Gerät für Industrie und Haushalt zum Zerkleinern, Homogenisieren und Emulgieren Die vorliegende Erfindung betrifft ein in der In dustrie und im Haushalt verwendbares Gerät zum Zerkleinern, Homogenisieren und Emulgieren, insbe sondere zur Bearbeitung von Nahrungsmitteln.
Es gibt zahlreiche, diesen oder ähnlichen Zwek- ken dienende Vorrichtungen, die meistens aus zusam menarbeitender Reiss- und Schneidwerkzeugen be stehen, welche die Handarbeit z. B. in der Aufberei- tung von Nahrungsmitteln, Speisen, besonders auch Rohkost oder Diätnahrung in Kliniken sowie in der Nahrungsmittelindustrie erleichtern oder ersetzen sol len.
Derartige Industriegeräte bestehen meistens aus konzentrisch zueinander angeordneten, relativ gegen läufig rotierenden Gruppen von Messern, deren Schneiden das sie passierende Rohgut zerhacken und auf den gewünschten Feinheitsgrad bringen. Wenn aber zähes Rohgut, z. B. Fleisch, oder rohe Früchte und Gemüse bearbeitet werden sollen, so sind meist zu sätzliche Vorzerkleinerungsmaschinen oder Apparate erforderlich, so dass die Bearbeitung oft mehrstufig erfolgen muss und zeitraubend oder kompliziert wird. Manche dieser Apparate gefährden auch das sie be dienende Personal, z.
B. wenn reissende oder schnei dende Organe für die Hände des Personals leicht zu gänglich sind und gegebenenfalls sogar bei der Be dienung oder Befüllung der im Betrieb befindlichen Apparate die Hände oder Finger in die schneidenden oder reissenden Organe hineinziehen. Andererseits sind aber gewisse Intensitäten dieser Organe not wendig, um die erforderliche Arbeitsleistung zu er zielen.
Seit Anfang der fünfziger Jahre sind derartige Geräte bekannt, welche schon in einem Aggregat die erforderlichen Vorzerkieinerungsorgane in Form ei ner mit den eigentlichen Zerkleinerungsorganen in direkter Verbindung -stehenden Vorzerkleinerungs- stufe aufweisen. Diese Vorzerkleinerungsstufe besteht aus Verlängerungen, die an den freien Reiss- und Schneidorganen sitzen und z. B. innerhalb konzen trisch angeordneter, relativ gegenläufig rotierender oder stillstehender Scher- oder Prallorgane mit hoher Geschwindigkeit umlaufen.
Wenn die genannten äus- seren Statororgane ziemlich weit in Umfangsrichtung voneinander entfernt sind, ist die Möglichkeit gege ben, dass die das Gerät bedienende Person (z. B. beim Entfernen eines harten, den Umlauf des inneren Ro tors blockierenden Körpers) mit den Fingern in den Bereich der rotierenden Messer gerät und sich da durch u. U. verletzt.
Durch die Erfindung werden die besagten Nach teile beseitigt und gleichzeitig vielfach höhere Leistun gen gegenüber bekannten Apparaten erzielt. Dies wird mit einem in der Industrie und im Haushalt ver- wendbarere Gerät, bei dem innerhalb eines mit kon zentrisch angeordneten, im wesentlichen axial ver laufenden Zerkleinerungsorganen versehenen Stators ein mit wenigstens einem im wesentlichen ebenfalls axial verlaufenden, im Betrieb einen zentralen Zufüh rungsraum umschreibenden Zerkleinerungsorgan ver- sehener Rotor umläuft, durch die Kombination fol gender Merkmale erreicht:
a) mindestens ein Rotororgan weist ein wenig stens annähernd in der Ebene des Eintrittsquer schnittes des Zuführungsraumes liegendes und sich radial gegen dessen Zentrum erstreckendes Schneid werkzeug auf, b) die Statororgane sind als Teile eines das Be rühren der Rotororgane verhindernden Schutzman tels ausgebildet.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert, und zwar zeigen: Fig. 1 ein mit einem bisher üblichen Stator ver- sehenes Gerät und Fig. 2 einen als Schutzmantel ausgebildeten Sta- tor, der bei Verwendung anstelle des in Fig. 1 gezeig ten Stators das erfindungsgemässe Gerät ergibt.
