Тендеризатор
Изобретение относится к пищевой промышленности. Тендеризатор содержит загрузочный бункер, направляющие, ножевые блоки с дисковыми зубчатыми ножами, рычажно-кулисный регулирующий механизм, приводной двигатель, подшипниковые опоры со ступенчатыми валами и цепную передачу. Направляющие выполнены в виде изогнутых пластин, установленных встречно выпускными сторонами и имеющих окна для дисковых ножей, которые закреплены гайками на шестигранном валу. В каждом из ножевых блоков, связанных цепной передачей с приводным двигателем, регулируемый ножевой блок соединен с рычагом регулирующего механизма, подпружиненного набором тарельчатых пружин, размещенных вдоль штока, выполненного с резьбой, на которой установлена гайка кулисы регулирующего механизма. Гайки каждого из ножевых блоков вставлены в отверстия ступенчатых валов. Обеспечивается упрощение конструкции тендеризатора, повышение его надежности, расширение функциональных возможностей и повышение качества обработки продуктов. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при приготовлении вареных мясопродуктов для улучшения органолептических свойств мясных изделий с получением дополнительных связывающих свойств между мышечными тканями.
Известен тендеризатор, содержащий загрузочный бункер, расположенную под ним корзину, дисковые зубчатые ножи, закрепленные последовательно с равномерным шагом в ножевых блоках на параллельных валах, кинематически связанных зубчатой передачей с приводным двигателем с возможностью встречного вращения (1).
Недостатками этого тендеризатора являются ограниченность функциональных возможностей, сложность конструкции, низкая производительность, низкое качество обработки, низкая долговечность.
Известен также тендеризатор, содержащий загрузочный бункер, дисковые зубчатые ножи, закрепленные гайками с равномерным шагом в ножевых блоках на шестигранных валах, связанных с приводным двигателем с возможностью встречного вращения (2).
Недостатками этого тендеризатора являются узость функциональных возможностей, сложность конструкции, низкая производительность.
Технической задачей изобретения является создание эффективного тендеризатора, а также расширение арсенала тендеризаторов.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи состоит в том, что упрощена конструкция тендеризатора в части кинематической связи ножевых блоков с приводным двигателем, а также за счет выполнения формы зубьев дисковых ножей симметричной, повышена надежность благодаря обеспечению возможности упругого смещения одного из ножевых блоков при прохождении твердого тела и снижению момента на валах, расширены функциональные возможности в отношении размеров и степени подготовленности обрабатываемых мясопродуктов и расстояния между ножевыми блоками, повышено качество обработки благодаря увеличению длительности контакта разрезаемого материала с ножами при разной скорости вращения ножевых блоков, упрощены технология сборки-разборки оборудования для его промывки, а также технология изменения положения регулируемого ножевого блока.
Сущность изобретения состоит в том, что тендеризатор содержит загрузочный бункер, направляющие, регулируемый и нерегулируемый ножевые блоки с дисковыми зубчатыми ножами, подпружиненный рычажно-кулисный регулирующий механизм, приводной двигатель, подшипниковые опоры со ступенчатыми валами, расположенными по краям ножевых блоков, и цепную передачу, причем направляющие выполнены в виде двух изогнутых пластин, установленных встречно выпуклыми сторонами и имеющих в средней части окна для дисковых зубчатых ножей, которые закреплены двумя гайками на шестигранном валу в каждом из ножевых блоков, связанных цепной передачей с приводным двигателем и установленных вдоль вогнутых сторон упомянутых направляющих с образованием продольного промежутка между ножевыми блоками, из которых регулируемый ножевой блок соединен с рычагом регулирующего механизма, подпружиненного набором тарельчатых пружин, размещенных вдоль штока, выполненного с резьбой, на которой установлена гайка кулисы регулирующего механизма, при этом гайки каждого из ножевых блоков вставлены в отверстия ступенчатых валов, один из которых установлен с возможностью осевого смещения, а на другом закреплена одна из звездочек цепной передачи, выполненных с разным количеством зубьев.
Предпочтительно, дисковые ножи закреплены на параллельных шестигранных валах с равномерным шагом, при этом регулируемый ножевой блок выполнен с числом дисковых ножей, на единицу меньшим числа дисковых ножей нерегулируемого ножевого блока, а зубья дисковых ножей выполнены трапецеидальными и симметричными и размещены равномерно по окружности с угловым шагом 13°±0,5°.
Кроме того, дисковые ножи установлены в каждом блоке с образованием их зубьями винтовых линий, из которых винтовая линия на нерегулируемом блоке ножей правая, а на регулируемом - левая, при этом ножи каждого блока смещены в промежуток между соседними ножами другого блока, а направляющие выполнены в виде симметрично установленных пластин, изогнутых под тупым углом.
