УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСКАЛЫВАНИЯ СКОРЛУПЫ ОРЕХА

Полезная модель относится к пищевой промышленности, в частности к устройствам для раскалывания орехов.
Известно устройство, которое содержит два прессующих диска, установленных наклонно один относительно другого посредством роликов, вал на подшипниковых опорах, привод, загрузочный бункер. Прессующие диски установлены на валу шарнирно посредством штифтов, жестко закрепленных в транспортирующем диске. Прессующие диски подпружинены относительно регулировочных роликов посредством установленных в отверстиях транспортирующего диска пружин. По цилиндрической части транспортирующего диска выполнены радиально ячейки в виде цилиндра с конической частью и диаметром, большим ширины транспортирующего диска. В загрузочном бункере устройства над транспортирующим диском установлен ролик-отражатель. Ролик-отражатель выполнен с цилиндрической частью, имеющей большой коэффициент трения, например из резины. Ролик-отражатель установлен с возможностью вращения в противоположную сторону и с большей скоростью относительно транспортирующего диска. (Патент на изобретение РФ №2463927, ΜΠΚ A23N 5/00, заявл. 30.03.2011, опубл. 20.10.2012).
При работе известного устройства в ячейки западают орехи. Линейные размеры ореха имеют разброс, даже при тщательной калибровке. Один орех, размещаясь в ячейках транспортирующего диска, выступает за габаритный контур транспортирующего диска, который ограничивается его рабочей цилиндрической частью, а другой не полностью заполняет объем ячеек. Причем незаполненный объем ячеек занимает другой орех, который, в свою очередь, выступает за габаритный контур транспортирующего диска. Такое распределение ореха в ячейках даже в том случае, если орех является близким к круглой форме, так как имеется разброс линейных размеров ореха: длина, ширина и толщина.
Линейные размеры ореха: длина толщина и ширина имеют разброс даже при тщательной калибровке. Поэтому размещаясь в ячейках транспортирующего диска, один орех выступает за габаритный контур транспортирующего диска, который ограничивается его рабочей цилиндрической частью, а другой не полностью заполняет объем ячеек. Не заполненный объем ячейки занимает другой орех «лишний», который в свою очередь, выступает за габаритный контур цилиндрического транспортирующего диска. Отмеченное распределение ореха в ячейках наблюдается даже в том случае, если орех является близким к круглой форме. Не шарообразный - не круглый орех, например кедровый, еще хуже вписывается в габаритный контур транспортирующего диска.
У известного устройства для раскалывания ореха для отражения «лишнего» или неправильно уложившегося в ячейках транспортирующего диска и выступающего за цилиндрическую часть транспортирующегося диска, в бункере, над транспортирующем диске на валу установлен жестко на шпонке ролик-отражатель. Ролик-отражатель выполнен с цилиндрической частью из материала, имеющегося больший коэффициент трения, например резины. Ролик-отражатель вращается в противоположную сторону от транспортирующегося диска с большей скоростью, чем транспортирующий диск. Ролик-отражатель установлен с некоторым зазором между его цилиндрической поверхностью и цилиндрической поверхностью транспортирующегося диска.
Транспортирующий диск установлен на валу с зазором между его цилиндрической поверхностью и внутренней цилиндрической частью корпуса.
При работе известного устройства орех, удерживаясь в ячейках, выступает из ячеек не только за торцовую поверхность транспортирующегося диска, а также за цилиндрическую поверхность транспортирующегося диска. Перед тем как расколоться прессующими дисками, орех зажимается и при этом изменяет свое положение в ячейке. В зависимости от того, как уложился орех в ячейке транспортирующего диска, происходит разрушение скорлупы без повреждения или с повреждением ядра ореха.
Кроме того, низка производительность известного устройства для раскалывания ореха, так как транспортирующий диск выполнен с одним рядом равномерно размещенных ячеек, в которых транспортируется и раскалывается орех, а скорость транспортирующего диска ограничена.
