PL225941B1

PL225941B1 - Crescent-shaped knife for the meat grinding machine head

Info

Publication number: PL225941B1
Application number: PL409254A
Authority: PL
Inventors: Stanisław Skrzypek; Stanislaw Skrzypek; Jan Zwolak
Original assignee: Akademia Górniczo Hutnicza Im Stanisława Staszica W Krakowie
Priority date: 2014-08-25
Filing date: 2014-08-25
Publication date: 2017-06-30
Also published as: PL409254A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest nóż sierpowy głowicy maszyny do rozdrabniania mięsa, stosowanej głównie przy wytwarzaniu farszu dla kiełbas i podobnych przetworów mięsnych, wyrobów podr obowych i garmażeryjnych.The subject of the invention is the sickle knife of the head of a meat grinding machine, used mainly in the production of stuffing for sausages and similar meat products, travel and delicatessen products.

W procesie rozdrabniania mięsa najczęściej stosowanymi są noże sierpowe, w których część mocująca połączona jest z częścią tnącą noża mającą ostrze o zasadniczo łukowym kształcie, wyp ukłością skierowanym w kierunku obrotów głowicy. Kształty ostrza tworzone są przez wycinek lub połączone końcami wycinki kół o różnych średnicach, linię łamaną o łukowym obrysie wierzchołków lub połączenie łuków albo krzywych wypukłych z prostymi. Jedno z takich rozwiązań z ostrzem o kształcie wycinka spirali logarytmicznej przedstawione jest w polskim opisie patentowym PL 159052. Jakość farszu z procesu kutrowania określana jest uzyskaniem wymaganego rozdrobnienia tkanki mięśniowej, odpowiednie rozdrobnienie tkanki tłuszczowej i łącznej oraz przez równomierną ich dyspersję, wysoki stopień homogenizacji farszu i niską temperaturę, która w ostatniej fazie kutrowania nie powinna przekraczać granicznej wartości 14°C. Graniczna temperatura osiągana jest przez dodatkowe działania odprowadzania ciepła, przykładowo wprowadzanie lodu, a także w istotnym stopniu zależy od specyficznego ukształtowania noży nagrzewających się do niższych temperatur podczas procesu kutrowania. Prowadzone prace rozwojowe mające na celu poprawę jakości, wydajności, zmniejszenie energochłonności procesu oraz obniżenie temperatury nagrzewania się farszu i eliminację strat dodatkowego chłodzenia wprowadziły usprawnienia polegające najczęściej na wykonaniu w płaskiej części tnącej noża przelotowych otworów lub jednostronnych wgłębień, o różnym ukształtowaniu: okrągłym, kwadratowym trapezowym, trójkątnym, owalnym lub krzywoliniowym. Przykładowo rozwiązania takie z przestrzeniami powodującymi mikrorozprężanie i mikroefekt chłodzenia wsadu przedstawione są w opisach EP1985369, WO2013152842 i EP0850689. Nóż przedstawiony w opisie wynalazku EP0850689 ma na płytce części tnącej okrągłe, przelotowe otwory o średnicach malejących z odległością od części mocującej, czyli od osi obrotu noża. Według zgłaszającego pozwala to zmniejszyć masę noża o 15 do 30% oraz powierzchnię noża przenoszącą ciepło tarcia do farszu o 20 do 50%. W rozwiązaniu z przelotowymi otworami, podczas obrotów noża masa mięsna wnika w przestrzenie otworów pod działaniem podciśnienia oraz jest wyrzucana siłą odśrodkową. Tkanka mięsna wnikająca w otwory zakończone ostrymi krawędziami oddziaływuje hamująco na głowicę nożową z niekorzystnym efektem cieplnym.In the mincing process, sickle knives are most commonly used, in which the mounting portion is connected to the knife cutting portion having a substantially arcuate blade with an oblique angle in the direction of rotation of the head. Blade shapes are created by a slice or a segment of circles with different diameters connected with their ends, a broken line with an arched vertex outline, or a combination of arcs or convex curves with straight lines. One of such solutions with a blade in the shape of a logarithmic spiral section is presented in the Polish patent description PL 159052. The quality of the stuffing from the forging process is determined by obtaining the required fragmentation of the muscle tissue, appropriate fragmentation of adipose and connective tissue and by their even dispersion, high degree of homogenization of the stuffing and low temperature, which in the last phase of cutting should not exceed the limit value of 14 ° C. The temperature limit is achieved by additional heat dissipation measures, for example by introducing ice, and is also significantly dependent on the specific design of the knives that heat up to lower temperatures during the forging process. The conducted development works aimed at improving the quality, efficiency, reducing the energy consumption of the process and reducing the stuffing heating temperature and eliminating the losses of additional cooling have introduced improvements that usually consist in making through holes or one-sided recesses of various shapes in the flat cutting part of the knife: round, square, trapezoidal , triangular, oval or curved. For example, such solutions with spaces causing micro-expansion and micro-effect of charge cooling are presented in EP1985369, WO2013152842 and EP0850689. The knife presented in the description of the invention EP0850689 has, on the cutting part's plate, round, through holes with decreasing diameters with a distance from the mounting part, i.e. from the knife rotation axis. According to the applicant, this makes it possible to reduce the weight of the knife by 15 to 30% and the surface area of the knife that transfers the frictional heat to the stuffing by 20 to 50%. In the solution with through holes, during the rotation of the knife, the meat mass penetrates into the space of the holes under the action of the vacuum and is ejected by centrifugal force. The meat tissue penetrating the holes with sharp edges inhibits the knife head with an unfavorable thermal effect.