Одновременно рычажно-кулисный механизм подпружинен набором из 55±1 тарельчатых пружин, цепная передача выполнена двухрядной, со сдвоенной звездочкой на валу приводного двигателя, со сдвоенными звездочками, связанными ступенчатыми валами с валами ножевых блоков, и со сдвоенной натяжной звездочкой, установленной на подпружиненном поворотном рычаге, при этом шестигранный вал регулируемого ножевого блока связан со сдвоенной звездочкой, имеющей в каждом ряду меньшее на два количество зубьев, чем сдвоенная звездочка, связанная с шестигранным валом нерегулируемого ножевого блока.
На чертежах фиг.1 изображен тендеризатор, общий вид в аксонометрической (объемной) проекции, на фиг.2 - разрез через рычажно-кулисный механизм, на фиг.3 - разрез Б-Б по фиг.2, на фиг.4 - схема цепной передачи, на фиг.5 - разрез Г-Г по фиг.4, на фиг.6 - схема установки ножевых блоков и направляющих, на фиг.7 - корзина в аксонометрической (объемной) проекции, на фиг.8 - схема сборки ножевого блока в аксонометрической (объемной) проекции, на фиг.9 - конструкция пружинной опоры рычажно-кулисного механизма.
Тендеризатор содержит загрузочный бункер 1, расположенную под ним корзину 2 с двумя продольными направляющими 3, 4 для обрабатываемого продукта, выполненными в виде пластин, изогнутых под тупым углом (т.е. под углом, большим 90°). Направляющие 3, 4 установлены симметрично встречно выпуклыми сторонами и имеют в средней части параллельные окна (или прорези) 5 для дисковых зубчатых ножей 6. Ножи 6 закреплены последовательно с равномерным шагом в регулируемом и нерегулируемом ножевых блоках 7, 8 на параллельных шестигранных валах 9, 10 соответственно. Блок 7 является регулируемым в смысле наличия возможности регулирования его положения и подпружинивающего усилия. Валы 9, 10 кинематически связаны двухрядной цепной передачей с приводным двигателем 11 с возможностью встречного вращения и установлены вдоль вогнутых сторон упомянутых направляющих 3, 4 с образованием продольного промежутка между ножевыми блоками 7, 8. Ножи 6 последних выступают в зазор между направляющими 3, 4 через окна 5. Регулируемый блок 7 снабжен подпружиненным рычажно-кулисным регулирующим механизмом для регулирования промежутка между ножевыми блоками 7, 8 и усилия взаимодействия с обрабатываемым продуктом, причем регулируемый ножевой блок 7 выполнен с числом дисковых ножей 6, равным 55, т.е. на единицу меньшим числа дисковых ножей 6 нерегулируемого ножевого блока 8, равного 56. Зубья 12 дисковых ножей 6 выполнены трапецеидальными, радиально направлены и размещены по окружности с угловым шагом 13°±0,5°. Ножи 6 каждого из блоков 7 и 8 смещены на половину промежутка между соседними ножами 6, т.е. ножи 6 блоков 7, 8 вращаются в разных плоскостях. Вал 9 регулируемого ножевого блока 7 кинематически связан с приводной звездочкой 13 цепной передачи, имеющей количество зубьев, равное семнадцати, т.е. меньшее на два, чем звездочка 14, имеющая девятнадцать зубьев и кинематически связанная с валом 10 нерегулируемого ножевого блока 8. Корзина 2 выполнена с двумя пазами 15 в торцевых стенках и с фиксаторами 16 для настройки взаимного положения направляющих 3, 4. Зубья 12 расположены с указанным угловым шагом, поэтому дисковые ножи 6 на шестигранном валу (имеющем грани, расположенные под углом 60°) установлены с образованием их зубьями 12 (и впадинами между ними) винтовых линий, причем винтовая линия на нерегулируемом блоке 8 ножей правая, а на регулируемом блоке 7 - левая. Между ножами 6 на валах 9,10 установлены одинаковые металлические кольца (не обозначены).
Приводной двигатель 11 выполнен в виде мотор-редуктора со звездочкой 17 на валу. Цепная передача выполнена двухрядной, при этом упомянутые звездочки 13, 14, 17 и натяжная звездочка 18, установленная на подпружиненной поворотной оси 19, выполнены сдвоенными.