Известно устройство для раскалывания скорлупы ореха, содержащее два прессующих диска, установленных наклонно один относительно другого посредством роликов, вал на подшипниковых опорах, привод, загрузочный бункер. Прессующие диски установлены на валу шарнирно посредством штифтов, жестко закрепленных в транспортирующем диске. Прессующие диски подпружинены относительно регулировочных роликов посредством установленных в отверстиях транспортирующего диска пружин. По цилиндрической части транспортирующего диска выполнены радиально ячейки в виде цилиндра с конической частью и диаметром, большим ширины транспортирующего диска. В загрузочном бункере над транспортирующем диском установлен ролик-отражатель. Ролик-отражатель установлен с возможностью вращения в противоположную сторону и с большей скоростью относительно транспортирующего диска, зона разрушения скорлупы ореха образована не только прессующими дисками, а также сектором со стороны цилиндрической части транспортирующего диска, выполненным с рабочей поверхностью по логарифмической спирали и установленным шарнирно на корпусе подвижным с возможностью изменения регулировочным винтом зазора между цилиндрической частью транспортирующего диска и рабочей поверхностью сектора. (Патент РФ на полезную модель №130205, МПК A23N 5/00, заявл. 18.02.2013, опубл. 18.02.2013)
Разрушение скорлупы ореха без повреждения ядра зона разрушения скорлупы ореха образована не только прессующими дисками, которыми орех сжимается с двух сторон, а также сектором со стороны цилиндрической части транспортирующего диска. Орех сжимается с двух сторон прессующими дисками, а с третьей стороны - сектором.
Для равномерного изменения давления на скорлупу ореха не только с двух сторон прессующими дисками, а также с третьей стороны, сектор выполнен с рабочей поверхностью по логарифмической спирали. Причем зазор между рабочей поверхностью сектора и цилиндрической частью транспортирующего диска уменьшается. Для этого сектор, выполнен с рабочей поверхностью по логарифмической спирали и установлен на корпусе устройства.
Для изменения зазора между рабочей поверхностью сектора и цилиндрической частью транспортирующего диска, сектор на корпусе устройства установлен шарнирно. При этом возможно изменение зазора между цилиндрической частью транспортирующего диска и рабочей поверхностью сектора в зависимости от размеров обрабатываемых орехов.
Изменение зазора между цилиндрической частью транспортирующего диска и рабочей поверхностью сектора осуществлено регулировочным винтом.
Путем изменения длины регулировочного винта настраивается устройство для раскалывания необходимого вида ореха, который отличается размерами. Таким образом, одним устройством можно раскалывать скорлупу ореха разных видов, которые отличаются линейными размерами.
…
У известного устройства для раскалывания скорлупы ореха, прессующие диски, пружинами равномерно расположенными по окружности, поджаты к отражательным шайбам, а также регулировочными роликами, установленными в нижней части устройства. Орех, находящийся в ячейках, проходит зону раскалывания скорлупы, образованную ячейками транспортирующего диска, прессующими дисками и сектором, установленным шарнирно. При вращении транспортирующего диска после зоны раскалывания скорлупы ореха объем ячейки транспортирующего диска увеличивается, так как прессующие диски установлены под углом 1015° и действие сектора на орех заканчивается. Из ячеек транспортирующего диска фрагменты ореха - расколотая скорлупа, ядра высыпаются за счет собственного веса. Однако, из-за того, что орех имеет разброс линейных размеров, часть фрагментов разрушенного ореха остается в некоторых ячейках транспортирующего диска. В результате происходит разрушение ядра ореха. В процессе работы известного устройства для раскалывания скорлупы ореха необходимо проводить очистку транспортирующего диска от фрагментов разрушенного ореха.
Низка производительность известного устройства для раскалывания скорлупы ореха, так как транспортирующий диск выполнен с одним рядом равномерно размещенных ячеек, в которых транспортируется и раскалывается орех, а скорость транспортирующего диска ограничена.
