CN103842089B - 碾磨装置、油萃取器装置以及制备橄榄糊状物的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于处理聚集材料的装置和方法，特别是制备用于油的萃取的橄榄糊状物的装置和方法。该装置包括：壳体（19），该壳体具有用于接收聚集材料的入口（12）；驱动轴（15），该驱动轴与壳体的中央纵向轴线一致；破碎滚筒（55），该破碎滚筒安装在驱动轴的偏心部分上并且绕其自由地旋转；以及最终研磨机（80），该最终研磨机位于破碎滚筒的下游。

Description

碾磨装置、油萃取器装置以及制备橄榄糊状物的方法

发明领域

本发明大体上涉及橄榄油生产，并且更具体地涉及用于从整个橄榄来制备橄榄糊状物的装置和方法。

发明背景

橄榄油生产是起源于地中海的传统工业并且是自早在公元前3,000年以来就已知的。近年来，橄榄油市场已经显著地增长。对橄榄油的增长的兴趣源于它的独特丰富的味道和它的健康益处，并且与公众对健康食品增长的意识以及与对美食的通常增长的兴趣相符合。实际上，橄榄油被许多人认为优于其他的植物油。但是，橄榄油也是最多被掺假的农产品之一。因此，消费者变得越来越意识到被作为高质量橄榄油经售的油实际上可能是混合有低成本的劣质油(或者甚至几乎完全由低成本的劣质油构成)的被掺假了的油。对健康食品以及对它们的新鲜度和纯正性的认识已经带来用于在家庭中或者在小食肆(诸如餐馆、熟食店以及专门的精品店)中的自身消费的基本食品(例如，面包)的小规模生产的新趋势。根据这种趋势，设定尺寸成放置在厨房柜子上的小型器具(诸如面包机、家用咖啡烘焙装置等)现在正日益流行。关于橄榄油，近年来出现了日益增多的橄榄油精品店，这些橄榄油精品店专门从事通过橄榄的精心选择和生产上的精确控制来生产高质量的油。由本发明的发明人设计的用于生产少量橄榄油的家用台面冷压机在国际公布文献WO2010/007610中进行了描述。

橄榄中的油聚集在中果皮细胞中，大部分在液胞中并且较小程度上在细胞质中。从整个橄榄中萃取橄榄油的过程中的第一阶段是将橄榄破碎或者研磨成橄榄糊状物(颗粒)，该糊状物包括破碎的橄榄果核(核)和磨碎的果肉两者。典型地，破碎或者研磨之后是糊状物的搅拌(缓慢的混合)，以促使含油细胞破碎而释放出油并且以允许油微滴的聚结和液体从固体的分离。存在于糊状物中的锐利的核颗粒促使细胞材料破碎。然后通过施加压力或者离心作用而将液体(其包括油和植物水分两者)从糊状物中萃取出来。取决于特定的方法和设备，可连续地(两相分离)或者同时地(三相分离)执行将糊状物分离成液体和固体以及将液体分离成油和水。

本发明聚焦于橄榄油生产的第一阶段，即从整个橄榄来制备橄榄糊状物。

橄榄核(果核)具有异常坚硬的结构。引起核的初始崩裂/破碎需要特定的临界力，而初始碎屑进一步破碎成更小的碎屑需要更小量级的力。根据核的尺寸，临界力可能高达或者甚至超过大约40kg。

传统上，橄榄糊状物通过磨石制备。现在，现代橄榄油工厂通常使用以高旋转速度操作的锤磨机来撞击橄榄，并撕裂它们的果肉且使它们的核破裂。虽然在生产能力、效率以及成本方面，锤磨机(锤式粉碎机)的使用是比传统的磨石有利的，但是它确实会影响橄榄油的质量。由于锤的高旋转速度，撞击会导致被处理的橄榄过热，并且甚至更重要地，导致在撞击的位置处的局部温度的暂时性高增长，其甚至可能达到与沸腾温度一样高的温度。过热对油的质量具有某些不利，并且可能损害它的健康益处和感官性质。实际上，人们相信通过现代技术制备的橄榄油是比通过处理过程慢的多的传统技术制造的油稍劣的。

