CN102413912A - 刮碾工具/混合工具 - Google Patents

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Abstract

一种刮碾/混合工具(20)最好以多个固定在一个轴(2)上。所述轴(2)可旋转地支承在水平取向的滚筒两端的端壁上。所述工具(20)具有至少一个开孔(25)。所述刮碾/混合工具(1)优选在搅拌臂的端部上是镰刀形构成的刮碾/铲抛叶片(23)，它们以一安装角倾斜于轴线的横向以镰刀尖端超前地或者以羹匙形端部超前地在滚筒中旋转。所述刮碾/铲抛叶片设置在一个臂(22)上，它由Y形弯曲的短臂板构成。

Description

刮碾工具/混合工具
技术领域
本发明涉及一种公知的混合工具以及公知的刮碾工具的改进，它们固定在一个轴上，其中所述轴可旋转地支承在至少一个局部圆柱形的槽里面和该混合工具以与槽内表面特别微小的距离终结，并且该轴具有驱动机构。
背景技术
几十年以来已知这种混合工具和这种刮碾工具，它们大多安装在尽可能水平取向的槽里面，用于混合各种形式的散料和流体物质或者进行刮碾加工。这种共同工作原理已经证实对于处理巧克力、混合物和填料是特别有利的。
用于混合工具的现有技术是犁铧叶片，如同通过DE-PS 1276986已知的那样。这些混合工具这样设置在滚筒里面，使得不可能发生产品分布在混合工具与滚筒内表面之间的缝隙里面。这一点在混合工具上通过一个与离心机构的圆周方向相反敞开的释放角实现。为了满足这个规定，可以使混合工具的底壁回缩，或者使底壁相应地倾斜或者使混合工具本身倾斜地变化调整，由此使混合工具含有刮擦滚筒内壁的、清洁的功能。对于纯粹的混合工具这样做是没有影响的，因为不会对工具所要完成的实际混合效果产生不利影响。
用于混合工具的现有技术同样还有铲抛叶片。这种混合工具是镰刀形的、与轴线的横向倾斜的、直的且扁平的片状叶片，并具有与滚筒内壁连续的、相同的和尽可能微小的距离，其中最贴近滚筒内壁的叶片棱边按照逻辑必需是椭圆的曲线。
这种混合工具这样设置在滚筒里面，使产品在混合工具与滚筒内表面之间的缝隙里面被吸入、挤压或刮碾，而且被混合器向前推进，还可能产生楔挤作用。换言之，不形成刮碾缝隙，并由此只能产生微少的原料结构变化。
也已知有刮碾工具，它们也能够施加更多地刮碾的混合作用。这种工具在其整个长度上(在工具的回转方向上看去)在前端部位贯通地比在后端部位贯通地具有更大的相对于槽内表面的距离，这起到吸入原料的作用。但是在这种工具中混合作用是微小的。
此外由DE-A-4344995已知一个结构，它如下地改进了一个混合工具、例如公知的犁铧叶片，除了混合过程以外还促使原料结构变化。为此使混合工具(在混合工具的回转方向上看去)在前端部位比在后端部位更远地与滚筒内表面间隔。
这一点对于想要的产品中产生显著的产品楔挤，并且首先是在缝隙中被捕获的产品(尤其由于在变得更窄的缝隙中，由此变得更大的刮碾面积)在极大的负荷时几乎不再可能避开挤压，这对于悬浮物可能导致对于固体含量的磨碎效应。由此产生的极大摩擦可能导致产品的局部过热，这可能是不期望的。
由GB 702,175已知一个混合器，其中以双侧犁铧叶片形式构成的混合工具叶片的尖端(在回转方向上看去)位于前面并且从槽内壁上刮去要被混合的原料。
