапеций и одинаковых равнобедренных перфорированных треугольников, что упрощает изготовление и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение перфорированного ротора имеет форму многоугольника, площадь и количество сторон которого по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие масс сырья что увеличивает интенсивность смешивания и энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности, повышает производительность.
Новизна заключается также в том, что по периметру перфорированного ротора образованы перфорированные поверхности ломанной формы из плоских элементов различной формы и размеров, что обеспечивает не только нарушение стационарности потоков сырья, но и расширение технологических возможностей, упрощение изготовления, повышение эффективности отделения семян и производительности.
Новизна состоит в том, что внутри перфорированного ротора смонтирована пружина волнообразной формы, которая не только обеспечивает перемещение сырья от загрузки к выгрузки, но и нарушает стационарность его движения, что расширяет технологические возможности, повышает эффективность отделения семян и производительность.
Новизна состоит также в том, что пружина волнообразной формы с круглым сечением витков оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, что расширяет технологические возможности, повышает эффективность отделения семян и производительность.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображено устройство для выделения семян, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; фиг. 3 - перфорированный ротор, общий вид; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - перфорированный ротор наглядное изображение.
Предлагаемое устройство для выделения семян содержит четыре роликовые опоры 1, на которых установлены круговые обечайки 2 и 3, в которых закреплен сетчатый корпус 4 цилиндрической формы с коаксиально и жестко смонтированным в нем известными средствами перфорированным полым ротором 5. Приемное винтовое приспособление 6 жестко скреплено с ротором 5 известными методами. Размеры ячеек перфораций ротора 5 и приемного приспособления 6 больше максимального размера семян плодов, а размеры ячеек сетчатого корпуса 4 меньше минимального размера семян плодов. Корпус 4, а с ним и полый ротор 5 с приемным приспособлением 6 вращаются с помощью привода 7. Устройство снабжено узлом подачи воды, включающим коллектор 8 и два патрубка 9, а также загрузочной воронкой 10 для загрузки сырья, разгрузочным лотком 11 для приема разрушенных плодов, разгрузочным лотком 12 для приема семян, а также поддоном 13 для сбора волокон и воды. Для сбора и транспортировки семян в разгрузочный лоток 13 внутри корпуса 4 смонтированы винтовые направляющие 14. Перфорированный ротор 5 с жестко прикрепленным к нему приемным приспособлением 6 смонтированы жестко с цилиндрическим корпусом 4 стяжками 15. Внутри перфорированного ротора 5 смонтирована пружина 16 волнообразной формы с круглым сечением витков.
Перфорированный ротор 5 собран из перфорированных секций 17, смонтированных из двух одинаковых перфорированных подсекций 18 и 19 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5).
Перфорированные подсекции изготовлены, например, перфорированная подсекция 19 (фиг. 3, фиг. 5) из четного числа не менее трех одинаковых равнобедренных перфорированных треугольников 20, 21, 22, поочередно соединенных по периметру перфорированной подсекции с не менее тремя одинаковыми равносторонними перфорированными трапециями 23, 24, 25 с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников 26, 27, при этом число сторон малого торцевого отверстия 26 в два раза больше числа сторон большого торцевого отверстия 27. В перфорированную секцию 17 две подсекции 18 и 19 соединяют друг с другом сторонами торцевых больших отверстий 27, а секции присоединены друг к другу по длине перфорированного ротора 5 своими сторонами малых торцевых отверстий 26 с образованием по периметру перфорированного ротора 5 не менее трех пар направленных навстречу друг другу ломаных винтовых линий (фиг. 5), например 28-29-30-31 и 31-32-29-33 и образованием по периметру перфорированного ротора 5 не менее шести перфорированных поверхностей волнообразной формы, например 34-35-36; 37-38-39 (фиг. 3).
Ломаные винтовые линии по периметру перфорированного ротора 5 образуют ломанные винтовые перфорированные поверхности, состоящие из граней, например, в виде равнобедренных перфорированных треугольников 20, 21, 22 и равнобедренных перфорированных трапеций 23, 24, 25 по поперечному сечению перфорированного ротора 5 и вдоль продольной оси перфорированного ротора 5 не менее шести перфорированных поверхностей ломанной волнообразной формы, например 34-35-36, 37-38-39 (фиг. 3).