本发明的一个目的是提供一种用于将橄榄处理成糊状物的方法和装置，该方法和装置克服了上文中的缺点并且可以在(但不限于)小型台面家用器具中实现。

本发明的另一个目的是提供一种用于破碎/研磨聚集材料(诸如橄榄)的方法和装置，该方法和装置是低速的和低转矩的，因此可防止过热并且贯穿橄榄油处理过程而保持低温。

本发明的其他优点将从下文中的描述中而变得显而易见。

发明内容

本发明的一个方面是用于处理聚集材料的碾磨装置。该装置特别适于从整个橄榄中制备用于橄榄油的萃取的橄榄糊状物。装置包括：壳体，该壳体具有用于接收聚集材料的入口；驱动轴，该驱动轴设有偏心部分；破碎滚筒，该破碎滚筒在壳体内安装在偏心部分上；以及最终研磨机，该最终研磨机位于破碎滚筒的下游。驱动轴的旋转轴线与壳体的中央纵向轴线一致。破碎滚筒具有周边壁，该周边壁尺寸设定成在滚筒与壳体的内壁之间留有自由体积。最终研磨机包括穿孔板和至少一个刀片或翼，该穿孔板具有至少一个开口，该至少一个刀片或翼在穿孔板的上游刚性地连接到驱动轴。破碎滚筒非刚性地安装在偏心部分上并且绕滚筒的中央轴线自由地旋转。抗摩擦轴承可以设置在滚筒与偏心部分之间。壳体的中央纵向轴线和中央滚筒轴线优选地相互平行。壳体设有至少一个侧开口，该至少一个侧开口位于穿孔板的下游，并且用于将处理的材料转移到所述壳体之外。

根据本发明的特定实施例，碾磨装置可以还包括进给螺旋输送器和/或下螺旋输送器，该进给螺旋输送器在破碎滚筒的上游同心地和刚性地安装在驱动轴上，该下螺旋输送器在破碎滚筒与最终研磨机之间同心地和刚性地安装在驱动轴上。

根据本发明的特定实施例，破碎滚筒的周边壁包括在下游方向上直径递增的至少两个竖直区段。

本发明的另一个方面是包括本发明的碾磨装置的橄榄油萃取器装置。该橄榄油萃取器装置还可以包括搅拌碗。根据本发明的特定实施例，碾磨装置安装在搅拌碗内，并且搅拌叶片可以耦接到碾磨装置的驱动轴上。还根据本发明的特定实施例，油萃取器装置可以还包括套筒，该套筒在与碾磨装置的壳体分开一距离处围绕该壳体，并且在套筒与壳体之间限定一空间，其中套筒包括网，该网构造成允许液体穿过网而进入所述空间并且阻挡固体。

仍然，本发明的另一个方面是用于从整个橄榄中制备橄榄糊状物的方法，包括：将整个橄榄供应到构造用于使橄榄的核破碎的偏心破碎机中，以获得包含破碎的核部分的橄榄物质；以及研磨获得的橄榄物质。偏心破碎机包括破碎滚筒，该破碎滚筒在壳体内安装在驱动轴的偏心部分上，其中滚筒绕滚筒的中央轴线自由地旋转，并且其中滚筒尺寸设定成在它的周边壁与壳体之间留有自由体积。研磨的步骤可以包括在第一方向上对获得的橄榄物质加压以穿过穿孔板，以及在横向于第一方向的第二方向上使刀片或者齿旋转穿过加压的所述橄榄物质。方法可以还包括从所述橄榄糊状物中萃取油的步骤。

在本发明的上下文中，术语“橄榄颗粒”和“橄榄糊状物”可互换地使用，以描述“橄榄酱状”的研磨过的整个橄榄的糊状物，该糊状物包含磨碎的橄榄果肉和破碎的橄榄核的碎片(优选地具有在1至3mm的范围内的直径)。在这种糊状物中，破碎的核碎片有助于在下一搅拌步骤中油的释放。

在本发明的上下文中，术语“上游”和“下游”指处理的材料的流动。位于第二元件的上游的元件的含义为处理的材料在它遇到第二元件之前遇到这个元件。虽然本发明的装置优选地具有竖直结构，以便它的主纵向轴线与重力一致，但是具有不同的定向的其他结构也是可能的。因此，在下文中的详细描述中，术语“上”、“下”、“高”、“顶部”、“底部”等不限于竖直定向，而是应该理解为与处理方向有关。