DE 1082576A描述了一个对流混合机构，其中在支承臂上成角度地设置搅拌叶片。支承臂类似剑式地构成并与搅拌轴的轴线处于这样的角度，使得支承臂表面的输送方向与搅拌叶片的输送方向相反。
在DE-A-19636989中公开了另一刮碾和混合工具，其特征在于
a)刮碾/混合工具在工具支架的径向外侧面上具有至少一个镰刀和羹匙形的刮碾/铲抛叶片，
b)刮碾-铲抛叶片从其镰刀尖端到其末端看去以弯曲角(α)弧形地相对于刮碾/铲抛叶片的纵轴线弯曲，其中
c)在刮碾/铲抛叶片的外表面上的切线与在槽内表面上的切线形成另一角度(γ)，由此使槽内表面与刮碾/铲抛叶片的外表面之间的距离从镰刀尖端看去是增加的，并且其中
d)刮碾/铲抛叶片的纵轴线与轴的轴线形成一个安装角(β)，并且
e)在刮碾/铲抛叶片上羹匙形的部分在旋转方向上与镰刀形尖端的旋转方向相反。
发明内容
本发明的目的是，如下地改进一个混合工具、例如已知的铲抛叶片，除了混合过程以外还在要被处理的产品中促进原料结构变化(刮碾工具)，并且在相同的步骤中除了刮碾过程以外还可以实现显著的混合作用。
在此改进的重要目的是，以最佳的混合效率有助于既不伤害到产品也最高效地改变原料结构，并且这样构成工具，使得对于随工艺时间变化的产品流变、产品结构和产品稠性，总是提供至少一个匹配于与时间有关的产品结构的、最佳构成的刮碾缝隙段，作为刮碾缝隙整个长度的一部分供使用。此外要使产品不受到局部过热，对于悬浮物还要产生作用于固体组分上的磨碎效应。
按照本发明这个目的，尤其对按照DE-A-19636989的工具的改进方案，通过一个刮碾/混合工具得以实现，该刮碾/混合工具设置轴上，所述轴位于至少部分为圆柱形的槽中并与之同轴且旋转支承。所述刮碾/混合工具与所述轴通过工具支架形成转子结构。该刮碾/混合工具包括刮碾/铲抛叶片和至少一个臂，它直线地、倾斜地变化调整和/或弯曲。
所述刮碾/铲抛叶片可以是平面或弯曲的，它可以是镰刀形的或者具有平板的形状。这个平板例如可以具有多边形、矩形或梯形的外轮廓。
所述臂可以装配在工具支架上或者与工具支架一体地构成。该工具支架本身可以固定在轴上，可以由环形的固定部件构成，尤其适合于装配在具有圆形横截面的轴上。
也可以在一个轴上安置多个刮碾/混合工具或者可以使至少一个刮碾/混合工具与一个或多个其它工具、例如壁刮刀一起安置在一个轴上。
所述工具具有至少一个孔。
试验已经证实，在工具中的孔具有附加的积极的技术特性，即在干燥相态中更好的流动性和在液态中在产品膜上的附加反应表面，尤其在巧克力精炼和液化过程中。所述工具在混合过程中也提供附加的优点，使组分更好地混合。在本发明的优选结构中，在臂里面、在臂之间和/或在臂与刮碾/铲抛叶片之间设有至少一个孔。在最后所述的情况下使孔一侧由壁限制、另一侧由刮碾/铲抛叶片限制。
在工具旋转时没有进入到刮碾/铲抛叶片与槽内壁之间、而是保留在刮碾/铲抛叶片内部的要被加工的物质组分，至少部分地穿过所述孔被导引，并且在穿过时得到加工、尤其是刮碾、膨胀和/或混合。
在这种情况下也增强每转加工的物质，因为提高了所加工物质的物质流量。
所述孔与轴的距离越大，孔的速度就越高并且越强化加工。因此所述孔优选设置在径向上远离轴线的臂部位里面。
在本发明的优选结构中在刮碾/铲抛叶片中设有至少一个孔。
在这种情况下，在工具旋转时没有进入到刮碾/铲抛叶片与槽内壁之间、而是在径向上观察保留在刮碾/铲抛叶片内部的要被加工的部分物质至少部分地穿过孔导引并由此处于加工。
