CN1905944A - 磨辊 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尤其用于磨碎马铃薯和木薯根的磨辊(1)。所述磨辊沿其外周设置有多个用于夹持条状磨碎刀具(3)的轴向凹槽(2)，所述磨碎刀具沿轴向插入到凹槽(2)内。所述凹槽具有其宽度从凹槽口沿径向向内增大的沉割部。此外，所述凹槽由从周向看具有预定最小壁宽(bmin)的轴向分隔部(4)隔开并具有径向深度(D)。所述磨辊的特征在于，所述分隔部在位于距磨辊外周小于凹槽深度(D)的60％的部分处具有所述最小宽度(bmin)。

Description

磨辊
技术领域
本发明涉及一种尤其用于磨碎马铃薯和木薯根的磨辊，所述磨辊沿其外周设置有多个用于夹持条状磨碎刀具的轴向凹槽，所述磨碎刀具沿轴向插入到该轴向凹槽内，该凹槽具有其宽度从凹槽口沿径向向内增大的沉割部(undercut)，并且该凹槽由从周向看具有预定最小壁宽的分隔部(partition)隔开并具有径向深度。
背景技术
磨辊用于由原料-例如马铃薯或木薯根-生产淀粉的磨碎机中。在淀粉的生产过程中，原料细胞中的淀粉颗粒通过磨碎、分离、洗涤和干燥而释放出来。当淀粉颗粒将要被释放出来时，原料被磨碎机粉碎。
图1示出一种已知的用于磨碎马铃薯或木薯根的磨碎机5。该磨碎机具有由电机7驱动的磨辊100。在图2中以局部端视图示出的磨辊100沿其外周具有轴向磨碎刀具3。马铃薯或木薯根通过开口6被送入并撞击到旋转磨辊100上的磨碎刀具上。在磨碎过程中，细胞壁被破坏，从而释放出淀粉颗粒。
磨辊100具有沿其外周均匀分布的轴向凹槽200。每个凹槽200内设置有一磨碎刀具3。此处示出的磨碎刀具3是由两个锁止条3b包围的磨碎条3a的形式。磨碎刀具3沿轴向插入到凹槽200内并沿径向向外固定在该凹槽中。每个凹槽具有其宽度从凹槽口沿径向向内增大的沉割部，以在径向上夹持磨碎刀具。凹槽不应形成有尖角，因为尖角可能构成断裂征兆(indication)。因此，图2所示的磨辊100的凹槽200具有基本上为水滴形的横截面。
凹槽200由从周向看具有预定最小宽度(预定最小壁宽)bmin的轴向分隔部400隔开。所述最小宽度bmin由磨辊材料的强度和给定的磨碎刀具共同决定。磨碎刀具可以是对称的或者不对称的，当然，凹槽的形状相应地调整。
当磨辊100旋转时，磨碎刀具3会被离心力向外压而楔靠在凹槽壁上。图2中所示的磨碎刀具3就在该位置处。
磨碎条3a会很快磨损且必须经常更换。例如，当磨碎马铃薯时，每48小时更换磨碎条，每次更换都导致费用很高的停工。
使用双面(reversible)磨碎条是已知的，这样当然可使它们的寿命延长一倍，但当翻转刀片时仍然导致停工。
需要提高所述磨碎机的生产能力。提高生产能力的一个途径是提高磨辊转速，即，使每个磨碎条3a更频繁地撞击待磨碎的原料。然而，这导致磨碎条3a更快地磨损并且从而导致更换更频繁。在磨碎机的进一步开发中，最重要的是延长更换间隔时间和设计可以快速更换的磨碎刀具。由于磨碎条和锁止条是快速磨损部件，因此它们也必须设计成易于制造并且制造成本低。
本发明的目的是提供一种用于图1所示的并且上文总体上所述的磨碎机的磨辊，该磨辊允许磨碎刀具设置地更近，从而，与图2中所示的磨辊相比，提高了生产能力。
此外，使用设置地更近的磨碎刀具能够获得更精细的磨碎并从而获得更高的产出率，这减少了淀粉的损失。
发明内容
本发明的目的由序言所述类型的磨辊实现，所述磨辊的特征在于，分隔部在位于距磨辊外周小于凹槽深度(D)的50％的部分处具有所述预定最小宽度(bmin)。所述部分有利地设置在距磨辊外周这样的距离处，即，使得每个凹槽的沉割部基本上仅在磨碎刀具抵靠在其上的、限定凹槽的分隔部的表面上沿径向向内延伸。
为了简化与更换相关的操作，每个凹槽优选关于穿过凹槽延伸的半径对称，并且每个磨碎刀具关于垂直于所述半径的平面对称。因此，可用两个相同的双面锁止条来固定磨碎条。两个锁止条使得可以使用更宽并从而更耐用的磨碎条。
磨碎刀具优选形成有空腔，该空腔减轻了刀具重量，从而使得可以减小预定最小宽度bmin。
附图说明
下面参考附图通过优选的、但非限制性的实施例更详细地描述本发明。
图1是上述现有技术磨碎机的透视图，为了清楚起见拆掉了它的防护罩；
图2是局部侧视图，示出上述现有技术的磨辊的一些凹槽内插有磨碎刀具；
图3与图2相对应，但示出根据本发明的磨辊。
具体实施方式
图3示出根据本发明的磨辊1。该磨辊用于代替图1所示的磨碎机中的磨辊100。
与图2所示的磨辊100一样，根据本发明的磨辊1具有沿其外周均匀分布的轴向凹槽2。每个凹槽2内设置有一磨碎刀具3。每个磨碎刀具3包括由两个双面锁止条3b包围的双面磨碎条3a，即，每个磨碎刀具都关于垂直于穿过磨碎刀具中心延伸的半径的平面对称。磨碎刀具3沿轴向插入到凹槽2内并沿径向向外固定在所述凹槽内。
