Пристрій для тонкого подрібнення харчової сировини

1. Пристрій для тонкого подрібнення харчової сировини для м'ясних, м'ясо-рослинних паштетів, деяких видів м'ясних фаршів та інших пастоподібних харчових продуктів, що містить встановлені на спільній опорній рамі електродвигун, корпус, ротор і статор у вигляді концентричних зубчастих кілець з накладками з твердосплавного матеріалу, опорний фланець, робочий вал у підшипникових опорах, ущільнення робочого вала та кришку робочої камери, який відрізняється тим, що кришка робочої камери не має безпосереднього контакту з нерухомим різальним кільцем-статором і разом з приймальним бункером та вивантажувальним патрубком являє собою єдину конструкцію. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що місце виходу вала з робочої камери оснащено торцевим ущільненням, що складається з нерухомої профільної фторолонової втулки та сталевого кільця, яке запресоване у торцевій частині ротора, циліндричної пружини, яка розташована у проточці профільної фторолонової втулки та впирається у зафіксовану гвинтами відносно корпусу притискну шайбу, у відповідні пази якої входять радіальні виступи профільної фторолонової втулки. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що електродвигун з'єднаний з робочим валом через пружну запобіжну муфту. Корисна модель належить до харчової промисловості, зокрема до м'ясної промисловості, і може бути застосована у виробництві м'ясних, м'ясорослинних паштетів, деяких видів м'ясних фаршів та інших пастоподібних харчових продуктів. Від якості подрібнення харчової сировини у значній мірі залежать споживчі характеристики готового продукту. Водночас процес тонкого подрібнення є найбільш енергомістким в усьому технологічному ланцюгу виробництва паштетів та інших пастоподібних харчових продуктів. Традиційно для тонкого подрібнення харчової сировини використовуються кутери, інша назва чашкові кутери, та емульгатори, інші назви, що використовуються - мікрокутери, кутери безперервної дії. Машини для тонкого подрібнення, що належать до цієї групи, приводяться в дію безпосередньо від електродвигуна. Вузли тонкого подрібнення, якими їх оснащено, як правило, мають два різальних кільця, які розташовані концентрично та обертаються навколо спільної осі. На різальних кільцях передбачено видовжені в осьовому напрямку зубці, які формують кільцеві щілини. Зубці, принаймні, одного з кілець мають профі льні твердосплавні різальні елементи. Відомий пристрій для тонкого подрібнення харчової сировини. Патент ФРН №3117439. Цей пристрій має різальне кільце, посаджене на вал електродвигуна. Різальні кромки утворюються між щілинами, виконаними в стінці різального кільця та розташованими паралельно між собою з нахилом відносно осі кільця. Різальне кільце перекривається другим різальним кільцем, стаціонарно встановленим у корпусі машини, причому останнє має конічну стінку, у якій також передбачено щілини, що утворюють різальні кромки. Харчова сировина, що подається до пристрою для тонкого подрібнення, засмоктується різальним кільцем, яке, швидко обертаючись, виконує роль насоса, після чого вона відкидається назовні через нахилені щілини рухомого кільця до щілин між різальними кромками другого кільця. Під час руху від першого різального кільця до другого харчова сировина тонко подрібнюється різальними кромками шляхом тягнучого різання. У цій конструкції третє різальне кільце встановлено зверху до зовнішнього стаціонарного різального кільця таким чином, що різальні кромки со CM CD С П 6724 першого входять до проміжків різальної частини зовнішніх різальних кілець. Ширину наскрізних щілин у різальному кільці можна в певних межах регулювати, змінюючи, шляхом обертання, взаємне розташування зовнішнього різального кільця та вставленого до нього додаткового різального кільця. Недоліком цього пристрою є те, що через наявність додаткового кільця, сепараторний зазор неминуче утворюється між зубцями обох кілець. Проте, сепараторний зазор має такий недолік, що в деяких випадках харчова сировина з тонкими, але відносно довгими, частками потрапляє