CN117261341B - 一种用于植物提取物制备的压力加工头 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种用于植物提取物制备的压力加工头。在压力加工头侧面、底面可拆卸连接刀具，便于适用不同加工需要更换刀具。侧面刀具和底面刀具能分别对原料进行两次加工，提高加工效率。将压力加工头设为鲁洛克斯三角形柱体，通过鲁洛克斯三角形压力加工头于加工腔内转动，压力加工头鲁洛克斯三角形廓线与加工腔体滑动接触，使压力加工头回转中心不断变动，同时自转和公转，提高加工均匀性。
Description
技术领域
本发明属于压力加工头技术领域，具体涉及一种用于植物提取物制备的压力加工头。
背景技术
植物提取物生产厂商在生产经营中，往往面临不同类型植物提取物制备的生产任务，如橙皮苷的提取制备，绿咖啡豆提取物的制备，花青素的提取制备。而制备植物提取物的前期工序均包括对原料进行压榨或粉碎，如橙皮苷制备时，对枳实干果、干燥的柑橘果皮粉碎。绿咖啡豆提取物制备时，将绿咖啡豆粉碎。又如在花青素提取时，对蓝莓果实进行榨汁。压榨和粉碎生产任务的不同对生产设备提出了不同的要求，厂商往往需要分别购置压榨设备和粉碎设备，这增加了设备购置成本，设备占用面积，同时加大了设备管理难度。
在对湿料（即新鲜果实）压榨时，现有技术如CN201921048962.9仅采用压板下行压榨出汁，此类压力加工法容易使原料堆积于压板下方，原料过早被压实，各层原料受压不均，导致原料出汁率不高，造成原料浪费。又如CN202020480066.6中的压榨设备，虽然在挤压前对原料进行切割破碎，但其破碎刀具定轴转动，靠近转轴中心处的原料未被有效破碎，原料出汁率不高。且其挤压过程同样可能使原料在压头处堆积，使原料受压不均。
在干料粉碎时，现有技术如CN202222043715.8的粉碎设备采用定轴旋转刀具切割粉碎，刀具上切割速度由刀具外沿到转轴处递减，粉碎产物粗细不均，不利于后续萃取提取。此外，在如枳实干果等原料加工时，往往需要先粗加工切块，再精加工粉碎，上述粉碎设备难以同时满足干料粗加工和精加工需要。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种用于植物提取物制备的压力加工头。在压力加工头侧面、底面可拆卸连接刀具，便于适应不同加工需要更换刀具。侧面刀具和底面刀具能分别对原料进行两次加工，提高加工效率。将压力加工头设为鲁洛克斯三角形柱体，通过鲁洛克斯三角形压力加工头于加工腔内转动，压力加工头鲁洛克斯三角形廓线与加工腔体滑动接触，使压力加工头回转中心不断变动，边自转、边公转，提高加工均匀性。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种用于植物提取物制备的压力加工头，压力加工头呈鲁洛克斯三角形柱体，加工时，压力加工头伸入加工腔体内转动，并向下进给，加工腔体内侧壁与压力加工头侧面鲁洛克斯三角形廓线滑动接触，使压力加工头同时自转和公转；压力加工头包括安装座，侧面刀具，底面刀具，安装座呈正三棱柱状，侧面刀具可拆卸连接于安装座的三个侧面与安装座正三角形截面共同组成压力加工头的鲁洛克斯三角形截面，底面刀具可拆卸连接于安装座底面中心。
