刮碾工具/混合工具的制作方法
【專利說明】刮碾工具/混合工具
[0001]本申請是名為“刮碾工具/混合工具”、申請日為2010年4月22日、專利號為201080018073.3的中國發明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及一種用于糖果工業中的巧克力物質、復合物質和填料物質的公知混合工具以及公知刮碾工具的改進，它們固定在一個軸上，其中所述軸可旋轉地支承在至少一個局部圓柱形的槽里面和該混合工具以與槽內表面特別微小的距離終結，并且該軸具有驅動機構。
【背景技術】
[0003]幾十年以來已知這種混合工具和這種刮碾工具，它們大多安裝在盡可能水平取向的槽里面，用于混合各種形式的散料和流體物質或者進行刮碾加工。這種共同工作原理已經證實對于處理巧克力、混合物和填料是特別有利的。
[0004]用于混合工具的現有技術是犁鏵葉片，如同通過DE-PS 1276986已知的那樣。這些混合工具這樣設置在滾筒里面，使得不可能發生產品分布在混合工具與滾筒內表面之間的縫隙里面。這一點在混合工具上通過一個與離心機構的圓周方向相反敞開的釋放角實現。為了滿足這個規定，可以使混合工具的底壁回縮，或者使底壁相應地傾斜或者使混合工具本身傾斜地變化調整，由此使混合工具含有刮擦滾筒內壁的、清潔的功能。對于純粹的混合工具這樣做是沒有影響的，因為不會對工具所要完成的實際混合效果產生不利影響。
[0005]用于混合工具的現有技術同樣還有鏟拋葉片。這種混合工具是鐮刀形的、與軸線的橫向傾斜的、直的且扁平的片狀葉片，并具有與滾筒內壁連續的、相同的和盡可能微小的距離，其中最貼近滾筒內壁的葉片棱邊按照邏輯必需是橢圓的曲線。
[0006]這種混合工具這樣設置在滾筒里面，使產品在混合工具與滾筒內表面之間的縫隙里面被吸入、擠壓或刮碾，而且被混合器向前推進，還可能產生楔擠作用。換言之，不形成刮碾縫隙，并由此只能產生微少的原料結構變化。
[0007]也已知有刮碾工具，它們也能夠施加更多地刮碾的混合作用。這種工具在其整個長度上(在工具的回轉方向上看去)在前端部位貫通地比在后端部位貫通地具有更大的相對于槽內表面的距離，這起到吸入原料的作用。但是在這種工具中混合作用是微小的。
[0008]此外由DE-A-4344995已知一個結構，它如下地改進了一個混合工具、例如公知的犁鏵葉片，除了混合過程以外還促使原料結構變化。為此使混合工具(在混合工具的回轉方向上看去)在前端部位比在后端部位更遠地與滾筒內表面間隔。
[0009]這一點對于想要的產品中產生顯著的產品楔擠，并且首先是在縫隙中被捕獲的產品(尤其由于在變得更窄的縫隙中，由此變得更大的刮碾面積)在極大的負荷時幾乎不再可能避開擠壓，這對于懸浮物可能導致對于固體含量的磨碎效應。由此產生的極大摩擦可能導致產品的局部過熱，這可能是不期望的。
[0010]由GB702,175已知一個混合器，其中以雙側犁鏵葉片形式構成的混合工具葉片的尖端(在回轉方向上看去)位于前面并且從槽內壁上刮去要被混合的原料。
[0011]DE I 082 576 A描述了一個對流混合機構，其中在支承臂上成角度地設置攪拌葉片。支承臂類似劍式地構成并與攪拌軸的軸線處于這樣的角度，使得支承臂表面的輸送方向與攪拌葉片的輸送方向相反。
[0012]在DE-A-19636989中公開了另一刮碾和混合工具，其特征在于
[0013]a)刮碾/混合工具在工具支架的徑向外側面上具有至少一個鐮刀和羹匙形的刮碾/鏟拋葉片，
[0014]b)刮碾-鏟拋葉片從其鐮刀尖端到其末端看去以彎曲角(α)弧形地相對于刮碾/鏟拋葉片的縱軸線彎曲，其中
[0015]c)在刮碾/鏟拋葉片的外表面上的切線與在槽內表面上的切線形成另一角度(γ )，由此使槽內表面與刮碾/鏟拋葉片的外表面之間的距離從鐮刀尖端看去是增加的，并且其中
[0016]d)刮碾/鏟拋葉片的縱軸線與軸的軸線形成一個安裝角(β)，并且
[0017]e)在刮碾/鏟拋葉片上羹匙形的部分在旋轉方向上與鐮刀形尖端的旋轉方向相反。
【發明內容】
[0018]本發明的目的是，如下地改進一個混合工具、例如已知的鏟拋葉片，除了混合過程以外還在要被處理的產品中促進原料結構變化(刮碾工具)，并且在相同的步驟中除了刮碾過程以外還可以實現顯著的混合作用。
[0019]在此改進的重要目的是，以最佳的混合效率有助于既不傷害到產品也最高效地改變原料結構，并且這樣構成工具，使得對于隨工藝時間變化的產品流變、產品結構和產品稠性，總是提供至少一個匹配于與時間有關的產品結構的、最佳構成的刮碾縫隙段，作為刮碾縫隙整個長度的一部分供使用。此外要使產品不受到局部過熱，對于懸浮物還要產生作用于固體組分上的磨碎效應。
