Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для выделения семян

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано на предприятиях консервной отрасли.

Известен станок для выделения семян (патент РФ №2551164, кл. A23N 4/12, опубл. 27.11.1012, бюл. №33), содержащий снабженный винтовой направляющей цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения и смонтированный в нем полый перфорированный ротор, снабженный приемным винтовым приспособлением, изготовленным в форме пустотелой перфорированной конической рубашки с многозаходной винтовой поверхностью, узел подачи воды, загрузочное и разгрузочное приспособления.

Недостатком этого станка являются ограниченные технологические возможности и недостаточная эффективность отделения семян.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является устройство для выделения семян (патент №2546185, кл. A23N 4/12,1992), содержащее снабженный винтовой направляющей цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения и смонтированный в нем полый перфорированный ротор, снабженный приемным винтовым приспособлением, изготовленным в форме пустотелой перфорированной конической рубашки с многозаходной винтовой поверхностью, узел подачи воды, загрузочное и разгрузочное приспособления. Недостатками являются сложность изготовления, ограниченные технологические возможности и недостаточная эффективность отделения семян.

Техническим решением является расширение технологических возможностей, упрощение изготовления и повышение эффективности отделения семян.

Техническое решение достигается тем, что в устройстве для выделения семян, содержащем снабженный винтовой направляющей цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения и смонтированный в нем полый перфорированный ротор, снабженный приемным винтовым приспособлением, изготовленным в форме пустотелой перфорированной конической рубашки с многозаходной винтовой поверхностью, узел подачи воды, загрузочное и разгрузочное приспособления, перфорированный ротор смонтирован из секций, поочередно соединенных друг с другом по длине своими торцевыми отверстиями в виде многоугольников, каждая из секций собрана из двух подсекций, первая подсекция по периметру смонтирована из четного не менее четырех одинаковых первых равнобедренных перфорированных треугольников, поочередно соединенных своими боковыми сторонами с боковыми сторонами не менее четырех одинаковых вторых равнобедренных перфорированных треугольников, основания которых больше основания первых четырех равнобедренных перфорированных треугольников с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, а вторая подсекция смонтирована из поочередно соединенных по периметру не менее четырех одинаковых равносторонних перфорированных треугольников с боковыми сторонами, равными основаниям вторых равнобедренных перфорированных треугольников первой подсекции с боковыми сторонами не менее четырех одинаковых равнобедренных перфорированных треугольников, с углом при вершине 90° с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, причем большое торцевое отверстие в виде многоугольника первой подсекции равно малому торцевому отверстию в виде многоугольника второй подсекции, при этом подсекции соединены друг с другом в секции своими торцевыми отверстиями в виде многоугольников.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предполагаемого устройства для выделения семян.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного сечения перфорированного ротора по длине увеличивается от загрузки к выгрузке за счет условно конической формы, что не только интенсифицирует процесс отделения семян от плодов, так как нарушает стационарность движения потоков плодов, изменяя амплитуду колебаний по мере их перемещения, но и обеспечивает их движение в осевом направлении, расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что частота движения сырья (плодов) в предлагаемой конструкций определяется не только частотой вращения перфорированного ротора, но и количеством плоских элементов по его периметру, то такое конструктивное оформление поверхности перфорированного ротора за счет увеличения количества и площади плоских элементов в каждой секции по периметру увеличивает за каждый оборот частоту соударений плодов бахчевых материалов между собой и со стенками перфорированного ротора, повышает интенсивность и производительность отделения семян от массы плодов, расширяет технологические возможности.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собран перфорированный ротор, смонтированы под некоторыми углами друг к другу, поэтому интенсивность взаимодействия сырья возрастает, так как эти элементы, работая как полки захватывают порции сырья, направляют их навстречу друг другу на стенки движущихся на противоположной стороне стенок перфорированного ротора, нарушая таким образом не только стационарность их движения, но и обеспечивая самочистку отверстий перфораций стенок ротора, расширяют технологические возможности.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного сечения перфорированного ротора изменяется в каждом поперечном сечении от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц сырья (плодов) друг с другом и со стенками перфорированного ротора, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение перфорированного ротора имеет форму многоугольника, площадь которого по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие масс сырья, что увеличивает интенсивность смешивания и энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что поверхность перфорированного ротора снабжена четырьмя винтовыми ломаными линиями равного шага, направленными навстречу друг к другу по периметру, и, соответственно, четырьмя винтовыми канавками внутри перфорированного ротора, направленными тоже навстречу друг другу, что обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков сырья с максимальной энергоемкостью соударений частиц сырья друг с другом и со стенками перфорированного ротора под разными углами, увеличивает частоту взаимодействия частиц сырья друг с другом и со стенками перфорированного ротора, увеличивает производительность выделения и отделения семян и расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений перфорированного ротора изменяются по всей длине от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения потоков сырья, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что благодаря взаимонаправленным ломанным винтовым линиям векторы скорости движения частиц сырья при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса выделения семян и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что по внутреннему периметру перфорированного ротора образованы ломанные винтовые поверхности по длине, что обеспечивает нарушение стационарности потоков сырья внутри перфорированного ротора, повышение интенсивности выделения семян, расширение технологических возможностей.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображено устройство для выделения семян, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - перфорированный ротор, вид спереди; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вид В на фиг. 4; на фиг. 6 - первая подсекций, наглядное изображение; на фиг. 7 - вторая подсекция, наглядное изображение; на фиг.8 - схема сборки секции из двух подсекций, наглядное изображение, на фиг. 9 - схема сборки секций друг с другом в перфорированный ротор.

