устройство мясорубки

Формула изобретения

Устройство мясорубки, содержащее набор ножевых решеток, полый, расположенный горизонтально цилиндрический корпус, внутренняя поверхность которого снабжена направляющими канавками, расположенными вдоль оси, а сам корпус с одной стороны снабжен загрузочным отверстием, над которым вертикально расположен бункер, а с другой стороны - наружной резьбой, при этом внутри полого цилиндрического корпуса соосно с ним установлен однозаходный архимедов винт, со стороны бункера соединенный с механическим приводом его вращения, а с другой на нем неподвижно закреплен четырехлепестковый нож, контактирующий с одной из ножевых решеток, неподвижно установленной внутри полого цилиндрического корпуса, сама же ножевая решетка снабжена сквозными отверстиями по всей поверхности и прикреплена к корпусу торцевой гайкой, отличающееся тем, что каждое сквозное отверстия ножевой решетки выполнено в виде усеченного конуса, ориентированного к четырехлепестковому ножу большим основанием, а угол наклона образующей усеченного конуса составляет от 2,5 до 7°.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению пищевой промышленности, более конкретно к устройствам для измельчения продуктов животного происхождения, и может быть использовано для измельчения мяса и мясных продуктов на пищевых предприятиях и для этих же целей в быту.

Известно устройство аналогичного назначения (Кавецкий Г.Д., Королев А.В. Процессы и аппараты пищевых производств. - М.: Агропромиздат, 1991, с. 404). Это устройство содержит рабочую емкость для продукта с отверстием в днище, в котором размещен вертикальный вал, нижний конец которого, вне рабочей емкости, соединен с приводом, а на верхнем конце непосредственно у днища установлены неподвижные относительно вала ножи, при этом рабочая емкость закрыта сверху крышкой с закрепленным на ней дозатором.

Основным недостатком данного устройства является его низкая производительность. Объясняется это тем, что для обеспечения работы перед его включением затрачивают рабочее время на предварительное измельчение мяса для дозатора, что снижает производительность устройства. Помимо этого устройство обладает еще двумя недостатками. Первый заключается в отсутствии возможности регулирования фракционного состава измельчаемого продукта, второй в том, что устройство является измельчителем периодического действия, и, следовательно, малопроизводительно по сравнению с устройствами проходного принципа действия.

Наиболее близким по технической сущности изобретением является устройство мясорубки, содержащее набор ножевых решеток, полый, расположенный горизонтально цилиндрический корпус, внутренняя поверхность которого снабжена направляющими канавками, расположенными вдоль оси, а сам корпус с одной стороны снабжен загрузочным отверстием, над которым вертикально расположен бункер, а с другой стороны – наружной резьбой, при этом внутри полого цилиндрического корпуса соосно с ним установлен однозаходный архимедов винт, со стороны бункера соединенный с механическим приводом его вращения, а с другой – на нем неподвижно закреплен четырехлепестковый нож, контактирующий с одной из ножевых решеток, неподвижно установленной внутри полого цилиндрического корпуса, сама же ножевая решетка снабжена сквозными отверстиями по всей поверхности и прикреплена к корпусу торцевой гайкой (Стабников В.М., Попов В.Д. Процессы и аппараты пищевых производств. - М.: Агропромиздат, 1985, с. 75-76).

Недостатком устройства является его низкая производительность.

Задача изобретения - повышение производительности устройства.

Устройство мясорубки пояснено чертежами, где на фиг.1 представлено устройство мясорубки, общий вид; на фиг.2 - ножевая решетка с коническими отверстиями; на фиг.3 – разрез по А-А на фиг.2; на фиг.4 узел I на фиг.3 в увеличении.