附图的简要说明

结合附图，本发明将从下列详细的描述中被更好地理解和认识，相对于本发明所基于的发明构思，这些附图应该被认为是非限制性的和/或非约束性的：

图1是说明了本发明的偏心破碎机的操作的示意图；

图2A和图2B是根据本发明的实施例的破碎机/研磨机组件的两个剖切立体图；

图3A是图2的破碎机/研磨机组件的装配好的内部部件的立体图；

图3B是图3A拆开的内部部件的分解立体图；

图4A是拆开的壳体的分解立体图；

图4B是装配好的壳体的剖切立体图；

图4C是装配好的壳体、轴以及驱动轴壳体的剖切立体图；

图5是用于破碎机/研磨机组件的驱动轴壳体的实施例的分解立体图；

图6是液体/固体分离网孔套筒的实施例的立体图；

图7是定位在液体/固体分离网孔套筒内部的破碎机/研磨机组件的平面侧视图；

图7A是沿着图7的线A-A所得的截面图；

图8是包括本发明的破碎机/研磨机组件的橄榄油萃取器装置的实施例的简化的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种用于从整个橄榄制备橄榄糊状物的新颖的装置和方法，该橄榄糊状物用于后续的糊状物处理过程以萃取橄榄油。本发明的装置和方法特别地针对用于制备橄榄糊状物的装置，该装置可以连同小型台面家用器具(诸如在WO2010/007610中描述的橄榄油萃取装置)一起或者作为小型台面家用器具的部分来使用。但是，本发明的新颖的装置和方法不限于小规模生产或者不限于橄榄油萃取装置的特定结构，而是还可用于中等和大规模生产。同样地，虽然本发明在橄榄油生产的背景中进行描述，但是本发明的装置和方法不限于这个目的，而是可用于破碎/研磨其他的微粒物质，包括植物和种子(诸如咖啡豆、鹰嘴豆、坚果等)。

如上文中讨论的，对于较大的核来说，橄榄核的初始崩裂/破裂需要大约40kg的临界力。根据使核破裂的机械方法/解决方案，这个力可以通过下列方式产生：

a.高速旋转的惯性质量的撞击，诸如通常用在现代橄榄油工业的第一阶段中的锤磨机；或者

b.力矩，其中旋转速度是相对低的，并且马达上的转矩是力乘以电枢(armature)到产生力的位置的乘积，诸如在锥形毛刺研磨机或者绞肉机中；或者

c.“偏”力矩，其中速度是相对低的，并且马达轴上的电枢(armature)低于到正在产生力的位置处的实际距离。

本发明基于第三个选择，如将在下文中详细解释的。

如上文中提到的，通过高速旋转的惯性质量施加力(如在锤磨机中)会涉及在油的质量上具有不利的影响的过热。还将认识到的是速度和转矩与马达功率和尺寸有关。高功率大马达不适用于空间受限的台面家用器具。

本发明的目的是提供用于使橄榄核破碎的低速、低转矩过程。低速过程防止在橄榄处理期间过热。贯穿橄榄油处理过程而保持低温对于所生产的油的质量和健康益处来说是关键性的。此外，低的转矩和速度促使使用小的、轻的以及低能耗的马达，这种马达适用于家用器具。低的速度还减小了噪音，并且能在过程中共享不同阶段的相同旋转速度。

本发明的装置和方法基于通过偏心破碎机破碎整个橄榄的第一阶段。偏心破碎机包括滚筒，该滚筒偏心地安装在圆柱状壳体内，使得滚筒与壳体壁之间的间隙随着绕壳体的纵向轴线的旋转而变化。陷入(trap)滚筒与壳体之间的橄榄被逐渐地挤压并变形，直到施加的力达到临界值并且它们的核通过滚筒抵靠壳体内壁而破碎。根据本发明，滚筒安装在偏心装置上，诸如偏心套筒，该偏心套筒刚性地附装到主轴上并且随其旋转。但是，滚筒本身并未刚性地固定到偏心套筒上，而是自由地绕它自身的中心旋转。

图1是说明了本发明的偏心破碎机的操作的示意图。破碎滚筒D通过刚性地连接到轴S上的偏心部分E绕旋转轴S偏心地安装，该旋转轴绕壳体H的中央轴线旋转。壳体H和滚筒D的中央纵向轴线是彼此平行的。当轴旋转时，在沿着壳体的圆周的任何点处，滚筒与壳体之间的间隙变化，从最小量“Gap”变化到最大量“Gap+2*e”，e是偏心距的量，即，壳体与滚筒的中心(分别由左侧和右侧黑圈表示)之间的距离。随着轴S旋转，不同核尺寸(例如，O₁、O₂、O₃)的橄榄相对于旋转中心与偏心中心之间的轴线以不同的接近角度阿尔法(α)陷入滚筒D与壳体H之间，并且当偏心滚筒与壳体之间的间隙减小时承受力。一旦间隙小于障碍物(橄榄核)，旋转轴就承受大小为力乘以偏心距e和cos(β)的力矩，β＝α-90(其中(e*cosβ)是等效电枢)。这个方法允许减小驱动系统所需要的力矩。因为滚筒自由地绕它自身的中心旋转，所以摩擦力没有传递到轴上。还将认识到的是，与锤磨机或者锥形研磨机不同(其中通过摩擦和/或切割/磨蚀力实现破碎)，根据本发明，使橄榄核破碎是通过压力而不是通过摩擦来实现的。