但是另一方面也可以使至少一部分(进入到刮碾/混合工具与槽内壁之间的缝隙里面的)物质再通过孔脱离这个缝隙。在此所述物质更少被剧烈挤压或刮碾，并得到更合适的处理。
根据如何设计工具形状，例如根据刮碾/铲抛叶片的斜度或者根据缝隙间距或者根据刮碾/混合工具与槽内壁之间的缝隙间距变化并根据工具旋转方向超过以前的这种或另一种效应。
因此所述工具也可以首先在一个方向上、然后在另一方向上旋转，并且首先增强地、然后轻缓地或者反之地处理物质。
所述工具可以这样构成，使它一方面起到壁刮刀的作用，另一方面同时或紧接着、例如在旋转方向反向时处理物质、尤其刮碾、膨胀和/或混合。
所述孔可以具有任意的几何形状。它最好是多角形的、尤其是三角形和/或圆形的。如果所述孔安置在叶片里面，则外轮廓优选基本跟随叶片的轮廓。在三角形叶片面积上孔面积也同样是基本上三角形的。
如果所述臂弯曲地构成，则优选至少一个侧腿同样直角地相对于轴线设置。在工具旋转时这个侧腿聚集原料并且导引到开孔。
位于弯曲的臂里面的孔优选设置在拐弯处，如果工具在弯曲打开角的方向上旋转的时，会在那里聚集要被处理的物质。
在本发明的有利结构中所述横截面积在旋转方向上和/或相反的旋转方向上变窄和/或扩大，由此优选使至少一个孔的进入面积与排出面积不同大小。
在材料厚度足够大时开孔的横截面积这样变化，使开孔具有变窄或扩大的漏斗形状并且根据旋转方向导致原料在开孔内部的膨胀流或挤压流。
所述横截面积也可以首先变窄，然后再扩大或者反之。
所述工具可以在臂部位中具有开孔并且在叶片中具有附加开孔。也可以在叶片中设有多个开孔。根据各个孔的横截面积并且根据横截面积的总和，或多或少增强地处理物质。
在本发明的有利结构中按照本发明的刮碾/混合工具具有一个孔，它适合于容纳一个嵌件。该嵌件可以没有孔或具有至少一个孔。优选可以由使用者从不同的嵌件中选择并且这样配备工具，使它对于确定的要被处理的物质和/或对于确定的处理过程是特别适合的。
备选地也可以由使用者从工具中选择，它们在开孔的布置、结构和/或数量上是不同的，使用者根据要被加工的物质和/或加工过程将工具装配在轴上。
按照本发明的刮碾/混合工具优选具有镰刀形的、在横截面中最好圆弧形弯曲的、在纵向上最好直线的刮碾/铲抛叶片，它们以1-45°的角度倾斜于轴线地在滚筒中旋转，其中弯曲角在刮碾/铲抛叶片的横截面中从镰刀尖端开始向后最好总是变大，由此使刮碾/铲抛叶片向后形成几乎平行于槽内表面的旋转的羹匙形表面并且通过加大弯曲角使刮碾/铲抛叶片外围与槽内壁的距离总是变大(角度γ)，例如直到超过50mm。
根据要被处理的物质并按照加工步骤与槽内壁的最小距离为0.1-1mm。
如果工具要滑过壁体工作的时，工具与槽内壁之间的缝隙优选具有1-3mm的宽度。为了刮碾地处理要加工的物质，工具棱边与槽内壁之间的缝隙优选具有约5-30mm的宽度。
通过臂与驱动轴力配合连接的刮碾/混合工具最好具有至少另一个臂，它配有在旋转方向上起作用的壁刮刀。
不言而喻，按照所述刮碾/铲抛叶片的几何形状为了最佳地处理不同的产品采用变大的弯曲角同时，也可以使弯曲半径加大或减小，同样也可以使横向弯曲根据产品是递减地、但是也递增地变化的曲线，并且可以使刮碾-铲抛叶片在纵向上、附加地对于横向弯曲从镰刀尖端开始，并且在俯视图中看去在形成弯曲上的切线与工具长度的纵轴线之间的角度δ的条件下相对于左侧或右侧的侧壁弯曲。