Устройство мясорубки состоит из механического привода 1, предназначенного для передачи вращательного движения архимедову винту 2, который предназначен для передвижения мяса внутри корпуса 3 от бункера загрузки 4 на измельчение. В случае, когда нагрузка на архимедов винт превышает номинальную величину (более плотные части объема мяса или мясных продуктов, например, сухожилия не измельчаются, а наматываются на его ось вращения) из-за возрастания сопротивления продвижению мяса архимедовым винтом на измельчение, то ухудшается подача и измельчение мяса, что вызывает необходимость остановки устройства для очистки оси. Периодические остановки привода 1 и архимедова винта 2 снижают производительность устройства, что не имеет места в том случае, когда нагрузка на винте номинальная. Архимедов винт 2 установлен внутри цилиндрического полого корпуса 3, внутренняя поверхность которого снабжена направляющими канавками 9, расположенными вдоль оси корпуса 3. Цилиндрический пустотелый корпус 3 со стороны механического привода 1 снабжен загрузочным отверстием, над которым вертикально расположен бункер 4 для загрузки мяса, а с другой стороны - имеет наружную резьбу 10.

Бункер 4 загрузки предназначен для загрузки и подачи мяса в корпус 3 с направляющими канавками 9 и продвижения его от бункера 4 в переднюю часть корпуса 3. На оси архимедова винта 2 в передней части цилиндрического корпуса 3 установлен неподвижно с возможностью снятия и замены четырехлепестковый нож 5, своими лезвиями контактирующий с ножевой решеткой 6 со сквозными отверстиями 7 по всей поверхности. Ножевая решетка 6 (набор решеток) установлена внутри цилиндрического пустотелого корпуса 3 неподвижно и крепится к корпусу 3 торцевой гайкой 8. Установление неподвижно на оси архимедова винта 2 с возможностью снятия и замены четырехлепесткового ножа 5 и неподвижное закрепление внутри цилиндрического пустотелого корпуса 3 ножевой решетки 6 со сквозными отверстиями 7 по всей поверхности и ее прикрепление к корпусу торцевой гайкой 8 предназначены для разрезания подаваемого в переднюю часть корпуса архимедовым винтом 2 мяса, которое, обладая эластичностью, вдавливается в отверстия 7 ножевой решетки 6 и отрезается четырехлепестковым ножом 5 в местах вдавливания, тем самым измельчаясь до определенного фракционного состава. А непрерывное прохождение отрезанных кусочков через сквозные отверстия 7 ножевой решетки 6 обеспечивает повышение производительности при стабильном процессе резания за счет снижения потерь рабочего времени на разборку, очистку и сборку в процессе выполнения технологической операции. Сквозные отверстия 7 ножевой решетки 6 выполнены в виде усеченного конуса. Угол наклона образующей усеченного конуса в сквозных отверстиях 7 ножевой решетки 6 составляет от 2,5 до 7, но постоянен на одной решетке. Выполнение сквозных отверстий 7 ножевой решетки 6 с углом наклона образующей усеченного конуса от 2,5 до 7 предназначено для стабилизации процесса резания, что обеспечивает повышение производительности за счет снижения потерь рабочего времени на разборку, очистку и сборку в процессе выполнения технологической операции. Повышение производительности мясорубки и стабилизация процесса резания достигается из-за дополнительного подвода энергии к разрушаемому резанием объему. На фиг.2 показана часть ножевой решетки 6 с коническими отверстиями 7, которые предназначены для продвижения мяса в процессе его резания четырехлепестковым ножом 5 (мясо не показано). Сила трения F, возникающая из-за наличия у мяса эластичности, на конической поверхности каждого отверстия раскладывается на две составляющие вдоль F и поперек F_n оси отверстия. Именно эти силы F, F_n и обеспечивают дополнительный подвод энергии к разрушаемому резанием объему мяса, за счет чего процесс резания осуществляется более стабильно (Согласно А.Н. Николаевскому “Удар и разрушение твердых тел” разрушение связано с количеством энергии, подводимой к микрообъему, следовательно, если количество энергии за тот же промежуток времени будет увеличено, то процесс разрушения станет более интенсивным). Поэтому более плотные части объема мяса или мясных продуктов, например сухожилия, измельчаются, а не наматываются на его ось вращения архимедова винта, следовательно, и нет необходимости в остановке устройства для очистки, поэтому данное устройство мясорубки более производительно.

