НОЖЕВОЙ БЛОК КУТТЕРА И НОЖ ДЛЯ НЕГО

Полезная модель относится к оборудованию пищевой промышленности, в частности, к куттерам для тонкого измельчения мяса, и может быть использовано на предприятиях мясной промышленности для приготовления фарша для колбасных изделий.
Известен ножевой блок куттера, включающий корпус с установочной проточкой, кромки которой контактируют с кромками размещенного в ней хвостовика (крепежной части) ножа, шлицевое соединение корпуса с ножом, фиксирующий диск, и шлицевое соединение, там же известен нож, содержащий ступенчатую крепежную часть с двумя отверстиями под винты (полезная модель RU №27503, 2003).
Недостатками данных ножевого блока и ножа являются низкая надежность крепления последнего в корпусе блока, связанная с самоотвинчиванием винта в результате неравномерности нагрузки и вибрации при работе куттера, а также трудоемкость изготовления корпуса, конструктивная сложность ступенчатой крепежной части ножей и быстро изнашивающаяся неоптимальная форма поперечных сечений внешней и внутренней кромок режущей части.
Известен также ножевой блок куттера, содержащий корпус кольцевой формы с осевым отверстием, с двумя осевыми сквозными пазами и с четырьмя попарно симметрично расположенными боковыми параллельными пазами, планшайбу в виде ступенчатого диска с двумя поясками, со сквозными пазами, соосными осевым и боковым пазам корпуса, и с осевым сквозным отверстием для установки на вал, поясок меньшего диаметра планшайбы вставлен в осевое отверстие корпуса, а на поверхности пояска большего диаметра со стороны, противоположной корпусу, выполнены четыре группы попарно симметрично расположенных параллельных зубцов, направленных перпендикулярно упомянутым сквозным пазам планшайбы и корпуса, и установлены два ножа, каждый из которых имеет серповидное лезвие с внешней и внутренней криволинейными кромками, сопряженными с периферийной кромкой, и крепежную плоскую часть с двумя посадочными
отверстиями, с трапецеидальным вырезом между ними и с расположенным по оси последнего отверстием под один из крепежных винтов, которые закреплены в сухарях, установленных с возможностью перемещения в осевых пазах корпуса, и надеты посадочными отверстиями на фиксаторы, имеющие параллельные зубцы, ответные продольным зубцам планшайбы, и закрепленные винтами в сухарях, установленных с возможностью перемещения в боковых пазах корпуса для регулирования вылета лезвий ножей, там же известен нож содержащий серповидное лезвие с внешней и внутренней криволинейными кромками, сопряженными с периферийной кромкой, и крепежную плоскую часть с двумя посадочными отверстиями, с трапецеидальным вырезом между ними и с расположенным по оси последнего отверстием под винт. (US №4696434, 1987).
Данные ножевой блок и нож хотя и могут обеспечить замену ножа без переточки и подгонки геометрии по форме чаши куттера, однако, имеют существенные недостатки, к которым относятся низкая надежность крепления и фиксации ножа в корпусе блока, так как сухари в пазах корпуса не защищены от механических воздействий костями и/или случайно попавшими камнями или металлическими предметами, а также трудоемкость изготовления корпуса и отверстия планшайбы для установки на многогранный вал, неоптимальная форма задней кромки ножа, кривизна которой меняет знак («мертвая» зона, где касательная к кромке в плане переходит через положение 90°) примерно в середине, что ухудшает условия резания, т.к. при сходе продукции с задней кромки возможно нежелательное уплотнение продукта в зоне изменения знака кривизны, быстро изнашивающаяся неоптимальная форма внешней кромки ножа и поперечных сечений внешней и внутренней кромок режущей части.
Технической задачей группы полезных моделей, связанных единым творческим замыслом, является создание эффективных ножевого блока куттера и ножа для него, а также расширение арсенала ножевых блоков и ножей для них.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в повышении надежности крепления и фиксации ножей в корпусе блока, так как сухари в пазах корпуса защищены диском, обеспечении быстрой замены и/или перенастройки положения ножа
благодаря улучшению условий разборки сухаря, а также снижении трудоемкости изготовления отверстия планшайбы для установки на шпоночный вал, снижении веса, себестоимости и трудоемкости изготовления корпуса, увеличении срока службы блока, а также в улучшении условий резания в части схода продукции с задней кромки без местного уплотнения и уменьшении износа кромок лезвия ножа благодаря их оптимальной для резания конфигурации.
