RU2301526C1

RU2301526C1 - Band mixer for whipping and mixing of liquid and bulk products

Info

Publication number: RU2301526C1
Application number: RU2006105163/13A
Authority: RU
Inventors: чкин Владимир Петрович Кор (RU); Владимир Петрович Корячкин; ков Николай Васильевич Земл (RU); Николай Васильевич Земляков; Юрий Михайлович Масютин (RU); Юрий Михайлович Масютин
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-06-27

Abstract

FIELD: confectionery industry, in particular, construction of machines for mixing of dispersions in liquid-liquid system, or liquid-solid system, or liquid-gas system, more particular, for whipping of fruit and milk cocktails, ice cream, multiple-component bulk mixtures.

SUBSTANCE: band mixer for whipping and mixing of liquid and bulk products consists of casing incorporating shaft with spokes on which band-type working blade is fixed. Working blade is made in the form of spiral coil formed as "Moebius sheet". Band working blade is equipped at its one of two edges with bead having height making 10-50% of band width, said bead being arranged at right or obtuse angle relative to band surface. Obtuse angle may range between 91 and 179 deg.

EFFECT: intensified process in all directions and elimination of occurrence of stagnation zones.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к кондитерской промышленности, а именно к устройствам машин, предназначенным для перемешивания дисперсий, как в системе жидкость-жидкость, либо, жидкость-твердое тело, так и жидкость-газ, а более конкретно может быть использовано для взбивания фруктовых и молочных коктейлей, мороженого, многокомпонентных сыпучих смесей.The invention relates to the confectionery industry, and in particular to machine devices intended for mixing dispersions, both in a liquid-liquid system, or a liquid-solid body, and liquid-gas, and more specifically can be used for whipping fruit and milk shakes, ice cream, multicomponent bulk mixtures.

Известна мешалка [1], выполненная из корпуса с вертикальной осью симметрии, в котором вдоль оси размещен рабочий орган, выполненный в виде вала, к которому прикреплены по высоте спицы, а к концам спиц прикреплены в двухзаходном исполнении две плоские винтовые металлические ленты. Такая ленточная мешалка используется для повышения интенсификации процесса теплоотдачи между перемешиваемыми компонентами, так как в ней обеспечивается перемещение компонентов как вокруг оси, так и в вертикальном направлении.Known agitator [1], made of a housing with a vertical axis of symmetry, in which the working body is arranged along the axis, made in the form of a shaft, to which the spokes are attached along the height, and two flat screw metal tapes are attached to the ends of the spokes in a two-way design. Such a belt mixer is used to increase the intensification of the heat transfer process between components to be mixed, since it provides the movement of components both around the axis and in the vertical direction.

Недостатком такой мешалки является то, что ее рабочий орган использует две плоские многошаговые винтовые ленты и является, таким образом, достаточно металлоемким и дорогостоящим изделием.The disadvantage of this mixer is that its working body uses two flat multi-step screw tapes and is, therefore, quite a metal-intensive and expensive product.

Известна мешалка [2], выполненная из корпуса с вертикальной осью симметрии, в котором вдоль оси размещен рабочий орган, выполненный в виде вала, к которому прикреплена профильная лента, соответствующая по форме внутренней поверхности корпуса мешалки. Такая мешалка перемещает смешиваемые компоненты только по кругу, вокруг оси.Known mixer [2], made of a housing with a vertical axis of symmetry, in which along the axis there is a working element made in the form of a shaft to which a profile tape is attached, corresponding in shape to the inner surface of the mixer housing. Such a mixer moves the mixed components only in a circle, around an axis.

Недостатком мешалки-аналога [2] является то, что она слабо интенсифицирует процесс перемешивания в вертикальном направлении, вдоль оси.The disadvantage of the analog mixer [2] is that it weakly intensifies the mixing process in the vertical direction along the axis.

Наиболее близким известным техническим решением, принятым в качестве прототипа, является устройство для взбивания (смешивания) жидких сыпучих продуктов [3]. Эта мешалка выполнена из корпуса с расположенным внутри него валом со спицами, на которых укреплена рабочая лопасть в виде спирального витка в форме «листа Мебиуса». Такая мешалка обладает низкой металлоемкостью, обеспечивает смещение перемешиваемых компонентов как вдоль оси, так в радиальном направлении.The closest known technical solution adopted as a prototype is a device for whipping (mixing) liquid bulk products [3]. This mixer is made of a housing with a shaft located inside it with knitting needles, on which a working blade is mounted in the form of a spiral coil in the form of a “Mobius strip”. Such a mixer has a low metal consumption, provides displacement of the mixed components both along the axis and in the radial direction.

