CN104394695A - 混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混合装置，其包括在混合装置上部、优选位于框架(1)上、顶部开口的混合容器(15)，和设置在混合装置下部的单轴搅拌器，所述单轴搅拌器包括垂直设置的搅拌轴(8)，在所述搅拌轴(8)上固定有配置为转子主体(9)的搅拌工具，该搅拌工具设置在混合容器中、在容器底部(3)的正上方，其特征在于，所述单轴搅拌器被配置为无定子的搅拌器，所述固定在搅拌轴(8)上的转子主体(9)被外部自由空间(14)围绕，所述外部自由空间(14)设置在转子主体(9)和混合容器的容器壁(2)之间，并且容器壁具有不同于圆柱形壁的形状，使得外部自由空间(14)沿转子主体(9)的圆周至少部分地具有可变的横切口。

Description

混合装置

技术领域

本发明涉及一种混合装置，其包括在混合装置上部、优选位于框架上、顶部开口或能够用盖密封的混合容器，并且所述混合装置具有设置在混合装置下部的单轴搅拌器，所述单轴搅拌器包括垂直设置的搅拌轴，在所述搅拌轴上固定有配置为转子主体的搅拌工具，该搅拌工具设置在混合容器中、在容器底部正上方。

背景技术

在这种混合装置中生产大量无定形的物质，该物质主要由水和面粉组成，其通常具有液体至糊状的粘稠度，并且随后由这些物质在烘焙过程中生产可食用的、经烘焙的产品或不是设计用来食用的经烘焙的产品。这种无定形的物质例如为在华夫饼烘焙工艺的烘焙过程中所使用的液体的烘焙制备品。

液体烘焙制备品主要由水和粉状的主要成分组成，所述主要成分通常是小麦面粉或淀粉面粉、或其他谷物面粉、或不同的谷物或淀粉面粉的混合物。液体烘焙制备品还包含其他粉状或液体的成分，各成分只占各烘焙制备品总量的一小部分，并且通常根据烘焙制备品各自的粘稠度将这些成分与烘焙制备品的液体成分或与烘焙制备品的粉状成分一起加入到混合装置的混合容器中。

由液体烘焙制备品生产的经烘焙的产品可以是可食用的烘焙产品，例如已知的软华夫饼、酥脆的冰激凌华夫筒或装满奶油的华夫切片的酥脆的华夫片。

然而，由液体烘焙制备品制成的经烘焙的产品也可以是其他本身不是设计用来食用的产品，例如，包装用品，如由含淀粉的烘焙制备品制成的包装杯，或由这种烘焙制备品制成的仅一次性使用的餐具部件，如刀、叉、匙或盘子和杯子。

在已知的用于生产液体烘焙制备品的混合装置中，设有垂直设置在混合装置的上部区域中的、顶部开口的圆柱形搅拌容器，所述搅拌容器容纳总的待生产的烘焙制备品的量，并且从上方将上述烘焙制备品的液体和粉状的成分加入到搅拌容器中。单轴搅拌器的定子和转子位于混合容器中，在底部的正上方，所述搅拌器具有与容器的中心轴线同心的中心轴线，并且它的转子由设置在混合装置下部的混合容器之下的驱动电动机驱动。搅拌器设计有外部的、环形的定子，所述定子设计有竖直设置的混合叶片，并且具有设置在混合叶片之间的混合物的流动通道。环形的定子设置在混合容器底部的正上方并且与混合容器的底部刚性连接。搅拌器进一步地具有设置在定子内部的转子，该转子具有环形外环和与转子的驱动轴刚性连接的圆形基板，在环形外环中设置有竖直设置的混合叶片和设置在所述叶片之间的待混合物质的流动通道。

