RU2671900C1 - Device for cutting food products - Google Patents

Device for cutting food products Download PDF

Info

Publication number
RU2671900C1
RU2671900C1 RU2017140394A RU2017140394A RU2671900C1 RU 2671900 C1 RU2671900 C1 RU 2671900C1 RU 2017140394 A RU2017140394 A RU 2017140394A RU 2017140394 A RU2017140394 A RU 2017140394A RU 2671900 C1 RU2671900 C1 RU 2671900C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutting
flat ring
product
conveyors
drive
Prior art date
Application number
RU2017140394A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Вячеславович Агеев
Анджей Марек Довгялло
Юрий Адгамович Фатыхов
Константин Викторович Бабарыкин
Наталья Владимировна Самойлова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет"
Priority to RU2017140394A priority Critical patent/RU2671900C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2671900C1 publication Critical patent/RU2671900C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A22BUTCHERING; MEAT TREATMENT; PROCESSING POULTRY OR FISH
    • A22CPROCESSING MEAT, POULTRY, OR FISH
    • A22C25/00Processing fish ; Curing of fish; Stunning of fish by electric current; Investigating fish by optical means
    • A22C25/18Cutting fish into portions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: invention relates to the food industry, and more particularly to the field of automated equipment for cutting food blades into slices. Device comprises a drive device and a discharge device provided with actuators in the form of two conveyor lines, each line being composed of two conveyors mounted at an angle to each other. Cutting device includes at least two sickle-shaped cutting tools fixed to reciprocal movement with mutual intersection of the cutting edges. Between the two lines of the conveyors is placed a vertically oriented supporting flat ring on which the electric motor is fixed, connected by a gear transmission with a drive flat ring, mounted concentrically to the supporting flat ring. Cutting tools are evenly distributed and installed on the end face of the drive flat ring on the sleeves with the ability to rotate, and at the end of the supporting flat ring with the ability to rotate while rotating the drive flat ring. Device is further provided with a measuring unit located in front of the cutting tools above the conveyor line, including a laser source and a photodetector, as well as a computing unit, the computing unit being associated with conveyor drives, a laser source, a photodetector and an electric motor.
EFFECT: device provides increased productivity and improved cut quality of the product.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, а более конкретно к области автоматизированного оборудования для резки лезвием пищевых продуктов на ломтики, и может найти применение на предприятиях рыбной и мясной отраслей.The invention relates to the food industry, and more particularly to the field of automated equipment for cutting food products into slices with a blade, and can find application in enterprises of the fish and meat industries.

В настоящее время в пищевой промышленности при механической обработке сырья наиболее распространенным технологическим процессом является резка лезвием пищевых материалов на порции.Currently, in the food industry during the mechanical processing of raw materials, the most common technological process is cutting with a blade of food materials in portions.

Исходным сырьем при этом являются рыба, мясные полуфабрикаты, овощи, фарш и другие пищевые материалы. Готовым продуктом являются ломтики, предназначенные для дальнейшей упаковки, охлаждения, транспортировки и реализации потребителю. Процесс резки лезвием пищевых продуктов на ломтики оказывает существенное влияние на качество и потребительские достоинства готового продукта. Резка пищевых материалов вручную является очень трудоемким и травмоопасным процессом, в связи с чем требуется соответствующее технологическое оборудование. Таким образом, большое значение имеют технологические возможности, эффективность и качество работы оборудования для резки лезвием продуктов питания на ломтики.In this case, the raw material is fish, semi-finished meat products, vegetables, minced meat and other food materials. The finished product is slices intended for further packaging, cooling, transportation and sale to the consumer. The process of cutting food into slices with a blade has a significant impact on the quality and consumer benefits of the finished product. Manual cutting of food materials is a very time-consuming and traumatic process, and therefore appropriate technological equipment is required. Thus, the technological capabilities, efficiency and quality of the equipment for cutting food products into slices by a blade are of great importance.

Основными проблемами реализации процесса машинной резки на ломтики являются следующие:The main problems in the implementation of the process of machine cutting into slices are the following:

- обеспечение высокой точности разрезания лезвием продукта на ломтики, имеющие различную толщину, зависящую от вида сырья, и привлекательный внешний вид;- ensuring high precision cutting by the blade of the product into slices having different thicknesses, depending on the type of raw material, and attractive appearance;

- обеспечение высокого качества поверхности реза без выхватов мяса и неровностей;- ensuring high quality of the cut surface without snagging of meat and bumps;

- обеспечение высокой производительности процесса резки.- ensuring high productivity of the cutting process.

При обработке пищевых продуктов лезвием возможны два режима резания: нормальное и скользящее. При нормальном резании кромка ножа двигается перпендикулярно поверхности продукта и вначале значительно локально уплотняет материал, а затем разрушает его, причем образуются новые поверхности реза. При этом поверхность продукта получается шероховатой, и зачастую наблюдается образование стружки. При скользящем резании режущая кромка ножа двигается по касательной к поверхности продукта и создает малое уплотнение материала, за счет чего образуется гладкая поверхность реза. Такой режим резания является наиболее предпочтительным при обработке продуктов питания и обеспечивает наилучшее качество готового продукта.When processing food products with a blade, two cutting modes are possible: normal and sliding. With normal cutting, the edge of the knife moves perpendicular to the surface of the product and at first significantly locally compacts the material, and then destroys it, and new cutting surfaces are formed. In this case, the surface of the product is rough, and often the formation of chips. When sliding cutting, the cutting edge of the knife moves tangentially to the surface of the product and creates a small compaction of the material, due to which a smooth cut surface is formed. This cutting mode is most preferred when processing food and provides the best quality of the finished product.