Известно устройство для раскалывания скорлупы ореха (принятое за прототип), содержащее два прессующих диска, установленных на валу шарнирно посредством штифтов наклонно один относительно другого посредством регулировочных роликов, вал на подшипниковых опорах, привод, загрузочный бункер, транспортирующий диск. Транспортирующий диск выполнен с радиальными ячейками диаметром, большим ширины транспортирующего диска. В загрузочном бункере над транспортирующим диском установлен ролик-отражатель, установленный с возможностью вращения в противоположную сторону и с большей скоростью относительно транспортирующего диска. Зона разрушения скорлупы ореха образована прессующими дисками и сектором, установленным шарнирно на корпусе с возможностью изменения зазора между цилиндрической частью транспортирующего диска и рабочей поверхностью сектора. По цилиндрической части транспортирующего диска по оси ячеек выполнена кольцевая проточка, в которую установлен клиновой выталкиватель на неподвижных штырях, закрепленных в корпусе устройства. (Патент РФ №131282, заявл. 01.04.2013, опубл. 20.08.2013).
Клиновой выталкиватель на неподвижных штырях, закрепленных в корпусе устройства, установленный в проточках, выполненных по цилиндрической части транспортирующего диска по оси ячеек позволяет удалить фрагменты разрушенного ореха из ячеек транспортирующего диска и получить целостность ядра ореха.
При работе известного устройства орех, как бы ни разместился в ячейках транспортирующего диска в любом случае сжимается, не только прессующими дисками, а также сектором. За счет того, что на орех, размещенный в ячейке транспортирующего диска, воздействуют прессующие диски, а также сектор, скорлупа раскалывается без повреждения ядра ореха.
Орех с расколотой скорлупой ссыпается из ячеек транспортирующего диска вниз под действием свободного падения для следующей обработки.
Часть фрагментов ореха - расколотая скорлупа, частицы ядра и другие залипают в ячейках транспортирующего диска. Частицы фрагментов разрушенного ореха удаляются из ячеек принудительно клиновым выталкивателем.
Расширение функциональных возможностей устройства для раскалывания скорлупы орехов различных видов и сортов (грецких орехов, кедровых орехов, фундук и другие) достигается использованием сменных транспортирующих дисков с разным размером ячеек и изменением угла наклона прессующих дисков с помощью регулировочных роликов, а также путем изменения зазора между цилиндрической частью транспортирующего диска и рабочей поверхностью сектора, выполненной по логарифмической спирали. Для принудительного удаления фрагментов разрушенного ореха из ячеек на штыри в проточки транспортирующего диска устанавливается клиновой выталкиватель.
Клиновой выталкиватель на неподвижных штырях, закрепленных в корпусе устройства, установленный в проточках, выполненных по цилиндрической части транспортирующего диска по оси ячеек позволяет удалить фрагменты разрушенного ореха из ячеек транспортирующего диска и получить целостность ядра ореха.
Известное устройство для раскалывания скорлупы ореха имеет недостатки.
Конструкция известного устройства не позволяет увеличить производительность разрушения скорлупы ореха, так как возможна установка только одного транспортирующего диска, имеющего один ряд радиально выполненных ячеек, а скорость транспортирующего диска ограничена.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности устройства и улучшение процесса раскалывания скорлупы ореха.
Технический решение заключается в том, что производительность устройства повышается путем выполнения транспортирующего барабана с несколькими рядами ячеек, а улучшение процесса раскалывания за счет единичного заполнения ячеек орехами.