Сущность полезной модели в части ножевого блока куттера состоит в том, что ножевой блок куттера содержит корпус кольцевой формы с осевым отверстием, с двумя осевыми сквозными пазами и с четырьмя попарно симметрично расположенными боковыми параллельными пазами, планшайбу в виде ступенчатого диска с двумя поясками, со сквозными пазами, соосными осевым и боковым пазам корпуса, и с осевым сквозным отверстием для установки на вал, поясок меньшего диаметра планшайбы вставлен в осевое отверстие корпуса, а на поверхности пояска большего диаметра со стороны, противоположной корпусу, выполнены четыре группы попарно симметрично расположенных параллельных зубцов, направленных перпендикулярно упомянутым сквозным пазам планшайбы и корпуса, и установлены два ножа, каждый из которых имеет серповидное лезвие с внешней и внутренней криволинейными кромками, сопряженными с периферийной кромкой, и крепежную плоскую часть с двумя цилиндрическими посадочными отверстиями, с трапецеидальным вырезом между ними и с расположенным по оси последнего отверстием под один из крепежных винтов, которые закреплены в сухарях, установленных с возможностью перемещения в осевых пазах корпуса, и надеты посадочными отверстиями на фиксаторы, имеющие параллельные зубцы, ответные параллельным зубцам планшайбы, и закрепленные винтами в сухарях, установленных с возможностью перемещения в боковых пазах корпуса для регулирования вылета лезвий ножей, блок снабжен защитным металлическим диском, а корпус на противоположной планшайбе стороне выполнен с цилиндрической проточкой, в которой установлен указанный защитный диск, выполненный с периферийными отверстиями под установочные винты и с центральным отверстием под поясок меньшего диаметра планшайбы, отверстие которой для установки на вал выполнено с
тремя шпоночными пазами, при этом корпус выполнен из пластика, его осевые пазы соединены с осевым отверстием, а внешняя и внутренняя кромки лезвия каждого ножа выполнены в плане по дуге окружности, причем внешняя кромка лезвия каждого ножа выполнена с поперечным сечением, образованным пересекающимися под углом 26-28° плоской и цилиндрической поверхностями, внутренняя кромка - с поперечным сечением трапецеидальной формы с углом 6-8° наклона одной из сторон к перпендикуляру, а периферийная кромка выполнена по окружности с центром, лежащим на оси симметрии упомянутого трапецеидального выреза.
Предпочтительно корпус выполнен из пластика капролона, с балансировочными отверстиями по периферии, зубцы планшайбы и фиксатора выполнены трапецеидального сечения, отверстие планшайбы для установки на вал выполнено с тремя шпоночными пазами, расположенными по окружности с угловым шагом 120°, а защитный диск выполнен с толщиной, равной глубине проточки корпуса, в которой он установлен, его установочные винты ввернуты в дополнительно выполненные резьбовые отверстия планшайбы, а корпус выполнен с тридцатью шестью балансировочными отверстиями.
Сущность полезной модели в части ножа для ножевого блока куттера состоит в том, что нож содержит серповидное лезвие с внешней и внутренней криволинейными кромками, сопряженными с периферийной кромкой, и крепежную плоскую часть с двумя цилиндрическими посадочными отверстиями, с трапецеидальным вырезом между ними и с расположенным по оси последнего отверстием под винт, причем кромки лезвия выполнены дугообразными с постоянным знаком кривизны в плане, с поперечным сечением внешней кромки, образованным пересекающимися под углом 26-28° плоской и цилиндрической поверхностями, и с поперечным сечением внутренней кромки трапецеидального сечения с углом 6-8° наклона одной из сторон к перпендикуляру, при этом периферийная кромка лезвия выполнена по окружности с центром, лежащим на оси симметрии трапецеидального выреза.
Предпочтительно внешняя кромка лезвия выполнена с поперечным сечением, образованным пересекающимися под углом 27° плоской и цилиндрической поверхностями, а внутренняя кромка - с поперечным
сечением трапецеидальной формы с углом 7° наклона одной из сторон к перпендикуляру, внешняя и внутренняя кромки лезвия выполнены выпуклыми в одном направлении и сближаются в направлении периферийной кромки, с которой сопряжены с образованием тупого и острого углов, соответственно, а отверстие под винт выполнено с конической фаской для размещения головки винта.
На чертеже фиг.1 изображен ножевой блок куттера, на фиг.2 - поперечный разрез по фиг.1 (со снятыми ножами), на фиг.3 - разрез А-А по фиг.1, на фиг.3 - разрез Б-Б по фиг.1, на фиг.5 - планшайба, на фиг.6 - разрез А-А по фиг.5, на фиг.7 - нож для ножевого блока куттера, на фиг.8 - разрез А-А по фиг.7, на фиг.9 - разрез В-В по фиг.7, на фиг.10 - корпус блока.