凹槽2由从周向看具有预定最小宽度bmin的轴向分隔部4隔开。所述最小宽度bmin由磨辊材料的强度以及凹槽2的形状和磨碎刀具3的形状与重量共同决定。例如，较大的刀具重量就意味着较大的最小宽度bmin。磨辊1和磨碎刀具3都适于用钢制造。
根据本发明的磨辊1与图2中的磨辊100的区别在于凹槽的设计。每个凹槽2具有其宽度从凹槽口沿径向向内增大的沉割部。如上面所提到的，凹槽2必须是沉割而成的，以在径向方向上向外夹持磨碎刀具3。
凹槽2的沉割部与凹槽200的沉割部具有相同的斜度，但宽度不同。在图3的磨辊1中，凹槽2的沉割部仅在磨碎刀具3抵靠在其上的、限定凹槽2的分隔部4的表面上沿径向向内延伸。然后，凹槽2的两个侧面沿径向向内基本平行或略微会聚。磨辊100的沉割部沿径向向内基本上沿凹槽200的整个深度D延伸。
预定最小宽度bmin通常位于距磨辊中心为径向长度r的圆弧上。凹槽的宽度随深度变化，并且其最大宽度Bmax也位于距磨辊中心为相同径向长度r的圆弧上。磨辊上凹槽的最大可能数量取决于半径为r的圆的周长O，这是因为(凹槽数量)×(bmin+Bmax)＝O。
因而，由于受限的(limited)沉割部，可以增加根据本发明的磨辊1上凹槽的数量，这意味着磨辊1的外周与预定最小宽度bmin所在部分之间的距离减小。在优选实施例中，所述最小壁宽bmin位于凹槽2的侧面与磨碎刀具之间的抵靠面沿径向向内终止的线处。
根据本发明，所述距离约为深度D的至多60％，或优选至多50％。在图3所示的优选实施例中，最小宽度bmin位于距磨辊外周约为深度D的40％的部分处。
为了使每个磨辊上的凹槽数量最大，选择半径r，使其尽量接近磨辊在沿径向向外固定磨碎刀具所必需的抵靠面处的半径。该抵靠面取决于沉割部的角度以及磨碎刀具的形状和重量。
当直径为1000mm时，最小壁宽bmin约为5mm，对于所示类型的刀具，根据本发明的每个磨辊1的凹槽数量是187，而根据图2的每个磨辊的凹槽数量只有160。为了充分比较图3中根据本发明的磨辊1与图2中现有技术的磨辊100之间的凹槽设计的重要性(significance)，两个磨辊都以同种磨碎刀具来说明。
磨碎刀具3的两个锁止条3b适于相同且关于垂直于穿过磨碎刀具的半径延伸的平面对称。因此，它们可朝上或朝下地插入到凹槽内。如果翻转而不更换磨碎条3a，则转动整个磨碎刀具3，而不需要花费时间从磨碎条上拆下锁止条、转动并再装配。更换磨碎条3a时，省略检查锁止条3b转动方向的操作。此外，磨碎条3a和锁止条3b还具有销和孔(未示出)，以在纵向上相互保持在一起。
磨碎刀具3的磨碎条3a和/或锁止条3b还设置有凹部(recess)(未示出)。这减轻了条3a和3b的重量，继而意味着可以减小预定最小宽度bmin，或者意味着可以减少旋转质量并从而缩短磨辊的停止和起动时间。
当磨辊1旋转时，磨碎刀具3将被离心力向外压并楔靠在凹槽壁上，磨碎条3a从磨辊1的表面突出出来。图3所示的磨碎刀具3就在该位置处。磨损发生在易更换部件上是很重要的，即，磨损发生在磨碎条3a和锁止条3b上，而不是磨辊1上。因此，当磨辊旋转时，包围磨碎条3a的锁止条3b也应该从磨辊的外表面突出出来。
对于给定的磨辊半径和最小壁宽bmin，与根据图2的磨辊相比，使用根据本发明的磨辊可以在保持磨辊转速不变的同时获得更高的生产能力。
或者，在保持生产能力不变的情况下，与根据图2的磨辊相比，使用根据本发明的磨辊可以减小磨辊转速，从而减小能量消耗。
即使结合带有两个对称锁止条的磨碎刀具对本发明进行了描述，但也应当理解，基于给定最小壁宽bmin优化每个磨辊的刀具数量的发明思想也适用于其磨碎刀具仅具有一个锁止条和/或非对称锁止条的磨辊。

Claims (5)

1.一种尤其用于磨碎马铃薯和木薯根的磨辊，该磨辊沿其外周设置有多个用于夹持条状磨碎刀具(3)的轴向凹槽(2)，所述磨碎刀具沿轴向插入到所述凹槽(2)内，所述凹槽具有其宽度从凹槽口沿径向向内增大的沉割部，
所述凹槽由从周向看具有预定最小壁宽(bmin)的轴向分隔部(4)隔开并具有径向深度(D)，
其特征在于，
所述分隔部在位于距磨辊外周小于凹槽深度(D)的60％的部分处具有所述预定最小宽度(bmin)。
2.根据权利要求1所述的磨辊，其特征在于，每个凹槽的沉割部基本上仅在磨碎刀具抵靠在其上的、限定凹槽的分隔部的表面上沿径向向内延伸。
3.根据权利要求1或2所述的磨辊，其特征在于，每个凹槽关于穿过该凹槽延伸的半径对称。
4.根据权利要求3所述的磨辊，其特征在于，每个磨碎刀具关于垂直于所述半径的平面对称。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的磨辊，其特征在于，所述磨碎刀具形成有空腔。
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