Недостатком прототипа является то, что такая мешалка обеспечивает слабое смещение перемешиваемых компонентов ввиду того, что во время, особенного быстрого вращения рабочего органа - спирального витка в форме «листа Мебиуса», масса, контактирующая с поверхностью ленты такого витка, очень быстро с нее сбрасывается за счет силового воздействия центробежной силы, что снижает перенос компонентов перемешиваемой массы в самые отдаленные ее сектора, создавая там застойные зоны.The disadvantage of the prototype is that such a mixer provides a weak displacement of the components being mixed due to the fact that during a particularly rapid rotation of the working body - a spiral coil in the form of a “Mobius strip”, the mass in contact with the surface of the tape of such a coil is very quickly discharged due to the centrifugal force, which reduces the transfer of components of the mixed mass to its most remote sectors, creating stagnant zones there.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении силового смещения перемешиваемых компонентов во всех направлениях, исключении застойных зон и повышении интенсификации процесса перемешивания.The problem to which the invention is directed is to increase the force displacement of the components being mixed in all directions, to eliminate stagnant zones and to increase the intensification of the mixing process.

Поставленная задача решается тем, что ленточная мешалка для взбивания и смешивания жидких и сыпучих продуктов, выполненная из корпуса с расположенным внутри него валом со спицами, на которых укреплена ленточная рабочая лопасть в виде спирального витка, выполненного в форме «листа Мебиуса», при этом ленточная рабочая лопасть с одного из двух краев снабжена бортом, имеющим высоту h от 10 до 50% от ширины ленты, установленным под прямым или тупым углом α по отношению к поверхности ленты. Тупой угол может быть выполнен от 91°1' до 179°.The problem is solved in that a belt mixer for whipping and mixing liquid and bulk products, made from a housing with a shaft located inside it with knitting needles, on which a belt working blade is mounted in the form of a spiral coil made in the form of a “Mobius strip”, while the working blade from one of the two edges is equipped with a bead having a height h from 10 to 50% of the width of the tape, installed at a right or obtuse angle α with respect to the surface of the tape. An obtuse angle can be made from 91 ° 1 'to 179 °.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематически изображен чертеж предлагаемого устройства.The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows a drawing of the proposed device.

Ленточная мешалка выполнена из корпуса 1, имеющего вертикальную ось. Вдоль оси размещен вал 2 со спицами 3, на которых укреплена ленточная рабочая лопасть 4, выполненная в виде спирального витка в форме «листа Мебиуса». Лопасть 4 с одного края имеет борт 5, установленный относительно одной из поверхностей лопасти 4 под углом α и имеющий относительно этой же поверхности лопасти 4 высоту h. В линии жесткого стыка 6 двух концов ленты 4 борт 5 расположен на другом из двух концов ленты 4.The belt mixer is made of a housing 1 having a vertical axis. Along the axis there is a shaft 2 with knitting needles 3 on which a tape working blade 4 is mounted, made in the form of a spiral coil in the form of a “Mobius strip”. The blade 4 from one edge has a side 5 mounted relative to one of the surfaces of the blade 4 at an angle α and having a height h relative to the same surface of the blade 4. In the line of the rigid joint 6 of the two ends of the tape 4, the side 5 is located on the other of the two ends of the tape 4.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