Nóż według wynalazku ma podobnie jak w powyżej opisanym rozwiązaniu część mocującą połączoną z częścią tnącą o zasadniczo łukowym ostrzu skierowanym wypukłością w kierunku obrotów głowicy, a ponad to w płytce części tnącej ma wykonane przelotowe otwory. Istota wynalazku pole ga na tym, że powierzchnie boczne otworów ukształtowane są przez pobocznice dwóch identycznych stożków ściętych o kącie wierzchołkowym w zakresie od 90 do 130°, skierowanych wierzchołkami do siebie i symetrycznie zagłębionych z obu stron w płytkę części tnącej noża.The knife according to the invention, as in the above-described solution, has a fixing part connected to the cutting part with a substantially arcuate blade with a convexity directed towards the rotation of the head, and moreover, through holes are made in the plate of the cutting part. The essence of the invention lies in the fact that the side surfaces of the openings are formed by the sides of two identical truncated cones with an apex angle in the range of 90 to 130 °, directed with their apices towards each other and symmetrically recessed on both sides into the plate of the knife's cutting part.

Korzystnym jest, gdy głębokość zagłębienia pobocznicy stożka w otworze ma wymiar w zakresie 35 do 45% grubości płytki części tnącej.Preferably, the depth of the tapered shoulder countersink in the bore is in the range 35 to 45% of the thickness of the cutting portion plate.

Korzystnym ukształtowaniem otworów jest, gdy pobocznice stożków przecinają się w krawędzi ostrza otworowego, usytuowanego w środku grubości płytki części tnącej noża.The preferred shape of the holes is when the sides of the cones intersect in the edge of the hole blade situated in the middle of the plate thickness of the cutting part of the knife.

Korzystnym jest również wykonanie noża ze stali narzędziowej nierdzewnej i którego wszystkie powierzchnie części tnącej po obróbce cieplnej, szlifowaniu i dogładzaniu mają chr opowatość Ra < 0,2 μm.It is also advantageous to make the knife out of a stainless tool steel and the surfaces of the cutting part of which, after heat treatment, grinding and superfinishing, have a roughness of Ra <0.2 μm.

Ukształtowanie powierzchni bocznych otworów ułatwiające wnikanie do i wyrzucanie z ich przestrzeni wewnętrznych masy mięsnej obniża efekt hamowania i ilości wydzielanego ciepła. Sprawność energetyczną rozdrabniania dodatkowo zwiększa wykonanie tworzące wewnątrz otworów dodatkowe ostrza otworowe istotnie wydłużające sumaryczną długość krawędzi tnących.Shaping the side surfaces of the openings facilitating the penetration and ejection of the meat mass from their internal spaces reduces the braking effect and the amount of heat released. The energy efficiency of grinding is additionally increased by the design which creates additional hole blades inside the holes, significantly extending the total length of the cutting edges.

Nóż według wynalazku przedstawiony jest opisem przykładowego wykonania pokazanego na rysunku, którego Fig. 1 pokazuje nóż w widoku z góry a na figurach 2 i 3 przekroje poprzeczne według linii X-X przez otwór w płytce części tnącej, odpowiednio w wykonaniu bez i z ostrzem otworowym.The knife according to the invention is presented with a description of the exemplary embodiment shown in the drawing, Fig. 1 of which shows the knife in plan view, and in Figures 2 and 3 a cross-section according to the line X-X through an opening in the plate of the cutting part, respectively in the embodiment without and with a slot blade.