Для обеспечения высокой производительности при резке требуется автоматическая подача сырья к режущему приспособлению и автоматическая регулировка режущего инструмента в зависимости от размеров сырья с целью формирования ломтиков требуемой толщины.To ensure high productivity when cutting, automatic feed of raw materials to the cutting device and automatic adjustment of the cutting tool depending on the size of the raw material is required in order to form slices of the required thickness.

Известно устройство для резки на ломтики пищевых продуктов (RU №341460, МПК А22С 25/18, опубл. 14.06.1972 г.), состоящее из подающего транспортера, каретки с режущим инструментом и прижимного механизма. Режущий инструмент выполнен двухсекционным, причем секции расположены в разных плоскостях. Каретка установлена с возможностью возвратно-поступательного движения в соответствии с профилем копира, а прижимной механизм кинематически связан с кареткой. Устройство позволяет резать пищевой материал косым резом на ломтики заданной толщины.A device for cutting into slices of food products (RU No. 341460, IPC A22C 25/18, publ. 06/14/1972), consisting of a feed conveyor, a carriage with a cutting tool and a clamping mechanism. The cutting tool is made two-section, and the sections are located in different planes. The carriage is mounted with the possibility of reciprocating movement in accordance with the profile of the copier, and the clamping mechanism is kinematically connected with the carriage. The device allows you to cut food material oblique cut into slices of a given thickness.

К недостаткам данного устройства следует отнести отсутствие измерительного блока, позволяющего получать и обрабатывать информацию о размерах сырья. В устройстве резка осуществляется пластинчатым ножом в режиме нормального резания, в результате чего возникают большие силы сопротивления резанию, что отрицательно сказывается на качестве продукта. Управление подающим транспортером и режущим инструментом осуществляется сложным механизмом, включающим копир, кулачок, ролик, подпружиненный шток и храповое колесо. Это значительно снижает производительность и надежность устройства. Поскольку режущий инструмент совершает возвратно-поступательное движение, во время возврата ножа (холостого хода) полезная работа не выполняется, что существенно снижает экономичность устройства. Вследствие этого существенно ограничены возможности устройства для формирования требуемых потребительских качеств продукции, имеются трудности для экономичного использования сырья и энергии.The disadvantages of this device include the lack of a measuring unit that allows you to receive and process information about the size of the raw materials. In the device, the cutting is carried out with a blade knife in the normal cutting mode, as a result of which there are large forces of resistance to cutting, which adversely affects the quality of the product. The feed conveyor and cutting tool are controlled by a complex mechanism, including a copier, cam, roller, spring-loaded stem and ratchet wheel. This significantly reduces the performance and reliability of the device. Since the cutting tool makes a reciprocating movement, during the return of the knife (idle) useful work is not performed, which significantly reduces the efficiency of the device. As a result of this, the capabilities of the device for forming the required consumer qualities of the products are significantly limited; there are difficulties for the economical use of raw materials and energy.

Известно устройство для разрезки филе рыбы на ломтики (RU №1621834, МПК А22С 25/18, опубл. 23.01.1991 г.), включающее загрузочное приспособление, барабан с ячейками и ножевой вал, набранный из дисковых ножей, установленных с постоянным шагом.A device for cutting fish fillet into slices (RU No. 1621834, IPC A22C 25/18, publ. 23.01.1991), including a loading device, a drum with cells and a knife shaft, recruited from circular knives installed with a constant pitch.

Решающим недостатком, ограничивающим применение данного устройства, является резка продукта на ломтики только одной заданной толщины. В устройстве выполняются только вертикальные резы, параллельные плоскости расположения дисковых ножей. Для изменения толщины ломтиков требуются демонтаж и замена ножевого вала. Кроме того, качество и скорость резания являются низкими, поскольку филейчики прижимаются к дисковым ножам только под действием силы веса филе. В устройстве не осуществляется измерение размеров сырья.The decisive disadvantage limiting the use of this device is the cutting of the product into slices of only one predetermined thickness. The device performs only vertical cuts parallel to the plane of arrangement of the disk knives. To change the thickness of the slices, dismantling and replacing the knife shaft is required. In addition, the quality and cutting speed are low, since the fillets are pressed against the circular knives only under the influence of the weight of the fillet. The device does not measure the size of the raw materials.