同样不言而喻的是，根据产品，为了所期望的效果，安置在另一臂上的壁刮刀可同样由镰刀形的、但是扁平的、即在横截面中不是弯曲的、在纵向上直线的或者相对于左侧或右侧的侧壁弯曲的铲抛叶片构成，具有与槽内壁相同的最小距离。
因此按照本发明的刮碾/混合工具，优选被用在在糖果工业中的巧克力设备中为了巧克力物质的精炼以及在复合物质和填料物质的液化设备或混合设备中。
高效的巧克力设备所公知的特征在于，同一个设备在一个工作过程中最佳地执行多个工艺技术上的基本操作，如混合、刮碾和通风。由此在巧克力设备中可以有效地使粉末状碾压物改变结构，使之成流动的悬浮物，同时使巧克力物质脱酸，不会导致由于产品的剧烈摩擦引起局部过热而产生芳香的损失。
附图说明
由以下描述和附图给出其它优点和实施例。各个附图局部明显简化地示出刮碾/混合工具，并且不按照比例地示出，其中不同的实施例不能理解为最终的列举，而是应理解为只具有示例的特征。附图中：
图1示出按照DE-A-19636989的刮碾/混合工具，具有在纵向上直线的、在横截面中以从镰刀尖端向着回转的羹匙形端部增加的弯曲角圆弧形弯曲的刮碾/铲抛叶片，其中从镰刀尖端开始的刮碾/铲抛叶片外围与滚筒的槽内壁的距离不断增加，
图2示出按照本发明的刮碾/混合工具的第一实施例，
图3以另一视图示出按照本发明的刮碾/混合工具，
图4以侧视图示出按照本发明的刮碾/混合工具的第二实施例，
图5以立体图示出按照本发明的刮碾/混合工具的第二实施例，
图6以俯视图示出按照本发明的刮碾/混合工具的第二实施例，
图7a-7f以俯视图示出按照本发明的刮碾/混合工具的其它实施例，
图8以立体图示出用于刮碾/混合工具的另一实施例。
具体实施方式
图1以侧视图和截面图示出已知的刮碾/混合工具1，该刮碾/混合工具力配合连接地固定在轴2上，并且轴2与刮碾/混合工具1设置在槽3里面。在轴2上的多个刮碾/混合工具1形成一个刮碾/混合转子。以箭头方向4表示刮碾/混合转子的旋转方向。所述工具结构由刮碾/混合工具1与臂6上的刮碾/铲抛叶片5和固定环7和另一对置的臂8与壁刮刀9组成。臂6与固定环7和对置的臂8或者可拆卸地固定在轴2上(槽与键)，或者臂6与固定环7并与对置臂8与轴2焊接。
按照本发明的刮碾/混合工具20力配合和形状配合连接地利用固定环21固定在轴2上。一个臂22与刮碾/铲抛叶片23连接。该刮碾/铲抛叶片23与臂22一样由弯曲的钢板组成。所述叶片23由弯曲的板组成并且呈约15°的角板。所述叶片的外棱边几乎平行于槽设置。所述臂22是Y形的短臂板，它是有棱边的并且垂直或以一角度焊接在固定环21的半环24上。
在臂22的短臂之间空出三角形的孔25。所述薄板结构与在图1中所示的结构相比能够明显减轻重量。所述孔25优选具有等边三角形的形状。
所述臂22在本实施例中做成弯曲且倾斜地调整变化(图2)。
代替焊接的薄板结构，也能够用铸造的结构。
在上面结合一个完整圆柱形的、由滚筒构成的巧克力精炼槽描述了所述工具，因此不言而喻，本发明可以以相同的优点在具有多于一个精炼轴的巧克力精炼设备中应用于部分圆柱形的精炼分槽。
图4以侧视图示出按照本发明的刮碾/混合工具120的第二实施例。除了在工具120的臂122中的第一孔125，还有一个第二孔126位于刮碾/铲抛叶片123中。
图5以立体图示出示出按照本发明的刮碾/混合工具的第二实施例。在这个实施例中第二孔126具有三角形的基本形状并因此基本跟随刮碾/铲抛叶片123的形状。
