CN113924033A - 改进的研磨机 - Google Patents

Abstract

一种用于咖啡、香料或其他颗粒状食品的研磨机，其包括一对研磨盘，其中两个研磨盘在研磨过程中旋转。在众多优势中，这在相同的磨碎产品率下提供更低的能耗和噪音排放。

Description

改进的研磨机

技术领域

本发明涉及研磨咖啡豆、香料、干果或其他干燥和/或颗粒状食品的机器领域，并涉及使用一对叠加的平坦或凹/凸的研磨器(都旋转)的研磨机。

背景技术

众所周知，根据要被研磨的产品，存在各种类型的研磨机或设备。

已知的所有设备包括具有两个彼此面对、协作和叠加的研磨构件(以下称为“研磨器”)的研磨单元，其中两个研磨构件中的一个通过电动马达设置为旋转并且另一个研磨构件固定。旋转可以围绕垂直轴(通常在工业和/或高功率机器的情况下)和水平轴(尤其是在较小尺寸和功率的机器的情况下，例如用于柜台使用)进行。

“研磨器”是指配备有齿形研磨面的元件，无论所述研磨器是运动研磨器还是固定研磨器。

已知的研磨器可具有两种不同的类型：

-“平坦形”，从中心有孔的一般金属圆盘获得的研磨器；

-“圆锥形”，其中第一研磨器是“凸”研磨器，其具有在第二“凹”研磨器(与所述“凸”研磨器同轴)内绕轴线旋转的锥形表面。

研磨通常通过相对于固定盘旋转运动盘来进行，以便将要磨碎的产品夹在盘的齿之间并切碎，直至达到根据物质类型和最终用途所需的尺寸。

所有已知的只有两个研磨器中的一个旋转而另一个固定的研磨设备都有缺陷，它们在研磨过程中导致温度升高和能量消耗，并且从而导致磨碎的产品的感官品质的损失。

因此，限制研磨室内的温升非常重要。在此过程中，在导致温度升高的多种因素中，重要的是旋转研磨器倾向于通过离心力将产品向外扬，而静止研磨机倾向于减慢排出速度。

因此，“旋转研磨器-固定研磨器”的相互作用，由于诱发的摩擦现象，因此不可避免地会导致温度显着升高和高强度的噪音。

由于上述不希望的摩擦现象，已知的研磨设备还具有以系统的能量效率和生产率成反比的消耗使用大量能量的缺点。

最后，“旋转研磨器-固定研磨器”组合产生的摩擦导致粒度分布的“漂移”(作为研磨处理的结果)对于磨碎产品的后续加工步骤的损害难以控制和可预见，。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种用于研磨咖啡粒、香料、干果或其他干燥和/或颗粒状食品物质的机器来克服现有技术的缺点，该机器能够：

-在消耗相同数量的能源的情况下，确保更高的每小时生产率；

-减少噪音污染，显著降低分贝排放；

-减少研磨过程中与摩擦现象相关的平均温度升高。

这些目的是通过用于咖啡豆、香料、干果或其他干燥和/或颗粒状食品物质的、两个研磨器都在旋转的研磨机实现的。

实验证明，由于离心加速度作用在两个研磨器上，因此两个研磨器都旋转可以减少相同小时产量的能量消耗，减少噪音并保持两个研磨器的清洁。对烘焙咖啡豆和软质小麦进行的一些实验表明，使用本发明，可以将相同的每小时产量的能量消耗减少30％以上，温度升高减少15％至25％，声发射水平减少20％至30％。

进行的多项测试表明，需要根据颗粒状食品的类型、要获得的产品的每小时流量、颗粒状产品的平均尺寸、研磨产品的状态、湿度水平等多种因素来调整两台研磨器的相对速度。

优选地，第一研磨器和第二研磨器都连接到各自的独立的马达。这为控制研磨器的速度提供了高度的灵活性。

优选地，下研磨器通过容纳在用于颗粒状产品到研磨器的重力供给的管道中的旋转轴驱动旋转，以及上研磨器由围绕内收通道的轴承引导旋转。

这种配置限制了改变对已知配置的影响，因此，与之前版本的研磨机相比，可以回收利用大量组件。

根据优选实施例，在相对于颗粒状食品的加工方向的研磨器上游，研磨机包括分别与第一和第二研磨器一起相对旋转的第一和第二成形工具的粉碎组。

经验证，粉碎组的有效性也得益于两种工具的旋转。

优选地，布置研磨器的第一和/或第二驱动马达具有基本上平行于研磨器角旋转的矢量方向的旋转轴线，并且设置柔性传动装置以将扭矩传递装置中的每个马达连接到各自的研磨器。

特别地，驱动马达中的至少一个是可见的，例如，相对于限定了内收通道的机器主体突出以使维护和控制操作简单。此外，环形构件传动，特别是皮带传动，是有效的且减少了噪音。

根据本发明的一个实施例，用于旋转研磨器和粉碎组的传动构件是从下研磨器的上方驱动的，以便留下一个自由的下部通道以排出磨碎的食品，并且，可以关联附加的机器来运输或加工磨碎的食品。这有利于通过磨碎食物的重力和/或通风效果进行排空，且对于被加工的产品的高流速尤其重要。