Известно устройство и способ для разделывания мяса, в частности рыбы (US №8968059, МПК А22С 25/18, опубл. 03.03.2015 г.), предназначенное для резки рыбы на кусочки заданной толщины. Устройство содержит режущий инструмент, приводной блок, соединенный с режущим инструментом для его перемещения из исходного положения в положение обработки, а также управляющее приспособление, соединенное с приводным блоком для управления режущим инструментом. Приводной блок содержит два пневматических цилиндра, имеющих отдельные контуры управления.A device and method for cutting meat, in particular fish (US No. 8968059, IPC A22C 25/18, publ. 03.03.2015), is known for cutting fish into pieces of a given thickness. The device comprises a cutting tool, a drive unit connected to a cutting tool for moving it from a starting position to a processing position, as well as a control device connected to a drive unit for controlling the cutting tool. The drive unit contains two pneumatic cylinders having separate control loops.

Решающим недостатком, ограничивающим применение данного устройства, является отсутствие возможности наклонной резки продукта на ломтики. В устройстве осуществляется нормальное резание, поскольку режущий инструмент перемещается перпендикулярно к плоскости перемещения сырья. Вследствие этого качество готового продукта низкое. Цикл работы режущего инструмента включает холостой ход. Отсутствует измерительное приспособление для получения информации о размерах продукта. Кроме того, устройство обладает невысокой производительностью, что обусловлено конструкцией приводного блока и низким быстродействием пневматических цилиндров.The decisive disadvantage limiting the use of this device is the lack of the possibility of inclined cutting of the product into slices. The device performs normal cutting, since the cutting tool moves perpendicular to the plane of movement of the raw materials. As a result, the quality of the finished product is low. The cutting tool cycle includes idling. There is no measuring device for obtaining product size information. In addition, the device has low productivity, which is due to the design of the drive unit and the low speed of the pneumatic cylinders.

Наиболее близким техническим решением является устройство для резки пищевых продуктов (RU №1024047, МПК А22С 25/18, опубл. 23.06.1983 г.), содержащее привод, подающее приспособление, режущее приспособление, включающее режущие инструменты, закрепленные на держателях. Режущие инструменты выполнены в виде ножей с фигурными вырезами в режущих кромках, причем один из ножей выполнен подвижным. Ножи размещены один относительно другого с взаимным перекрещиванием выступов из режущих кромок в местах фигурных вырезов. При этом один выступ одного ножа контактирует с нижней стороной, а другой выступ - с верхней стороной соответствующих выступов другого ножа. Подающее приспособление выполнено в виде выталкивателей и кулачков, синхронизированных с работой ножей посредством механической передачи.The closest technical solution is a device for cutting food products (RU No. 1024047, IPC A22C 25/18, publ. 06.23.1983), containing a drive, a feeding device, a cutting device, including cutting tools mounted on holders. Cutting tools are made in the form of knives with curly cuts in the cutting edges, and one of the knives is made movable. The knives are placed one relative to the other with the mutual crossing of the protrusions from the cutting edges in places of curly cuts. In this case, one protrusion of one knife is in contact with the lower side, and the other protrusion is in contact with the upper side of the corresponding protrusions of the other knife. The feeding device is made in the form of ejectors and cams synchronized with the operation of the knives by means of a mechanical transmission.

Решающим недостатком устройства является работа ножей в режиме нормального резания. Кромки ножей двигаются перпендикулярно поверхности материала, что обусловливает значительные локальные уплотнения в мясе и разрывы тканей. Кроме того, в начале резании на поверхности продукта образуются участки, которых не касаются режущие кромки ножей, и в которые выдавливается продукт с деформацией мяса. Это приводит к низкому качеству готового продукта. При резании образуется стружка, возникают потери ценного сырья. Подача сырья к ножам осуществляется под действием собственного веса мяса с использованием вибрации, что существенно ограничивает скорость подачи и производительность устройства. Измерение размеров сырья и автоматическое регулировка толщины ломтиков не осуществляются, в связи с чем, требуется ручная регулировка оператором.The decisive disadvantage of the device is the operation of the knives in normal cutting mode. The edges of the knives move perpendicular to the surface of the material, which leads to significant local compaction in the meat and tissue breaks. In addition, at the beginning of cutting, sections are formed on the surface of the product, which do not touch the cutting edges of the knives, and into which the product is squeezed with meat deformation. This leads to poor quality of the finished product. When cutting chips are formed, there are losses of valuable raw materials. The feed to the knives is carried out under the influence of the own weight of the meat using vibration, which significantly limits the feed rate and productivity of the device. Measurement of the size of the raw materials and automatic adjustment of the thickness of the slices are not carried out, and therefore, manual adjustment by the operator is required.

Изобретение решает задачи улучшения качества среза готового продукта за счет обеспечения режима скользящего резания со снижением сил сопротивления резанию и возможности регулирования толщины ломтиков, а также повышения производительности за счет увеличения скорости резки продукта режущим приспособлением с одновременным повышением скорости перемещения сырья подающим приспособлением.The invention solves the problem of improving the quality of cut of the finished product by providing a sliding cutting mode with a reduction in cutting resistance forces and the ability to control the thickness of slices, as well as increasing productivity by increasing the speed of cutting the product with a cutting device while increasing the speed of movement of raw materials by the feeding device.

