RU2191527C2

RU2191527C2 - Cedar nut cracking apparatus

Info

Publication number: RU2191527C2
Application number: RU2000127232/13A
Authority: RU
Inventors: В.М. Коровин
Original assignee: Коровин Виктор Михайлович
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2002-10-27

Abstract

FIELD: cedar nut processing equipment. SUBSTANCE: apparatus has frame, charging hopper, lower movable disk with feeding and orienting device and upper immovable disk with adjusting washer and brackets. Vibratory tray is fixed on brackets by means of tie-rods. Vibratory tray has sieve and discharge tray. EFFECT: simplified construction, increased efficiency and reduced labour intensity. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для раскалывания скорлупы кедрового ореха (далее ореха) и получения очищенного от скорлупы ядра. The invention relates to the food industry and can be used to crack the shells of pine nuts (hereinafter referred to as walnuts) and to obtain a kernel peeled.

Известны способы раскалывания ореха, заключающиеся в термической обработке ореха, т.е. нагреве его до высокой температуры с последующим механическим разрушением скорлупы (см. патент SU 1797622, А 23 N 5/00, 1990 г., RU 2111686, А 23 N 5/00, 1996 г.). Недостатком этих способов является высокая энергоемкость процесса и ухудшение качественных характеристик получаемого продукта в связи с термическим воздействием на него. Known methods for cracking nuts, which include heat treatment of nuts, i.e. heating it to a high temperature followed by mechanical destruction of the shell (see patent SU 1797622, A 23 N 5/00, 1990, RU 2111686, A 23 N 5/00, 1996). The disadvantage of these methods is the high energy intensity of the process and the deterioration of the quality characteristics of the resulting product in connection with the thermal effect on it.

Известно устройство для разрушения скорлупы орехов (см. SU 1237160, А 23 N 5/00, 1984 г.), содержащее корпус, загрузочный бункер, деку, разгонно-направляющий механизм, в котором орех разгоняется и ядро ореха высвобождается. Данное устройство малопроизводительно в связи с поштучной подачей орехов, энергоемко из-за необходимости применения сжатого воздуха. A device for destroying the shell of nuts (see SU 1237160, A 23 N 5/00, 1984), comprising a housing, a loading hopper, a deck, an accelerating-directing mechanism in which the nut is accelerated and the kernel of the nut is released. This device is inefficient due to the single supply of nuts, energy-intensive due to the need for compressed air.

Известна машина для раскалывания орехов (см. RU 2101986, А 23 N 5/00, 1996г. ), содержащая бункер, раму, калибровочные ролики и дробильное устройство. Раскалывание скорлупы ореха происходит между дробильными валками, имеющими продольные канавки, после прохождения ореха через калибровочные валки. Зазор между калибровочными и дробильными валками регулируется. Данная машина эффективно работает только при условии тонкой (до 29 фракций) многоступенчатой калибровки ореха, что делает машину малопроизводительной и энергоемкой. A known machine for cracking nuts (see RU 2101986, A 23 N 5/00, 1996), containing a hopper, frame, calibration rollers and crushing device. The cracking of the nut shell occurs between crushing rolls having longitudinal grooves after passing the nut through the calibration rolls. The gap between the calibration and crushing rolls is adjustable. This machine works efficiently only under the condition of thin (up to 29 fractions) multi-stage nut calibration, which makes the machine unproductive and energy-intensive.

Наиболее близким устройством по совокупным признакам к заявленному является "Устройство для отделения скорлупы от орехов" (см. RU 2111687, А 23 N 5/00, 1997г.) - принято за прототип. The closest device in terms of aggregate characteristics to the claimed one is "A device for separating the shell from nuts" (see RU 2111687, A 23 N 5/00, 1997) - taken as a prototype.

Основные узлы: вертикальный цилиндрический корпус, выполняющий роль рамы, загрузочный бункер, привод с вертикальным валом, на котором закреплен нижний диск, осевой вентилятор, короб с наклонным дном и сетчатым участком дна. The main components: a vertical cylindrical body acting as a frame, a loading hopper, a drive with a vertical shaft on which a lower disk is mounted, an axial fan, a box with an inclined bottom and a mesh section of the bottom.

Раскалывание скорлупы ореха происходит от сдавливания плодов двумя дисками со специальным профилем рабочих поверхностей, зазор между которыми регулируемый и устанавливается в зависимости от размеров калиброванного предварительно ореха, подлежащего отделению скорлупы. The cracking of the nut shell occurs from squeezing the fruit with two disks with a special profile of the working surfaces, the gap between which is adjustable and is set depending on the size of the calibrated pre-nut to be separated from the shell.

