УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК B02C19/22 

Изобретение относится к технике измельчения и может быть использовано для тонкого измельчения продуктов, проявляющих вязкопластичные свойства, например кофе, какао-бобы, орехи, овощи и фрукты.

Известно устройство для измельчения сыпучих материалов, содержащее рабочую камеру, внутри которой размещен измельчающий орган в виде тороидно-винтовой спирали, один конец которой укреплен на валу электродвигателя, а другой под загрузочным бункером на соосно установленной с ним втулке [1]
Однако это устройство практически не приемлемо для тонкого измельчения продуктов, склонных к налипанию и обладающих развитыми адгезионными и когезионными свойствами. Невозможно также осуществлять измельчение материалов, исходный размер кусков которого больше величины зазора между витками спирали.

Известно устройство для измельчения сыпучего материала, состоящее из помольной камеры с загрузочным и разгрузочным устройствами, внутри которой на узлах крепления размещен дугообразно изогнутый рабочий орган в виде винтовой спирали, одним концом связанный с приводом и снабженной раздавливающим органом, выполненным в виде конусообразного валка с криволинейной поверхностью [2]
Это устройство позволяет измельчать материалы с размером зерен больше зазора между витков спирали, однако пригодно только для материалов, имеющих капиллярно-пористую структуру и небольшую прочность, т.е. легкохрупких, неналипающих и неслипаемых материалов. При измельчении пищевых продуктов, таких как кофе, орехи, в которых присутствует жировая фракция и в силу этого склонных к налипанию, смятию и замазыванию выступов и щелей, механизм раздавливания совершенно непригоден и не позволяет достичь требуемого качества готового продукта и приемлемой производительности. Даже при выполнении различных канавок на раздавливающем ролике вязкопластичные материалы очень быстро заполняют их и процесс практически прекращается.

Задачей предлагаемого изобретения является интенсификация процесса измельчения, которая позволяет расширить технологическое применение устройства, повысить его производительность и качество готового продукта при обработке вязкопластичных материалов, склонных к налипанию.

Задача решается тем, что устройство для измельчения преимущественно пищевых продуктов, содержащее помольную камеру с загрузочным и разгрузочным устройствами, внутри которой на узлах крепления размещен рабочий орган в виде дугообразно изогнутой винтовой спирали, одним концом связанный с приводом и снабженный предызмельчителем, смонтированным в его полости, а другим концом на полой оси дополнительной опоры, согласно изобретению предызмельчитель выполнен в виде криволинейного ножа полосового профиля с внешней заостренной кромкой.

В устройстве для измельчения предызмельчитель выполнен из упругого материала.

Криволинейный нож выполнен в виде по крайней мере одной арки, закрепленной концами на узле крепления.

Арки выполнены различной высоты.

Криволинейный нож выполнен в виде свитой на ребро конической спирали.

Криволинейный нож выполнен из нескольких полос, образующих в поперечном сечении звезду по крайней мере с двумя лучами.

Рабочий орган снабжен по крайней мере одной коаксиально расположенной дополнительной спиралью с плотным прилеганием витков между собой.

Профиль криволинейного ножа выполнен по дуге окружности с радиусом, равным либо меньшим радиуса внутренней спирали в зоне максимального раскрытия витков.

Выполнение предызмельчителя в виде криволинейного ножа из полосового профиля существенно расширяет технологическую применимость устройства и позволяет обрабатывать пластичные, вязкоупругие материалы. Это достигается как за счет исключения забивания режущих кромок ножей, так и за счет наложения дополнительных упругих колебаний на процесс резания, что существенно повышает интенсивность этого процесса. Упругость ножей предызмельчителя также способствует хорошей вибрационно-центробежной очистке его плоскостей, исключению поломки при попадании недробимых включений.