Nóż wykonany jest z blachy stalowej gatunku X70CrMoNbV15-2 walcowanej na gorąco, o grubości 8 mm. Po wyżarzeniu zmiękczającym obróbką mechaniczną uzyskano kształt pokazany na fig. 1 rysunku. Nóż ma funkcjonalnie wyróżnione części: mocującą A - przystosowaną do ustalenia na wale napędowym, oraz połączoną z nią część tnącą B noża o zasadniczo łukowym ostrzu 1, skierowanym wypukłością w kierunku obrotów k głowicy. W płytce części tnącej B wykonane są przelotoweThe knife is made of 8 mm hot-rolled steel sheet, grade X70CrMoNbV15-2. After softening annealing by mechanical treatment, the shape shown in Fig. 1 of the drawings was obtained. The knife has functionally distinguished parts: mounting A - adapted to be fixed on the drive shaft, and a cutting part B connected to it with an essentially arcuate blade 1, with a convexity directed in the direction of rotation k of the head. There are pass-throughs in the cutting part plate B

PL 225 941 B1 otwory 2, których powierzchnie boczne ukształtowane są przez pobocznice 3 dwóch identycznych stożków ściętych o kącie wierzchołkowym ω = 120°, skierowanych wierzchołkami do siebie i symetrycznie zagłębionych z obu stron w płytkę części tnącej B noża. Na Fig. 2 pokazane jest wykonanie, w którym pobocznice stożków połączone są w środku wysokości otworu 2 krótkim odcinkiem walcowym. Głębokość zagłębienia gf pobocznicy 3 stożka w otworze 2 ma wymiar 3,2 mm, co stanowi 40% grubości g = 8 mm płytki części tnącej B. W drugim zalecanym wykonaniu noża, pokazanym na Fig. 3 pobocznice 3 stożków przecinają się w krawędzi ostrza otworowego 4, usytuowanego w środku gr ubości g płytki części tnącej B.There are openings 2, the side surfaces of which are formed by the sides 3 of two identical truncated cones with the apex angle ω = 120 °, directed with their apexes towards each other and symmetrically recessed on both sides into the plate of the cutting part B of the knife. In Fig. 2, an embodiment is shown in which the sides of the cones are connected in the middle of the height of the opening 2 by a short cylindrical section. The depression depth gf of the side surface 3 of the cone in the hole 2 is 3.2 mm, which is 40% of the thickness g = 8 mm of the plate of the cutting part B. In the second recommended version of the knife, shown in Fig. 3, the sides of the cones 3 intersect in the edge of the hole blade 4, located in the center of the thickness g of the cutting unit plate B.

Przed końcowymi operacjami szlifowania i dogładzania wszystkich powierzchni części tnącej B do chropowatości Ra < 0,2 μm, nóż poddany był obróbce cieplnej, kolejno: austenizowaniu w temperaturze 1020 do 1060°C przez 30 min, hartowaniu w oleju i odpuszczaniu w temperaturze 190°C przez 2 godz. Przeprowadzona obróbka cieplna nadała nożowi wysoką wytrzymałość, odporność na pęknięcia, udarność i twardość większą od 52 HRC.Before the final operations of grinding and superfinishing all surfaces of the cutting part B to a roughness of Ra <0.2 μm, the knife was subjected to heat treatment, successively: austenizing at a temperature of 1020 to 1060 ° C for 30 minutes, hardening in oil and tempering at a temperature of 190 ° C for 2 hours The performed heat treatment gave the knife high strength, resistance to cracking, impact strength and a hardness greater than 52 HRC.

Claims

1. Crescent-shaped knife of the head of a meat mincing machine, having a mounting part (A) connected to a cutting part (B) of the knife with an essentially arcuate blade (1) directed with a convexity in the direction of rotation (k) of the head, and in which plate of the cutting part (B) through holes (2) are made, characterized in that the side surfaces of the holes (2) are formed by the sides (3) of two identical truncated cones with an apex angle (ω) in the range of 90 to 130 °, with their apices facing each other and symmetrically recessed on both sides into the cutting part plate (B) of the knife.

2. The knife according to claim The method of claim 1, characterized in that the countersink depth (gf) of the side surface (3) of the cone in the opening (2) has a dimension in the range of 35 to 45% of the thickness (g) of the cutting portion plate (B).

3. The knife according to p. The method of claim 1, characterized in that the sides (3) of the cones intersect at the edge of the hole blade (4) situated in the middle of the thickness (g) of the plate of the cutting part (B) of the knife.

4. The knife according to p. A method according to claim 1 or 2, characterized in that it is made of stainless tool steel, and all surfaces of its cutting part (B) have a roughness of Ra <0.2 μm after heat treatment, grinding and re-treating.