Ножевой блок куттера содержит корпус 1 кольцевой формы с осевым отверстием 2, с двумя осевыми сквозными пазами 3, 4 и с четырьмя попарно симметрично расположенными боковыми параллельными пазами 5, 6, 7, 8, планшайбу 9 в виде ступенчатого диска с двумя поясками (не обозначены), со сквозными пазами 10, 11, соосными осевым пазам 3, 4 и сквозными пазами 12, 13, 14, 15 соосными боковым пазам 5, 6, 7, 8, корпуса 1, и с осевым сквозным отверстием 16 для установки на вал (не изображен). Поясок меньшего диаметра планшайбы 9 вставлен в осевое отверстие 2 корпуса 1. На поверхности пояска большего диаметра планшайбы 9 со стороны, противоположной корпусу 1, выполнены четыре группы попарно симметрично расположенных параллельных зубцов 17 трапецеидального сечения, направленных перпендикулярно упомянутым сквозным пазам 2-15 планшайбы 9 и корпуса 1, и установлены два ножа 18 из износостойкой нержавеющей стали.
Каждый нож 18 имеет серповидное лезвие с внешней и внутренней криволинейными кромками 19, 20, сопряженными с периферийной кромкой 21, и крепежную плоскую часть 22 с двумя цилиндрическими посадочными отверстиями 23, 24, с трапецеидальным вырезом 25 между ними и с расположенным по оси последнего отверстием 26 под один из крепежных винтов 27, 28 которые закреплены в сухарях, т.е. гайках прямоугольной формы (не изображены), установленных с возможностью перемещения в осевых пазах 3, 4 корпуса 1, и надеты посадочными отверстиями 23, 24 на
фиксаторы 29, 30, имеющие параллельные зубцы (не обозначены) трапецеидального сечения, ответные параллельным зубцам 17 планшайбы 9, и закрепленные винтами 31 в сухарях 32, т.е. гайках прямоугольной формы (идентичных сухарям, в которых закреплены винты 27, 28), установленных с возможностью перемещения в боковых пазах 5, 6, 7, 8 корпуса 1 для регулирования вылета лезвий ножей 18. Лезвие ножа 18 может многократно затачиваться.
Блок снабжен защитным металлическим диском 33, а корпус 1 на противоположной планшайбе 9 стороне выполнен с цилиндрической проточкой (не обозначена), в которой установлен защитный диск 33, выполненный с периферийными отверстиями (не обозначены) под установочные винты 34 и с центральным отверстием (не обозначено) под поясок меньшего диаметра планшайбы 9, отверстие 16 которой для установки на вал выполнено с тремя шпоночными пазами (не обозначены), расположенными по окружности с угловым шагом 120°. Корпус выполнен из пластика капролона, с 36 балансировочными отверстиями 35 по периферии. Осевые пазы 3, 4 соединены с осевым отверстием 2.
Внешняя и внутренняя кромки лезвия каждого ножа 18 выполнены в плане по дуге окружности, причем внешняя кромка 19 лезвия каждого ножа выполнена с поперечным сечением, образованным пересекающимися под углом 27° (в диапазоне 26-28°) плоской и цилиндрической поверхностями 36, 37, соответственно. Под углом наклона цилиндрической поверхности 37 понимается угол касательной к этой поверхности, перпендикулярной ее радиусу R в точке касания. Внутренняя кромка 20 выполнена с поперечным сечением трапецеидальной формы с углом 7° (в диапазоне 6-8°) наклона одной из сторон к перпендикуляру. Периферийная кромка 21 выполнена по окружности с центром, лежащим на оси симметрии трапецеидального выреза 25.
К дугообразным кромкам 19-21 дополнительно проведены соответствующие радиусные линии.
Защитный диск 33 выполнен с толщиной, равной глубине проточки корпуса 1, в которой он установлен, его установочные винты 34 ввернуты в дополнительно выполненные резьбовые отверстия (не обозначены) планшайбы 9.
Внешняя и внутренняя кромки 19, 20 лезвия выполнены выпуклыми в одном направлении и сближаются в направлении периферийной кромки 21, с которой сопряжены с образованием тупого и острого углов, соответственно.
Отверстие 26 под винт 27 выполнено с конической фаской для размещения головки винта 27.
Ножевой блок куттера и нож для него эксплуатируются следующим образом.