Технический результат достигается тем, что устройство для раскалывания скорлупы ореха содержащее корпус, вал на подшипниковых опорах с жестко закрепленным на нем транспортирующим элементом, с выполненными по периферии равномерно размещенными ячейками, загрузочный бункер, в котором над транспортирующим элементом установлен отражатель с возможностью вращения в противоположную сторону и большей скоростью относительно транспортирующего элемента, зону разрушения скорлупы ореха, образованную наружной цилиндрической частью транспортирующего элемента и сектором с рабочей поверхностью, выполненной по логарифмической спирали, и установленным шарнирно на корпусе подвижным с возможностью изменения зазора между цилиндрической частью транспортирующего элемента и рабочей поверхностью сектора, регулировочным винтом, транспортирующий элемент, выполненный с цилиндрической частью, на которой размещены ячейки с выполненной кольцевой проточкой, в которую установлены клиновые выталкиватели на неподвижных штырях, закрепленных в корпусе устройства, а транспортирующий элемент установлен в виде барабана, по периферии которого выполнены ряды радиальных ячеек с глубиной равной меньше толщины раскалываемых орехов, по центрам ячеек выполнены овальные проточки, по цилиндрическим поверхностям транспортирующего барабана и отражателя выполнена насечка, причем по цилиндрической части отражателя напротив каждого ряда радиальных ячеек транспортирующего барабана выполнена овальная проточка, кроме того отражатель снабжен чистиком.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство для раскалывания скорлупы ореха соответствует критерию «Новизна» так, как имеет отличия от прототипа.
1. Транспортирующий элемент выполнен в виде барабана, по периферии которого выполнены ряды радиальных ячеек.
2. На цилиндрической части транспортирующего барабана по центрам каждого ряда радиальных ячеек выполнены овальные проточки.
3. Овальные ячейки выполнены с глубиной равной меньше толщины раскалываемых орехов.
4. По части цилиндрической поверхности транспортирующего барабана выполнена насечка.
5. По цилиндрической поверхности отражателя выполнена насечка.
6. По цилиндрической части отражателя напротив каждого ряда радиальных ячеек транспортирующего барабана выполнена овальная проточка.
7. Над отражателем установлен чистик.
Заявляемое устройство для раскалывания скорлупы ореха поясняется чертежным материалом.
На фиг. 1 показано устройство для раскалывания скорлупы ореха; на фиг. 2 - разрез Α-A на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез транспортирующего барабана; на фиг. 4 - разрез отражателя; на фиг. 5 - вид А на фиг. 4.
Устройство для раскалывания скорлупы ореха содержит корпус 1, транспортирующий барабан 2 по цилиндрической части которого выполнены ячейки 3 (продолговатые или круглые в зависимости от формы ореха), установленный на горизонтальной оси 4, бункер 5 для ореха, отражатель 6, состоящий из вала 7, отражательной поверхности 8, чистика 9, закрепленного к корпусу 1 болтами 10.
Зона разрушения скорлупы ореха образована стенками продолговатых ячеек 3, транспортирующего барабана 2 и сектором 11. Сектор 11 установлен на корпусе 1 шарнирно болтом 12 со стороны цилиндрической части транспортирующего барабана 2 в зоне разрушения скорлупы ореха. Сектор 11 выполнен с рабочей поверхностью по логарифмической спирали и установлен на корпусе 1 с возможностью изменения зазора между цилиндрической частью транспортирующего барабана 2 и его рабочей поверхностью, выполненной по логарифмической спирали.
Зазор между цилиндрической частью транспортирующего барабана 2 и рабочей поверхностью сектора 11, выполненной по логарифмической спирали изменяется регулировочным винтом 13. Сектор 11 установлен подпружиненным. Для этого на регулировочный винт 13 установлена пружина 14.
По цилиндрической части транспортирующего барабана 2 по оси каждого ряда ячеек 3 выполнена кольцевая проточка 15, в которую в нижней части устройства установлен клиновой выталкиватель 16. Клиновой выталкиватель 16 установлен на шпильках 17 ввернутых в корпус 1.
В бункер 5 засыпаются предварительно разделенные на фракции орехи. Орехи имеют длину, ширину и толщину. В ячейках 3 должно размещаться по одному ореху. Поэтому для раскалывания скорлупы, например кедрового ореха, по цилиндрической части транспортирующего барабана 2 выполнены продолговатые ячейки 3. Для правильного размещения орехов в ячейках 3 по цилиндрической части транспортирующего барабана 2 по оси каждого ряда ячеек 3 транспортирующего барабана 2 выполнены овальные проточки 18.
