CN101060916A - 搅拌装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种搅拌装置(1)，该搅拌装置(1)用于麦芽浆容器和/或调味品容器(2)，其具有改进了的搅拌或混合作用。该搅拌装置配备有搅拌表面(12)，该搅拌表面的至少某些区段设有不规则部(14)，所述不规则部包括大量的突起(14a)和凹陷(14b)。

Description

搅拌装置
技术领域
本发明涉及一种用于食物的搅拌装置，该搅拌装置特别适于用在用于啤酒生产的麦芽浆和/或麦芽汁容器中。
背景技术
用于食品工业的容器(特别是麦芽浆罐或麦芽浆铜器)中的搅拌装置，是非常重要的。例如，为了制浆，搅拌装置的尺寸必须小心地适应运行中的特殊情况，使得搅拌装置的相对圆周速度不会超过预定量(最大3m/s)，否则在麦芽浆部分处会产生剪切力，这可能改变麦芽浆的成分。另一方面，如果圆周速度降低至容许程度之下，就自然会降低搅拌效果并且/或者增加搅拌时间。另外，热流减少并且发热表面处的污垢增加。
发明内容
本发明所基于的目的在于，提供一种具有改进的搅拌效果的搅拌装置。
该目的通过第一方面所述的特征实现。
通过根据本发明的实施例，设置一搅拌表面，即使在相对较低的有限速度下，该搅拌表面也由于其呈突起和凹陷形式的不规则部而生成湍流，从而提高搅拌效果。而且，对于同时实现物质变化的搅拌任务，例如在麦芽浆罐或铜器中的情况下，基本改进了物质变化。
本发明的其它有利改进可从从属权利要求中得到。
如果所述不规则部在所述搅拌表面上基本均匀分布，则可以更好地预测和重现搅拌效果。这在所有突起和/或所有凹陷基本相同时尤其是这样。
所述突起和/或凹陷的连续路线以及在相邻突起和凹陷之间的连续过渡进一步改进了搅拌效果，所述突起优选呈垫状弯曲。
所述搅拌表面优选设置在分别由第一和第二板材或片材金属制成的双壁部件上。所述板通过隔开的接合部连接，随后通过在未连接的位置向所述板之间施加压力而使至少一个板弯曲。这样，可精确控制所述突起和/或凹陷的实施方式、尺寸和相互距离。
根据本发明的搅拌装置优选包括通过一间隙彼此隔开的第一和第二搅拌表面，用于搅拌的物质可通过该间隙。这里至少一个所述搅拌表面设有不规则部。
如果根据本发明设计的搅拌表面布置在呈铲状弯曲并且通过一臂与旋转轴或旋转轴线连接的搅拌器叶片上，则所述搅拌表面的优点尤其明显。
通过结合在所述搅拌装置中的用于供入流体的装置，可以利用简单的结构和特别经济的过程将添加的物质引入所述搅拌容器中，并同时使它们精细地分布。旋转中的所述搅拌装置从一开始就使添加的流体均匀分布在用于搅拌的物质中，而不需进一步利用能量，随后通过重复搅拌进一步改进所述分布。用于供入流体的所述搅拌装置的该实施例可特别优选地在一搅拌装置中实现，该搅拌装置的所述搅拌表面包括不规则部，然而，其它已知的搅拌装置也可以设有根据本发明的用于供入流体的装置。
附图说明
以下将参照附图更详细地描述本发明的实施例。附图中：
图1表示具有根据本发明设计的搅拌装置的搅拌容器的示意图；
图2表示图1的剖面II-II；
图3表示搅拌器叶片的放大立体图；
图4表示从底部观看的搅拌器叶片的立体图；
图5表示根据本发明的搅拌装置的搅拌表面的示意性立体图；
图6表示图2的剖面IV-IV；
图7表示不规则部的第一图案的平面图；
图8表示不规则部的第二图案的平面图；并且
图9表示不规则部的第三图案的平面图。
具体实施方式
在图1中以示意立体图示出了根据本发明的搅拌装置1的实施例，该搅拌装置1布置在搅拌容器2中。在所示实施例中，根据本发明的搅拌装置1设计成用于容器的搅拌装置，该容器用于盛装包含固体和液体成分的待搅拌物质，特别用于啤酒生产的容器，即麦芽浆和/或麦芽汁容器(特别是麦芽浆罐或麦芽浆铜器)。然而，本发明通常也可用于食品工业中的固体/液体混合物或粘性介质。
所示实施例的搅拌容器2包括基本筒形的侧壁2a和圆锥形底部2b，底部2b的最深点位于搅拌容器2的中心轴线2’的区域中。