Das in Fig.l dargestellte Gerät weist eine von einem nicht gezeigten Motor angetriebene, aus rost freiem Metall bestehende Welle 1 auf, die von einem an seinem unteren Ende verdickten Kunststoffrohr 2 umgeben ist. An der Unterseite des verdickten Endes des Kunststoffrohres 2, in welchem die Welle 1 in jeder bekannten Weise gelagert und gegebenenfalls abgedichtet sein kann, ist der aus mehreren Zerklei nerungsorganen 3 bestehende Stator mittels Schrau ben 4 abnehmbar befestigt.
Die konzentrisch ange ordneten, im wesentlichen axial verlaufenden Stator- organe 3 (von denen in der Zeichnung nur zwei dar gestellt sind) divergieren leicht an ihren freien Enden; sie liegen also auf einem gedachten Kegelstumpfman- tel. Innerhalb des Stators befindet sich der mittels einer Hutmutter 5 am unteren Ende der Welle 1 dreh steif befestigte Rotor; dieser weist zwei im wesentli chen ebenfalls axial verlaufende Zerkleinerungsor gane 6, 6' auf, die bei laufendem Rotor einen zentra len Zuführungsraum 7 für das zu bearbeitende Gut umschreiben.
Das Zerkleinerungsorgan 6' weist ein messerartiges, radial nach innen gerichtetes Schneid werkzeug 6" auf, welches annähernd in der Ebene des Eintrittsquerschnittes des Zuführungsraumes 7 liegt. Dieses Schneidwerkzeug erstreckt sich nicht ganz bis zum Zentrum des Zuführungsraumes 7, um das in den letzteren einströmende Rohgut sicher er fassen zu können.
Beim Betrieb des Gerätes spielen sich gleichzeitig mehrere Vorgänge ab, welche wie folgt beschrieben werden können: 1. Das am Zerkleinerungsorgan 6' des Rotors sitzende oder befestigte und sich gegen das Zentrum des Zuführungsraumes 7 radial ausdehnende Schneid werkzeug 6", welches annähernd in der Ebene des Eintrittsquerschnittes für das Rohgut liegt, zerstük- kelt bzw. zerschneidet bei seiner schnellen Rotation um das Zentrum des Einlassquerschnittes das Roh gut, wenn dieses z. B. klumpige Zusammenballungen oder andersartige Agglomerate enthält.
2. Da gleichzeitig das sich bereits im Zuführungs raum 7 des Gerätes befindliche Gut durch die be schleunigenden Rotororgane 6, 6' gegen die in einem konzentrischen Ring um sie herum angeordneten Statororgane 3 geschleudert wird, erfolgt infolge des je nach Bedarf zweckentsprechend geringen radialen Abstandes der Statororgane 3 von den Rotororganen 6,
6' ein mehr oder weniger heftiges Zerprallen des Gutes an den Statororganen 3 und ein Hindurch schleudern durch die Durchlässe zwischen den Stator- organen 3.
Je nach dem gewünschten Endzustand des bear beiteten Gutes können die koaxialen Rotororgane 6, 6' undfoder Statororgane 3 angeschärft oder mit Prall flächen versehen sein.
Die Wirkung des Gerätes kann ausserdem noch durch die Zahl der Rotororgane 6, 6', der Statororgane 3 und der Schneidwerkzeuge 6" in gewünschtem Sinne (beispielsweise hinsichtlich der Prallfrequenz) beeinflusst werden, weshalb es vorteil haft erscheint, die Zahl aller oder eines Teiles der ge nannten Organe bzw. Werkzeuge veränderlich zu ma chen, indem man z. B. die Organe einzeln oder in Gruppen abnehmbar ausbildet.