до кінцевого продукту. З досвіду практичного використання стало відомо, що відбувається ерозія зубців, які визначають кільцевий зазор між обома різальними кільцями і не захищені накладками з твердого сплаву. Ця ерозія скорочує термін експлуатації різальних кілець. Відомий пристрій для тонкого подрібнення. Патент Австрії №28083. Його різальні кільця виконані з корозійностійкого матеріалу, їх оснащено профільними різальними елементами з твердого сплаву, або іншого цементованого різального матеріалу. Профільні різальні елементи приклеєні в канавках, які виконано в кромках щілин різальних кілець. Згідно з цим патентом, якщо подивитися спереду на зовнішнє різальне кільце, яке визначає кільцеву щілину між обома різальними кільцями, можна побачити одну пряму різальну кромку з відносно малою різальною поверхнею, яка утворюється профільними різальними елементами з твердого сплаву. За нею знаходиться мала радіальна здвигнута назад напрямна поверхня, утворена зубцем з профільним різальним елементом на ньому. Далі знаходиться достатньо великий сепараторний зазор, до якого входить зубець додатково вставленого різального кільця. Напрямна поверхня цього введеного зубця повторює робочий різальний зазор, ширина якого визначається прямою різальною кромкою наступного різального елемента. Ця конструкція має деякі недоліки. Ширину різального зазору не можна визначити з достатньою точністю, тому важко забезпечити ступінь тонкого подрібнення згідно вимог до кожного конкретного харчового продукту. Через те, що до стаціонарного зовнішнього різального кільця вставляється додаткове різальне кільце, перше з них може мати лише обмежену кількість зубців, що негативним чином впливає на продуктивність пристрою. Більш досконалою конструкцією відрізняється відомий пристрій для тонкого подрібнення харчової сировини німецької фірми Stephan. Конструкцією пристрою передбачено, що харчова сировина подається до бункера, який стаціонарно закріплений на масивних поворотних дверцятах машини. Для безперервного подавання сировини в робочу зону ротор оснащений гвинтовим елементом шнеком, крім того, завдяки особливій формі лопатей ротор апарата виконує роль робочого колеса відцентрового насоса, що спрямовує потік сировини до зони подрібнення. Ротор із зовнішнім різаль ним кільцем кріпиться безпосередньо на валу електродвигуна, статор встановлюється у масивному корпусі пристрою. Фіксація статора відносно корпуса здійснюється разом із зачиненням дверцят, що притискуються до корпусу та фіксуються гвинтовим затискачем. Різальний вузол цього пристрою, захищений Патентом США 4,238,079, має профільні різальні елементи на зубцях одного або обох різальних кілець. Виконаний з твердого сплаву, кожен цей елемент повністю перекриває передню поверхню одного з зубців і має дві кромки, що виступають в осьовому напрямку та розташовані одна проти одної, та кільцеву щілину між різальними кільцями, одну кромку якої сформовано як різальну кромку, а інша кромка, разом з різальною кромкою периферійно розташованого зубця, утворює різальний зазор. У такій конструкції всю поверхню, що визначає кільцевий зазор між двома різальними кільцями, виконано з твердого сплаву. Подібні до пластин профільні різальні елементи можуть бути виготовлені з високою точністю, вони виступають за зубці з обох боків, як зазначено, в периферійному напрямку. Цей відомий пристрій не має додаткового різального кільця, тобто не має сепараторного зазору, який утворювався у відомих пристроях і був зайвим для різання. В результаті цього тонкі, але довгі частки харчової сировини не потрапляють до кінцевого продукту. Проте конструкція пристрою для тонкого подрібнення має низку недоліків. Перш за все, застосована конструктивна схема вимагає наявності масивного корпуса камери подрібнення та таких самих масивних поворотних дверцят. Дверцята та корпус безпосередньо контактують з харчовою сировиною, тому для їх виготовлення потрібне застосування найдорожчих марок корозійностійкої сталі, дозволеної для використання у контакті з харчовими середовищами, а з огляду на згадану