在所示实施例中，搅拌装置1包括搅拌工具1a，即两个搅拌器叶片3和一公共毂5，它们均具有旋转驱动器使它们可以围绕中心轴线2’沿箭头A的方向旋转，其中搅拌器叶片3具有基本相同的设计并且经由一个臂4连接到公共毂5。
在搅拌容器2的径向方向上，搅拌器叶片3比搅拌容器2的直径D短。两个臂4和它们的搅拌器叶片3彼此相对地布置在中心线2’处并且在优选为0.5D至0.95D，优选为0.8D的长度上延伸。
两个搅拌器叶片3基本相同，因此下面描述一个搅拌器叶片3。如图2至4可看到的那样，搅拌器叶片3具有基本梯形的设计。在旋转A的方向上，搅拌器叶片3的最小尺寸位于臂4处的安装部附近，其最大尺寸位于其面向壁2a的自由端处。
搅拌器叶片3包括两个基本板状的搅拌元件6、7，它们通过保持颊8以堆叠方式隔开一距离彼此连接并连接到臂4。搅拌元件6、7在其下端(即最靠近底部的端部)分别包括边缘9和10，边缘9和10在旋转A的方向上位于前方，基本向中心线2’径向延伸且基本平行于底部2b延伸。在旋转A的方向上，上搅拌元件6的前边缘9设置在下搅拌元件7的前边缘10的后方。下搅拌元件7包括两个区域7a、7b，区域7a设有前边缘10并相对于底部2b近似平行而略有上升(至10°)地延伸，区域7b朝着后部(即，与旋转A的方向相反)较陡上升地延伸。
上搅拌元件6的自由边缘9基本位于下搅拌元件7的区域7a与区域7b之间的过渡区上方的一距离a处。
在旋转A的方向上，上搅拌元件6比下搅拌元件7长并具有基本铲形的曲线。搅拌元件6的在自由边缘9之后的区域6a至少在下搅拌元件7的区域7b的长度上，优选在该区域7b的整个长度上基本平行于区域7b延伸。然而优选的是，最大距离a在自由边缘9与区域7b之间，区域6a和7b朝着后部以近似4°的角度会聚。从而在上搅拌元件6与下搅拌元件7之间，间隙11延伸并连接搅拌器叶片3在旋转A方向上的前侧和后侧，并且尺寸确定为使得用于搅拌的物质可通过该间隙。在附近，上搅拌元件6向顶部和后部弯曲，这可以通过对应的曲线实现，或者如所示实施例中那样通过将多个段彼此以一角度串在一起而实现。
当搅拌器叶片3在旋转A的方向上旋转时，对搅拌材料进行加工的表面12(上搅拌元件6)或13(下搅拌元件7)在以下均称为搅拌表面。至少在搅拌元件6处(即，在较长的上搅拌元件处)的搅拌表面12设有总体由14表示的多个不规则部，而下搅拌元件7的搅拌表面13优选是平滑的。然而，还可以使搅拌表面12和13都设有不规则部，也可以使搅拌元件6和7的一个或两个背侧设有不规则部。不规则部14设计成使它们在用于搅拌的物质流过它们时生成微湍流，从而改进用于搅拌的物质的充分混合。为此，不规则部使平滑的平面表面中断优选至这样的程度，即，使搅拌表面12不含有任何平坦的平面区域从而不规则部14优选完全覆盖搅拌表面12。不规则部14分别包括突起14a和凹陷14b，然而术语“突起”和“凹陷”意味着距假想基准面一或多或少的距离而与它们的制造无关，如具体图3和4中更详细地具体示出的那样。设置多个突起和凹陷，数量与搅拌表面12的尺寸和/或对用于搅拌的特殊物质所产生的期望的搅拌效果相适应。数量大于2并且可高达10或高达50或高达100或更多。在图3和4中，突起14a呈垫状弯曲并连续变成凹陷14b。在图3所示的不规则部14的图案中，凹陷14b具有基本点状的设计并均匀布置成水平和垂直的平行列，所述列以及列中的凹陷14b隔开。隔开距离优选相同，从而生成突起14a的均匀图案。在图3中，示出了顶点线或具有反向曲线的线的路线(course)。根据图3的图案的不规则部14优选布置在搅拌表面12上，使得自由边缘9延伸经过相邻突起14a的顶点延伸，如图4所示。
