устройство для филетирования рыбы

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЛЕТИРОВАНИЯ РЫБЫ, содержащее подающий лоток, центрирующее приспособление, направляющую для хребта и спаренные дисковые ножи, расположенные под острым углом один к другому, отличающееся тем, что дисковые ножи укреплены с помощью подпружиненного балансира, установленного с возможностью поворота относительно горизонтальной оси.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что балансир кинематически связан с подающим лотком и направляющей для хребта, а последняя выполнена с возможностью опускания в процессе резания рыбы.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подающий лоток состоит из двух створок, установленных с наружных сторон ножей с возможностью симметричного разведения их.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что балансир состит из двух частей, имеющих общую ось поворота и кинематически связанных между собой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к рыбообрабатывающей технике и может быть использовано в машинах для филетирования рыбы.

Известно устройство для филетирования рыбы (1), содержащее центрирующее приспособление и спаренные дисковые ножи, укрепленные на валу на ступицах с возможностью их перемещения вдоль вала в зависимости от размера рыбы. Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает удовлетворения основного требования к получаемой продукции - филе без включения реберных костей, которые перерезаются ножами известной конструкции в точках их крепления к позвоночнику.

Известно также устройство для филетирования рыбы (патент США N 2304880, кл. 17-4), содержащее наклонный подающий лоток с центрирующим приспособлением, спаренные дисковые ножи, расположенные под углом друг к другу, при этом поверхность днища лотка пересекает кромки ножей выше точки наибольшего их сближения. Эти устройства обеспечивают (за счет V-образной формы реза рыбы) получение филе без реберных костей, однако к недостаткам этого устройства относятся сложность конструкции и эксплуатации за счет необходимости частой перенастройки зазора между ножами в зависимости от размера обрабатываемой рыбы и необходимости предварительной сортировки рыбы по узким размерным диапазонам. Причем в пределах размерного диапазона более мелкая рыба обрабатывается с повышенными отходами.

Из описания патента США N 2479010 известно устройство для филетирования рыбы, содержащее наклонный подающий лоток, спаренные дисковые ножи, установленные под углом друг к другу и вращающиеся срезающие диски.

К недостаткам этого устройства относится сложность конструкции, недостаточный выход филе за счет того, что при применении его требуется выполнение сложного реза головы, при котором вместе с удаленными ребрами значительное количество мяса идет в отходы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому (прототип) является устройство (2), содержащему раму, подающий лоток с направляющими створками, спаренные ножи, установленные под углом один относительно другого, диски для протягивания хребтовой кости, связанные с ножами посредством фрикционных конусов и распластыватель.

Недостатком известного устройства также является то, что оно не обеспечивает максимального выхода филе. Причина этого заключается в том, что в данной конструкции для исключения попадания костей в филе зазоры между ножами и распластывателем должны быть выполнены (или настроены) под максимальный размер сечения хребтовой кости самой крупной рыбы из обрабатываемого размерного диапазона. Вследствие этого при обработке более мелкой рыбы из указанного диапазона в отходы идет слой мяса по всей длине позвоночника, а при обработке крупной рыбы - слой мяса, расположенный на его хвостовой части. Кроме того, устройство имеет недостаточную эксплуатационную надежность. Это связано с наличием в его конструкции фрикционных пар, которые работают в условиях контакта с водой, и с тем, что процесс резания хвоста рыбы нестабилен по причине неустойчивости положения хвоста в зазорах между ножами и распластывателем, что не исключает смещения хребта под одним из ножей и приводит, в лучшем случае, к несимметричности реза рыбы и снижению качества филе.

Целью изобретения является повышение выхода филе.

Указанная цель достигается тем, что ножи размещены на балансире, установленном на раме с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и связанном с рамой упругим элементом, например пружиной. В зазоре между ножами размещена направляющая хвоста, кинематически связанная с балансиром и выполненная с возможностью ее опускания в процессе резания рыбы. Направляющая хвоста выполнена расширяющейся в направлении подачи рыбы с центральной прорезью. Подающий лоток выполнен в виде двух охватывающих ножи створок, установленных с возможностью симметричного раздвижения и кинематически связанных с балансиром.

