CN107410402A - 一种仿生减粘降阻捏合机 - Google Patents

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CN107410402A CN201710325524.1A CN201710325524A CN107410402A CN 107410402 A CN107410402 A CN 107410402A CN 201710325524 A CN201710325524 A CN 201710325524A CN 107410402 A CN107410402 A CN 107410402A
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韩志武
付佳
牛士超
冯晓明
王泽�
穆正知
李博
张俊秋
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Jilin University
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Jilin University
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    • A21—BAKING; EDIBLE DOUGHS
    • A21C—MACHINES OR EQUIPMENT FOR MAKING OR PROCESSING DOUGHS; HANDLING BAKED ARTICLES MADE FROM DOUGH
    • A21C1/00—Mixing or kneading machines for the preparation of dough
    • A21C1/02—Mixing or kneading machines for the preparation of dough with vertically-mounted tools; Machines for whipping or beating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A21—BAKING; EDIBLE DOUGHS
    • A21C—MACHINES OR EQUIPMENT FOR MAKING OR PROCESSING DOUGHS; HANDLING BAKED ARTICLES MADE FROM DOUGH
    • A21C1/00—Mixing or kneading machines for the preparation of dough
    • A21C1/14—Structural elements of mixing or kneading machines; Parts; Accessories
    • A21C1/1405—Tools

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种仿生减粘降阻捏合机，是由电机、变速器、捏合辊、搅拌桶、捏合桨叶、端盖和机座组成，捏合桨叶的表面和搅拌桶内壁表面利用激光雕刻的方法加工出类似玉米叶正表面微观结构的网格状结构。网格状结构是由横脊条和纵脊条交错组成，横脊条和纵脊条顶端均带有波浪形半圆凸起结构。横脊条和纵脊条相互垂直分布，尺寸相同，间距相同。仿生网格状结构能够有效地减少高粘稠度物料对捏合机的粘附。本发明使被捏合的物料与捏合桨叶和搅拌桶内壁不能充分接触，降低粘附质量的同时，也减少了捏合桨叶的作业阻力，更降低了物料对搅拌桶内壁的腐蚀，从而延长了捏合机的使用寿命。