在已知的混合装置中，圆柱形混合容器的容积与待混合的烘焙制备品的批次相匹配。因此，对于不同大小的批次有不同大小的混合装置。

如果已知的混合装置的混合容器仅部分地被待生产的烘焙制备品填充，则总质量的主要部分自然被充分混合，而搅拌不充分的剩余部分会停留在混合容器的中心或在容器壁上，从经充分混合的大部分的烘焙制备品中分离出来的这些剩余部分必须被移除。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在烘焙制备品领域的商业和工业用途的混合装置，其克服了现有技术的缺陷，实现烘焙制备品的成分的充分搅拌，并且使生成的无定形的物质具有后续处理和烘焙过程所要求的粘稠度。此外，混合装置应制造成本低廉且易于维护和清洁。对于不同的填充量混合装置也应达到良好的结果。

根据本发明的混合装置，其特征在于，单轴搅拌器被配置为无定子的搅拌器，即固定在搅拌轴上的转子主体被外部自由空间围绕，所述外部自由空间设置在转子主体和混合容器的容器壁之间，并且外部自由空间沿转子主体的圆周至少部分地具有可变的横截面。

在第一实施例中，容器壁具有半径为R1、与搅拌轴同心的第一圆柱形的壁部段和其顶点到搅拌轴的径向距离小于R1的第二曲壁部段。此外，第二壁部段至少在顶点的区域内具有半径R2，其曲率中心点相对于搅拌轴偏移约4％至30％的半径R1。

混合容器由顶部开口的圆柱形容器壁构成，其中设置有第二曲壁部段并且相对于圆柱形容器壁和容器底部是密封的。在一个实施例中，第二壁部段的高度小于圆柱形容器壁。

在另一个实施例中，混合装置中的混合容器是圆柱形的，并且搅拌轴设置为平行于该圆柱轴线并与其具有一段距离。

转子主体的直径可以为例如混合容器的内直径的45％至75％。圆柱轴线与搅拌轴之间的距离在混合容器的内直径的2％至15％的范围内，优选为混合容器的内直径的2.5％至10％。优选地，混合容器顶部能够由盖密封并且所述盖具有进料装置，例如待混合的生面原料的填充孔和用于喷射液体的生面原料或清洁液的喷嘴。优选地，进料装置的位置是可调节的。此外，可以在容器底部上设置出料管，所述出口管能够通过闭合装置关闭或开启。此外，容器底部向出口管倾斜。

转子主体可以具有不同的结构。优选地，所述转子主体包括由穿孔和隔片构成的底板，其中在隔片上设置有基本上呈径向地的混合叶片并且其中平行于底板设有同心的封闭环(Abschlussring)，所述封闭环限定转子主体的内部自由空间。

混合叶片可以被设计为，在距离搅拌轴的短的径向距离上从小的起始高度开始并且径向地朝向封闭环升高。

混合叶片优选朝反向于转子主体旋转的方向弯曲，并且底板的穿孔各自从板的中心区域延伸至靠近板的外沿。在一个实施例中，每个隔片(Stege)具有两个混合叶片。本发明的其他特征包含在权利要求书、说明书以及附图中。

以下将结合几个典型的实施例对本发明进行详细的描述。

附图说明

图1通过根据本发明的混合装置的实施例示出按照图3的I-I线的示意性的局部剖视图；

图2示出根据图3的II-II线的剖视图；

图3示出混合装置的俯视图；

图4示出去除盖时的混合装置的斜视图；

图5示出转子主体的第一实施例的俯视图和图6示出该转子主体的侧视图；

图7至9、10至12、13至15、16至18和19、20示出转子主体的其他六个实施例，其已能够被优选地用于混合装置；

图21和22示出混合装置的优选替代实施例的纵向剖视图和俯视图；

图23示出示意性的俯视图。

具体实施方式

图1至4以不同的草图(Rissen)和视图示出根据本发明混合装置。该混合装置包括位于底部上的框架1。该框架1具有圆柱形的容器15，该容器15竖直设置在混合装置上部中、顶部开口、具有圆柱形的容器壁2。从图1中可以看出，该容器下部由倾斜放置的容器底部3封闭，所述容器底部3向出口管4方向倾斜，所述出口管4能够通过闭合装置5关闭和开启。支承板6安装在容器底部3的中央，在支承板6上向下法兰连接搅拌电机7。该搅拌电机7驱动垂直设置的驱动轴，所述驱动轴作为搅拌轴8向上伸出直至进入混合容器15中。以转子主体9的形式的搅拌工具设置在搅拌轴8的上端。在具有圆柱形容器壁2的圆柱形容器15内部设置有第二曲壁部段10，其相对于圆柱形容器壁2和容器壁3二者都是密封的。因此，混合室12仅部分由圆柱形容器壁2构成，因为混合室12被第二曲壁部段10不对称地压缩，如其在图3中清楚所示。