В процессе раскалывания скорлупы орех изменяет свое положение в пространстве, в результате подвергается сжатию попеременно с различных сторон и разрушается. Ядро от скорлупы отделяется с помощью обдува осевым вентилятором, а от мелкой фракции - на сетчатом участке дна короба отвода скорлупы. In the process of cracking the shell, the nut changes its position in space, as a result, it undergoes compression alternately from different sides and collapses. The kernel is separated from the shell by blowing with an axial fan, and from the fine fraction on the net section of the bottom of the shell drain box.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится:
- подача ореха в рабочее пространство нерегулируемая, в результате возможно переполнение рабочего пространства между дисками, а следовательно, повышение энергоемкости и количества травмированного ядра;
- конфигурация кедрового ореха такова, что для раскалывания скорлупы необходимо подавать его в пазы струйно поштучно ориентированным вдоль длинной оси;
- качественное отделение ядра от скорлупы невозможно путем одноразового пропуска через воздушную струю, для этого применяются специальные аспирационные установки, что не является предметом рассмотрения в предлагаемом изобретении.The reasons that impede the achievement of the following technical result when using a known device adopted for the prototype include:
- the nut supply to the workspace is unregulated, as a result, it is possible to overflow the workspace between the disks, and therefore, increase the energy intensity and the number of injured kernels;
- the configuration of the pine nut is such that for cracking the shell, it is necessary to feed it into the grooves, jet-by-piece, oriented along the long axis;
- high-quality separation of the kernel from the shell is impossible by a one-time pass through an air stream, for this special aspiration plants are used, which is not the subject of consideration in the present invention.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. The essence of the invention is as follows.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - создать устройство, обеспечивающее высокую производительность раскалывания ореха при пониженном уровне энергозатрат и хорошем качестве полученного ядра ореха. The problem to which the claimed invention is directed is to create a device that provides high nut cracking performance with a reduced level of energy consumption and good quality of the obtained nut kernel.

Технический результат - создано устройство для раскалывания ореха, обладающее повышенной производительностью и пониженным уровнем энергозатрат. EFFECT: device for cracking a nut is created, which has an increased productivity and a reduced level of energy consumption.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве, содержащем раму, загрузочный бункер, вертикальный вал, нижний подвижный и верхний неподвижный диски с радиальными пазами и привод, имеются следующие особенности:
1. На подвижном диске установлено подающе-ориентирующее устройство, а на неподвижном диске - регулировочная шайба и кронштейны, на которых гибкими тягами закреплен виброблок, снабженный ситом и отводным лотком.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed device containing a frame, a loading hopper, a vertical shaft, a lower movable and an upper stationary disc with radial grooves and a drive, there are the following features:
1. A feed-orienting device is installed on the movable disk, and an adjusting washer and brackets are mounted on the fixed disk, on which a vibration unit equipped with a strainer and a drain tray is fixed with flexible rods.

Таким образом, регулировочная шайба регулирует поток ореха, идущий из бункера, а подающе-ориентирующее устройство не только подает орех на подвижный диск, но и ориентирует его по направлению длинной оси. Вибролоток подает массу расколотого ореха на сито, где расколотый орех через сито попадает в одну тару, а нерасколотый - через отводной лоток в другую. Thus, the adjusting washer regulates the flow of nuts coming from the hopper, and the feeding-orienting device not only feeds the nut onto the movable disk, but also orientates it in the direction of the long axis. The vibratory tray delivers a mass of chopped walnut to the sieve, where the chopped nut through the sieve falls into one container, and un chopped - through the bypass tray into another.

2. Подающе-ориентирующее устройство состоит из шнека, направляюще-ориентирующих желобов, подведенных к пазам подвижного диска и имеющих V-образную форму с радиусом при вершине не более 1/2 среднестатистической максимальной ширины ореха. 2. The feed-orienting device consists of a screw, guide-orientating grooves, connected to the slots of the movable disk and having a V-shape with a radius at the apex of no more than 1/2 of the average maximum nut width.

За счет V-образной формы желобов с указанным выше радиусом при вершине, под воздействием центростремительных сил (корриолисового и центробежного ускорений) орех ориентируется только по длине и струйно подается в пазы подвижного диска поштучно, где и происходит раскалывание скорлупы ореха в продольном направлении без травмирования ядра. Due to the V-shape of the grooves with the radius indicated above at the apex, under the influence of centripetal forces (corriolis and centrifugal accelerations), the nut is oriented only along the length and is jetted into the grooves of the movable disk in pieces, where the nut shell is cracked in the longitudinal direction without injuring the kernel .

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного устройства раскалывания кедрового ореха, отсутствуют. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "новизна". The analysis of the prior art by the applicant made it possible to establish that there are no analogues having sets of features identical to all the features of the claimed pine nut cracking device. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "novelty."