优选地，根据压榨加工和粉碎加工的需要更换不同的侧面刀具、底面刀具；压榨加工时，侧面刀具为侧面压榨刀具，底面刀具为底面压榨刀具；粉碎加工时，侧面刀具为侧面切割刀具，底面刀具为底面粉碎刀具。
优选地，侧面压榨刀具为整体式刀具，三个侧面压榨刀具分别与安装座的三个侧面连接；侧面压榨刀具包括连接面和压榨面，连接面用于与安装座侧面连接，压榨面廓线为鲁洛克斯三角形弧边，压榨面上有若干三角形刀齿，所述三角形刀齿沿侧面压榨刀具轴向设置。
优选地，底面压榨刀具包括三块底面压榨刀片，三块底面压榨刀片共同组成鲁洛克斯三角形截面；对于任意底面压榨刀片，底面压榨刀片的上端面与安装座底面连接，底面压榨刀片的下端面设置有若干相互平行的阶梯形刀齿，任意相邻底面压榨刀片上的阶梯形刀齿的延伸方向相互交错。
优选地，侧面切割刀具为刀片式刀具，三组侧面切割刀具分别与安装座的三个侧面连接，每组侧面切割刀具包括多片沿压力加工头轴向分布的侧面切割刀片，侧面切割刀片包括连接面和切割面，连接面用于与安装座侧面连接，切割面廓线为鲁洛克斯三角形弧边，切割面上设置有若干斜向刀刃，每组侧面切割刀具中任意相邻侧面切割刀片上的斜向刀刃的倾斜方向相反。
优选地，底面粉碎刀具包括第一底面粉碎刀片、第二底面粉碎刀片、第三底面粉碎刀片；第一底面粉碎刀片、第二底面粉碎刀片、第三底面粉碎刀片自上而下依次叠设在安装座底面；第一底面粉碎刀片、第二底面粉碎刀片、第三底面粉碎刀片相互交错设置；螺栓由下向上依次贯穿第三底面粉碎刀片、第二底面粉碎刀片、第一底面粉碎刀片将三者紧固于安装座底面；第一底面粉碎刀片和第二底面粉碎刀片均为一字刀片，第三底面粉碎刀片为十字刀片。
优选地，所述一字刀片包括一字形主体和连接于一字形主体两端并向下弯折的第一刀叶；所述十字刀片包括十字形主体和连接于十字形主体四个端部并向下弯折的第二刀叶。
优选地，第三底面粉碎刀片的十字形主体与第一底面粉碎刀片的一字形主体、第二底面粉碎刀片的一字形主体相互交错；第一刀叶和第二刀叶上均设置有刃口。
与现有技术相比，本发明提供的一种用于植物提取物制备的压力加工头具有如下有益的技术效果：
1、本发明在加工时，压力加工头伸入加工腔体内，在外力驱动转动下，由于压力加工头鲁洛克斯三角形廓线与加工腔体的滑动接触，压力加工头的回转中心不断变化，压力加工头同时自转和公转，其上各点速度为该点自转速度和该点公转速度的叠加，提高了加工均匀性。
2、本发明可根据植物提取物生产的不同需要，更换不同的刀具进行加工，仅需一个压力加工头就能分别完成干料和湿料的加工，提高了设备柔性。
3、本发明在压榨加工时，压力加工头挤压伴随转动破碎，充分榨取汁液，过程中压力加工头的转动起到搅拌作用，避免了压力加工头下方原料堆积。原料经压力加工头底面加工后，被挤压至压力加工头侧面进行再次加工，同一加工过程中，底面、侧面的两侧挤压、破碎提高了加工效率。
4、本发明在粉碎加工时，先由侧面刀具进行粗加工碾压，将干料碾压切割成小块，再由底面刀具对粗加工后的干料进行进一步粉碎，使得所得粉料粒度均匀、细密，利于后期提取物萃取。在同一加工过程中连续完成粗加工和精加工，避免了工序间的原料转移，消除了工序转换耗时，提高了加工效率。
5、本发明在进行压榨加工时，随压力加工头的运动，底面压榨刀具三块底面压榨刀片上不同方向的阶梯形刀齿能在第一加工空间内对湿料进行不同方向的挤压破碎，以便充分挤出汁液。压力加工头运动过程中，第二加工空间存在体积渐变的过程，侧面压榨刀具的三角形刀齿能对湿料充分挤压破碎。