此处所描述的混合室的设计由于成本和静力学的原因是有利的，因为具有圆柱形容器壁2的圆柱形容器15赋予混合装置高强度。然而关于搅拌功能，只有包围混合室12的第一圆柱形的壁部段11和与其连接的第二曲壁部段10是有意义的。

从如图3中可以看出，转子主体9与它的搅拌轴8一起不对称地设置在混合室12中。当第一圆柱形容器壁包括半径为R1与搅拌轴8同心的第一圆柱形壁部段11，则第二曲壁部段10在其顶点13处距离搅拌轴8径向距离为R2，该径向距离R2小于R1。

外部自由空间14在图1和2中示意性地用虚线示出，所述自由空间具有转子主体9的高度，并且沿着第一圆柱形壁部段11和第二曲壁部段10围绕转子主体9延伸。在如图1中可以清楚地看出，相对于第一圆柱形壁部段的自由空间14的横截面面积明显大于相对于第二曲壁部段10的横截面面积。在这方面，外部自由空间沿其圆周是可变的，因为自由空间从第二曲臂部段10的侧面紧固节点34直至顶点13持续变小并且此后又变大。由于转子主体9相对于包围其的壁部段的这种不对称的布置，与已知的中央搅拌器的布置相比较其实现了预料之外的更好的液体或糊状的烘焙混合物的混合。

图2中，混合容器由盖16闭合，盖可以用闭合螺钉(Verschlussschrauben)17固定。供料装置被设置用于将所必须的待混合的成分提供给待搅拌的物体，待搅拌的物体即用于供应粉状或糊状成分的填充孔18和用于供应例如清洁液的液体成分的喷嘴19。填充孔18能够例如可置换地设置在盖上，从而在混合容器较中心或者较外围的位置上实现填充。

如从图3中可以推断的，第一圆柱形壁部段11与搅拌轴8同心(konzentrisch)，而第二曲壁部段10相对于搅拌轴8偏移。为此，转子主体9在混合室12中实现了不对称的布置。由于沿转子主体的周围的自由空间缩小，实现了良好的混合并且混合物质在压力下通过转子主体被移动，从而确保全部混合体积得到良好的混合。

外部自由空间的横截面沿着其圆周变窄的比例取决于第二曲壁部段10的布置。该壁部段能够通过适当的手段设置在与转子主体的边缘距离较大或较小的位置上。每种情况下，第二曲壁部段的顶点13至转子主体9的距离都是最短的。第二壁部段具有约为R3的半径，其曲率中心点相对于搅拌轴8偏移约半径R1的4％至30％。

图21和22示出转子主体9的非对称布置的一个优选的可替代的实施例。在这个混合装置中，混合容器15以及混合室12都是圆柱形的。然而，不同于现有技术的是，由搅拌轴8驱动的转子主体9距离圆柱轴线20一定距离并大致与其平行。圆柱轴线和搅拌轴之间的距离优选为在混合容器内直径的2％至5％范围内，特别优选在混合容器内直径的2.5％至10％的范围内。例如，当混合容器内直径约为700mm和转子主体内直径约为450mm时，圆柱轴线20与搅拌轴8之间的距离约为20mm。根据上述尺寸，优选范围在20mm至70mm之间。