Рычажно-кулисный механизм подпружинен набором тарельчатых пружин 20, установленных вокруг резьбового штока 21 с упором 22 на нижнем конце. На резьбовой части штока 21 установлены регулировочная гайка 23 и гайка 24 кулисы рычажно-кулисного механизма. Рычажно-кулисный механизм выполнен сдвоенным, т.е. его рычаги, соединенные с промежуточном валом 25, парные. Валы 9, 10 имеют по краям парные шестигранные гайки 26 с левой резьбой и гайки 27 с правой резьбой, стягивающие ножи 6. Гайки 26, 27 размещены в шестигранных ответных отверстиях ступенчатых валов 28-31, установленных в сдвоенных подшипниковых опорах (не обозначены). Валы 28, 30 установлены с возможностью осевого смещения. Болты 32, 33 предназначены для регулирования расположения ножей 6 блока 7 относительно ножей 6 блока 8 вдоль осей валов 9, 10.
Корпус тендеризатора выполнен с дверцами и снабжен блокирующим устройством, которое управляется датчиком в виде геркона, для отключения вращающихся частей при открытых дверцах (не изображено).
Ножи 6, корпус, загрузочный бункер 1, направляющие 3, 4 выполнены из нержавеющей стали.
Подшипниковые опоры валов 28, 30 закрыты крышками 34, 35.
Тендеризатор работает следующим образом.
В загрузочный бункер 1 кладут продукт, подлежащий обработке, представляющий собой, как правило, кусок мяса. Затем продукт проталкивают, пока он не попадет между направляющими 3, 4. Продукт, опускаясь под действием собственного веса, попадает в пространство между вращающимися ножами 6 блоков 7, 8. Здесь происходит соприкосновение его с зубьями 12 ножей 6, т.е. собственно сабельная тендеризация. Тендеризация осуществляется ножами 6 по винтовой линии и служит для обеспечения естественной связи между мышечными тканями.
В процессе работы два ножевых блока 7, 8 при встречном вращении надрезают на глубину, предпочтительно, 0,5-1 см продукт, поступающий из загрузочного бункера 1. Благодаря разному числу зубьев звездочек 13, 14 вращение блоков 7, 8 происходит с разной скоростью, т.е. поочередно установленные ножи 6 с разных сторон изделия имеют разную скорость и проскальзывают друг относительно друга в обрабатываемой продукции, эффективность тендеризации тем самым увеличивается. Разное направление резьбы гаек 26, 27 исключает их свинчивание при встречном вращении. Расстояние между ножевыми блоками 7, 8 и направляющими 3, 4 устанавливают гайкой 24 при вращении штока 21 в зависимости от размера продукта, обеспечивая при этом заданные усилие давления и глубину обработки. Для изменения положения регулируемого ножевого блока 7 производится вращение штока 21, по часовой стрелке - для увеличения расстояния, против часовой стрелки - для сближения блоков 7, 8. Изменение зазора между направляющими 3, 4 производится перемещением по пазам 15 с фиксацией фиксаторами 16. Наличие направляющих 3, 4 исключает закручивание продукта ножевыми блоками 7, 8.
Путем ввинчивания-вывинчивания болтов 32, 33 производится настройка взаимного положения ножей 6 блоков 7, 8, таким образом, чтобы каждый нож 6 одного блока вращался в плоскости, проходящей в середине промежутка между соседними ножами 6 другого блока. Изменение усилия набора пружин 20 производится вращением гайки 23 по штоку 21, по часовой стрелке для сжатия пружин 20, против часовой стрелки - для ослабления. Двухрядная цепная передача обеспечивает сокращение габаритов тендеризатора и крутящего момента на валах 28-31.
Усилие набора пружин 20 определяет сопротивление прохождению твердых включений - случайно попавших костей и т.п. При этом блок 7 имеет возможность, сжимая пружины 20 через рычажно-кулисный механизм, временно сместиться и пропустить твердый предмет, а затем вернуться в рабочее положение. Таким образом, повышается вероятность безотказной работы тендеризатора, т.е. его надежность.
Промывка рабочих органов тендеризатора производится после каждой рабочей смены для исключения размножения микроорганизмов. Для промывки блоки 7, 8 ножей 6 и направляющие 3, 4 демонтируются из корпуса. При демонтаже блоков 7, 8 снимаются крышки 34, 35, сдвигаются (по фиг.3 влево) подшипниковые опоры с валами 28, 30. Тем самым освобождаются гайки 26, 27 и блоки 7, 8 могут быть вынуты для промывки. Рациональная конструкция тендеризатора в части демонтажа блоков 7, 8 позволяет легко соблюдать санитарные нормы, установленные для оборудования пищевой промышленности.
В случае необходимости (для односторонней надрезки изделия с кожей) ножевой блок 8 может не иметь ножей 6 с зубьями 12, т.е. заменяется цилиндрическим валом (не изображено).