Размещение ножей на поворотном подпружиненном балансире в сочетании с расположением их под углом друг к другу обеспечивает в процессе филетирования их постоянный контакт с хребтовой костью за счет поворота балансира под действием окружных сил взаимодействия ножей с позвоночником рыбы, что в конечном итоге позволяет повысить выход филе.

Размещение направляющей хвоста в зазоре между ножами и кинематическая связь ее с балансиром позволяет удерживать хвост в наиболее узком месте между ножами, обеспечивая надежную фиксацию хвоста (не препятствуя при этом проходе брюшной части рыбы), что в конечном счете также способствует повышению выхода филе.

Выполнение направляющей хвоста расширяющейся в направлении подачи рыбы с центральной прорезью обеспечивает правильность центрирования и направления хвоста в процессе обработки, т.е. симметричность реза хвостовой части рыбы, в то же время исключает попадание хвостового плавника в зазор между ножами и направляющей, обеспечивая надежность эксплуатации.

Выполнение подающего лотка в виде двух охватывающих ножи створок и кинематическая связь их с балансиром способствуют лучшему центрированию рыбы перед ножами, повышая тем самым надежность работы устройства.

Балансир может быть выполнен из двух частей, имеющих общую ось поворота и синхронизированных между собой. При этом повышается чувствительность срабатывания устройства за счет уменьшения момента инерции подвижных частей относительно оси поворота балансира.

Предлагаемое устройство имеет другие преимущества по сравнению с прототипом. При малых габаритах и простоте конструкции оно позволяет исключить такие предварительные операции с рыбой, как вскрытие брюшной полости и ее потрошение, т.е. упрощает в целом технологический процесс разделки рыбы.

Из просмотренных информационных источников нами не выявлены устройства для филетирования с аналогичными конструктивными признаками, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения таким критериям изобретения, как новизна, изобретательский уровень и промышленная применительность.

На фиг. 1 изображено сечение хвостовой части рыбы в момент резания; на фиг. 2 - сечение рыбы в районе брюшной полости в момент резания; на фиг.3 - устройство для филетирования рыбы, вид сбоку; на фиг.4 - вид А на фиг.3; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.7 - дисковые ножи в точке наибольшего сближения (разрез).

Устройство содержит раму 1, на которой шарнирно закреплены синхронизированные между собой балансир 2, подающий лоток 3 и направляющая 4 хвоста. Балансир 2 установлен посредством соосных подшипниковых узлов 5 и 6. Он представляет собой два фланца 7 и 8, жестко скрепленных между собой скобой 9. На фланце 7 закреплен двигатель 10, а на фланце 8 - подшипниковый узел 11, на валу которого установлен дисковый нож 12. Второй нож 12 закреплен на валу двигателя 10. Общая ось 14 подшипниковых узлов 5 и 6 является осью поворота балансира 2. Она перпендикулярна к плоскости симметрии устройства, пересекая ее в пределах проекции ножей на эту плоскость, преимущественно в области центра проекции. Ножи 12 для обеспечения скольжения их по позвоночнику рыбы выполнены с внутренней заточкой 15 режущих кромок и соединены между собой конической зубчатой парой 16. Зазор между ножами Е в зоне их наибольшего сближения выполнен близким к толщине хребта в области хвостового плавника меньшей из рыб, входящих в обрабатываемый размерный диапазон, что обеспечивает экономичный рез хвостовой части рыбы.

Возможен вариант конструкции устройства с двумя двигателями. В этом случае подшипниковый узел 11 заменяется вторым двигателем 10, что позволяет не применять коническую пару 16. Оси вращения валов двигателя 10 и подшипникового узла 11 расположены в одной плоскости, близкой к горизонтальной, и образуют с общей осью 14 углы К, равные половине угла между ножами.