Устройство работает следующим образом. Включают электродвигатель механического привода 1 и подают в бункер 4 мясо. Механический привод 1 сообщает вращательное движение архимедову винту 2 и четырехлепестковому ножу 5. Мясо из-за наличия на архимедовом винте 2 угла наклона винтовой линии перемещается им вдоль направляющих канавок 9 внутри корпуса 3. Так как мясо обладает эластичностью, то часть его объема вдавливается в отверстия 7 по всей поверхности ножевой решетки 6 и в местах вдавливания отрезается вращающимся вместе с архимедовым винтом 2 четырехлепестковым ножом 5, тем самым измельчается до определенного фракционного состава. При этом ножевая решетка 6 неподвижна и удерживается от поворота приливом “А” на корпусе 3 и впадиной “В” на самой решетке 6, а для ее контакта с ножом 5 и крепления к корпусу 3 - торцевой гайкой. Такое крепление ножевой решетки 6 обеспечивает при разрезании удержание кусочков вдавленного в отверстие решетки 6 мяса. Каждое сквозное отверстие 7 ножевой решетки 6 выполнено в виде усеченного конуса, ориентированного к четырехлепестковому ножу большим основанием. При отрезании вдавленной в каждое такое отверстие 7 части объема мяса и ее перемещении через него на контактной поверхности из-за наличия у мяса эластичности возникает сила трения F. На конической поверхности каждого отверстия 7 сила трения F раскладывается на две составляющие вдоль F и поперек F_n оси отверстия (на фиг.2 показаны суммарные всех элементарных сил трения). Так как разрушение резанием обеспечивает подведенная к разрушаемому объему энергия, то при прочих равных условиях силы трения, раскладывающиеся на конической поверхности на две составляющие F, F_n обеспечивают дополнительный подвод энергии к разрушаемому резанием объему мяса, за счет чего процесс резания осуществляется более стабильно. Количество энергии, подведенное к разрушаемому резанием объему мяса за тот же промежуток времени, увеличивается, и процесс разрушения интенсифицируется. Поэтому более плотные части объема мяса или мясных продуктов, например сухожилия, измельчаются, а не наматываются на его ось вращения архимедова винта.

Если угол наклона образующей усеченного конуса составляет 2,5, то энергии достаточно для разрушения резанием всех составляющих наиболее эластичного мясного продукта, например свинины. Когда этот угол < 2,5, то возникает эффект наматывания. Если угол наклона образующей усеченного конуса составляет > 7, то процесс резания ухудшается, вероятно, из-за отжатия четырехлепесткового ножа 5 от ножевой решетки 6. Поэтому угол наклона образующей усеченного конуса и составляет от 2,5 до 7, но этот угол постоянен для одной решетки (фиг.2). Выполнение сквозных отверстий 7 ножевой решетки 6 с углом наклона образующей каждого усеченного конуса от 2,5 до 7 обеспечивает стабильность процесса резания, что повышает производительность из-за ликвидации потерь рабочего времени на разборку, очистку и сборку в процессе выполнения технологической операции.

В случае, когда требуется изменить фракционный состав измельчаемого мяса и производительность, ножевую решетку с одним средним диаметром сквозных отверстий и углом наклона образующей усеченного конуса заменяют на ножевую решетку с другим средним диаметром сквозных отверстий и другим углом наклона образующей усеченного конуса.

Таким образом, использование данного устройства повышает производительность мясорубки за счет ликвидации потерь времени на остановку устройства на его разборку, очистку и сборку. Стабилизирует процесс резания дополнительный подвод энергии к разрушаемому резанием объему. Непрерывное прохождение отрезанных кусочков через сквозные отверстия ножевой решетки также повышает производительность.