Устройство для выделения семян (фиг. 1, фиг. 2) содержит четыре роликовые опоры 1, на которых установлены круговые обечайки 2 и 3, в которых закреплен сетчатый корпус 4 цилиндрической формы с коаксиально и жестко смонтированным в нем известными средствами полый перфорированный ротор 5. Перфорированный ротор 5 изготовлен по периметру в виде многозаходной винтовой перфорированной поверхности с винтовыми линиями по периметру и винтовыми канавками внутри перфорированного ротора под углом к его оси вращения и снабжен приемным приспособлением 6, изготовленным в форме пустотелой перфорированной конической многозаходной винтовой рубашки. Приемное винтовое приспособлением 6, жестко скреплено с перфорированным ротором 5 известными методами. Размеры ячеек перфораций ротора 5 и приемного приспособления 6 больше максимального размера семян плодов, а размеры ячеек сетчатого корпуса 4 меньше минимального размера семян плодов. Корпус 4, а с ним и полый перфорированный ротор 5 с приемным приспособлением 6, вращаются с помощью привода 7. Устройство снабжено узлом подачи воды, включающее коллектор 8 и два патрубка 9, а также загрузочной воронкой 10 для загрузки сырья, разгрузочным лотком 11 для приема разрушенных плодов, разгрузочным лотком 12 для приема семян, а также поддоном 13 для сбора волокон и воды. Для сбора и транспортировки семян в разгрузочный лоток 13 внутри корпуса 4 смонтированы винтовые направляющие 14. Ротор 5 и с прикрепленным к нему жестко приемным приспособлением 6 смонтирован жестко с цилиндрическим корпусом 4 стяжками 15.

Перфорированный ротор 5 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5) смонтирован из секций 16, поочередно соединенных друг с другом своими торцевыми отверстиями в виде многоугольников. Каждая из секций собрана из двух подсекций 17 и 18.

Первая подсекция 17 (фиг. 6) по периметру смонтирована из четного числа не менее четырех одинаковых первых равнобедренных треугольников 19, поочередно соединенных по периметру подсекции 17 своими боковыми сторонами с боковыми сторонами одинаковых четырех вторых равнобедренных треугольников 20, основания 21 которых больше оснований 22 первых равнобедренных треугольников 19. По торцам подсекции 17 образованы малое торцевое отверстие в виде многогранника 23 и большое торцевое отверстие в виде многоугольника 24.

Вторая подсекция 18 (фиг. 7) смонтирована по периметру из не менее четырех одинаковых равносторонних треугольников 25, боковые стороны которых равны основанию 21 вторых равнобедренных треугольников 20 первой подсекции 17, поочередно соединенных по периметру своими боковыми сторонами с боковыми сторонами не менее четырех одинаковых равнобедренных треугольников 26, с углом при вершине 90°. По торцам подсекции 18 образованы малое торцевое отверстие в виде многогранника 27 и большое торцевое отверстие в виде многогранника 28.