Для обеспечения разрушения скорлупы орех должен размещаться в ячейках 3 и между шарнирно установленного сектором 11, выступая за цилиндрическую поверхность транспортирующего барабана 2. Поэтому ячейки 3 выполнены с глубиной меньшей, чем толщина ореха. Как бы, не уложился орех в ячейке 3, в любом случае, он выступает за цилиндрическую поверхность транспортирующего барабана 2 и будет защемлен в зоне разрушения скорлупы и разрушен сектором 11.
Для предотвращения разрушения ореха заполнявшего ячейки 3 отражатель 6 также выполнен с овальными проточками 19 напротив каждого ряда ячеек 3 транспортирующего барабана 2.
Для уменьшения относительной скорости ореха, от которой зависят качественные показатели заполнения ячеек орехом, по цилиндрической части транспортирующего барабана 2 выполнена насечка.
Для качественного отражения «лишнего» или неправильно уложившегося в ячейках 3 ореха по цилиндрической части отражателя 6 также выполнена насечка.
Для предотвращения затягивания отражателем 6 ореха под корпус 1 устройства установлен чистик 9, закрепленный к корпусу 1 болтами 10.
Устройство для раскалывания скорлупы ореха работает следующим образом.
Орехи предварительно делятся на фракции. Орехи засыпаются в бункер 5. Из бункера 5 орехи западают в ячейки 3 транспортирующего барабана 2. Привод осуществляется от электродвигателя на редуктор (электродвигатель и редуктор на чертежном материале не представлены), позволяющий изменять передаточное число, а с редуктора на звездочку или шкив 20, в зависимости от того цепная и ременная передача, вала 7 отражателя 6. Поэтому отражатель 6 установлен на валу 7 на шпонке 21 и закреплен гайкой 22. Вал 7 выполнен с зубчаткой 23, которой передается вращение на шестерню 24, установленную на оси 25, а затем на зубчатку 26. На зубчатке 26 закреплена винтами 27 ступица 28. На ступице 28 установлен транспортирующий барабан 2 с выполненными ячейками 3. Для лучшего отражения «лишних» или неправильно уложившихся орехов из ячеек 3 скорость отражателя 6 больше чем транспортирующего барабана 2. Выполненные на транспортирующем барабане 2 овальные проточки 18, и овальные проточки 19 на отражателе 6 позволяют разместить орехи в ячейках 3, выступая за цилиндрическую поверхность транспортирующего барабана 2. Для этого ячейки 3 выполнены на транспортирующем барабане 2 с глубиной равной меньше толщины раскалываемых орехов. С целью уменьшения относительной скорости ореха, от которой зависит качественное заполнение ячеек 3 орехами, по части цилиндрической поверхности транспортирующего барабана выполнена насечка. С целью лучшего отражения «лишнего» или неправильно уложившегося ореха в ячейках 3 отражатель 6 выполнен с отражательной поверхностью 8 в виде насечки.
Линейные размеры ореха имеют линейный разброс, даже при тщательной калибровке. Один орех, размещаясь в ячейках 3 транспортирующего барабана 2, выступает за габаритный контур транспортирующего барабана 2, который ограничивается его рабочей цилиндрической частью, а другой не полностью заполняет объем ячеек 3. Причем незаполненный объем ячеек 3 занимает другой орех, который, в свою очередь, выступает за габаритный контур транспортирующего барабана 2. Такое распределение ореха в ячейках 3 даже в том случае, если орех является близким к круглой форме, так как имеется разброс линейных размеров ореха: длины, ширины и толщины. Некруглый орех, например кедровый орех, еще хуже вписывается в габаритный контур транспортирующего барабана 2. Поэтому для раскалывания скорлупы ореха без повреждения ядра «лишние» или неправильно уложившиеся в ячейках 3 орехи необходимо удалить. Выполненные овальные проточки 18 на транспортирующем барабане 2 и проточки 19 на отражателе 6 позволяют разместить орехи в ячейках 3 таким образом, что орех выступает за цилиндрическую поверхность транспортирующего барабана 2.