Для достижения необходимого технического результата в устройстве для резки пищевых продуктов, содержащем снабженные приводами подающее приспособление и отводящее приспособление, режущее приспособление, включающее, по меньшей мере, два режущих инструмента серповидной формы, закрепленных с возможностью встречного движения с взаимным перекрещиванием режущих кромок, предлагается подающее и отводящее приспособления выполнить в виде двух линий конвейеров, причем каждую линию составить из двух конвейеров, установленных под углом друг к другу. Между двумя линиями конвейеров предлагается разместить ориентированное вертикально опорное плоское кольцо, на котором закрепить электродвигатель, связанный зубчатой передачей с приводным плоским кольцом, которое предлагается установить концентрично опорному плоскому кольцу. Режущие инструменты предлагается распределить равномерно и установить на торце приводного плоского кольца на втулках с возможностью вращения, а на торце опорного плоского кольца - с возможностью поворота при вращении приводного плоского кольца. Кроме того, устройство предлагается дополнительно снабдить расположенным перед режущими инструментами над линией конвейера измерительным блоком, включающим лазерный источник и фотоприемник, а также вычислительным блоком, причем вычислительный блок связать с приводами конвейеров, лазерным источником, фотоприемником и электродвигателем.In order to achieve the desired technical result, in a device for cutting food products containing a feeding device and a retracting device equipped with drives, a cutting device including at least two sickle-shaped cutting tools fixed with the possibility of oncoming movement with mutual crossing of the cutting edges, a feeding and the discharge devices are made in the form of two lines of conveyors, and each line consists of two conveyors installed at an angle to each other to a friend. Between two lines of conveyors, it is proposed to place a vertically oriented support flat ring on which to fasten an electric motor connected by a gear transmission to a drive flat ring, which is proposed to be installed concentrically to a support flat ring. It is proposed that the cutting tools be distributed evenly and mounted rotatably on the end face of the drive flat ring on the bushings, and rotatably on the end face of the support flat ring when the drive flat ring is rotated. In addition, the device is proposed to additionally equip a measuring unit located in front of the cutting tools above the conveyor line, including a laser source and a photodetector, as well as a computing unit, and to connect the computing unit with conveyor drives, a laser source, a photodetector and an electric motor.

Режущие инструменты выполнены серповидной формы. Перемещение ножей приводным плоским кольцом обеспечивает движение их режущих кромок по окружности. Этим достигается режим скользящего резания. В этом режиме нож одновременно совершает перемещение и в нормальном к его кромке направлении, и в направлении, параллельном кромке. Резание осуществляется нормальной и боковой силами, причем касательная сила вызывает скользящее движение частиц материала вдоль по лезвию. При скользящем резании происходит кинематическая трансформация угла заточки лезвия. Фактический угол раздвижения материала становится значительно меньше конструктивного угла заточки ножа, что приводит к существенному снижению сил трения на кромке и улучшению качества поверхности реза. Также снижается удельная нагрузка на погонную длину лезвия, что обусловливает уменьшение нагруженной длины лезвия и снижение усилия резания. Кроме того, кромка лезвия оказывает пилящее воздействие на материал, что ведет к снижению предельного разрушающего контактного напряжения резания.The cutting tools are made in a crescent shape. The movement of the blades with a drive flat ring ensures the movement of their cutting edges around the circumference. This achieves a sliding cutting mode. In this mode, the knife simultaneously moves both in the direction normal to its edge and in the direction parallel to the edge. Cutting is carried out by normal and lateral forces, and the tangential force causes a sliding movement of material particles along the blade. With sliding cutting, a kinematic transformation of the blade sharpening angle occurs. The actual material extension angle becomes much smaller than the design angle of the knife sharpening, which leads to a significant reduction in the friction forces at the edge and to improve the quality of the cut surface. Also, the specific load on the running length of the blade is reduced, which leads to a decrease in the loaded length of the blade and a decrease in cutting force. In addition, the edge of the blade has a sawing effect on the material, which leads to a decrease in the ultimate breaking contact stress of cutting.

Для получения трехмерной цифровой модели обрабатываемого продукта используется триангуляционное лазерное сканирование. Применение лазера с высокой интенсивностью луча позволяет уверенно определять форму лазерной линии в условиях водяного тумана и загрязнения рабочей зоны. Промышленные исследования показывают, что погрешность измерения размеров продукта способом триангуляционного лазерного сканирования составляет не более ±0,5 мм. Излучение лазерного источника формируется в виде вертикальной линии и проецируется на продукт, причем лазерная линия на поверхности продукта соответствует его профилю. При прохождении продукта с постоянной скоростью под лазерным источником фотоприемник формирует и передает набор измеренных профилей продукта в вычислительный блок. Таким образом, в вычислительном блоке устройстве накапливается информация для решения триангуляционной задачи и построения трехмерной цифровой модели продукта.To obtain a three-dimensional digital model of the processed product, triangulation laser scanning is used. The use of a laser with a high beam intensity allows you to confidently determine the shape of the laser line in conditions of water fog and pollution of the working area. Industrial studies show that the error in measuring the size of the product by the method of triangulation laser scanning is not more than ± 0.5 mm. The laser source radiation is formed in the form of a vertical line and is projected onto the product, and the laser line on the surface of the product corresponds to its profile. When the product passes at a constant speed under the laser source, the photodetector generates and transmits a set of measured product profiles to the computing unit. Thus, information is accumulated in the computing unit of the device to solve the triangulation problem and build a three-dimensional digital model of the product.