В секцию подсекцию 17 и 18 монтируют (фиг. 8) сторонами большого торцевого отверстия 24 подсекции 17 со сторонами малого торцевого отверстия 27 подсекции 18.

Перфорированный ротор 5 монтируется (фиг. 9) путем присоединения большого торцевого отверстия в виде многогранника 28 первой секции 16 к малому торцевому отверстию 23 второй секции 16. Секции 17 первая, вторая и последующие одинаковых по форме и сборке, но разных по размерам. Таким образом, монтируется перфорированный ротор 5 условно конической формы с взаимонаправленными ломанными винтовыми линиями.

Например, на фиг. 3 одна из правых ломанных винтовых линий показана утолщенной линией 29-30-31-32-33 и одна из левых ломанных винтовых линий показана утолщенной линией 34-35-31-36-37.

Ломанные винтовые линии образуют по внутреннему периметру перфорированного ротора ломанные винтовые поверхности, состоящие из граней в виде равносторонних и равнобедренных треугольников 19 и 20 первой подсекции 17 и равносторонних треугольников 25 и равнобедренных треугольников 26 второй подсекции 18.

Винтовые линии по наружной поверхности перфорированного ротора 5 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней поверхности.

Так как подсекция 17 имеет малое торцевое отверстие 23 и большое торцевое отверстие 24, а подсекция 18 имеет малое торцевое отверстие 27 и большое торцевое отверстие 28, то секции 16 имеют переменное продольное и переменное проходное сечения по всей длине созданного в результате сборки условно конической формы перфорированного ротора 5.

Устройство для выделения семян работает следующим образом.

Дробленные бахчевые, например тыква, поступают через загрузочную воронку 10 во вращающееся приемное винтовое приспособление 6 и далее в перфорированный ротор 5. Перемещение дробленного сырья происходит за счет наличия винтовых линий. При этом обеспечивается не только транспортировка бахчевых вдоль горизонтальной оси и выгрузка в разгрузочный лоток 11 дробленной тыквы без семян, но и дробление кусков бахчевых на более мелкие фракции за счет роста энергоемкости, мощности и частоты соударений потоков дробленных бахчевых одна с другой и с винтовым поверхностями стенок пустотелого перфорированного приспособления 6 и перфорированного ротора 5, в результате чего происходит интенсивное отделение семян. Таким образом, при вращении перфорированного ротора 5 плоские элементы - равносторонние перфорированные треугольники, смонтированные по периметру перфорированного ротора 5, разно наклоненными к оси вращения перфорированного ротора 5 и друг к другу, работая как ковши (полки) захватывают различные по объему порции сырья, поднимают их по направлению вращения перфорированного ротора 5 несколько выше угла естественного откоса, а затем направляют эти порции в направлениях, перпендикулярных этим полкам (ковшам) под некоторым углом не только к оси вращения перфорированного ротора 5, но и к другим по массе потокам масс сырья, движущихся внутри перфорированного ротора 5 под другими углами и с другими скоростями. Длина траектории движении (амплитуда) масс сырья в значительной степени зависит от диаметра перфорированного ротора 5, от углов наклона плоских перфорированных элементов друг к другу и к оси вращения. Частота движения и соударений масс сырья определяется не только частотой вращения перфорированного ротора 5, но и количеством плоских перфорированных элементов по его периметру. Поэтому в предлагаемой конструкции устройство для выделения семян обеспечивает повышение частотных характеристик в десятки раз, расширяются технологические возможности. Так как по длине перфорированного ротора 5 от загрузки к выгрузке меняется многократно форма и размеры поперечного сечения, имеющего форму многоугольника, то обеспечивается многократное периодическое поджатие масс сырья, что увеличивает интенсивность смешивания, энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности. При вращении перфорированного ротора 5 сырье (плоды) совершает(ют) сложно пространственное движение по винтовым траекториям, происходит отделение семян от плодов. Отделившие семена удаляются через отверстия перфорированного ротора 5 и приспособления 6 и попадают во внутреннюю полость корпуса 4. Удаление приставших к ротору 5 и корпуса 4 семян и волокна осуществляется водой подаваемой коллектором 8 и патрубками 9. Семена, отделенные от мякоти бахчевых в корпусе 4, транспортируются винтовыми направляющими 14 в разгрузочный лоток 12 приема семян. Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить эффективность отделение семян, расширяет технологические возможности, упрощает изготовление.