根据图21和22的这种设计，圆柱形混合容器的第二曲壁部段被省略。此外，混合装置的结构与之前所述相同。特别是，该混合容器也能够由盖闭合。

这种混合装置的工作模式能够连续或间断地完成。

图21中也通过虚线示意地示出了沿着转子主体9的边缘的外部自由空间14，并且这个自由空间同样具有可变的横截面。

以下将描述所使用的转子主体的几个例子。

图5和6示出转子主体的俯视图和侧视图，该转子主体被安装到如图1至4和图21、22所示的混合装置中。该转子主体具有底板21，所述底板21配置有孔或穿孔22。隔片23设置在穿孔22之间。基本上呈辐射状的混合叶片24设置在隔片23上，并且在混合叶片的上方平行于底板21设置同心的封闭环25。与搅拌轴的紧固孔26有一定径向距离地，混合叶片24从一个小的初始高度径向向外增加到封闭环的高度。在本实施例中，混合叶片朝反向于转子主体旋转的方向弯曲。每个隔片具有两个混合叶片。穿孔22从靠近孔26的中心区域延伸到靠近底板的外圆周。

在转子主体内部形成内部自由空间27，通过该自由空间，待混合的物质能够很容易地进入到转子主体内，并且能够由转子主体再次分散至混合室。混合物质也通过穿孔22被向下压，从而将未混合或不易混合的组份阻挡在底板下。

如之前已经描述过的，设置为外部围绕转子主体的外部空间由于其横截面的变化带来附加的搅拌成分，由此使混合物质都被彻底地搅拌。

在图7至9中，转子主体9也具有底板，该底板能够被固定在搅拌轴8上。安装在搅拌轴8上的转子主体9的内部自由空间27设置在底板21的上方。竖直设置在底板21上的混合叶片24设计为围绕内部自由空间27。从内部自由空间27向外延伸的流动通道28设置在混合叶片24之间，这些流动通道通过连接至混合叶片24的上边缘的封闭环25朝向顶部被限定。封闭环25包括设置在中间的凹槽29，该凹槽29设置在转子主体9的内部自由空间27的上方。

在图7至9中所示的转子主体9的实施例中，在封闭环25的外边缘上该转子主体9具有附加的向外伸出的混合叶片30，所述混合叶片30伸入设置在转子主体9与混合容器15的圆柱形容器壁之间的外部环形自由空间14中。附加的混合叶片30具有平行于转子主体的旋转轴的下部段31和倾斜于转子主体的旋转轴的上部段32。平行于转子的旋转轴线延伸的附加的混合叶片30的下部段31穿过转子主体9的底板21向下伸出。

图10至22示出转子主体9，其中垂直设置的混合叶片24被设计在底板21和设置有中间凹槽29的封闭环25之间，所述混合叶片24以其内端部段伸入转子主体9的内部自由空间27中。混合叶片24位于配置在基板21内的、呈径向延伸的隔片23上。这些隔片通过设置在底板21内的孔或穿孔22彼此分开。在底板21上配置有六片星形的隔片，其位于六个设置为星形的混合叶片24上。混合叶片24被设计为弯曲的。

图13至15示出转子主体9的另一个实施例。图14中，示出了被自由空间14包围的转子主体9，其被成形为使得它通过第二曲壁部段10朝向顶点13收缩，然后又扩展至圆柱形壁部段11。星形的微弯的混合叶片的24向外终止于封闭环25的圆周线并且向内伸入到内部自由空间27内，其中封闭环25具有相对大的面积而维持小的内部自由空间。

图16至18示出另一个转子主体9的实施例，其中只有三个直的呈径向布置的混合叶片24和设置在它们之间的三个穿孔22。这些混合叶片24也以其内端部向转子主体9的内部自由空间27伸出一小段。

图17示出该转子主体是如何被布置在圆柱形混合容器15中的，以及如何通过设置第二曲壁部段10使围绕转子主体9的外部自由空间14具有逐渐减小的横截面之后又具有变宽的横截面。

图19和20示出另一转子主体的俯视图和侧视图，其结构参考之前所描述过的结构。该转子主体具有相对较小的尺寸，其中混合叶片24以略弯的形式在径向方向上由底板21的外部圆周线延伸至封闭环25的内部圆周线。