Наличие вычислительного блока позволяет сформировать трехмерную цифровую модель продукта и определить его размеры, форму и координаты линий рационального резания, а также сформировать управляющие воздействия на подающее приспособление и режущее приспособление. Программа вычислительного блока позволяет на основании полученной информации о размерах и форме продукта формировать в процессе обработки каждого экземпляра автоматическое задание скорости подачи и определять требуемые моменты включения режущего приспособления.The presence of the computing unit allows you to create a three-dimensional digital model of the product and determine its size, shape and coordinates of the lines of rational cutting, as well as form control actions on the feed device and the cutting device. The program of the computing unit allows, on the basis of the received information about the size and shape of the product, to form, during the processing of each instance, an automatic setting of the feed rate and determine the required moments of turning on the cutting device.

Описание изобретения иллюстрируется прилагаемыми чертежами, где на:The description of the invention is illustrated by the accompanying drawings, where:

фиг. 1 - предлагаемое устройство для резки пищевых продуктов, общий вид со стороны вычислительного блока;FIG. 1 - the proposed device for cutting food products, a General view from the side of the computing unit;

фиг. 2 - предлагаемое устройство для резки пищевых продуктов, общий вид со стороны режущего приспособления;FIG. 2 - the proposed device for cutting food products, a General view from the side of the cutting device;

фиг. 3 - режущее приспособление в открытом положении, вид спереди;FIG. 3 - cutting device in the open position, front view;

фиг. 4 - режущее приспособление в промежуточном положении, вид спереди;FIG. 4 - cutting device in an intermediate position, front view;

фиг. 5 - режущее приспособление в закрытом положении, вид сзади;FIG. 5 - cutting device in the closed position, rear view;

фиг. 6 - серповидный нож.FIG. 6 - sickle-shaped knife.

На чертежах приняты следующие обозначения:In the drawings, the following notation:

1 - рама опорная;1 - supporting frame;

2, 3, 4, 5 - конвейер;2, 3, 4, 5 - conveyor;

6, 7, 8, 9 - привод конвейера;6, 7, 8, 9 - conveyor drive;

10 - кронштейн;10 - bracket;

11 - блок измерительный;11 - measuring unit;

12 - источник лазерный;12 - laser source;

13 - фотоприемник;13 - photodetector;

14 - кольцо плоское опорное;14 - ring flat bearing;

15 - кольцо плоское приводное;15 - flat drive ring;

16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 - нож серповидный;16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 - sickle knife;

23 - электродвигатель;23 - electric motor;

24 - колесо зубчатое;24 - a gear wheel;

25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 - втулка;25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 - sleeve;

32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 - упор плоского опорного кольца;32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 - the emphasis of a flat support ring;

39 - блок вычислительный;39 - computing unit;

40 - паз опорной рамы;40 - groove of the support frame;

41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 - паз серповидного ножа;41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 - groove of the sickle knife;

48 - луч лазерный;48 - laser beam;

49 - линия лазерная;49 - laser line;

50 - продукт;50 - product;

51 - ломтик.51 - a slice.

В предлагаемом техническом решении введение измерительного блока позволяет передавать видеоинформацию о профилях продукта для построения его трехмерной цифровой модели в вычислительном блоке с целью расчета размеров и формы продукта, а также параметров рациональной резки при заданной толщине ломтиков. Улучшение качества реза готового продукта достигается за счет формы режущих инструментов, режущая кромка которых выполнена в виде части дуги окружности. Режущие кромки серповидных ножей перемещаются по касательным линиям к поверхности материала с одновременным погружением лезвий в мясо. Этим обеспечивается режим скользящего резания материала каждым серповидным ножом, за счет чего исключаются потери сырья на стружку, разрывы мяса и неровности поверхности реза. Линия соприкосновения режущих кромок серповидных ножей с материалом плавно стремится к окружности, диаметр которой сокращается до сквозного прорезания продукта. Ножи при резании воздействуют на продукт со всех его сторон, благодаря чему полностью исключается выдавливание мяса и образование участков деформации. При этом значительно снижаются силы сопротивления резанию, что создает оптимальные условия резания и улучшает качество поверхности среза ломтиков. Применение электродвигателя для поворота приводного плоского кольца обеспечивает высокую скорость перемещения серповидных ножей и увеличивает быстродействие режущего приспособления. Применение конвейеров для подачи сырья к режущему приспособлению позволяет увеличить производительность устройства. Расположение конвейеров попарно под углом друг к другу обеспечивает устойчивое положение продукта при подаче и обработке, что позволяет повысить точность нарезки и увеличить скорость перемещения. Требуемая толщина ломтиков задается моментами приведения серповидных ножей в действие за счет поворота приводного плоского кольца электродвигателем. Использование вычислительного блока, управляющего подающим и режущим приспособлениями, позволяет осуществлять рациональную резку пищевых продуктов на ломтики заданной толщины при различных размерах и форме сырья.In the proposed technical solution, the introduction of the measuring unit allows you to transmit video information about the profiles of the product to build its three-dimensional digital model in the computing unit in order to calculate the size and shape of the product, as well as the parameters of rational cutting at a given thickness of slices. Improving the quality of the cut of the finished product is achieved due to the shape of the cutting tools, the cutting edge of which is made in the form of part of a circular arc. The cutting edges of the sickle-shaped knives move along the tangent lines to the surface of the material while immersing the blades in the meat. This ensures a sliding mode of cutting the material with each sickle-shaped knife, which eliminates the loss of raw materials for shavings, meat breaks and unevenness of the cut surface. The line of contact between the cutting edges of the sickle-shaped knives and the material smoothly tends to a circle whose diameter is reduced to through cutting the product. When cutting, knives act on the product from all sides, thereby completely eliminating the extrusion of meat and the formation of deformation sites. At the same time, the cutting resistance forces are significantly reduced, which creates optimal cutting conditions and improves the quality of the cut surface of the slices. The use of an electric motor to rotate the drive flat ring provides a high speed of movement of sickle-shaped knives and increases the speed of the cutting device. The use of conveyors for supplying raw materials to the cutting device allows to increase the productivity of the device. The location of the conveyors in pairs at an angle to each other ensures a stable position of the product during feeding and processing, which allows to increase the accuracy of cutting and increase the speed of movement. The required thickness of the slices is set by the moments of bringing the sickle-shaped knives into action due to the rotation of the drive flat ring by an electric motor. Using a computing unit that controls the feeding and cutting devices allows rational cutting of food products into slices of a given thickness with various sizes and shapes of raw materials.