6、本发明在粉碎加工时，第二加工空间内，随压力加工头高速转动，相邻侧面切割刀片上不同倾斜方向的斜向刀刃，能将大块干料进行多次沿不同方向的切割，使之分割成小块，以便后续粉碎精加工。
7、本发明在粉碎加工时，第一加工空间内，向下弯折且分布于不同角度的刀叶能对原料起到有效的搅拌作用，并增加转动中的切割次数，由此提高了粉碎的均匀性，有利于获得细密粉料。
附图说明
图1为用于植物提取物制备的压力加工头横截面示意图；
图2为压榨加工时压力加工头示意图；
图3为粉碎加工时压力加工头示意图；
图4为底面压榨刀具示意图；
图5为底面压榨刀片示意图；
图6为侧面切割刀片示意图；
图7为底面粉碎刀具示意图；
图8为底面粉碎刀具正向投影视图；
图9为一字刀片示意图；
图10为十字刀片示意图。
其中，图中标注符号的含义如下：
1、压力加工头；2、安装座；3、侧面刀具；4、底面刀具；31、侧面压榨刀具；32、侧面切割刀具；41、底面压榨刀具；42、底面粉碎刀具；311、三角形刀齿；411、底面压榨刀片；412、阶梯形刀齿；321、侧面切割刀片；322、斜向刀刃；421、第一底面粉碎刀片；422、第二底面粉碎刀片；423、第三底面粉碎刀片；5、一字刀片；51、一字形主体；52、第一刀叶；6、十字刀片；61、十字形主体；62、第二刀叶。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1和图2所示，本发明提供了一种用于植物提取物制备的压力加工头，压力加工头1呈鲁洛克斯三角形柱体，加工时，压力加工头1伸入加工腔体内转动，并可向下进给，加工腔体内侧壁与压力加工头1侧面鲁洛克斯三角形廓线滑动接触，使压力加工头1同时自转和公转。压力加工头1包括安装座2，侧面刀具3，底面刀具4，安装座2呈正三棱柱状，侧面刀具3可拆卸连接于安装座2的三个侧面，与安装座2正三角形截面共同组成压力加工头1的鲁洛克斯三角形截面，底面刀具4可拆卸连接于安装座2底面中心。
加工时，压力加工头1伸入加工腔体内，外力驱动转动下，由于压力加工头1的鲁洛克斯三角形廓线与加工腔体的滑动接触，压力加工头1的回转中心不断变化，压力加工头1同时自转和公转，提高了加工均匀性。
底面刀具4与加工腔体底面之间的空间为第一加工空间，侧面刀具3与加工腔体内侧壁之间的空间为第二加工空间。
压榨加工时，压力加工头1转动的同时向下进给，原料在第一加工空间内被底面刀具4挤压破碎后，被挤至第二加工空间内，由侧面刀具3再次挤压破碎。
粉碎加工时，原料自上方投入加工缸腔体内，压力加工头1高速转动，原料经过第二加工空间时，由侧面刀具3进行粗加工切割，原料落入第一加工空间后，由底面刀具4进行精加工粉碎。
在压榨加工中，压力加工头1挤压伴随转动破碎，充分榨取汁液，过程中压力加工头1的转动起到搅拌作用，避免了压力加工头1下方原料堆积，同一加工过程中，底面、侧面的两次挤压、破碎提高了加工效率。
在粉碎加工中，先由侧面刀具3进行粗加工碾压，将干料碾压切割成小块，再由底面刀具4对粗加工后的干料进行进一步粉碎，使得所得粉料粒度均匀、细密，利于后期提取物萃取。
优选地，如图2和图3所示，根据压榨加工和粉碎加工的需要更换不同的侧面刀具3、底面刀具4。压榨加工时，侧面刀具3为侧面压榨刀具31，底面刀具4为底面压榨刀具41。粉碎加工时，侧面刀具3为侧面切割刀具32，底面刀具4为底面粉碎刀具42。