在这个背景中，应该注意到的是，根据滚筒D与偏心装置E之间的耦接，并且只要滚筒未刚性地连接到偏心装置上而是自由地绕它自身的中心旋转，则可设计其中滚筒未遵循偏心装置E的全部圆周运动的其他形式的破碎机。例如，滚筒与偏心装置之间的耦接可以设计成仅允许滚筒沿着线移动，例如，通过用矩形狭缝将滚筒安装到偏心装置上。类似地，滚筒与偏心装置之间的耦接可以设计成允许滚筒遵循任何多边形路径。

根据本发明的特定实施例，破碎滚筒可以包括不同直径的多个竖直区段或者台阶(其尺寸在流动的方向上增加)，用于产生更小的间隙并且以允许将处理过的材料破碎成更小的部分。台阶状轮廓的滚筒还允许“陷入”不同尺寸的橄榄。每个橄榄品种具有不同的总的典型/平均尺寸和不同的典型/平均核尺寸。具有多个台阶的破碎滚筒将仅当核在大于最小间隙的间歇间隙处陷入滚筒与壳体之间时使橄榄核破裂。橄榄核未表现出弹性并且正好在它的“临界压力/应力”点之上破裂。在这个台阶处，核破裂成对于后续的搅拌阶段有益的具有锐利边缘的多个任意的部分。

可替换地，破碎机可以包括一系列直径递增的独立级联滚筒。此外，滚筒表面可以构造有粗糙的或者锯齿状的表面，以便与处理的材料产生更好的摩擦/夹持。

现在参考图2至图5以及图7，显示了根据本发明的实施例的破碎机/研磨机组件(通常由100表示)。组件100包括圆柱状壳体10、偏心破碎机(通常由50表示)以及最终研磨机(通常由80表示)。根据这里显示的实施例，组件100还包括定位在偏心破碎机50的上游的上(进给)螺旋输送器(auger)30和定位在偏心破碎机50与最终研磨机80之间的下螺旋输送器70。但是，根据本发明的另一实施例，破碎机/研磨机组件不包括上螺旋输送器和/或下螺旋输送器。

耦接到马达(未示出)上的驱动轴15沿着壳体10的中央纵向轴线延伸并绕其旋转。组件100具有一般的转子-定子型结构，在该结构中轴15和安装于其上的部件构成转子，而壳体10构成定子。

壳体10具有上开口12，橄榄通过该上开口被供应以进行处理。如图4b和图4c中最好地显示出，壳体10被区分为五个不同的区段，其中每个区段继承了与在那个区段处采取的处理相符的特征，如将在下文中详细解释的。壳体10可以由可合并成单个部分或者进一步分割的多个部件构成。图4a和图4b描述了由两个圆柱状部件13和14制成的壳体10，该两个圆柱状部件构造成通过卡扣配合或者任何其他适合的装置连接。上端环16设置在壳体10上，用于紧固组件并且通过中央环17支撑轴15。底部部件14的下部设有开口65，橄榄糊状物通过该开口排出破碎机/研磨机组件以进行进一步的处理。

位于开口12下方的上螺旋输送器30用以以特定的体积速率并且以特定预定的相对角度将橄榄供应到偏心破碎机中，而该相对角度是相对于破碎机的偏心距的。螺旋输送器是蜗杆或者螺纹泵的形式。而且，螺旋输送器30有助于下游的橄榄的压缩。可选地，螺旋输送器30使橄榄变形成“特定”尺寸的“包(package)”；而“包”是指该事实：当被压缩时橄榄可以变形成使得橄榄果肉是变形了的成分。可选地，螺旋输送器可以包括在螺旋输送器根部(未示出)处的锐利边缘以有助于切开橄榄果肉。螺旋输送器压缩橄榄直到核部分地或者全部地从橄榄果肉中脱出。