В предлагаемом устройстве для резки пищевых продуктов на опорной раме 1 попарно под углом друг к другу с возможностью поступательного движения установлены конвейеры 2, 3, 4, 5, соединенные с приводами 6, 7, 8, 9. На опорной раме 1 закреплен кронштейн 10, на котором установлен измерительный блок 11, включающий лазерный источник 12 и фотоприемник 13. В опорной раме 1 выполнен паз 40, в котором неподвижно закреплено ориентированное вертикально опорное плоское кольцо 14. Рядом с опорным плоским кольцом 14 установлено с возможностью вращения приводное плоское кольцо 15. На приводном плоском кольце 15 посредством втулок 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 установлены с возможностью вращения серповидные ножи 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, выполненные с пазами 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47. Опорное плоское кольцо 14 снабжено упорами 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 под пазы 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47. Электродвигатель 23 закреплен на опорном плоском кольце 14 и связан зубчатой передачей посредством зубчатого колеса 24 с приводным плоским кольцом 15. Упоры 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 находятся в пазах 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 серповидных ножей 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22. На опорной раме 1 закреплен вычислительный блок 39, соединенный с приводами 6, 7, 8, 9 конвейеров 2, 3, 4, 5, лазерным источником 12 и фотоприемником 13 измерительного блока 11, электродвигателем 23. Измерительный блок 11 расположен перед режущими инструментами над линией конвейера.In the proposed device for cutting food products on the support frame 1 in pairs at an angle to each other with the possibility of translational motion, conveyors 2, 3, 4, 5 are installed, connected to the drives 6, 7, 8, 9. A bracket 10 is fixed to the support frame 1, on which a measuring unit 11 is installed, including a laser source 12 and a photodetector 13. A groove 40 is made in the support frame 1, in which a vertically oriented support flat ring 14 is fixedly fixed, next to the support flat ring 14, a drive flat is mounted for rotation ring 15. On the drive flat ring 15 by means of bushings 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, sickle-shaped knives 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 are installed with the possibility of rotation, made with grooves 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47. The supporting ring ring 14 is provided with stops 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 under the grooves 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47. The electric motor 23 is mounted on the supporting a flat ring 14 and is connected by a gear via a gear wheel 24 to the drive flat ring 15. The stops 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 are in the grooves 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 of the crescent knives 16 , 17, 18, 19, 20, 21, 22. A computing unit is fixed on the supporting frame 1 39, connected to drives 6, 7, 8, 9 of conveyors 2, 3, 4, 5, a laser source 12 and a photodetector 13 of the measuring unit 11, an electric motor 23. The measuring unit 11 is located in front of the cutting tools above the conveyor line.

Описание работы устройства для резки пищевых продуктовDescription of the device for cutting food