附图说明

本发明的进一步特征和优点将从本专利申请主题的研磨机的优选但非排他性实施例的描述中显现，该实施例仅通过附图单元中的非限制性示例来说明，其中该图是根据本发明的研磨机的剖视图。

具体实施方式

根据优选但非限制性的实施例，本发明涉及一种用于研磨咖啡、香料、干果或其他干燥和/或颗粒状食品物质的机器，其中两个研磨器都旋转。

本专利申请的机器对象1是垂直装载，因此在其上部有一个开口，待切碎的物质被添加到开口，该开口穿过优选向下会聚的管道3，颗粒状材料在研磨前积聚在该管道中。优选地，一旦被锥形预粉碎或破碎工具以合适的尺寸粉碎，就通过研磨室内的下部“预粉碎”工具的离心推力作用传送颗粒状材料。

在所述机器中，研磨器是两个研磨器4、5，并且它们是彼此面对的盘式研磨器，它们彼此叠加并协作以围绕竖直轴旋转(优选地但非排他地)。

在本专利申请的机器对象中，为了解决现有技术的缺陷，两个研磨器4、5优选地通过各自的马达进行旋转，两个马达都由两个单独的逆变器控制。特别地，上研磨器4由电动马达6通过环形构件传动装置7驱动而运动，并且在使用中以非零的第一速度旋转。

根据图中所示的实施例，电动马达6相对于限定管道3和壳体研磨器4、5的中心体是悬臂式的。这使得在维护的情况下能够接近马达并改善冷却。

优选地，马达6固定到从主体8突出的支架9，以使得连接到柔性传动装置7的相应的输出轴平行于被管道3围绕的研磨器4、5的旋转轴A。优选地，环形构件传动装置7(例如皮带传动)的传动比和速度借助于电动马达6和上研磨器4之间的逆变器而改变。上研磨器4连接到布置在主体8内部并围绕管道3的环形构件传动装置7的驱动皮带轮。下研磨器5由布置在主体8上方的第二电动马达(未示出)通过容纳在管道3中的轴10驱动旋转。

在使用中，除了沿与下研磨器5的方向相反的方向之外，上研磨器4优选地沿与下研磨器5的方向相同的方向以非零速度旋转。也可以使用具有相反方向速度的研磨器，即相对。研磨器4、5还可能具有在使用中允许研磨器之间的相同和相反方向角速度的轮廓。例如，这对于在研磨器4和研磨器5之间没有底切和/或非镜像轮廓的齿形是可能的。没有底切的齿具有朝向切削刃会聚的两侧，这两侧布置在切削刃的相对侧上，而不是相对于切削刃布置在同一部分上。

特别地，所述两个马达能够以不同的速度旋转并且彼此可独立地调节，以便能够根据待磨碎的产品的类型适当地调节研磨器的相对速度。因此，例如，在使用期间，磨盘之间的相对速度可以变化，即增加或减少。

两个预粉碎元件14、15放置在下研磨器5和上研磨器4的附近和上游，其中第一个预粉碎元件是限定待切碎物质的重力收集通道的中空锥形工具，而第二个预粉碎元件是被所述第一个工具围绕的反锥形工具。

所述粉碎元件的功能是在颗粒状产品流入研磨器4、5之前对其进行预破碎。

以已知的方式，下部粉碎反向工具15独立于研磨器由第三电动马达16驱动旋转，第三电动机马达16也像电动马达6一样相对于主体8呈悬臂式。同样地，第三电动机马达16由突出的支架17支撑，并且第三电动机马达16通过具有直接传动比的柔性传动装置18驱动反向工具15，速度可通过变频系统改变。特别地，环形构件传动装置18的驱动皮带轮刚性地连接到与轴A同心的套筒19和管道3内的壳体轴10。为了支撑粉碎反向工具15并允许不同的旋转速度，存在轴10承载的径向轴承20。此外，套筒19和反向工具15优选地通过前齿连接。

中空工具14具有已知的垂直定位运动并且不再进一步详细描述。

由于围绕颗粒状材料的内收通道3的轴承21的使用，使得该研磨机的实现成为可能。具体地，轴承21的外环固定并连接到主体8，内环连接到环形主体22，环形主体22连接到环形构件传动装置7的驱动皮带轮并且周围是限定管道3的会聚元件23但由其间隔开。为了即使在非常高的角速度下也能适当地驱动上研磨器4，外环21的径向尺寸大于研磨器4的径向尺寸。会聚元件23优选地承载预粉碎工具14并且其可在竖直方向上运动以调节预粉碎工具14和15之间的相对位置。