Das Schneidwerkzeug 6" (oder eine Mehrzahl solcher Schneidwerkzeuge) fördert das von ihm vor zerkleinerte Gut fortlaufend in die Zuführungskam mer 7, von wo es durch die koaxialen Rotororgane 6, 6' kontinuierlich gegen die Statororgane 3 bzw. gegen deren Schneiden oder Prallflächen geschleudert wird. Das Gut durchläuft also im Zuge seiner Bearbeitung den in Fig. 1 durch den Pfeil P angedeuteten Weg.
Das bei einem Durchgang durch das Gerät noch nicht vollkommen zerkleinerte Gut sinkt infolge seines grösseren Gewichtes nach unten, wird vom Sog der durch den Rotor verursachten Strömung erfasst und (unter erneuter Vorzerkleinerung) in den Zufüh rungsraum 7 hineingesaugt, um wiederum dem ei gentlichen Zerkleinerungsvorgang unterworfen zu werden; auf diese Weise entsteht ein geschlossener Kreislauf des Gutes, der in Fig. 1 durch den Pfeil P' angedeutet ist.
Zur Erhöhung der Förderwirkung des Schneid- C, 6" kann dieses propellerartig ausgebildet, d. h. um seine Blattachse gedreht oder gewunden sein. Die Enden eines oder mehrerer Statororgane kön nen - wie in Fig. 1 durch das Bezugszeichen 3' ange deutet - äquidistant zum Schneidwerkzeug 6" ver laufen.
Dadurch, dass sich das Schneidwerkzeug 6" nicht radial nach aussen, sondern nach innen erstreckt, ist zwar schon die Gefahr einer Verletzung der das Ge rät bedienenden Person durch die scharfe Messer spitze weitestgehend beseitigt; um jedoch auch eine Berührung der koaxialen Rotororgane 6, 6' nach Möglichkeit zu vermeiden, werden erfindungsgemäss die Statororgane als Teile eines Schutzmantels ausge bildet.
Eine Ausführungsform eines solchen, das Berüh ren der Rotororgane verhindernden Schutzmantels ist in Fig. 2 dargestellt. Hier sind die Statororgane 3 als verbreiterte Mantelteile so gestaltet, dass zwar ge nügend durch die Vorzerkleinerungsstufe und die ko axialen Rotororgane verfeinertes Gut nach aussen in den Behälter, in dem sich das zu bearbeitende Gut befindet, ausgeschleudert werden kann, dass aber an dererseits ein Hineingreifen mit den Händen durch die verkleinerten Lücken zwischen den Statororga- nen 3 verhindert wird.
Bei der gezeigten Ausfüh rungsform des Schutzmantels verläuft die sein un teres Ende begrenzende Kante 8 nach einer allge meinen Sinuslinie, deren Amplitude wenigsten annä hernd der halben axialen Länge des Schutzmantels entspricht. Die Statororgane 3 könnten jedoch auch einen anderen Umriss haben, z. B. einen trapezoiden, so dass der Schutzmantel eine Art M-Form auf weist.
Die Statororgane mit ihren Auslassöffnungen können gemäss einer bevorzugten Ausführungsform auch als Gitter, z. B. im Blech-Stanzverfahren, herge stellt sein und - dem jeweiligen Zweck entsprechend - grössere oder kleinere Durchbrechungen jeder ge wünschten Form, z. B. rund, viereckig, Rhomboid, trapezoid usw., aufweisen.
Durch diese Bauart des Stators erhält derselbe gewissermassen die Form ei nes gelochten oder geschlitzten Korbes bzw. eines ringförmigen Mantels, dessen Durchbrechungen beim Durchtreten des zentrifugal nach aussen geschleuder ten Gutes eine Zerscherung des letzteren bis zu jeder gewünschten Feinheit ermöglichen.
Damit beim Arbeiten des Gerätes in einem Ge- fäss das letztere nicht zerkratzt wird - beispielsweise durch die als Füsse ausgebildeten Statororgane - ist es zweckmässig, das Gerät an den Berührungsstel len zu polstern ; dies kann z. B. durch einen elasti schen, am Metall des Gerätes fest haftenden Überzug eines geeigneten Kunststoffes erfolgen.