Арочный профиль ножа наиболее приспособлен к самоустановке в массе материала и обладает максимумом рабочего пространства. Увеличение числа зон резания может быть достигнуто путем установки нескольких арок как в одной плоскости, так и разнесенных по угловой координате. При выполнении арок разной высоты срез осуществляется сразу по нескольким плоскостям, т.е. осуществляется многослойное резание. Выполнение криволинейного ножа в виде конической полосовой спирали позволяет осуществлять одновременное резание и транспортирование продуктов измельчения вдоль оси рабочего органа, что обеспечивает более равномерное распределение материала по зонам обработки рабочего органа. Выполнение ножа из полос, образующих в поперечном сечении звезду, позволяет использовать предлагаемое устройство для обработки материалов, проявляющих хрупкопластические свойства. Такая конструкция обладает большей жесткостью и способна преодолевать большие напряжения среза. В этом же случае целесообразно снабжать рабочий орган дополнительной спиралью с плотным прилеганием витков между собой. Изгибная жесткость рабочего органа сильно повышается, что обеспечивает хорошую опорную поверхность для заклинивания материала и его измельчение.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство для измельчения; на фиг.2 криволинейный нож, образующий в поперечном сечении звезду; на фиг.3 криволинейный нож, выполненный в виде арки; на фиг.4 криволинейный нож, выполненный в виде разновысоких арок; на фиг.5 криволинейный нож, выполненный в виде конической спирали.

Устройство для измельчения содержит помольную камеру 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 устройствами, внутри которой размещен рабочий орган 4, который может быть снабжен дополнительной спиралью 5, смонтированной на узлах 6 и 7 крепления, установленных на приводном валу 8 и на полой оси 9 дополнительной опоры 10. На узле 6 крепления смонтирован криволинейный нож 11. Привод осуществляется от электродвигателя 12.

Устройство для измельчения работает следующим образом.

Исходный материал через загрузочное устройство 2 и полую ось 9 загружается внутрь рабочего органа 4, где криволинейным ножом 11 предварительно измельчается до размеров фракций, меньших величины зазора между витками рабочего органа 4. Дальнейший домол осуществляется путем сдвига и сжатия между витками рабочего органа 4. Готовый продукт по кольцевому пространству между рабочим органом 4 и камерой 1 выгружается через устройство 3.

Изобретение относится к технике измельчения продуктов, проявляющих вязкопластичные свойства. Устройство содержит помольную камеру 1 с загрузочным 2 и разгрузочным устройствами, внутри которой размещен рабочий орган 4 в виде дугообразно изогнутой винтовой спирали, один конец которой соединен с приводом. В полости спирали смонтирован предызмельчитель, выполненный в виде криволинейного ножа 11 полосового профиля с внешней заостренной кромкой. Предызмельчитель может быть выполнен из упругого материала и в виде арки, закрепленной концами на узле крепления с приводом. Нож может быть выполнен в виде конической спирали или составлен из нескольких полос. Рабочий орган может быть снабжен дополнительной спиралью с плотным прилеганием витков. Профиль ножа может быть выполнен по дуге окружности. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ преимущественно пищевых продуктов, содержащее помольную окамеру с загрузочным и разгрузочным патрубками, в которой размещен рабочий орган в виде дугообразно-изогнутой винтовой спирали, один конец которой соединен с приводом и имеет предызмельчитель, смонтированный в полости спирали, отличающееся тем, что предызмельчитель выполнен в виде криволинейного ножа полосового профиля с внешней заостренной кромкой. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предызмельчитель выполнен из упругого материала. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что нож выполнен в виде по крайней мере одной арки, закрепленной своими концами на узле крепления с приводом. 4. Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что арки выполнены различной высоты. 5. Устройство по пп.1-4, отличающееся тем, что нож выполнен в виде конической спирали. 6. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что нож составлен из нескольких полос, имеющих в поперечном сечении по крайней мере два луча. 7. Устройство по пп.1-6, отличающееся тем, что рабочий орган снабжен по крайней мере одной коаксиально расположенной дополнительной спиралью с плотным прилеганием витков. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что профиль ножа выполнен по дуге окружности, радиус которой равен или меньше радиуса внутренней спирали в зоне максимального раскрытия витков.