根据植物提取物生产的不同需要，更换不同的刀具进行加工，仅需一个压力加工头1就能进行压榨、粉碎加工，提高了设备柔性。
优选地，侧面压榨刀具31为整体式刀具，三个侧面压榨刀具31分别与安装座2的三个侧面连接。侧面压榨刀具31包括连接面和压榨面，连接面用于与安装座2侧面连接，压榨面廓线为鲁洛克斯三角形弧边，压榨面上有若干三角形刀齿311，所述三角形刀齿311沿侧面压榨刀具31轴向设置。图2中示意性地示出了压榨面上分布的几个三角形刀齿。
优选地，如图4所示，底面压榨刀具41包括三块底面压榨刀片411，三块底面压榨刀片411共同组成鲁洛克斯三角形截面。如图5所示，对于任意底面压榨刀片411，底面压榨刀片411的上端面与安装座2底面连接，底面压榨刀片411的下端面设置有若干相互平行的阶梯形刀齿412，任意相邻底面压榨刀片411上的阶梯形刀齿412的延伸方向相互交错。
在进行压榨加工时，随压力加工头1的运动，底面压榨刀具41的三块底面压榨刀片411上不同方向的阶梯形刀齿412能在第一加工空间内对湿料进行不同方向的挤压破碎，以便充分挤出汁液。压力加工头1运动过程中，第二加工空间的体积动态变化，在此过程中，侧面压榨刀具31的三角形刀齿311能对湿料进行充分挤压破碎。
优选地，如图3所示，侧面切割刀具32为刀片式刀具，三组侧面切割刀具32分别与安装座2的三个侧面连接，每组侧面切割刀具32包括多片沿压力加工头1轴向分布的侧面切割刀片321，相邻侧面切割刀片321之间设置有垫片，侧面切割刀片321包括连接面和切割面，连接面用于与安装座2侧面连接，切割面廓线为鲁洛克斯三角形弧边，切割面上设置有若干斜向刀刃322，如图3和图6所示，每组侧面切割刀具32中任意相邻侧面切割刀片321上的斜向刀刃322的倾斜方向相反。
在粉碎加工时，第二加工空间内，随压力加工头1高速转动，相邻侧面切割刀片321上不同倾斜方向的斜向刀刃322，能将大块干料进行多次沿不同方向的切割，使之分割成小块，以便后续粉碎精加工。
优选地，如图7和图8所示，底面粉碎刀具42包括第一底面粉碎刀片421、第二底面粉碎刀片422、第三底面粉碎刀片423。第一底面粉碎刀片421、第二底面粉碎刀片422、第三底面粉碎刀片423自上而下依次叠设在安装座2底面。第一底面粉碎刀片421、第二底面粉碎刀片422、第三底面粉碎刀片423相互交错设置。螺栓由下向上依次贯穿第三底面粉碎刀片423、第二底面粉碎刀片422、第一底面粉碎刀片421将三者紧固于安装座2底面。第一底面粉碎刀片421和第二底面粉碎刀片422均为一字刀片5，第三底面粉碎刀片423为十字刀片6。
优选地，如图9和图10所示所述一字刀片5包括一字形主体51和连接于一字形主体51两端并向下弯折的第一刀叶52。所述十字刀片6包括十字形主体61和连接于十字形主体61四个端部并向下弯折的第二刀叶62。
优选地，第三底面粉碎刀片423的十字形主体61与第一底面粉碎刀片421的一字形主体51、第二底面粉碎刀片422的一字形主体51相互交错。第一刀叶52和第二刀叶62上均设置有刃口。