Die Erfindung ist natürlich keineswegs auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann im Wissen und Können des Durchschnittsfachmannes liegende Abwandlungen er fahren.
Das Gerät kann auch in jeder Grösse hergestellt und auf den verschiedenartigsten Gebieten zur An wendung gelangen, z. B. in Hotelbetrieben, in der For schung, in der chemischen, pharmazeutischen und Nahrungsmittelindustrie usw.
Device for industry and household for crushing, homogenizing and emulsifying The present invention relates to a device for crushing, homogenizing and emulsifying, in particular special for processing foodstuffs, which can be used in industry and in the household.
There are numerous, these or similar purposes serving devices, which are mostly composed of menarbeitender tearing and cutting tools be, which the manual work z. B. in the preparation of food, meals, especially raw food or diet food in clinics and in the food industry should facilitate or replace len.
Such industrial devices usually consist of groups of knives that are arranged concentrically to one another and rotate in opposite directions, the blades of which chop up the raw material passing through them and bring them to the desired degree of fineness. But if tough raw material, z. B. meat, or raw fruits and vegetables are to be processed, so additional pre-shredding machines or apparatus are usually required, so that processing often has to be done in several stages and is time-consuming or complicated. Some of these devices also endanger the personnel operating them, e.g.
B. if tearing or cutting organs for the hands of the staff are easily accessible and possibly even when loading or filling the equipment in operation, the hands or fingers into the cutting or tearing organs. On the other hand, however, certain intensities of these organs are necessary in order to achieve the required work performance.
Such devices have been known since the beginning of the fifties, which already have the required pre-shredding elements in one unit in the form of a pre-shredding stage in direct connection with the actual shredding elements. This pre-shredding stage consists of extensions that sit on the free tearing and cutting elements and z. B. within concentrically arranged, relatively counter-rotating or stationary shear or impact organs at high speed.
If the mentioned outer stator organs are quite far apart in the circumferential direction, there is the possibility that the person operating the device (e.g. when removing a hard body blocking the rotation of the inner rotor) with his fingers the area of the rotating knife and there by u. U. injured.
With the invention, the said after parts are eliminated and at the same time many times higher Leistun conditions compared to known devices are achieved. This is done with a device more usable in industry and in the household, in which within a stator provided with concentrically arranged, essentially axially ver crushing organs, a grinding organ with at least one essentially also axially extending, during operation, circumscribing a central feed chamber rotor rotates, achieved by combining the following features:
a) at least one rotor element has a little least approximately in the plane of the inlet cross-section of the supply space lying and radially extending towards its center cutting tool, b) the stator elements are designed as parts of a protective jacket preventing the rotor elements from being touched.
In the drawing, the subject matter of the invention is explained on the basis of an exemplary embodiment, namely: FIG. 1 shows a device provided with a previously common stator, and FIG. 2 shows a stator designed as a protective jacket, which when used instead of the one shown in FIG th stator results in the device according to the invention.
The device shown in Fig.l has a shaft 1 which is driven by a motor (not shown) and consists of rust-free metal and which is surrounded by a plastic tube 2 that is thickened at its lower end. At the bottom of the thickened end of the plastic tube 2, in which the shaft 1 can be mounted in any known manner and optionally sealed, the stator consisting of several Zerklei nerungsorganen 3 by means of screws ben 4 is removably attached.
The concentrically arranged, essentially axially extending stator members 3 (of which only two are shown in the drawing) diverge slightly at their free ends; so they lie on an imaginary truncated cone jacket. Inside the stator is the rotor, which is fixed in a rotationally rigid manner by means of a cap nut 5 at the lower end of the shaft 1; this has two essentially also axially extending Zerkleinerungsor gane 6, 6 ', which circumscribe a zentra len supply space 7 for the material to be processed when the rotor is running.
The comminuting element 6 'has a knife-like, radially inwardly directed cutting tool 6 "which lies approximately in the plane of the inlet cross-section of the feed space 7. This cutting tool does not extend all the way to the center of the feed space 7, around the raw material flowing into the latter sure to be able to grasp it.