вище масивність цих вузлів, їх виготовлення є дуже коштовним. Крім того, фіксація дверцят відносно корпусу за допомогою гвинтового затискача не забезпечує їх надійного та рівномірного притискання, а значить і фіксованого положення статора, який встановлюється у відповідній виїмці корпусу. Беручи до уваги високу швидкість обертання ротора та дуже малий робочий зазор між ним та статором апарата, не можна виключити виникнення аварійних ситуацій через заклинювання різального вузла. Розташування внутрішнього різального колеса - ротора безпосередньо на валу електродвигуна є типовим для горизонтальних подрібнювачів тонкого подрібнення, до яких належить і апарат фірми Stephan. Побудова конструкції за такою жорсткою схемою посилює небезпеку руйнування складних і дорогих робочих органів подрібнювача у разі потрапляння сторонніх твердих предметів у робочу зону. Завданням створення корисної моделі, що заявляється, є уникнення вищезгаданих недоліків відомих пристроїв для тонкого подрібнення харчової сировини, створення ефективного подрібнювального обладнання. Цьому послуговує компоновочне рішення, що дозволяє поєднати переваги нових конструктивних елементів подрібнювально 6724 го обладнання з відомими елементами вузлів тонкого подрібнення харчової сировини. Метою вдосконалення обладнання для тонкого подрібнення харчової сировини є, передусім, поліпшення якості подрібнення та зменшення енергетичних витрат на виконання процесу. Пристрій, створений в рамках розв'язання цього завдання, містить кришку робочої камери, що утворює єдиний вузол з завантажувальним бункером та вивантажувальним патрубком, виконану з тонколистового матеріалу, ротор і статор у вигляді концентричних зубчастих кілець з накладками з твердосплавного матеріалу, дозволеного для використання у контакті з харчовими середовищами, зафіксованого на валу ротора подавального шнека, опорного фланця, що виконує роль задньої стінки робочої камери, а периферія фронтальної поверхні опорного фланця послуговує для закріплення кришки робочої камери та нерухомого різального кільця - статора. До опорного фланця приварено різьбові кріпильні елементи, за допомогою яких він фіксується на корпусі, всередині якого розташовано робочий вал пристрою у підшипникових опорах. Місце входу кінця вала в робочу камеру обладнане ефективним ущільненням, яке складається з фторолонової втулки, циліндричної пружини та притискної шайби. На іншому кінці вала, який виходить з корпусу, закріплено одну з півмуфт пружної муфти. Другу півмуфту цієї муфти зафіксовано на валу електродвигуна. Корпус та електродвигун закріплено на опорній рамі пристрою. Кришку робочої камери, яка разом з приймальним бункером та вивантажувальним патрубком являє собою спільну зварну конструкцію, виготовлено з тонколистової корозійностійкої сталі, що значно зменшує необхідні витрати на конструкційні матеріали. До того ж, кришка робочої камери не контактує безпосередньо з нерухомим різальним кільцем - статором, завдяки чому усуваються занадто високі вимоги до точності виготовлення цього вузла. Для унеможливлення протікання харчової сировини у місці виходу валу з робочої камери пристрій оснащено ущільненням, що складається з нерухомої профільної фторолонової втулки та сталевого кільця, яке запресоване у торцевій частині ротора і обертається разом з ним. Профільна фторолонова втулка притискається до кільця циліндричною пружиною, яка розташована у проточці профільної фторолонової втулки та впирається у притискну шайбу. Профільна фторолонова втулка має в торцевій частині два радіальні виступи, які входять у відповідні пази притискної шайби, що фіксується гвинтами відносно корпусу. Така конструкція запобігає обертанню профільної фторолонової втулки відносно опорного фланця, причиною якого можуть стати сили тертя між втулкою та сталевим кільцем. Крутний момент від електродвигуна передається до робочого валу через пружну муфту. З'єднувальні стрижні півмуфт - пальці, болти - залежно від конструкції пружної муфти, що застосовується, виконують роль зрізних запобіжних елементів, які руйнуються в разі