Хорошие связующие свойства обеспечиваются максимальной контактной поверхностью продукта, получаемой при надрезке его ножами 6, за счет освобождения внутриклеточных белков. При этом разрыхляется мясная ткань, что способствует лучшему удерживанию жидкости внутри мяса и делает конечный продукт более нежным. Например, тендеризация карбонада повышает удерживаемость рассола и выход продукта на 1-2%.
Тендеризация уменьшает усадку при варке и увеличивает выход продукции, способствует равномерному распределению рассола и специй по объему продукта.
Параметры тендеризатора, разработанного в соответствии с настоящим изобретением, следующие.
| Габаритные размеры, мм | - 1100×900×1700 |
| Длина загрузочного окна бункера 1, мм | - 400 |
| Глубина резания ножей, мм | - до 30 |
| Производительность, кг/ч | - до 5000 |
| Потребляемая мощность, кВт | - 1,5 |
| Масса, кг | - 250 |
Таким образом создан эффективный тендеризатор, а также расширен арсенал тендеризаторов.
При этом упрощена конструкция тендеризатора в части кинематической связи ножевых блоков с приводным двигателем и за счет выполнения формы зубьев дисковых ножей симметричной, повышена надежность благодаря обеспечению возможности упругого смещения одного из ножевых блоков при прохождении твердого тела и снижению момента на валах, расширены функциональные возможности в отношении размеров и степени подготовленности обрабатываемых мясопродуктов и расстояния между ножевыми блоками, повышено качество обработки благодаря увеличению длительности контакта разрезаемого материала с ножами при разной скорости вращения ножевых блоков, упрощены технология сборки-разборки оборудования для промывки, а также технология регулирования взаимодействия с обрабатываемым продуктом за счет усилия пружин и положения регулируемого ножевого блока.
Источники информации
1. US №3716893, 1973.
2. US №4660252, 1987 (прототип).
1. Тендеризатор, содержащий загрузочный бункер, направляющие, регулируемый и нерегулируемый ножевые блоки с дисковыми зубчатыми ножами, подпружиненный рычажно-кулисный регулирующий механизм, приводной двигатель, подшипниковые опоры со ступенчатыми валами, расположенными по краям ножевых блоков, и цепную передачу, причем направляющие выполнены в виде двух изогнутых пластин, установленных встречно выпуклыми сторонами и имеющих в средней части окна для дисковых зубчатых ножей, которые закреплены двумя гайками на шестигранном валу в каждом из ножевых блоков, связанных цепной передачей с приводным двигателем и установленных вдоль вогнутых сторон упомянутых направляющих с образованием продольного промежутка между ножевыми блоками, из которых регулируемый ножевой блок соединен с рычагом регулирующего механизма, подпружиненного набором тарельчатых пружин, размещенных вдоль штока, выполненного с резьбой, на которой установлена гайка кулисы регулирующего механизма, при этом гайки каждого из ножевых блоков вставлены в отверстия ступенчатых валов, один из которых установлен с возможностью осевого смещения, а на другом закреплена одна из звездочек цепной передачи, выполненных с разным количеством зубьев.
2. Тендеризатор по п.1, отличающийся тем, что дисковые ножи закреплены на параллельных шестигранных валах с равномерным шагом, при этом регулируемый ножевой блок выполнен с числом дисковых ножей, на единицу меньшим числа дисковых ножей нерегулируемого ножевого блока, а зубья дисковых ножей выполнены трапецеидальными и симметричными и размещены равномерно по окружности с угловым шагом 13°±0,5°.
3. Тендеризатор по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что дисковые ножи установлены в каждом блоке с образованием их зубьями винтовых линий, из которых винтовая линия на нерегулируемом блоке ножей правая, а на регулируемом - левая, при этом ножи каждого блока смещены в промежуток между соседними ножами другого блока, а направляющие выполнены в виде симметрично установленных пластин, изогнутых под тупым углом.
4. Тендеризатор по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что рычажно-кулисный механизм подпружинен набором из 55±1 тарельчатых пружин.
5. Тендеризатор по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что цепная передача выполнена двухрядной со сдвоенной звездочкой на валу приводного двигателя, со сдвоенными звездочками, связанными ступенчатыми валами с валами ножевых блоков, и со сдвоенной натяжной звездочкой, установленной на подпружиненном поворотном рычаге.
6. Тендеризатор по п.5, отличающийся тем, что шестигранный вал регулируемого ножевого блока связан со сдвоенной звездочкой, имеющей в каждом ряду меньшее на два количество зубьев, чем сдвоенная звездочка, связанная с шестигранным валом нерегулируемого ножевого блока.