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа заявленного устройства раскалывания кедрового ореха, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного устройства раскалывания кедрового ореха преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень". The search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify signs that match the distinctive features of the prototype of the claimed pine nut cracker, showed that they do not follow explicitly from the prior art. From the prior art determined by the applicant, the influence of the transformations on the achievement of the specified technical result provided for by the essential features of the claimed device for cracking pine nuts has not been revealed. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

На чертежах представлено: на фиг.1 изображено устройство раскалывания кедрового ореха (общий вид), на фиг.2 а, б - сечения А-А и Б-Б, на фиг.3 - вид В. In the drawings: FIG. 1 shows a device for cracking pine nuts (general view), FIG. 2 a, b are sections A-A and BB, FIG. 3 is a view B.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного результата заключаются в следующем: устройство раскалывания кедрового ореха состоит из рамы 1 (см. фиг.1), в верхней части которой посредством кронштейнов 2 закреплен неподвижный диск 3, а в нижней части - подшипниковая опора 4 с вертикальным валом 5, на котором расположен подвижный диск 6 (см. фиг.1, 2, 3), при этом неподвижный диск 3 и подвижный диск 6 имеют идентичные радиально расположенные по их периметру пазы 7. На подвижном диске 6 установлено подающе-ориентирующее устройство 8 (см. фиг. 2), состоящее из шнека 9 и подающе-ориентирующих желобов 10, имеющих V-образную форму и подведенных радиально к пазам 7 подвижного диска 6. На неподвижном диске 3 смонтирован приемный бункер 11 (см. фиг.1) с регулировочной шайбой 12. К кронштейнам 2 неподвижного диска 3 на гибких тягах 13 крепится вибролоток 14 с ситом 15 и отводным лотком 16. Вибролоток 14 приводится в возвратно-поступательное движение кулачком 17 роликового копира 18 и пружиной 19. Регулирование зазора между неподвижным диском 3 и подвижным диском 6 осуществляется посредством винта 20 путем перемещения подвижного диска 6 вдоль вертикальной оси. Вращательное движение подвижному диску 6 (см. фиг.3 - стрелкой показано направление вращения) передается от привода 21 (см. фиг. 1), состоящего из электродвигателя 22, шкивов 23, 24 и ремня 25. Information confirming the possibility of carrying out the invention to obtain the above result is as follows: a pine nut cracking device consists of a frame 1 (see FIG. 1), in the upper part of which a fixed disk 3 is fixed by means of brackets 2, and a bearing support 4 in the lower part with a vertical shaft 5, on which the movable disk 6 is located (see FIGS. 1, 2, 3), while the stationary disk 3 and the movable disk 6 have identical grooves 7 radially located around their perimeter. orienting device 8 (see Fig. 2), consisting of a screw 9 and feed-orienting grooves 10 having a V-shape and radially connected to the grooves 7 of the movable disk 6. A receiving hopper 11 is mounted on the fixed disk 3 (see Fig. 1) with an adjusting washer 12. To the brackets 2 of the fixed disk 3 on the flexible rods 13 is attached a vibratory tray 14 with a sieve 15 and a bypass tray 16. The vibratory tray 14 is driven in reciprocating motion by the cam 17 of the roller copier 18 and the spring 19. Regulation of the gap between the fixed disk 3 and the movable disk 6 can be screwed by moving the movable disk 6 along the vertical axis. The rotational movement of the movable disk 6 (see figure 3 - the arrow shows the direction of rotation) is transmitted from the drive 21 (see Fig. 1), consisting of an electric motor 22, pulleys 23, 24 and belt 25.