Оператор включает вычислительный блок 39 и задает требуемую толщину нарезки продукта 50, например, жгута рыбного фарша, на ломтики. Вычислительный блок 39 подает команды включения на приводы 6, 7, 8, 9 конвейеров 2, 3, 4, 5 и лазерный источник 12. Оператор укладывает продукт 50 в углубление, образованное конвейерами 2 и 3. Конвейеры 2 и 3 перемещают продукт 50 под измерительным блоком 11. Лазерный источник 12 проецирует на продукт 50 плоский лазерный луч 48, образующий на поверхности продукта 50 лазерную линию 49, которая находится в поле зрения фотоприемника 13. Информация о координатах лазерной линии 49 из фотоприемника 13 передается в вычислительный блок 39, который по набору координат лазерной линии 49 формирует трехмерную цифровую модель продукта. Вычислительный блок 39 рассчитывает размеры и форму продукта 50, а также моменты включения электродвигателя 23. Продукт 50 подходит к серповидным ножам 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, которые разведены в открытое положение. В момент прохождения продукта 50 плоскости резания, вычислительный блок 39 подает команду поворота на электродвигатель 23. Электродвигатель 23 вращает зубчатое колесо 24, которое поворачивает приводное плоское кольцо 15 с закрепленными на нем серповидными ножами 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22. Поскольку упоры 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 находятся в пазах серповидных ножей 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, то серповидные ножи 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 при повороте приводного плоского кольца 15 поворачиваются на втулках 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 и сводятся к поверхности продукта 50. При этом серповидные ножи 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 погружаются в продукт 50, перерезая его насквозь со всех сторон в режиме скользящего резания. После отрезания одного ломтика 51 от продукта 50, когда серповидные ножи 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 достигают закрытого положения, вычислительный блок 39 подает команду возврата на электродвигатель 23, который вращается в обратную сторону, и посредством зубчатого колеса 24 поворачивает приводное плоское кольцо 15 в исходное состояние. Серповидные ножи 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 разводятся в стороны и возвращаются в открытое положение. Поскольку движение серповидных ножей 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 осуществляется с высокой скоростью, отрезание ломтика 51 происходит без остановки конвейеров 2, 3, 4, 5. Отрезанный ломтик 51 попадает на конвейеры 3 и 4 и отводится ими. Циклы включения электродвигателя 23 и поворотов серповидных ножей 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 повторяются до полной нарезки продукта 50 на ломтики 51.The operator includes the computing unit 39 and sets the desired thickness of the sliced product 50, for example, a bundle of minced fish, into slices. Computing unit 39 gives switching commands to drives 6, 7, 8, 9 of conveyors 2, 3, 4, 5 and a laser source 12. The operator places the product 50 in a recess formed by conveyors 2 and 3. Conveyors 2 and 3 move the product 50 under the measuring unit 11. The laser source 12 projects onto the product 50 a flat laser beam 48, forming on the surface of the product 50 a laser line 49, which is in the field of view of the photodetector 13. Information about the coordinates of the laser line 49 from the photodetector 13 is transmitted to the computing unit 39, which is a set Laz coordinates hydrochloric line 49 forms a three-dimensional digital model of the product. The computing unit 39 calculates the size and shape of the product 50, as well as the turning on times of the electric motor 23. The product 50 is suitable for the sickle blades 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, which are bred into the open position. At the time of the passage of the product 50 of the cutting plane, the computing unit 39 gives a rotation command to the electric motor 23. The electric motor 23 rotates the gear wheel 24, which rotates the drive flat ring 15 with crescent knives 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 fixed to it . Since the stops 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 are in the grooves of the crescent knives 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, the crescent knives 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 when turning the drive flat ring 15 are rotated on the bushings 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 and are reduced to the surface of the product 50. In this case, the sickle-shaped knives 16, 17, 18 , 19, 20, 21, 22 are immersed in the product 50, cutting it through from all sides in the sliding cutting mode. After cutting one slice 51 from the product 50, when the sickle-shaped knives 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 reach the closed position, the computing unit 39 gives a return command to the electric motor 23, which rotates in the opposite direction, and through the gear wheel 24 rotates the drive flat ring 15 to its original state. Crescent knives 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 are bred to the sides and returned to the open position. Since the motion of the sickle-shaped knives 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 is carried out at high speed, cutting the slice 51 occurs without stopping the conveyors 2, 3, 4, 5. The cut slice 51 falls onto the conveyors 3 and 4 and is removed by them. The cycles of turning on the electric motor 23 and the turns of the sickle-shaped knives 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 are repeated until the product 50 is completely cut into slices 51.

Таким образом, при использовании предлагаемого устройства, по сравнению с устройством, описанным в ближайшем аналоге, обеспечиваются улучшение качества срезов ломтиков и повышение производительности нарезки пищевых продуктов. Как показывают промышленные исследования, производительность при нарезке увеличивается в 3 раза, расход электроэнергии сокращается на 25%. Количество брака сокращается на 60%. Это позволяет обеспечить ресурсосбережение на производстве.Thus, when using the proposed device, in comparison with the device described in the closest analogue, an improvement in the quality of sliced slices and an increase in the performance of slicing food products are provided. As industrial studies show, cutting performance increases by 3 times, energy consumption is reduced by 25%. The amount of marriage is reduced by 60%. This allows for resource saving in production.

Устройство обеспечивает качественную нарезку пищевых продуктов на ломтики без образования стружки, что позволяет исключить трудоемкие операции ручной обработки, улучшить потребительские качества готового продукта, а также сократить количество персонала на производстве.The device provides high-quality cutting of food products into slices without the formation of chips, which eliminates the time-consuming manual processing operations, improves the consumer qualities of the finished product, and also reduces the number of personnel in the production.