优选通过堆叠优选具有不同强度的两个金属片或金属板15a、15b，并在待凹陷位置处将它们连接而产生不规则部14。在所示实施例中，通过使板15a的厚度d2相对较小而板15b的厚度d1相对较大来实现强度的不同。在图3和4的实施例中，这些接合部16基本具有点、透镜或环的形状。另外，两个板15a、15b也在它们的边缘区域中被彼此压紧连接。因而如果在两个板15a、15b之间引入压力装置，则材料相同且厚度d2较低的具有较低强度的板15a在接合部16之间以塑性变形方式向外弯曲，在该处理中形成限定突起14a的空腔17。压力这样选择，使得厚度d1较大的第二板15b基本保持平面，从而形成搅拌器元件6的平面背侧。然而，也可以这样选择板15a、15b和/或施加的压力，使得板15a、15b以相同程度或不同程度弯曲。
两个板15a、15b都由一材料制成，该材料一方面化学抵抗用于搅拌的物质，而且强度足以用于搅拌，并且对食品而言是安全的，从而用于搅拌食物。用于两个板15a、15b的优选材料是高级不锈钢、特别是镍铬钢。接合部16优选通过熔接制成。
如果强度足够，则搅拌元件6可以由两个板15a、15b(图4)单独形成。板15b的厚度d1可处于0.5至10.5之间，而板15a的较小壁厚d2可处于0.5与10mm之间。
不规则部14的图案可分别关于突起14a和凹陷14b的尺寸、排列以及分布的规则性而变化。接合部16的形状也可变化。这样，接合部16可包括点状或环状接合部16a以及线性接合部16b，如图5至7所示。这样，如图5所示，不规则部14的图案可包括多列接合部16，其中对角的线性接合部16与点状或环状接合部16a交替，并且所述列规则或不规则地彼此相对偏移。
不规则部14也可有意布置成支持某个流动方向S，例如如图6所示。这里，线性接合部16沿将材料运动的流动方向S一个接一个地以一距离布置成螺旋列。
图7表示不规则部14的图案，该图案产生突起14a的非常均匀的分布而不优先某一流动方向。这里，点状和环状接合部16a均被四个线性接合部16b径向围绕。
显而易见，通过接合部16的不同分布和不同形状，可以生成不规则部14的非常不同的图案，包括非常不规则的图案。例如，突起可为波状或泡状。另外，可以在搅拌表面12的不同点处以不同的尺寸或不同的形状形成突起14a和/或凹陷14b。通过凹陷和/或突起朝向自由边缘9的合适定向，也可以根据需要改变搅拌效果。
在之前未公开的EP 05 002 298.7中已经描述了用于制造搅拌容器的底部和/或壁的设有不规则部的表面，此处通过引用结合该公开内容。这里，用于生成突起14a而形成的空腔17同时用于壁内的蒸汽分布。
可采用其中描述的设有不规则部的所有表面用于本发明的搅拌表面。
本发明特别适于制造用于内侧也设有不规则部的搅拌容器(特别是在之前未公开的EP 05 002 298.7中已经描述的搅拌容器)的搅拌装置，然而其中搅拌表面的空腔17优选不用于加热。通过该组合，实现了特别有效的搅拌和充分混合，对于用于搅拌的物质，特别是这里所期望的麦芽浆，实现了进一步改进的物质变化。在这种情况下，搅拌表面可设有与搅拌容器2的底部和/或壁相同的不规则部，或者设有不同排列和/或形状的不规则部。
如图1至4所示，搅拌装置1设有用于供入流体的装置20。通过装置20，在搅拌期间可将流体添加剂引入用于搅拌的物质中。这样，例如可引入预定温度的水用以加热或冷却用于搅拌的物质。另外，可以通过根据本发明的装置20引入必须在用于搅拌的物质中精细分布的其它添加剂或添加物质。例如，可引入例如用于降低PH值的人工或天然的酶或乳酸，或者其它物质，并使它们精细分布，特别是在啤酒生产中。如果添加热水，则在啤酒生产中例如可以是从排出蒸汽回收的热水。
供给装置20包括至少一个围绕旋转轴或旋转轴线2’旋转的分配器21，该分配器21将供给装置22与至少一个出口23连接。出口23围绕旋转轴或旋转轴线2’旋转。优选的是，出口23与臂4连接并与臂4一起旋转。在所示实施例中，出口直接设在分配器21中。出口23面向下。供给装置22包括在毂5内形成的分配室，通过供应管24从搅拌容器2的外部向分配室供应待分配的流体。
在所示实施例中优选的是，两个搅拌工具1a均设有分配器21。以下仅描述一个搅拌工具1a中的装置20，另一搅拌工具具有相同的设计。分配器21优选固定至臂4的底侧并优选延伸至搅拌器叶片3下方的区域。分配器21包括与供应管24的连接，供应管24优选穿过毂5的分配室22延伸。