在粉碎加工时，第一加工空间内，交错设置的底面粉碎刀片随压力加工头1自转伴随公转，提高了粉碎均匀性，向下弯折且分布于不同角度的刀叶能对原料起到有效的搅拌作用，并增加转动中的切割次数，由此提高了粉碎的均匀性，有利于获得细密粉料。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种用于植物提取物制备的压力加工头，其特征在于，压力加工头呈鲁洛克斯三角形柱体，加工时，压力加工头伸入加工腔体内转动，并向下进给，加工腔体内侧壁与压力加工头侧面鲁洛克斯三角形廓线滑动接触，使压力加工头同时自转和公转；压力加工头包括安装座，侧面刀具，底面刀具，安装座呈正三棱柱状，侧面刀具可拆卸连接于安装座的三个侧面，与安装座正三角形截面共同组成压力加工头的鲁洛克斯三角形截面，底面刀具可拆卸连接于安装座底面中心；根据压榨加工和粉碎加工的需要更换不同的侧面刀具、底面刀具；压榨加工时，侧面刀具为侧面压榨刀具，底面刀具为底面压榨刀具；粉碎加工时，侧面刀具为侧面切割刀具，底面刀具为底面粉碎刀具；
侧面压榨刀具为整体式刀具，三个侧面压榨刀具分别与安装座的三个侧面连接；侧面压榨刀具包括连接面和压榨面，连接面用于与安装座侧面连接，压榨面廓线为鲁洛克斯三角形弧边，压榨面上有若干三角形刀齿，所述三角形刀齿沿侧面压榨刀具轴向设置；
底面压榨刀具包括三块底面压榨刀片，三块底面压榨刀片共同组成鲁洛克斯三角形截面；对于任意底面压榨刀片，底面压榨刀片的上端面与安装座底面连接，底面压榨刀片的下端面设置有若干相互平行的阶梯形刀齿，任意相邻底面压榨刀片上的阶梯形刀齿的延伸方向相互交错；
侧面切割刀具为刀片式刀具，三组侧面切割刀具分别与安装座的三个侧面连接，每组侧面切割刀具包括多片沿压力加工头轴向分布的侧面切割刀片，侧面切割刀片包括连接面和切割面，连接面用于与安装座侧面连接，切割面廓线为鲁洛克斯三角形弧边，切割面上设置有若干斜向刀刃，每组侧面切割刀具中任意相邻侧面切割刀片上的斜向刀刃的倾斜方向相反；
压榨加工时，压力加工头转动的同时向下进给，原料在第一加工空间内被底面刀具挤压破碎后，被挤至第二加工空间内，由侧面刀具再次挤压破碎；
粉碎加工时，原料自上方投入加工缸腔体内，压力加工头高速转动，原料经过第二加工空间时，由侧面刀具进行粗加工切割，原料落入第一加工空间后，由底面刀具进行精加工粉碎。
2.根据权利要求1所述的用于植物提取物制备的压力加工头，其特征在于，底面粉碎刀具包括第一底面粉碎刀片、第二底面粉碎刀片、第三底面粉碎刀片；第一底面粉碎刀片、第二底面粉碎刀片、第三底面粉碎刀片自上而下依次叠设在安装座底面；第一底面粉碎刀片、第二底面粉碎刀片、第三底面粉碎刀片相互交错设置；螺栓由下向上依次贯穿第三底面粉碎刀片、第二底面粉碎刀片、第一底面粉碎刀片将三者紧固于安装座底面；第一底面粉碎刀片和第二底面粉碎刀片均为一字刀片，第三底面粉碎刀片为十字刀片。
3.根据权利要求2所述的用于植物提取物制备的压力加工头，其特征在于，所述一字刀片包括一字形主体和连接于一字形主体两端并向下弯折的第一刀叶；所述十字刀片包括十字形主体和连接于十字形主体四个端部并向下弯折的第二刀叶。
4.根据权利要求3所述的用于植物提取物制备的压力加工头，其特征在于，第三底面粉碎刀片的十字形主体与第一底面粉碎刀片的一字形主体、第二底面粉碎刀片的一字形主体相互交错；第一刀叶和第二刀叶上均设置有刃口。
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