Чистик 9 закрепленный на корпусе 1 болтами 10 предотвращает затягивание ореха между отражательной поверхностью 8 отражателя 6 и корпусом 1. При вращении транспортирующего барабана 2 орехи, находящиеся в ячейках 3, перемещаются и увлекаются под отражатель 6. «Лишний» орех, или неправильно уложившийся в ячейках 5, отражается отражателем 6.
С целью лучшего отражения «лишнего» ореха или неправильно уложившегося в ячейках 3 транспортирующего барабана 2 отражатель 6 изготовлен с отражательной поверхностью 8, выполненной в виде насечки. При вращении транспортирующего барабана орех, находящийся в ячейках 3, перемещается от бункера 5 до зоны раскалывания ореха. При этом орех удерживается в ячейках 3 транспортирующего барабана 2 и цилиндрической частью корпуса 1 устройства. Орех при этом перемещается в зону разрушения скорлупы и увлекается в клиновую щель, образованную цилиндрической частью транспортирующего барабана 2 и подпружиненным сектором 11, выполненным с рабочей поверхностью по логарифмической спирали.
Сектор 11, закрепленный на корпусе 1 шарнирно на болте 12 с возможностью изменения зазора между цилиндрической частью транспортирующего барабана 2 и его рабочей поверхностью. Зазор между цилиндрической частью транспортирующего барабана 2 и рабочей поверхностью сектора 11 осуществляется регулировочным винтом 13. Зазор регулируется в зависимости от фракции обрабатываемого ореха. Регулировочным винтом 13 устанавливается зазор между транспортирующим барабаном 2 и сектором 11 необходимый для раскалывания скорлупы без повреждения ядра ореха.
Даже при минимальном зазоре скорлупа будет разрушена, так как орех выступает за цилиндрическую поверхность транспортирующего барабана 2.
В обрабатываемый орех может попасть инородный предмет: камешки и другие, которые могут вызвать поломку устройства. Для предотвращения поломок из-за попадания инородных предметов в обрабатываемый орех на регулировочном винте 13 установлена пружина 14.
Орех с расколотой скорлупой ссыпается из ячеек 3 транспортирующего барабана 2 вниз под действием свободного падения для следующей обработки.
Часть фрагментов ореха - расколотая скорлупа, частицы ядра и другие залипают в ячейках 3 транспортирующего барабана 2. Частицы фрагментов разрушенного ореха удаляются из ячеек 3 принудительно клиновыми выталкивателями 16 установленных в кольцевых проточках 15, выполненных по каждому ряду ячеек 3 транспортирующего барабана 2 и установленных на шпильках 17 ввернутых в корпус 1.
Расширение функциональных возможностей устройства для раскалывания скорлупы орехов различных видов и сортов (кедровых орехов, фундук и другие) достигается использованием сменных транспортирующих барабанов с определенным размером ячеек 3 и изменением зазора между цилиндрической частью транспортирующего барабана 2 и рабочей поверхностью сектора 11, выполненной по логарифмической спирали. Для принудительного удаления фрагментов разрушенного ореха из ячеек 3 на шпильки 17 в проточки 15 транспортирующего барабана 2 устанавливаются клиновые выталкиватели 17, выполненные с необходимыми конструктивными параметрами.
Выполнение транспортирующего элемента выполненного в виде барабана, по периферии которого выполнены ряды радиальных ячеек позволяет увеличить производительность устройства для раскалывания скорлупы ореха. Выполнение по цилиндрическим частям отражателя и транспортирующего барабана по центрам каждого ряда ячеек овальных проточек позволяет правильно разместить в ячейках орех и затем разрушить скорлупу. Установка чистика над отражателем позволяет предотвратить затягивание ореха между корпусом и отражательной поверхностью отражателя. Выполнение на цилиндрической части транспортирующего барабана насечки позволяет уменьшить относительную скорость ореха и тем самым улучшить условия заполнения ячеек орехом. Выполнение отражателя с отражательной поверхностью в виде насечки позволяет улучшить отражение «лишних» или неправильно уложившихся в ячейках орехов.