По всей длине перфорированного ротора 5 смонтирована пружина волнообразной формы 16 с цилиндрической формой сечения, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия (на чертеже не показано).
Ломанные винтовые линии по наружной поверхности перфорированного ротора 5 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней перфорированной поверхности.
Так как перфорированные подсекции 18 и 19 имеют малые торцевые отверстия 26 и большие торцевые отверстия 27, то перфорированные секции 17 имеют переменное продольное и переменное проходное сечения по длине перфорированного ротора 5.
Устройство для выделения семян оборудовано приспособлением для регулирования наклона перфорированного ротора 5 (на чертеже не показано). Изменение угла наклона осуществляется с целью регулирования скорости перемещения частиц сырья от загрузки к выгрузке.
Для обеспечения дополнительного продольного перемещения частиц сырья и интенсификации процесса выделения семян, по всей длине перфорированного ротора 5, смонтирована пружина волнообразной формы 16, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия (на чертеже не показано). Регулировка величины шага витков пружины 16 может производиться в процессе выделения семян.
Устройство для выделения семян работает следующим образом.
В перфорированный ротор 5 через средство для загрузки 6 беспрерывно загружается сырье в виде плодов. При вращении перфорированного ротора 5 сырье захватывается канавками внутренней перфорированной поверхности и гранями в виде равносторонних перфорированных трапеций 23, 24, 25 и равнобедренных треугольников 20, 21, 22 внутренней поверхности перфорированного ротора 5 и в направлении вращения поднимается вверх. При этом захватывают разные по объему порции плодов и при достижении определенной высоты, под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса, частицы плодов движутся навстречу друг к другу под определенными углами и к противоположным стенкам вращающегося перфорированного ротора 5 и перемещаются в сторону выгрузки. Поскольку плоские элементы внутренней поверхности перфорированного ротора 5 расположены под углом друг к другу, то каждая порция частиц плодов перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс взаимодействия частиц плодов друг с другом и со стенками перфорированного ротора 5, повышает интенсивность выделения семян и расширяет технологические возможности. В результате такой конструкции перфорированного ротора 5 значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений частиц плодов и поэтому каждая их частица движется по разным векторам направления, что обеспечивает большую вероятность столкновений в начальный момент отрыва их от стенок перфорированного ротора 5, где они обладают определенным запасом кинетической энергии и движутся с большой кинетической энергией, поэтому и обеспечивается интенсификация процесса выделения семян. Так как поверхность перфорированного ротора 5 непрерывна, то и непрерывен процесс движения последующих порций сырья, которые поднимаются вверх и движутся вниз под разными углами. Поскольку карманы треугольной формы перфорированного ротора 5 расположены по ломаным винтовым линиям внутренней поверхности перфорированного ротора 5, то в каждой порции частицы сырья в виде плодов перемещаются по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс выделения семян и их перетирания друг с другом и со стенками перфорированного ротора 5, повышается производительность и расширяются технологические возможности. Так как значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений частиц сырья, то каждая частица движется по разным векторам направления, что обеспечивает большую вероятность столкновений в начальный момент отрыва этих частиц от стенок перфорированного ротора 5, где они обладают определенным запасом кинетической энергии и движутся с большой кинетической энергией, поэтому и обеспечивается интенсификация процесса выделения сырья. При дальнейшем движении вдоль оси перфорированного ротора 5 семена выгружаются в средство 11, а отходы обработки выгружается в средство для выгрузки 13.
Наличие в конструкции перфорированного ротора 5 карманов треугольной формы по внутренней поверхности интенсифицирует процесс выделения семян, повышает надежность работы устройства и расширяет технологические возможности.
Скорость движения потоков сырья регулируется наклоном устройства, а также шагом волнообразной пружины 16.
Технико-экономическое преимущества возникают за счет переменного продольного и поперечного сечения по всей длине перфорированного ротора 5, что обеспечивает попеременное сжатие и расширение потоков сырья при их движении от загрузки к выгрузке.
Технико-экономическое преимущество возникают также за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений, повышения интенсивности их смешивания и переориентации, а также скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц сырья друг с другом и со стенками перфорированного ротора 5, расширяет технологические возможности, повышает его производительность.