上螺旋输送器30的特征在于入口孔或者截面面积、起点(beginning，开端)的数量、根部和外部直径、沿着它的纵向轴线的节距、出口孔或者截面面积以及在内壳体壁上的起点的数量和肋22的齿轮廓。具有特定参数组的螺旋输送器继承了在它的几何形状、它的旋转速度以及它周围的流态的影响下的特定的体积特性。螺旋输送器的体积吞吐量受它的几何特性和它附接到轴的方法的影响。根据本发明的不同的实施例，螺旋输送器30可以连续地或者间歇地耦接到轴15。通过间歇地耦接和分离螺旋输送器和马达，可控制供应的流速。间歇的耦接可以通过安装在轴与螺旋输送器之间的离合器来实现。例如，螺旋输送器可以安装在轴上并且通过弹簧加载，在螺旋输送器上具有耦接到轴上的凹口的凹槽。一旦弹簧处于工作长度那么螺旋输送器被耦接，并且在弹簧压缩时分离，使得能够将螺旋输送器的凹槽与轴的凹口脱离连接。由于“过量供应”，在螺旋输送器排出表面上产生的压力可以用于致动耦接器，从而控制螺旋输送器中处理的橄榄的量，能够控制螺旋输送器的质量速率。

偏心破碎机50包括破碎滚筒55，该破碎滚筒通过偏心套筒52耦接到轴15，该偏心套筒相对于轴15的旋转轴线是偏心的。优选地，偏心距在0.5至3mm的范围内。轴承54设置在偏心套筒52与破碎滚筒54之间(见图3b)，以有利于由轴承遮蔽盖56保护的滚筒55绕它自身的轴线自由旋转。然而，根据本发明的另一实施例，偏心装置可以是整体地形成在轴上的偏心部分。根据这种实施例，壳体可以由在内部部件装配在轴上之后附接到彼此的两个纵向半部分形成。

根据这里显示的实施例，破碎滚筒55包括从顶部到底部直径递增的四个竖直区段55a至55d。但是，将容易地认识到的是根据本发明的其他的实施例，滚筒可以仅包括一个区段或者可以包括任何数量的竖直区段。区段55a至55d(每个的特征在于它的直径和高度两者)是相互同心的，并且与壳体形成不同的间隙。优选地，滚筒55具有锯齿状的表面以增强对处理的材料的夹持。

孔板59位于偏心破碎机50的底部处，目的是控制离开偏心破碎机进入下一阶段的颗粒的最大尺寸。孔板59尺寸设置成在壳体与板之间形成预定尺寸的孔并且与破碎滚筒55同相地(同时协调地)旋转。

用于控制破碎了的橄榄和核进入最终研磨机80的供应的下螺旋输送器70位于偏心破碎机50的下方。对于螺旋输送器70的设计考虑类似于关于期望的体积和流速的与上螺旋输送器30有关的上文中描述的那些。将注意到的是，在上螺旋输送器30产生足够的进给压力以推动材料穿过到达最终研磨机80的剪切室的情况下，下螺旋输送器70可能不是必需的。

最终研磨机80包括加压剪切室10d(见图4C)，该加压剪切室用于进一步处理橄榄果肉和橄榄皮以使它们更适于/准备进行搅拌，并且可以促使橄榄核的破碎了的部分进一步破碎。优选地，最终的橄榄糊状物中的核部分具有在1至3mm的范围内的尺寸。

加压剪切室10d限定在下螺旋输送器70与穿孔板90之间，并且包括耦接到旋转轴15上的旋转的一组齿或者刀片85。穿孔板90是设置有狭缝或者孔92的阵列的金属板。加压的媒质移动到室中并且通过螺旋输送器70挤压，同时旋转的齿/刀片85进一步剪切/研磨压缩了的橄榄糊状物。板90在研磨过了的橄榄上施加进一步的剪切作用，这些橄榄穿过狭缝92排出。剪切旋转齿/刀片85的特征在于它们的数量、刀片的截面、它们占据的体积与加压室的体积之间的比以及它们在板90上方的距离。优选地，齿/刀片85定位在板90上方的预定距离94(见图7中)处以便减小操作噪声。但是，刀片85可以定位成与板90直接接触。在这种“绞肉机”式的结构中，在狭缝92与旋转齿85之间的媒质上产生剪切。板90的特征在于开放面积/封闭面积比(网孔)、开口的形状、它的厚度，将认识到的是更小的网孔和更厚的板将导致穿过板的流阻率的增大，这将增大压力并且减小流速，并且反之亦然。根据期望的质地(texture，结构，纹理)和期望的最终产品的生产率来选择板90的特性以及齿/刀片85的特性，并受设计的装置的几何和功率约束的影响。

径向转移杯60位于板90下方并且具有凹的表面(图7中最好地看出)，该径向转移杯接收穿过板90而离开加压剪切室的处理的材料，并且在径向方向上将处理的材料转移以通过开口65排出壳体10。