图23仅示意性地示出混合装置的俯视图，其与图22相似，其中搅拌轴与圆柱形容器的轴线20之间的距离是可变的。由于这种距离的可变性，转子主体9的外边缘与容器壁2之间的距离可调，从而自由空间14的压缩范围可调。

由此，能够使搅拌动作与其他的搅拌参数相匹配，例如，与转子主体的转速相匹配，与生面团成分相匹配以及与生面团总量相匹配。

为此目的，在容器底部中设置有圆形切口35，支承板6可旋转但密封地插入该圆形切口中。在支承板6上，搅拌轴8从下到上安装为通向转子体9，其中支承位置位于支承板的旋转轴线36之外。搅拌电机可以从支承板下方以法兰的方式安装。

搅拌轴和相应的转子主体9的位置在图23中通过实线表示，该位置最大程度地靠近容器壁2。搅拌轴8的位置8’至8””例如通过虚线表示，并且通过按照箭头37所示适当旋转支承板来设置。

为了更加清晰，转子主体9仅在一个位置上用圆表示并且没有相应的混合叶片。

在圆形切口35中的支承板6的安装可以由本领域技术人员任意选择。除了必要技术外，也应保持容器底部的密封性和易清洗性。这可以例如通过容器底部阶梯状构造的切口35和使用圆周密封圈密封来实现。

在图23中放大地示出了搅拌轴的调整范围。在实际应用中，调整范围的量级为转子主体直径的约10％是足够的，这不应该被理解为调节性能的限制。

附图标记

1.框架

2.圆柱形容器壁

3.容器底部

4.出口管

5.闭合装置

6.支承板

7.搅拌器电机

8.搅拌轴

9.转子主体

10.第二曲壁部段

11.第一圆柱壁部段

12.混合室

13.顶点

14.外部自由空间

15.圆柱形容器

16.盖

17.闭合螺钉

18.填充孔

19.喷嘴

20.圆柱轴线

21.底板

22.穿孔

23.隔片

24.混合叶片

25.封闭环

26.紧固孔

27.内部自由空间

28.流动通道

29.中间凹槽

30.附加的混合叶片

31.下部段

32.上部段

33.曲率中心点

34.外侧的紧固点

35.圆形切口

36.支承板的旋转轴线

37.箭头

R1第一圆柱壁部段的半径

R2径向距离

R3第二曲壁部段的半径

Claims (29)

1.一种混合装置，其包括设置在混合装置上部、顶部开口的混合容器和设置在混合装置下部的单轴搅拌器，所述混合容器优选位于框架(1)上，所述单轴搅拌器包括垂直设置的搅拌轴(8)，在所述搅拌轴(8)上固定有配置为转子主体(9)的搅拌工具，搅拌工具设置在混合容器中、在容器底部(3)的正上方，其特征在于，所述单轴搅拌器被配置为无定子的搅拌器，所述固定在搅拌轴(8)上的转子主体(9)被外部自由空间(14)围绕，所述外部自由空间(14)设置在转子主体(9)和混合容器的容器壁(2)之间，并且容器壁具有不同于圆柱形壁的形状，使得外部自由空间(14)沿转子主体(9)的圆周至少部分地具有可变的横截面。

2.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于，容器壁(2)具有半径为R1、与搅拌轴(8)同心的第一圆柱形壁部段(11)和第二曲壁部段(10)，所述第二曲壁部段(10)的顶点(13)到搅拌轴(8)的径向距离为R2，所述径向距离R2小于容器壁(2)的半径R1。

3.根据权利要求2所述的混合装置，其特征在于，第二壁部段(10)具有半径R3，半径R3的曲率中心点(33)相对于搅拌轴(8)偏移约4％至30％的半径R1。

4.根据权利要求1至3所述的混合装置，其特征在于，所述混合容器由顶部开口的圆柱形容器壁(2)构成，其中设置有第二曲壁部段(10)并且所述第二曲壁部段(10)相对于圆柱形容器壁(2)和容器底部(3)是密封的。

5.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于，容器壁是圆柱形的，搅拌轴(8)设置为平行于圆柱轴线(20)并与其具有一段距离。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的混合装置，其特征在于，转子主体的直径为混合容器的内直径的45％至75％。