Claims (1)

Устройство для резки пищевых продуктов, преимущественно сформированных в жгут, содержащее снабженные приводами подающее приспособление и отводящее приспособление, режущее приспособление, включающее по меньшей мере два режущих инструмента серповидной формы, закрепленных с возможностью встречного движения с взаимным перекрещиванием режущих кромок, отличающееся тем, что подающее и отводящее приспособления выполнены в виде двух линий конвейеров, причем каждая линия составлена из двух конвейеров, установленных под углом друг к другу, между двумя линиями конвейеров размещено ориентированное вертикально опорное плоское кольцо, на котором закреплен электродвигатель, связанный зубчатой передачей с приводным плоским кольцом, установленным концентрично опорному плоскому кольцу, а режущие инструменты распределены равномерно и установлены на торце приводного плоского кольца на втулках с возможностью вращения, а на торце опорного плоского кольца с возможностью поворота при вращении приводного плоского кольца, кроме того, устройство дополнительно снабжено расположенным перед режущими инструментами над линией конвейера измерительным блоком, включающим лазерный источник и фотоприемник, а также вычислительным блоком, причем вычислительный блок связан с приводами конвейеров, лазерным источником, фотоприемником и электродвигателем.A device for cutting food products, mainly formed into a tourniquet, containing a feeding device and a retracting device equipped with drives, a cutting device comprising at least two sickle-shaped cutting tools fixed with the possibility of oncoming movement with mutual crossing of the cutting edges, characterized in that the feeding and diverting devices are made in the form of two lines of conveyors, and each line is composed of two conveyors installed at an angle to each other, I am waiting for two lines of conveyors to place an oriented vertically support flat ring on which an electric motor is fixed, connected by a gear transmission with a drive flat ring mounted concentrically to a support flat ring, and cutting tools are evenly distributed and mounted on the end of the drive flat ring on the bushings with the possibility of rotation, and on the end face of the support flat ring with the possibility of rotation during rotation of the drive flat ring, in addition, the device is additionally equipped with located Before the cutting tools above the conveyor line, a measuring unit including a laser source and a photodetector, as well as a computing unit, the computing unit being connected to the conveyor drives, a laser source, a photodetector and an electric motor.
RU2017140394A 2017-11-20 2017-11-20 Device for cutting food products RU2671900C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017140394A RU2671900C1 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Device for cutting food products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017140394A RU2671900C1 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Device for cutting food products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2671900C1 true RU2671900C1 (en) 2018-11-07

Family

ID=64103309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017140394A RU2671900C1 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Device for cutting food products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2671900C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2729351C1 (en) * 2019-06-18 2020-08-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" Fish fillet cutting device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1024047A1 (en) * 1981-03-04 1983-06-23 Каспийское Производственно-Техническое Объединение "Касптехрыбпром" Apparatus for cutting food products
FR2563972A1 (en) * 1984-05-10 1985-11-15 Nordischer Maschinenbau FISH PROCESSING DEVICE
US4748724A (en) * 1987-05-12 1988-06-07 The Laitram Corporation Support apparatus for use in video imaging and processing of transverse fish sections
RU2599622C1 (en) * 2015-06-15 2016-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" Device for cutting of fish fillet
RU2617576C1 (en) * 2015-11-09 2017-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" Fish fillet cutting machine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1024047A1 (en) * 1981-03-04 1983-06-23 Каспийское Производственно-Техническое Объединение "Касптехрыбпром" Apparatus for cutting food products
FR2563972A1 (en) * 1984-05-10 1985-11-15 Nordischer Maschinenbau FISH PROCESSING DEVICE
US4748724A (en) * 1987-05-12 1988-06-07 The Laitram Corporation Support apparatus for use in video imaging and processing of transverse fish sections
RU2599622C1 (en) * 2015-06-15 2016-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" Device for cutting of fish fillet
RU2617576C1 (en) * 2015-11-09 2017-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" Fish fillet cutting machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2729351C1 (en) * 2019-06-18 2020-08-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" Fish fillet cutting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5974925A (en) Continuous feed for food loaf slicing machine
CN210017659U (en) Meat dicer
US20230135169A1 (en) Slicing of food products
CN203317454U (en) Peach-slice cake clearance cutting-off slicer
US20120028557A1 (en) D-Cut Slicer
RU2671900C1 (en) Device for cutting food products
CN109662130A (en) A kind of Multifunctional meat slicer
CN105598532B (en) Veneer color-coating line removes aluminium sheet burring machine
US4995803A (en) Apparatus for continuously producing substantially parallelepipedal pieces of meat
KR102081170B1 (en) Apparatus For Slicing Ham For Gim-bab
US2739627A (en) Machine for producing wood shavings
CN202062481U (en) Rotary shearing device of numeric-control card-free rotary shearing all-in-one machine
US7364504B2 (en) Apparatus and method for producing controlled portions of meat products
CN102229165B (en) Peeling and shearing device of numerical control block-free peeling and shearing integrated lathe
KR101986717B1 (en) A meat processing device using turn table
RU2638536C1 (en) Device for fish fillets slicing
CN201711615U (en) Peeler tool group
CN103386503B (en) It is a kind of that miniature parts is bilateral automatically shaves thin method and shave thin device
KR20060085326A (en) Do meat-eating automatic cutting chapter who use round trip transfer style circle cutting knife
CN213005629U (en) Angle-variable slicing machine
RU2729351C1 (en) Fish fillet cutting device
RU2617576C1 (en) Fish fillet cutting machine
RU2807633C1 (en) Device for cutting fish fillets into slices
RU2758270C1 (en) Device for cutting fish fillet into slices
RU31527U1 (en) FOOD CUTTING MACHINE

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20200114

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201121