根据本发明的特定实施例，与轴接合的所有圆的/旋转的元件可以聚合成一个大模块或者“复合”轴，其包括具有上螺旋输送器30、偏心部分54(但不是破碎滚筒55)、狭缝板以及下螺旋输送器70的轴15。这样则促使产生更刚性的和容易大量生产的产品并且便于拆卸、清洁以及维护。在这个背景中，装配破碎滚筒的一个方法是通过将它分成可以装配到“复合”轴上的两个对称的元件。

如上文中提到的，壳体100包括五个不同的区段，这些区段中的每个均包括与在那个区段处所进行的过程相符的特征。再次参考图4b和图4c，环16下方最上部的区段10a是容纳上螺旋输送器30的位置。在这个区段中，壳体10的内壁设有一组螺旋形弯曲肋22，该组螺旋形弯曲肋与上螺旋输送器30的螺旋形状相容并且绕内圆周均匀地分布。在这个区段下方的是偏心破碎机室10b，在该偏心破碎机室中，破碎机滚筒55安装到轴15上。在这个区段中，壳体的内表面沿着那个区段纵向地雕刻以增大表面粗糙度/摩擦并形成一组竖直肋24。然而，根据本发明的其他的实施例，竖直肋可以由绕壳体圆周均匀地分布的一组螺旋形肋替换。下一个在偏心破碎机室下方的是容纳下螺旋输送器70的壳体区段10c。在这个区段中，壳体10的内壁设有一组螺旋形弯曲肋26，该组螺旋形弯曲肋绕内圆周均匀地分布并且与下螺旋输送器70的螺旋形状相容。肋26可以进一步向下延伸进入位于下方的最终研磨机80的加压剪切室10d中。加压剪切室10d的底部由通过环18(在图3B中示出)附接到壳体上的穿孔板90所限定。加压剪切室的特征在于它的高度或者容积。最后，壳体10的最下部的区段10e包括开口65，处理的材料通过该开口排出组件100。

优选地，破碎机/研磨机组件100的所有部件均由非腐蚀性的、食品相容的材料制成，优选地诸如不锈钢的金属。轴15的旋转速度取决于期望的生产能力和处理速度。旋转速度优选地在50至1000rpm的范围内。对于家用器具来说，旋转速度优选地在50-250rpm的范围内。对于中等或者大规模生产，速度可以高达1000rpm或者甚至更高，但是仍然将显著低于相同生产能力的锤磨机的速度。

图5描述了破碎机/研磨机100安装于其上的驱动轴壳体110的部件，该驱动轴壳体能够将驱动轴15耦接到马达轴上。驱动轴壳体110包括基座部件112、盖116以及加强紧固环118，其中基座部件构造成接收耦接器114，盖具有开口115，耦接器114的上部向上延伸穿过该开口。耦接器114的上端部114a接收轴15的端部15a，同时耦接器的下端部114b连接到马达轴。盖116密封限定径向转移杯60底部的壳体10的下端部。

在操作中，橄榄进入上部环的面向上螺旋输送器30的旋转入口的上端口12，该上端口的特征在于具有将会允许整个橄榄进入的截面面积尺寸。螺旋输送器30促使橄榄向下移动。由于螺旋输送器的特定的参数，当排出螺旋输送器时“A”类型的橄榄还将会变形而“B”类型的橄榄则未必。橄榄变形取决于橄榄的类型与出口或者螺旋输送器截面之间的关系，而“类型”仅指橄榄的几何比例。上螺旋输送器出口相对于偏心破碎机定位在特定的角位置处，下文中称为“引入阶段”。

下一步，橄榄被引入到偏心破碎机室10b中。破碎机滚筒55的特征在于沿着滚筒的高度分布的直径递增的四个竖直区段61至64，这些区段中的每个均由相应的间隙限定并且进一步的特征在于它的高度。不同的间隙允许在单个破碎机滚筒上变形和破碎参数的级联(cascade)。在引入阶段中橄榄被引入偏心破碎机室10b中，而螺旋输送器出口处的尺寸与稍大于最大的橄榄品种的平均核尺寸的间隙相对应。在引入阶段橄榄果肉和核被推入或者落入旋转的破碎机滚筒55与壳体10之间。随着轴15旋转，间隙变得更小，并且因此橄榄进一步变形。一旦橄榄变形，它就具有更小的尺寸，并且因此继续进入下一个破碎机的竖直区段。橄榄相对于破碎机滚筒继续进行向下的运动直至达到这样的点，在该点处核楔入“破碎”间隙处。将40kg至10kg的力(取决于与不同的橄榄品种有关的橄榄核的尺寸)施加到核上直至达到核破裂的点。含油的和湿的媒质也会堵塞在破碎机滚筒55的外表面上的刻纹与壳体10的内壁之间并且破碎。孔板59仅允许特定尺寸的处理的媒质穿过它，因此防止橄榄仅通过破碎滚筒而没有破碎和破裂。