виникнення аварійних наднавантажень на робочих органах пристрою для тонкого подрібнення через потрапляння в робочу камеру сторонніх твердих предметів. Завдяки цьому з'являється можливість зберегти від руйнування складні та дорогі різальні органи пристрою. На Фіг. 1 показано схему загального вигляду пристрою; на Фіг.2 - поперечний розріз місця контакту притискної шайби з профільною фторолоновою втулкою. Пристрій містить опорну раму 1, на якій закріплено електродвигун 2 та корпус 3. Вал електродвигуна 2 за допомогою пружної муфти 4 сполучений з робочим валом 5, встановленим у підшипникових опорах 6. До корпусу 3 прикріплено опорний фланець 7. До фланця 7 прикріплено зовнішнє різальне кільце-статор 8, що має різальні зубці 9 з твердосплавними накладками 10, та кришку 11 робочої камери 12. Кришка 11 робочої камери 12 являє собою єдину зварну конструкцію з завантажувальним бункером 13 та вивантажувальним патрубком 14. На робочому валу 5 пристрою зафіксовано внутрішнє різальне кільцеротор 15, що має різальні рубці 16 з твердосплавними накладками 17. Між периферійною поверхнею зовнішнього різального кільця-статора 8 та кришкою 11 утворюється кільцевий канал 18. До фронтальної частини робочого валу 5 приєднано шнек 19. У торцевій частині внутрішнього різального кільця-ротора 15 запресовано сталеве кільце 20, яке, контактуючи по торцевій поверхні профільної фторолонової втулки 21, ущільнює місце виходу робочого валу 5 пристрою з опорного фланця 7. Для забезпечення постійного щільного контакту профільної фторолонової втулки 21 зі сталевим кільцем 20 до проточки профільної фторолонової втулки 21 вставлено циліндричну пружину 22, яка натискає на втулку 21, спираючись на притискну шайбу 23. Притискна шайба 23 фіксується відносно корпусу 3 гвинтами 24. В пази 25 притискної шайби 23 входять радіальні виступи 26 профільної фторолонової втулки 21 , завдяки чому унеможливлюється її прокручування відносно опорного фланця 7. Пристрій працює таким чином Харчову сировину, попередньо крупно подрібнену, завантажують до бункера 13. За допомогою шнека 19 харчова сировина подається всередину робочої камери 12, де завдяки формі різальних зубців 16 внутрішнього різального кільця-ротора 15 організується постійний відцентровий потік харчової сировини до різальної пари, утвореної різальними зубцями 16 внутрішнього різального кільця-ротора 15, оснащеними твердосплавними накладками 17, та різальними зубцями 9 зовнішнього різального кільця-статора 8, оснащеними твердосплавними накладками 10. Подрібнена харчова сировина заповнює кільцевий канал 18 між периферійною поверхнею зовнішнього різального кільця-статора 8 та кришкою 11 і виходить через її вивантажувальний патрубок 14. Крутний момент від електродвигуна 2 передається до робочого валу 5 через пружну муфту 4. З'єднувальні стрижні півмуфт - пальці, болти - залежно від конструкції пружної муфти, що застосовується, виконують роль зрізних запобіжних еле 6724 твердих предметів Пристрій забезпечує одержання продукту належної якості, відрізняється надійністю в роботі, виробничий процес здійснюється в автоматичному режимі Завдяки запропонованій корисній моделі з'являється можливість збільшення випуску простих та надійних пристроїв для тонкого подрібнення харчової сировини, які знайдуть застосування на різних підприємствах харчової, зокрема, м'ясопереробної галузі ментів, які руйнуються в разі виникнення аварійних над-навантажень на робочих органах пристрою для тонкого подрібнення через потрапляння в робочу камеру 12 сторонніх твердих предметів Завдяки цьому з'являється можливість зберегти від руйнування складні та дорогі різальні органи пристрою Таке виконання пристрою дозволяє, порівняно з відомими пристроями подібного призначення, значно скоротити виробничі витрати на його виготовлення, збільшити термін експлуатації через зменшення ймовірності руйнування робочих органів в разі потрапляння в робочу зону сторонніх 18 9 8 ГТ\ ~Л Г Ж/И 8 7 5 6 З L г Г ~ Г, ~/ 2Л21 / 2 \21 Фіг 2 Комп'ютерна верстка Д Шеверун Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601