До установки ножей 18 в блок производится заточка лезвий. При сборке ножевого блока планшайба 9 устанавливается в корпус 1, таким образом, чтобы пазы 3-8 последнего были соосны пазам 10-15 планшайбы 9. В пазы 3-8 устанавливаются сухари 32 с зазором по поверхности установки сухарей 0,18 мм. На зубцы 17 устанавливаются фиксаторы 29, 30 а винты 31 через пазы 12-15 вкручиваются в сухари 32, установленные в пазах 5-8, но не затягиваются. На фиксаторы 29,30 отверстиями 23, 24 одеваются ножи 18 и устанавливаются с заданным зазором относительно чаши куттера (не изображена). Для этого сухари 32 перемещаются в пазах 5-8, а фиксаторы 29, 30 переставляются и устанавливаются соответствующим образом на зубцы 17 планшайбы.
После установки фиксаторов 29, 30, а следовательно и ножей 18, в нужное положение винты 31 затягиваются в сухарях 32, установленных в пазах 5-8. Затем в отверстия 26 вводятся винты 27, 28, которые через пазы 10, 11 ввинчиваются и сразу затягиваются в сухарях, установленных в пазах 3, 4. После этого устанавливается диск 33, который фиксируется винтами 34 и не выступает за пределы корпуса 1. Балансировка блока производится обработкой отверстий 35.
Отверстием 16 планшайбы 9 блок устанавливается и фиксируется на валу куттера. После включения в работу измельчаемый продукт подается в сферическую чашу куттера, где попадает под серповидные ножи 18, режущего механизма, состоящего из набора, как правило, трех ножевых блоков, вращающихся с большим числом оборотов (2000-4000 об/мин). При работе куттера лезвия ножей 18 осуществляют резание продукта, как правило, мяса. Плавность и безударность процесса резания определяется непрерывной кривизной кромок 19, 20 и характеризуется улучшением схода продукции с цилиндрической поверхности 37 кромки 19 в разреженную зону
внутренней трапецеидальной кромки 20 лезвия, происходящего с изменением наклона перемещающегося потока от угла 27° до угла 7°, Количество пузырьков воздуха в фарше минимально, он имеет плотную однородную структуру, т.е. реализуется основная цель обработки куттером - получение однородной гомогенной структуры фарша с максимальной водосвязывающей способностью. Измельченное мясо (фарш) выгружают, не выключая работу ножей.
По мере работы неизбежно происходит износ кромок 19-21 лезвия. Улучшение условий резания и уменьшение износа кромок 19-21 лезвия ножа 18, достигаемые благодаря его оптимальной для резания конфигурации и равномерной нагрузке, подтверждены сравнительными испытаниями. При изготовлении партии из 50 ножей с конфигурацией лезвия, присущей прототипу, их повторная заточка после измельчения мяса потребовалась на 20% быстрее, чем такого же количества ножей 18 с конфигурацией лезвия, присущей заявляемому объекту, после обработки аналогичного продукта.
Лезвие ножа 18 может быть повторно заточено и, благодаря возможности вышеописанного настроечного перемещения по поверхности планшайбы 9, заточенный нож 18, может быть повторно установлен с необходимым зазором относительно чаши куттера.
Если обработке при ремонте подвергалась чаша куттера, не возникает необходимости соответствующей переточки и/или подгонки самих ножей 18, т.к. при этом аналогичным образом обеспечивается установка ножей 18 с необходимым зазором относительно чаши куттера.
Ножи 18 надежно зафиксированы в корпусе 1 блока, так как сухари 32 в пазах 5-8 корпуса 1 защищены установленным заподлицо диском 33 от забивания продуктом и механических воздействий костями и/или случайно попавшими камнями или металлическими предметами. При необходимости может быть осуществлена быстрая замена и/или перенастройка положения ножей 18 благодаря улучшению условий разборки сухарей 32 и винтов 31, защищенных в процессе работы диском 33. Трудоемкость изготовления стандартного отверстия 16 планшайбы 9 для установки на шпоночный вал не велика. Вес, себестоимость и трудоемкость изготовления корпуса 1 из современного экологически чистого легко обрабатываемого материала, предпочтительно, пластика капролона, минимальны.
Упругость материала корпуса 1 позволяет уменьшить до менее 0,2 мм зазор по поверхности установки сухарей 32 в пазах 3-8 и улучшить, тем самым, условия их трения, увеличить срок службы блока.
В результате созданы эффективные ножевой блок куттера и нож для него, а также расширен арсенал ножевых блоков и ножей для них.