7.根据权利要求5或6所述的混合装置，其特征在于，圆柱轴线(20)与搅拌轴(8)之间的距离在混合容器的内直径的2％至15％的范围内，优选为混合容器的内直径的2.5％至10％。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的混合装置，其特征在于，混合容器顶部能够由盖(16)密封并且所述盖(16)具有进料装置，所述进料装置例如待混合的生面团原料的填充孔(18)和用于喷射液体的生面原料或清洁液的喷嘴(19)。

9.根据权利要求8所述的混合装置，其特征在于，所述进料装置(18)的位置是可以调节的。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的混合装置，其特征在于，出口管(4)设置在容器底部(3)内，该出口管(4)能够通过闭合装置(5)关闭或开启。

11.根据权利要求10所述的混合装置，其特征在于，容器底部(3)向出口管(4)倾斜。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的混合装置，其特征在于，转子主体(9)包括由穿孔(22)和隔片(23)构成的底板(21)，其中在隔片(23)上设置有基本上呈径向的混合叶片(24)并且其中平行于底板(21)设有封闭环(25)。

13.根据权利要求12所述的混合装置，其特征在于，混合叶片(24)设计为，在距离搅拌轴(8)的短的径向距离上从小的起始高度开始并且径向地朝向封闭环(25)升高。

14.根据权利要求12或13所述的混合装置，其特征在于，所述混合叶片(24)朝反向于转子主体旋转的方向弯曲。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的混合装置，其特征在于，所述底板(21)的穿孔(22)各自从底板的中心区域延伸至靠近底板的外沿。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的混合装置，其特征在于，每个隔片(23)具有两个混合叶片(24)。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的混合装置，其特征在于，所述第二曲壁部段(10)的高度小于圆柱形混合容器(15)的高度。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的混合装置，其特征在于，转子主体(9)设有以星形布置的混合叶片(24)。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的混合装置，其特征在于，所述混合叶片(24)配置为弯曲的混合叶片。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的混合装置，其特征在于，混合叶片(24)配置为径向延伸的混合叶片。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的混合装置，其特征在于，在转子主体(9)中，设置为星形的混合叶片(24)以其内端部段伸入转子主体(9)的内部自由空间(27)中。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的混合装置，其特征在于，在转子主体(9)中，设置为星形的混合叶片(24)以其外端部段穿过封闭环(25)的外沿向外伸出，并且伸入设置在转子主体(9)与混合容器(15)的圆柱形的容器壁之间的外部环形自由空间(14)中。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的混合装置，其特征在于，所述转子主体(9)设有穿过封闭环的外沿向外伸出的附加混合叶片，所述附加混合叶片伸入设置在转子主体与混合容器的圆柱形的容器壁之间的外部环形自由空间中。

24.根据权利要求23所述的混合装置，其特征在于，附加混合叶片(30)与混合叶片(24)一体成型，所述混合叶片(24)配置在底板(21)与转子主体的封闭环之间。

25.根据权利要求23或24所述的混合装置，其特征在于，所述附加混合叶片(30)具有平行于转子主体的旋转轴延伸的下部段和倾斜于转子主体的旋转轴延伸的上部段(32)。

26.根据权利要求23至25中任一项所述的混合装置，其特征在于，所述附加混合叶片穿过转子主体的底板向下伸出。

27.根据权利要求1至26中任一项所述的混合装置，其特征在于，在搅拌轴邻接外部的区域内，在固定于搅拌轴上的转子主体的底板上设有通过孔或穿孔限定的两个或更多的隔片。

28.根据权利要求1至27中任一项所述的混合装置，其特征在于，搅拌轴(8)在其与圆柱轴线(20)的距离内为可调节的。

29.根据权利要求28所述的混合装置，其特征在于，搅拌轴(8)安装在支承板(6)上，所述支承板(6)设置为圆形的并且在容器底部(3)的圆形切口(35)中是可转动的，其中支承位置相对于支承板的旋转轴线(36)径向偏移。