Устройство раскалывания кедрового ореха работает следующим образом: винтом 20 устанавливается необходимый зазор между верхним неподвижным диском 3 и нижним подвижным диском 6, соответствующий обрабатываемой фракции предварительно прокалиброванного ореха (например, калибровка на 5-6 фракций с разницей в размерах, равной 0,5 мм). На вибролоток 14 устанавливается сито 15 с размером щелевых отверстий на 0,5-0,6 мм меньше, чем минимальный размер фракции ореха, подготовленного к раскалыванию. При запуске двигателя 22 привода 21 посредством шкивов 23, 24 и ремня 25 приводится во вращение подвижный диск 6. Орех, засыпанный в приемный бункер 11, шнеком 9 подающе-ориентирующего устройства 8 через регулировочную шайбу 12 дозировано подается на вращающийся подвижный диск 6 и под действием центростремительных сил попадает в подающе-ориентирующие желоба 10, в которых благодаря своему профилю ориентируется вдоль своей большой оси (по длине) и движется струйным потоком в пазы 7 подвижного диска 6. При совмещении загруженного паза 7 подвижного диска 6 с идентичным пазом 7 неподвижного диска 3 происходит процесс раскалывания скорлупы ореха. Раскалывание скорлупы ореха благодаря его ориентированному попаданию в пазы 7 дисков 3, 6 происходит в продольном направлении без травмирования ядра ореха. Расколотый орех, продвигаясь по наклонной плоскости вибролотка 14, смонтированного на установленных на раме 1 кронштейнах 2, посредством гибких тяг 13 и получающего возвратно-поступательные движения от роликового копира 18 за счет вращения кулачка 17 с валом 5, находящимся в подшипниковой опоре 4, и пружины 19, попадает на сито 15. На сите 15 масса разделяется на расколотую, состоящую из скорлупы с ядрами, и нерасколотую (~ 3-5%). Расколотая масса проваливается сквозь сито 15 и ссыпается в приемную тару или поступает в аспирационное устройство, где ядро отделяется от скорлупы, а нерасколотый орех по ситу 15 скатывается по отводному лотку 16 в другую тару, откуда по мере накопления направляется в приемный бункер 11 для последующего раскалывания. A pine nut cracking device works as follows: screw 20 sets the necessary gap between the upper fixed disk 3 and the lower movable disk 6, which corresponds to the processed fraction of the previously calibrated nut (for example, calibration for 5-6 fractions with a difference in size equal to 0.5 mm) . A sieve 15 with a slotted hole size of 0.5-0.6 mm less than the minimum size of the walnut fraction prepared for cracking is installed on the vibratory tray 14. When the engine 22 of the drive 21 is started, the movable disk 6 is driven by the pulleys 23, 24 and the belt 25. A nut, which is poured into the receiving hopper 11, is metered into the rotary movable disk 6 through the adjusting washer 12 by the screw 9 of the feeding disc 8 and of centripetal forces enters the feed-orienting grooves 10, in which, due to its profile, it is oriented along its major axis (along the length) and moves in a jet stream into the grooves 7 of the movable disk 6. When the loaded groove 7 of the movable disk is aligned 6 with an identical groove 7 of the fixed disk 3, the cracking process of the nut shell occurs. The cracking of the walnut shell due to its oriented penetration into the grooves 7 of the disks 3, 6 occurs in the longitudinal direction without injuring the walnut kernel. A chopped nut, moving along an inclined plane, a vibrating tray 14 mounted on brackets 2 mounted on the frame 1, by means of flexible rods 13 and receiving reciprocating movements from the roller copier 18 due to the rotation of the cam 17 with the shaft 5 located in the bearing support 4, and the spring 19, falls on a sieve 15. On a sieve 15, the mass is divided into chopped, consisting of shells with kernels, and not chopped (~ 3-5%). The crushed mass falls through a sieve 15 and is poured into the receiving container or enters the suction device, where the core is separated from the shell, and the un-cracked nut rolls along the outlet tray 16 into another container, from where it is sent to the receiving hopper 11 for subsequent splitting as it accumulates .

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства раскалывания кедрового ореха следующей совокупности условий:
- устройство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в пищевой промышленности для получения ядер ореха в чистом виде и продуктов его глубокой переработки, например кедрового масла, пищевого белкового продукта и др.;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность осуществления изготовления с помощью известных средств и методов;
- устройство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, что подтверждено испытаниями опытного образца устройства, вес которого составил около 90 кг, производительность 100 кг/ч, затраты электроэнергии 1,5 кВт/ч.Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed device for cracking pine nuts:
- a device embodying the claimed invention in its implementation, is intended for use in the food industry for the production of pure kernels and products of its deep processing, for example cedar oil, edible protein product, etc .;
- for the claimed device in the form as described in the independent paragraph of the claims, the possibility of manufacturing using known means and methods has been confirmed;
- a device embodying the claimed invention in its implementation is capable of achieving the achievement of the technical result perceived by the applicant, which is confirmed by tests of a prototype device, the weight of which was about 90 kg, productivity 100 kg / h, energy costs 1.5 kW / h.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims

1. A device for cracking a pine nut containing a frame, a loading hopper, a vertical shaft, a lower movable and an upper stationary disc with radial grooves and a drive, characterized in that a feeding-orienting device is installed on the movable disc, and an adjusting washer and brackets are mounted on the stationary disc on which flexible traction is attached to a vibratory tray equipped with a sieve and a bypass tray.

2. Pine nut cracking device according to claim 1, characterized in that the feed-orienting device consists of a screw, guide-orientating grooves, connected to the slots of the movable disk and having a V-shape with a radius at the apex of no more than 1/2 of the average maximum the width of the nut.