优选只在搅拌器叶片3的区域中设置多个出口23。出口23优选具有喷嘴状形状。结构最简单的方案是在分配器21中形成具有喷嘴尺寸的简单开口。出口23优选垂直向下指向底部2b，然而它们也可以面向任何其它方向，或者可在相同的搅拌工具1a处设置面向不同方向的出口。
在实际测试中，在根据本发明的搅拌装置1中利用设有不规则部的搅拌器叶片和用于供给流体的装置20以计量添加的方式向麦芽浆供给酶。发现酶可以仅在数秒内分布在用于搅拌的物质中。通常最优的充分混合需要15分钟。
作为所述和所示的实施例的修改，搅拌表面的突起和/或凹陷也可以以其它方式生成。例如它们可形成在表面处或通过切割或非切割成形等制造。搅拌装置的形状和结构实施例可适用于特殊的搅拌任务。另外，还可以使下搅拌表面设有不规则部。最后，本发明还可用于具有不同设计的搅拌容器。另外，用于流体的供给装置可仅布置在一个搅拌工具处。出口可穿过搅拌工具的整个径向延伸部设置或者集中在某些点处，也可以设置在搅拌器叶片的外侧。除了适于喷射的喷嘴状开口之外，还可以设置供流体流出的较大开口。事实上，为了预期的功能，可以仅采用一个出口，但优选设置几个出口。

Claims (11)

1.搅拌装置(1)，特别是用于麦芽浆容器和/或麦芽汁容器(2)的搅拌装置，该搅拌装置具有一搅拌表面(12)，该搅拌表面至少在某些区段中设有不规则部(14)，所述不规则部包括多个隔开的突起(14a)和/或凹陷(14b)。
2.根据权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，所述不规则部(14)在所述搅拌表面(12)上基本均匀分布。
3.根据权利要求1或2所述的搅拌装置，其特征在于，所有突起(14a)和/或所有凹陷(14b)基本相同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌表面(12)被突起(14a)和凹陷(14b)完全覆盖。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的搅拌装置，其特征在于，所述突起(14a)和凹陷(14b)彼此连续相通。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的搅拌装置，其特征在于，所述突起(14a)呈垫状弯曲。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌表面(12)由第一和第二板(15a，15b)制成，所述板(15a，15b)通过隔开的接合部(16)彼此连接，并且至少一个板(15a)在用于形成所述不规则部(14)的所述接合部(16)之间弯曲。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的搅拌装置，其特征在于，设置通过一间隙(11)分开的第一和第二搅拌表面(12，13)，用于搅拌的物质可通过所述间隙，其中至少一个所述搅拌表面(12)设有所述不规则部(14)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌表面(12)布置在搅拌器叶片(3)上，该搅拌器叶片呈铲状弯曲并且通过一臂(4)与旋转轴或旋转轴线(2’)连接。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的搅拌装置，其特征在于，该搅拌装置用在搅拌容器(2)中，该搅拌容器(2)具有设有不规则部(14)的内底表面以及/或者设有不规则部(14)的内壁表面。
11.搅拌装置，特别是根据权利要求1至10中任一项所述的搅拌装置，其特征在于，该搅拌装置结合有用于供给流体的装置(20)。
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