Description

一种仿生减粘降阻捏合机
技术领域
本发明涉及一种新型的减少物料粘附的捏合机，具体涉及一种仿生减粘降阻捏合机，属于物料混合设备技术领域。
背景技术
捏合机广泛应用于一般粉体混合机和液体搅拌机不能加工的高粘度浆体或塑性固体的捏合，如面团、蜂蜜、颜料、油墨、食品胶基、医药药剂、建筑涂料、碳素、纤素、高粘度密封胶等。捏合机通常将工作部件对物料先是局部混合，进而达到整体混合。捏合机具有混合搅拌的功能，又具有对物料造成挤压力、剪切力、折叠力等综合作用。高粘稠度物料的粘度通常高达2000Pa·s以上，且流动性很差，很容易粘结在捏合机的捏合桨叶和搅拌桶内壁表面，不免造成捏合桨叶捏合吃力，搅拌桶和刮刀也会承受巨大作用力。严重时捏合机无法正常工作。为确保高粘稠度物料捏合的顺利进行，必须频繁清理相关工作部件，不仅耗时耗力，而且增加作业成本。
对于物料粘结这一问题，传统改进方法主要有两种：一种是增加捏合桨叶的数量，通常为两对到四对；另外一种是对捏合机搅拌桶表面进行改性处理，涂覆不粘涂层，具有代表性的是聚四氟乙烯。但是以上方法在实际捏合过程中存在一定问题：成本增加；涂层与搅拌桶壁粘合度不好，致使涂层剥落，污染搅拌的物料；效果不明显。综上所述，设计一种高效减粘降阻、不对捏合物料造成污染的捏合机具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种仿生减粘降阻捏合机。
在实际生活中，中国北方的人们在蒸制面食的时候，事先会在面食与锅帘之间铺垫一层新鲜的玉米叶来代替蒸布，玉米叶正面贴着面食，而背面贴着锅帘，以此来达到轻松剥离面食的效果。蒸制面食的环境为高温度高湿度，面团又极为粘稠，这与捏合机捏合高粘稠度物料时的作业环境相类似。本发明受此启发，深入研究新鲜玉米叶正表面微观结构，根据相似可行性原则，将玉米叶正面微观结构进行优化、设计并加工到捏合机的捏合桨叶表面和搅拌桶内壁表面。本发明可以有效地减少高粘稠度物料对捏合机搅拌桶和捏合桨叶的粘附，使桨叶作业阻力大大减少，进而延长捏合机使用寿命。
本发明由电机、变速器、捏合辊、搅拌桶、捏合桨叶、端盖和机座组成，捏合桨叶的表面和搅拌桶内壁表面利用激光雕刻的方法(Laser Engraving)，加工出类似玉米叶正表面的微观结构，具体是由纵横交错的条状脊所构成的类似网格状结构。更进一步地，在横纵脊条的顶端，均设计并加工出波浪形半圆凸起。横纵向脊条相互垂直分布，尺寸相同，间距相同，其中脊条宽度为300μm，净高度为500μm(半圆形凸起另算)，脊条与脊条之间相距600μm，波浪形半圆凸起直径为400μm。需要指出的是，本发明中，所述的捏合桨叶表面和搅拌桶内壁网格状结构最好是在捏合机各工作部件装配之前就加工完成，若装配之后再进行加工，则费时费力，且不容易实现。由横纵脊条组成的网格状结构以及波浪形半圆凸起顶端，是新鲜玉米叶正表面微观结构的最佳体现。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用新鲜玉米叶正表面微观结构，将捏合机中的捏合桨叶表面和搅拌桶内壁表面均设计加工出由横纵交错的脊条所组成的网格状结构，而且脊条顶端带有波浪形半圆凸起，所述的仿生结构能够有效地减少高粘稠度物料对捏合机的粘附。
2、本发明所采用的三维立体结构，使被捏合的物料与捏合桨叶和搅拌桶内壁不能充分接触，降低粘附质量的同时，也减少了捏合桨叶的作业阻力，更降低了物料对搅拌桶内壁的腐蚀，从而延长了捏合机的使用寿命。
3、本发明仅仅是对捏合机相关工作部件进行表面物理该形，而非化学改性，所以对捏合的物料没有任何污染性。
4、本发明工艺简单，效果明显，经济性好，适合批量生产。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中的A处放大剖视图。
图3为图1中的B处放大剖视图。
其中：1-电机；2-变速器；3-捏合辊；4-搅拌桶；5-捏合桨叶；6-端盖；7-机座；8-网格状结构。
具体实施方式
请参阅图1、图2和图3所示。本发明是由电机1、变速器2、捏合辊3、搅拌桶4、捏合桨叶5、端盖6、机座7和网格状结构8，搅拌桶4内壁表面和捏合桨叶5表面均带有均匀的网格状结构8。
所述的网格状结构8是由横脊条和纵脊条交错组成，横脊条和纵脊条顶端均带有波浪形半圆凸起结构。横脊条和纵脊条相互垂直分布，尺寸相同，间距相同。
所述的横脊条和纵脊条的宽度均为300μm，净高度为500μm，横脊条与横脊条之间相距为600μm，纵脊条与纵脊条之间相距600μm。
所述波浪形半圆凸起直径为400μm。
所述的网格状结构8由激光雕刻方法(Laser Engraving)加工而成。
本发明的工作过程和原理：
捏合机作业前，先仔细检查各工作部件是否性能良好，组装标准，确保无误后，通入物料，接通电源，开启电机1，进入捏合模式。随着捏合速度的加快与捏合时间的加长，物料温度越来越高，相对湿度越来越大，搅拌桶4内整体的捏合环境越来越接近蒸制面食的环境，此时带有仿生网格状结构8的捏合桨叶5与搅拌桶4内壁开始发挥显著的减粘降阻作用，致使物料很难粘结在其表面上，同时也减少了捏合桨叶5的捏合作业阻力，更降低了物料对搅拌桶4内壁的腐蚀，从而延长了捏合机的使用寿命，而且易于后续的清洗、更换工作，减少了工作成本。

Claims (5)

1.一种仿生减粘降阻捏合机，是由电机(1)、变速器(2)、捏合辊(3)、搅拌桶(4)、捏合桨叶(5)、端盖(6)和机座(7)构成，其特征在于：搅拌桶(4)内壁表面和捏合桨叶(5)表面均具有均匀的网格状结构(8)。
2.根据权利要求1所述的一种仿生减粘降阻捏合机，其特征在于：所述的网格状结构(8)是由横脊条和纵脊条交错组成，横脊条和纵脊条顶端均具有波浪形半圆凸起结构；横脊条和纵脊条相互垂直分布，尺寸相同，间距相同。
3.根据权利要求1所述的一种仿生减粘降阻捏合机，其特征在于：所述的横脊条和纵脊条的宽度均为300μm，净高度为500μm，横脊条与横脊条之间相距为600μm，纵脊条与纵脊条之间相距600μm。
4.根据权利要求2所述的一种仿生减粘降阻捏合机，其特征在于：所述的波浪形半圆凸起直径为400μm。
5.根据权利要求1或2所述的一种仿生减粘降阻捏合机，其特征在于：所述的网格状结构(8)由激光雕刻方法加工而成。
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