When operating the device, several processes take place at the same time, which can be described as follows: 1. The cutting tool 6 ″, which is seated or fastened to the comminuting element 6 'of the rotor and radially expanding towards the center of the feed chamber 7, is approximately in the plane of the inlet cross-section for the raw material lies, fragmented or cuts the raw material well when it rotates rapidly around the center of the inlet cross-section, if it contains, for example, lumpy agglomerations or other types of agglomerates.
2. Since at the same time the material already in the supply space 7 of the device is thrown by the accelerating rotor elements 6, 6 'against the stator elements 3 arranged in a concentric ring around them, the radial distance takes place as a result of the appropriately small radial distance as required Stator members 3 from the rotor members 6,
6 'a more or less violent crashing of the goods against the stator elements 3 and a fling through the passages between the stator elements 3.
Depending on the desired final state of the processed goods, the coaxial rotor elements 6, 6 'and / or stator elements 3 can be sharpened or provided with impact surfaces.
The effect of the device can also be influenced in the desired sense (for example with regard to the impact frequency) by the number of rotor elements 6, 6 ', stator elements 3 and cutting tools 6 ", which is why it appears advantageous to use the number of all or part of the to make the named organs or tools changeable, e.g. by making the organs detachable individually or in groups.
The cutting tool 6 "(or a plurality of such cutting tools) promotes the comminuted material before it continuously into the Zuführungskam mer 7, from where it is thrown continuously by the coaxial rotor elements 6, 6 'against the stator elements 3 or against their cutting or impact surfaces In the course of its processing, the item thus travels the path indicated by the arrow P in FIG.
The material that has not yet been completely shredded when passing through the device sinks down due to its greater weight, is captured by the suction of the flow caused by the rotor and (with renewed pre-shredding) sucked into the supply chamber 7, in order to be subjected to the actual shredding process to become; in this way a closed cycle of the goods is created, which is indicated in FIG. 1 by the arrow P '.
To increase the conveying effect of the cutting C, 6 ", it can be designed like a propeller, ie rotated or wound around its blade axis. The ends of one or more stator elements can - as indicated in FIG. 1 by the reference symbol 3 '- be equidistant from the cutting tool 6 "run.
Because the cutting tool 6 ″ does not extend radially outwards but inwards, the risk of injury to the person operating the device from the sharp knife tip is largely eliminated; however, there is also no contact with the coaxial rotor elements 6, 6 'To avoid, if possible, the stator members are formed out as parts of a protective jacket according to the invention.
An embodiment of such a protective jacket preventing the rotor organs from being touched is shown in FIG. Here, the stator organs 3 are designed as widened casing parts so that although the pre-shredding stage and the coaxial rotor organs have sufficient refined material to be thrown out into the container in which the material to be processed is located, it is possible to reach into it with the hands through the reduced gaps between the stator organs 3 is prevented.
In the shown Ausfüh approximate form of the protective jacket, the edge 8 delimiting its un teres end runs according to a general sine curve, the amplitude of which at least approximately corresponds to half the axial length of the protective jacket. However, the stator members 3 could also have a different shape, e.g. B. a trapezoid, so that the protective jacket has a kind of M-shape.
According to a preferred embodiment, the stator elements with their outlet openings can also be used as a grid, e.g. B. in sheet metal stamping, Herge provides and - according to the respective purpose - larger or smaller openings of any ge desired shape, z. B. round, square, rhomboid, trapezoid, etc. have.
This design of the stator gives the same to a certain extent the shape of a perforated or slotted basket or an annular jacket, the perforations of which allow the latter to be sheared to any desired fineness when the material is centrifugally thrown outwards.
So that when the device is working in a vessel, the latter is not scratched - for example by the stator organs designed as feet - it is useful to pad the device at the points of contact; this can e.g. B. be done by an elastic rule, firmly adhering to the metal of the device coating of a suitable plastic.
The invention is of course in no way limited to the described and illustrated embodiment, but can drive modifications lying within the knowledge and ability of the average person skilled in the art.
The device can also be produced in any size and used in a wide variety of areas, e.g. B. in hotels, in research, in the chemical, pharmaceutical and food industries, etc.