[0020]按照本發明這個目的，尤其對按照DE-A-19636989的工具的改進方案，通過一個用于糖果工業中的巧克力物質、復合物質和填料物質的刮碾/混合工具得以實現，該刮碾/混合工具設置軸上，所述軸位于至少部分為圓柱形的槽中并與之同軸且旋轉支承。所述刮碾/混合工具與所述軸通過工具支架形成轉子結構。該刮碾/混合工具包括刮碾/鏟拋葉片和至少一個臂，它直線地、傾斜地變化調整和/或彎曲。
[0021]所述刮碾/鏟拋葉片可以是平面或彎曲的，它可以是鐮刀形的或者具有平板的形狀。這個平板例如可以具有多邊形、矩形或梯形的外輪廓。
[0022]所述臂可以裝配在工具支架上或者與工具支架一體地構成。該工具支架本身可以固定在軸上，可以由環形的固定部件構成，尤其適合于裝配在具有圓形橫截面的軸上。
[0023]也可以在一個軸上安置多個刮碾/混合工具或者可以使至少一個刮碾/混合工具與一個或多個其它工具、例如壁刮刀一起安置在一個軸上。
[0024]所述工具具有至少一個孔。
[0025]試驗已經證實，在工具中的孔具有附加的積極的技術特性，即在干燥相態中更好的流動性和在液態中在產品膜上的附加反應表面，尤其在巧克力精煉和液化過程中。所述工具在混合過程中也提供附加的優點，使組分更好地混合。在本發明的優選結構中，在臂里面、在臂之間和/或在臂與刮碾/鏟拋葉片之間設有至少一個孔。在最后所述的情況下使孔一側由壁限制、另一側由刮碾/鏟拋葉片限制。
[0026]在工具旋轉時沒有進入到刮碾/鏟拋葉片與槽內壁之間、而是保留在刮碾/鏟拋葉片內部的要被加工的物質組分，至少部分地穿過所述孔被導引，并且在穿過時得到加工、尤其是刮碾、膨脹和/或混合。
[0027]在這種情況下也增強每轉加工的物質，因為提高了所加工物質的物質流量。
[0028]所述孔與軸的距離越大，孔的速度就越高并且越強化加工。因此所述孔優選設置在徑向上遠離軸線的臂部位里面。
[0029]在本發明的優選結構中在刮碾/鏟拋葉片中設有至少一個孔。
[0030]在這種情況下，在工具旋轉時沒有進入到刮碾/鏟拋葉片與槽內壁之間、而是在徑向上觀察保留在刮碾/鏟拋葉片內部的要被加工的部分物質至少部分地穿過孔導引并由此處于加工。
[0031]但是另一方面也可以使至少一部分(進入到刮碾/混合工具與槽內壁之間的縫隙里面的)物質再通過孔脫離這個縫隙。在此所述物質更少被劇烈擠壓或刮碾，并得到更合適的處理。
[0032]根據如何設計工具形狀，例如根據刮碾/鏟拋葉片的斜度或者根據縫隙間距或者根據刮碾/混合工具與槽內壁之間的縫隙間距變化并根據工具旋轉方向超過以前的這種或另一種效應。
[0033]因此所述工具也可以首先在一個方向上、然后在另一方向上旋轉，并且首先增強地、然后輕緩地或者反之地處理物質。
[0034]所述工具可以這樣構成，使它一方面起到壁刮刀的作用，另一方面同時或緊接著、例如在旋轉方向反向時處理物質、尤其刮碾、膨脹和/或混合。
[0035]所述孔可以具有任意的幾何形狀。它最好是多角形的、尤其是三角形和/或圓形的。如果所述孔安置在葉片里面，則外輪廓優選基本跟隨葉片的輪廓。在三角形葉片面積上孔面積也同樣是基本上三角形的。
[0036]如果所述臂彎曲地構成，則優選至少一個側腿同樣直角地相對于軸線設置。在工具旋轉時這個側腿聚集原料并且導引到開孔。
[0037]位于彎曲的臂里面的孔優選設置在拐彎處，如果工具在彎曲打開角的方向上旋轉的時，會在那里聚集要被處理的物質。
[0038]在本發明的有利結構中所述橫截面積在旋轉方向上和/或相反的旋轉方向上變窄和/或擴大，由此優選使至少一個孔的進入面積與排出面積不同大小。
[0039]在材料厚度足夠大時開孔的橫截面積這樣變化，使開孔具有變窄或擴大的漏斗形狀并且根據旋轉方向導致原料在開孔內部的膨脹流或擠壓流。
[0040]所述橫截面積也可以首先變窄，然后再擴大或者反之。
[0041]所述工具可以在臂部位中具有開孔并且在葉片中具有附加開孔。也可以在葉片中設有多個開孔。根據各個孔的橫截面積并且根據橫截面積的總和，或多或少增強地處理物質。
[0042]在本發明的有利結構中按照本發明的刮碾/混合工具具有一個孔，它適合于容納一個嵌件。該嵌件可以沒有孔或具有至少一個孔。優選可以由使用者從不同的嵌件中選擇并且這樣配備工具，使它對于確定的要被處理的物質和/或對于確定的處理過程是特別適合的。
[0043]備選地也可以由使用者從工具中選擇，它們在開孔的布置、結構和/或數量上是不同的，使用者根據要被加工的物質和/或加工過程將工具裝配在軸上。
[0044]按照本發明的刮碾/混合工具優選具有鐮刀形的、在橫截面中最好圓弧形彎曲的、在縱向上最好直線的刮碾/鏟拋葉片，它們以1-45°的角度傾斜于軸線地在滾筒中旋轉，其中彎曲角在刮碾/鏟拋葉片的橫截面中從鐮刀尖端開始向后最好總是變大，由此使刮碾/鏟拋葉片向后形成幾乎平行于槽內表面的旋轉的羹匙形表面并且通過加大彎曲角使刮碾/鏟拋葉片外圍與槽內壁的距離