下螺旋输送器70接收流出孔板59的处理的媒质。下螺旋输送器耦接到主轴上，并且下螺旋输送器起到类似于螺纹泵的作用，对处理的橄榄加压以抵靠剪切板90。合并有一个螺旋齿或者齿组(呈现出不止一个)的螺旋输送器与相应的壳体的肋组一起传送处理的橄榄穿过旋转的剪切齿/刀片85。

剪切齿耦接到轴上并且切割置于加压室内的压缩的橄榄糊状物。优选地，剪切齿85定位在下螺旋输送器70与剪切板90之间而没有接触任一个，悬在其之间。随着压力上升并且同时发生剪切，具有小于狭缝92的尺寸的处理的媒质朝向径向转移杯60排出压缩室，该径向转移杯在径向方向上通过开口65转移处理的媒质。将大的核部分通过剪切以及压力破碎成更小的部分以使它们最终排出剪切板。

将认识到的是本发明的破碎机/研磨机组件可以是用于从整个橄榄中制备橄榄糊状物的独立的装置。设置成通过开口65的橄榄糊状物接着可以被进一步地处理，以用于通过任何已知的技术和/或设备来萃取油。然而，根据本发明的一些实施例，破碎机/研磨机组件可以并入台面橄榄油萃取器装置中，例如，诸如在WO2010/007610中描述的油萃取器装置。

现在将参考图6至图8对台面橄榄油萃取器装置的另一个实施例进行描述，根据该实施例，破碎机/研磨机组件100同轴地定位在搅拌碗内，以便从组件100排出的橄榄糊状物直接流进搅拌碗中以进行进一步处理来萃取油。根据这个实施例，破碎/研磨阶段和搅拌阶段两者都由相同的马达驱动。而且，根据这个实施例，组件100同心地容纳在圆柱状液体/固体分离网孔套筒120内，该液体/固体分离网孔套筒几乎完全由构造用于允许液体经过而阻挡固体的过滤器制成。过滤器可以由不锈钢、聚合物网或者任何其他食品相容的材料制成。

参考图6，套筒120包括圆柱状框架122，该框架分别构成上过滤器网区段123和下过滤器网区段124。在网123与网124之间，框架122包括设有开口125的实心区段126。开口125大体上具有与壳体10的开口65相同的尺寸，并且设计成当壳体10定位在套筒120内时紧密配合到开口65上，以允许离开壳体10的橄榄糊状物进入搅拌碗中。套筒120通过形成围绕壳体10的环形空间128的预定距离(见图7)而与壳体10分离，从搅拌碗中的橄榄糊状物中萃取的液体穿过过滤器网123和124进入该环形空间中。环形空间128在开口65、125(其相互密封)周围中断，以便在通过这些开口排出的橄榄糊状物与填充空间128的液体之间隔开。

图8是包括本发明的新颖的破碎机/研磨机组件的橄榄油萃取装置的实施例的示意图。该油萃取装置(通常由200表示)包括底座210和上部件220，其中该底座包括马达212、变速箱214以及液体容器216，该上部件包括破碎机/研磨机组件100(其细节未在图8中示出)和与搅拌碗230同心地定位的液体/固体分离器网孔套筒120。油萃取器装置200还包括开放的顶部料斗240，该料斗用于将橄榄通过下出口倒入破碎机/研磨机组件240中，该下出口通向上进给螺旋输送器中或者直接通向偏心破碎机室(两者都未示出)中。通过图5的驱动轴壳体110耦接到马达212的轴线的轴215(由虚线显示)延伸穿过破碎机/研磨机组件100并且在破碎机/研磨机上方延伸。两个或者更多个搅拌叶片235安装在轴215的上端部上，这些搅拌叶片从该上端部向下悬挂进入搅拌碗230中。根据这里显示的实施例，搅拌叶片235与加强肋233一起形成为闭合的环。但是，将容易地认识到的是其他形状的叶片也是可能的。离开破碎机/研磨机组件100的糊状物进入搅拌碗230中，在该搅拌碗中糊状物通过搅拌叶片235进行搅拌。从糊状物中分离的液体穿过/渗过过滤器123和124进入壳体10(以虚线显示)与套筒120之间的环形空间128中，并且朝向液体排出通道150(位于驱动轴壳体110的底部处)向下排出以收集在油容器216处。在这里显示的实施例中，破碎/研磨机构和搅拌机构两者都由轴215驱动。典型地，以比破碎/研磨过程的旋转速度低的旋转速度执行搅拌。因此，搅拌叶片235优选地通过减速齿轮(未示出)耦接到轴215上，该减速齿轮将叶片的旋转速度减小到优选地大约10至150rpm。