根据本发明的一个实施例，用于旋转研磨器和粉碎组的传动构件是从下研磨器的上方驱动的，以便留下一个自由的下部通道来排出磨碎的食品，并且可能地，以便关联额外的用于运输或加工磨碎的食品的装置，例如，螺旋钻和压实-致密机。如图所示，上部马达的转子和环形构件传动装置7和18布置在下研磨器5上方。该图示出了用于通过整洁通道(即具有完整截面且没有布置在径向内部位置的主体)接收重力磨碎的食品流并且以致于使磨碎的食品流转向的通用传输或加工设备25。优选地，研磨器4、5被容纳在转而连接到运输或加工设备25的输入端的通道内，以避免磨碎的食品分散在周围环境中，特别是当研磨器4、5高速旋转时。该通道沿基本平行于研磨器4、5的旋转轴的方向延伸。

上面描述的本发明的材料和尺寸，在附图中示出并且随后要求保护，根据需要，其可以是任意的。此外，在不脱离本专利申请的保护范围的情况下，所有细节都可以替换为其他技术上等效的细节。

根据可替代的实施例，下研磨器由布置在上研磨器下方的传动装置执行。这样，轴10和马达不再需要从轴10释放通道。

此外，通常可能的是，反向工具15与下研磨器5是一体的，尤其是当下研磨器的传动装置布置得低于下研磨器时，这也避免了套筒19的存在。

根据本发明的一个未示出的形式，图中所示的并且应用于具有垂直的磨盘旋转轴的机器的配置，通过将图中所示的主要部件旋转约90°并进行相应的更改，还可以应用于具有水平旋转轴的机器。在这种情况下，例如，颗粒状食品进料管的端部也是水平的并且被轴承21围绕。在传统的水平轴机器中，前铣刀的配置方式与下铣刀类似，例如，其轴10和后磨盘是固定的。根据本发明的一个实施例，发动机6和传动装置7可以布置和构造成使得安装在轴承21上的后研磨器旋转，该轴承21也布置在水平轴线上。

同样在水平轴机器中，除了轴10是机动化的且被旋转的后研磨器围绕的实施例之外，还可以提供一种可替代的方案，即马达16相对于前研磨器布置在后研磨器的相对侧并且轴10不存在。在这种情况下，与具有水平轴的机器不同的是，磨碎的食品的排出根本不会受到影响，具有水平轴的机器中磨碎的食品的排出发生在基本上径向的重力作用下，例如通过布置在磨盘底部的垂直管道。

Claims (8)

1.一种用于如咖啡或香料的颗粒状食品的、具有垂直或水平旋转轴的研磨机，包括：

-在使用中以第一非零速度旋转的上或后研磨盘(4)；

-面向上或后研磨盘的下或前研磨盘(5)，所述下或前研磨盘(5)在使用中以不同于所述第一非零速度的第二非零速度旋转；

其中，所述研磨盘包括：

.具有各自的正面的齿；

.在径向内部位置接收咖啡或香料，或任何其他颗粒状产品；

.通过径向外部开口排出磨碎的咖啡或香料或任何其他颗粒状产品。

2.根据权利要求1所述的机器，其特征在于，盘旋转速度的方向是相反的。

3.根据权利要求1所述的机器，其中，内收管(3)配置为通过重力将颗粒状食品导向所述研磨盘，并且所述内收管(3)包括引导所述上或后盘(4)的旋转并且围绕所述内收管(3)的轴承(21)。

4.根据权利要求2所述的机器，其中，所述轴承(21)包括最大外径大于所述上或后盘(4)的直径的固定外环和刚性地连接到所述上或后盘(4)的内环。

5.根据前述权利要求中任一项所述的机器，包括电动马达(6)，所述电动马达(6)通过柔性传动装置(7)连接到所述上或后盘(4)并由相对于所述机器的主体(8)的突出支架(9)支撑。

6.根据前述权利要求中任一项所述的机器，包括电动的和/或电子的驱动器，所述电动的和/或电子的驱动器配置为也在研磨过程中独立地调节所述研磨盘(4、5)的速度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的机器，其中所述研磨盘(4、5)容纳在通道中，并且所述机器包括具有连接到所述通道的输入端的处理或运输设备(25)，以使得磨碎的食品通过重力作用由输入端落下。

8.根据前述权利要求中任一项所述的机器，进一步包括：

-限定咖啡或香料或任何其他颗粒产品的收集通道的中空锥形工具(14)；

-由中空锥形工具围绕的锥形旋转反向工具(15)；

所述工具和反向工具被布置在所述研磨盘(4、5)的上游以对进入所述研磨盘的颗粒状食品进行第一次粉碎。

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