После включения привода начинает вращаться вал 2, который через спицы 3 передает вращающий момент ленточной рабочей лопасти 4, выполненной в форме «листа Мебиуса». Рабочая лопасть 4 в форме «листа Мебиуса» начинает вращаться вокруг оси и этим самым начинает взбивать (перемешивать), например, жидкий продукт, состоящий из компонентов разной плотности. За счет того что рабочая лопасть 4 выполнена в форме «листа Мебиуса», вектор силового воздействия поверхности лопасти 4 и борта 5 на продукт в каждой точке соприкосновения изменяет свое направление от 0 до 360° за каждый оборот вала 2. Во время контактирования поверхности ленты 4 с продуктом, при ее вращении вокруг оси, возникает центробежная сила, которая стремится сбросить массу с поверхности ленты 4 (это наиболее проявляется, если продукт состоит из твердого и жидкого компонентов), но наличие борта 5 снижает это сбрасывание и позволяет переносить массу на поверхности ленты 4, то есть в углу между поверхностью ленты 4 и бортом 5 в другие сектора объема емкости 1, исключая возможность появления застойных зон. Все это позволяет интенсивно перемещаться продукту по кругу, вокруг оси, от оси, к оси, вдоль оси вверх и вдоль оси вниз, что в целом приводит к интенсификации процесса смешивания.After turning on the drive, the shaft 2 begins to rotate, which through the spokes 3 transmits the torque of the tape working blade 4, made in the form of a “Mobius strip”. The working blade 4 in the form of a “Mobius strip” begins to rotate around its axis and thereby begins to whip (mix), for example, a liquid product consisting of components of different densities. Due to the fact that the working blade 4 is made in the form of a “Mobius strip”, the force vector of the surface of the blade 4 and side 5 on the product at each point of contact changes its direction from 0 to 360 ° for each revolution of the shaft 2. During contact of the surface of the tape 4 with the product, when it rotates around the axis, a centrifugal force arises, which tends to dump the mass from the surface of the tape 4 (this is most evident if the product consists of solid and liquid components), but the presence of the side 5 reduces this discharge and allows transfer it weight on the surface of the belt 4, i.e. the angle between the surface of the tape 4 and 5 in the other bead sector volume of the container 1, excluding the possibility of stagnant zones. All this allows the product to move intensively in a circle, around an axis, from axis, to axis, along axis up and along axis down, which generally leads to an intensification of the mixing process.

Интенсификация процесса, то есть время, за которое многокомпонентный продукт приобретает требуемые качества, зависит от многих факторов, в том числе и от величины угла α между плоскостью ленты 4 и бортом 5, а также и его высоты h. Для различных продуктов, для различных качеств продуктов эти параметры индивидуальны и определяются своим «ноу хау».The intensification of the process, that is, the time during which the multicomponent product acquires the required qualities, depends on many factors, including the value of the angle α between the plane of the belt 4 and the side 5, as well as its height h. For various products, for various qualities of products, these parameters are individual and determined by their “know-how”.

Полезность данного изобретения заключается в том, что такая ленточная мешалка позволяет интенсифицировать процесс во всех направлениях и исключить появление застойных зон.The usefulness of this invention lies in the fact that such a belt mixer allows you to intensify the process in all directions and to eliminate the appearance of stagnant zones.

Источники информацииInformation sources

1. Э.А.Васильцов, В.Г.Ушаков. Аппараты для перемешивания жидких сред. Справочное пособие. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979. - 272 с., стр.48. Ленточная мешалка.1. E.A. Vasiltsov, V. G. Ushakov. Apparatus for mixing liquid media. Reference manual. - L .: Engineering, Leningrad. Department, 1979.- 272 p., p. 48. Belt stirrer.

2. Э.А.Васильцов, В.Г.Ушаков. Аппараты для перемешивания жидких сред. Справочное пособие. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979. - 272 с., стр.48. Якорная мешалка.2. E.A. Vasiltsov, V. G. Ushakov. Apparatus for mixing liquid media. Reference manual. - L .: Engineering, Leningrad. Department, 1979.- 272 p., p. 48. Anchor stirrer.

3. Авторское свидетельство СССР №355940. Устройство для взбивания (смешения) жидких и сыпучих продуктов.3. USSR copyright certificate No. 355940. A device for whipping (mixing) liquid and bulk products.

Claims

1. A belt mixer for whipping and mixing liquid and bulk products, made from a housing with a shaft located inside it with knitting needles, on which a tape working blade is mounted in the form of a spiral coil made in the form of a “Moebius sheet”, characterized in that the tape working blade on one of the two edges it is provided with a bead having a height h from 10 to 50% of the width of the tape, installed at a right or obtuse angle α with respect to the surface of the tape.

2. The belt mixer according to claim 1, characterized in that the obtuse angle can be made from 91 ° 1 'to 179 °.