图6以俯视图示出按照本发明的刮碾/混合工具的第二实施例。显然，该刮碾/铲抛叶片123并由此也使孔126与轴线102相比以角度127偏转。
图7a-7f以俯视图示出按照本发明的刮碾/混合工具的其它实施例。
图7a示出刮碾/铲抛叶片223，具有非对称设置的孔226。
图7b示出刮碾/铲抛叶片323，具有双重的孔326。
图7c和7d示出带孔的刮碾/铲抛叶片423，523，这些孔具有直线的和圆形的外轮廓。孔426的直线棱边429可以设置在刮碾/铲抛叶片423的侧面428上，它更加远离槽内侧，或者使直线的棱边529可以设置在刮碾/铲抛叶片523的侧面528上，它更靠近槽内侧。
图7e示出具有大的孔626的刮碾/铲抛叶片623。这个孔可以用于容纳嵌件。
图7f示出同一个刮碾/铲抛叶片623，其中在孔626里面安装孔板630。
图8以立体图示出用于刮碾/混合工具720的另一实施例。该刮碾/铲抛叶片720以平板形状构成，它由两个臂722a，722b固定。通过环形的固定部件721使臂722a，722b固定在轴702上。

Claims (8)

1.一种刮碾/混合工具(20；120；720)，该工具设置在轴(2；702)上，所述轴位于至少部分为圆柱形的槽(3)中并与之同轴且旋转支承，由此所述刮碾/混合工具(20；120；720)与所述轴(2)通过工具支架形成了转子结构，其中所述刮碾/混合工具包括刮碾/铲抛叶片(23；123；223；323；423；523；623；723)和至少一个臂(22；122；722a；722b)，该臂直线地、倾斜地变化和/或弯曲，其特征在于，所述刮碾/混合工具(20；120；720)具有至少一个孔(25；125，126；226；326；426；526；626；726)。
2.如权利要求1所述的刮碾/混合工具，其特征在于，在所述臂(22；122)里面和/或在所述臂(22；122)与刮碾/铲抛叶片(23；123)之间设有至少一个孔(25；125)。
3.如权利要求1或2所述的刮碾/混合工具，其特征在于，在所述刮碾/铲抛叶片(123；223；323；423；523；623；723)里面设有至少一个孔(126；226；326；426；526；626；726)。
4.如上述权利要求中任一项所述的刮碾/混合工具，其特征在于，至少一个孔(25；126；226；326；426；526；626)是三角形的。
5.如上述权利要求中任一项所述的刮碾/混合工具，其特征在于，至少一个孔(25；126；226；326；426；526；626)的横截面积变窄和/或扩大。
6.如上述权利要求中任一项所述的刮碾/混合工具，其特征在于，所述臂(22；122)由Y形和有棱边的短臂板或者相应的铸件构成。
7.如上述权利要求中任一项所述的刮碾/混合工具，其特征在于，在刮碾/铲抛叶片(23；123；223；323；423；523；623)和/或壁刮刀(9)的每个轴向端部上分别设有环形固定部件(21)形式的工具支架，由此使这些环形固定部件(21)分别以间隔沿着轴(2)的旋转轴线设置
8.如上述权利要求中任一项所述的刮碾/混合工具，其特征在于，所述刮碾/铲抛叶片(23；123；223；323；423；523；623)圆弧形地弯曲。
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