本领域技术人员将认识到本发明不限于在上文中已特别地显示和描述的内容。相反，本发明的范围仅仅由随后的权利要求所限定。

Claims (18)

1.一种用于处理聚集材料的碾磨装置，包括：

壳体，所述壳体具有用于接收所述聚集材料的入口，所述壳体具有中央纵向轴线和内壁；

驱动轴，所述驱动轴具有与所述中央纵向轴线一致的旋转轴线，所述驱动轴包括偏心部分；

破碎滚筒，所述破碎滚筒在所述壳体内安装在所述偏心部分上，其中所述破碎滚筒具有周边壁，所述周边壁尺寸设置成在所述周边壁与所述壳体的所述内壁之间留有一体积；以及

最终研磨机，所述最终研磨机位于所述破碎滚筒的下游，所述最终研磨机包括穿孔板和至少一个刀片或翼，所述穿孔板具有至少一个开口，所述至少一个刀片或翼在所述穿孔板的上游刚性地连接到所述驱动轴。

2.根据权利要求1所述的碾磨装置，其中，所述破碎滚筒具有中央滚筒轴线，并且其中所述破碎滚筒绕所述中央滚筒轴线自由地旋转。

3.根据权利要求1所述的碾磨装置，还包括抗摩擦轴承，所述抗摩擦轴承位于所述破碎滚筒与所述偏心部分之间。

4.根据权利要求2所述的碾磨装置，其中，所述壳体的所述中央纵向轴线与所述中央滚筒轴线是相互平行的。

5.根据权利要求1所述的碾磨装置，还包括进给螺旋输送器，所述进给螺旋输送器在所述破碎滚筒的上游同心地并且刚性地安装在所述驱动轴上。

6.根据权利要求1所述的碾磨装置，还包括下螺旋输送器，所述下螺旋输送器在所述破碎滚筒的下游同心地并且刚性地安装在所述驱动轴上。

7.根据权利要求1所述的碾磨装置，其中，所述破碎滚筒的所述周边壁包括具有不同直径的至少两个竖直区段。

8.根据权利要求7所述的碾磨装置，其中，所述至少两个竖直区段在下游方向上具有递增的直径。

9.根据权利要求1所述的碾磨装置，其中，所述壳体包括至少一个侧开口，所述至少一个侧开口位于所述穿孔板的下游，用于将处理的材料转移到所述壳体之外。

10.根据权利要求1所述的碾磨装置，其中，刚性连接到所述驱动轴的所述至少一个刀片或翼定位在所述穿孔板上方的预定距离。

11.一种用于从整个橄榄中萃取橄榄油的油萃取器装置，包括权利要求1所述的碾磨装置。

12.根据权利要求11所述的油萃取器装置，还包括搅拌碗。

13.根据权利要求12所述的油萃取器装置，其中，所述碾磨装置安装在所述搅拌碗内。

14.根据权利要求13所述的油萃取器装置，其中，所述油萃取器装置还包括耦接到所述驱动轴上的两个或更多个搅拌叶片。

15.根据权利要求13所述的油萃取器装置，还包括套筒，所述套筒在与所述碾磨装置的所述壳体分开一距离处围绕所述壳体，并且在所述套筒与所述壳体之间限定一空间，其中所述套筒包括网，所述网构造成允许液体穿过所述网而进入所述空间中并且阻挡固体。

16.一种使用根据权利要求1所述的碾磨装置从整个橄榄中制备橄榄糊状物的方法，所述方法包括：

将整个橄榄供应到所述碾磨装置的所述壳体中，以获得包含破碎的核部分的橄榄物质；以及

通过所述碾磨装置的最终研磨机对所获得的所述橄榄物质进行研磨。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述研磨包括在第一方向上对所述橄榄物质加压以穿过所述穿孔板，以及在横向于所述第一方向的第二方向上使所述至少一个刀片或者翼旋转穿过加压的所述橄榄物质。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括从所述橄榄糊状物中萃取油的步骤。