Фланец 7 тягой 20 связан с рычагом 21, закрепленным на конце оси 22, установленной на подшипниках в раме 1. На этой же оси установлена направляющая 4 хвоста, расположенная в зазоре между ножами 12. Направляющая 4 выполнена расширяющейся в направлении подачи рыбы и снабжена прорезью И для прохода хвостового плавника. Ось 22 посредством конических зубчатых пар 24 и 25 связана с осями 26 и 27, на которых закреплены соответственно створки 28 и 29 подающего лотка 3 с зазором Ж между ними. Для направления хвостового плавника в зазор между ножами непосредственно перед ними расположено центрирующее приспособление 18, выполненное в виде направляющих створок, синхронизированных между собой при помощи известных элементов, например рычажного механизма (на чертеже не показан). На раме 1 расположены регулируемые упоры 32 и 33, ограничивающие угол поворота рычага 21 и соответственно определяющие исходное положение и максимальное угловое отклонение балансира 2, направляющей 4 и створок 28 и 29. К рычагу 21 подсоединены регулируемая пружина 31, воспринимающая и передающая на раму усилия, возникающие в зоне резания рыбы. При этом пружина 31 настраивается на усилие, соответствующее усилию резания мышечной ткани рыбы.

Лоток 3 установлен таким образом, что поверхность его днища пересекает режущие кромки ножей ниже точки наибольшего их сближения, смежно с ней. Соблюдение этого условия обеспечивает получение в зоне резания зазора между режущими кромками ножей в виде расширяющегося книзу криволинейного клина.

Одним из вариантов конструкции устройства является выполнение балансира 2 из двух частей. При этом жесткое скрепление фланцев 7 и 8 скобой 9 заменяется кинематической связью между ними путем дублирования тяги 20 и рычага 21 с другой стороны устройства и подсоединением их соответственно к фланцу 8 и оси 22. Такой вариант конструкции позволяет повысить чувствительность срабатывания устройства за счет снижения момента инерции подвижных частей относительно оси поворота балансира.

Устройство работает следующим образом.

По подающему лотку 3 обезглавленная тушка хвостом вперед, брюшком вниз подается к дисковым ножам 12. При этом нижняя часть плавника перемещается по зазору Ж. Перед ножами хвостовой плавник дополнительно центрируется приспособлением 18, которое направляет его в зазор Е между ножами, одновременно центрируя рыбу в вертикальной плоскости. Нижняя часть хвостового плавника рыбы попадает в прорезь И направляющей 4. Ножи начинают срезать мягкие ткани с двух сторон хребта, который во время резания хвостовой части удерживается направляющей 4 в узкой части зазора между ножами. При этом внутренние заточки 15 ножей препятствуют врезанию их в костную ткань хребта. Дальнейшее продвижение тушки осуществляется под действием сил, возникающих в процессе резания. Одновременно эти силы оказывают воздействие через ножи на балансир 2, стремясь повернуть его в направлении, обратном вращению ножей. Повороту балансира способствует наличие кинематической связи его с направляющей 4 и створками 28 и 29, которые также воспринимают усилие резания, передавая его на ось 22. Взаимодействие внутренних поверхностей ножей с хребтовой костью приводит к возрастанию сил трения, в результате чего балансир 2 приходит в движение, преодолевая усилие пружины 31. Точка наибольшего сближения ножей перемещается вверх, соответственно зазор между ножами в зоне хребта увеличивается, обеспечивая тем самым срезание ими слоев мяса, не трогая саму кость. Одновременно направляющая 4 опускается, освобождая зону резания для прохода брюшной части, которая под воздействием ножей вдавливается в увеличивающийся зазор Ж, что обеспечивает срезание мяса с реберных костей без их повреждения (см.фиг.2). Хребтовая кость с грудными и анальными плавниками и внутренностями удаляется из зоны резания по направляющей 4. По завершении филетирования рыбы балансир 2, направляющая 4 и створки 28 и 29 под действием пружины 31 возвращаются в исходное положение.

К настоящему времени выполнена эскизная разработка, изготовлен экспериментальный образец и проведена эксплуатационная проверка станка вышеуказанной конструкции. Проверка показала стабильность процесса получения филе из разных видов рыб с выходом готовой продукции, превышающим установленные отраслевые нормы.

Экономический эффект от реализации предлагаемой конструкции образуется за счет повышения выхода филе, за счет снижения вспомогательного времени на перенастройку при переходе на обработку рыбы другого вида или размерного диапазона. Затраты на производство филе снижаются также за счет снижения количества операций по подготовке сырья к филетированию.