專利名稱：帶有軋碎板的混合機的制作方法
帶有乳碎板的混合機本發(fā)明涉及對物料，特別是對巧克力物料進行混合和揉捏的裝置，以及用于對物料，特別是對巧克力物料進行混合和揉捏的方法。在尤其是油脂物料，例如巧克力的生產(chǎn)和加工過程中，首先將物料組分彼此混合，并且在攪拌時以及必要情況下在揉捏時，使基質(zhì)物料變得均勻且可塑。在所述物料的組分中包括固態(tài)和/或液態(tài)組分，也即例如可可粉、顆粒狀的砂糖或奶粉之類的干燥組分、液體和/或膏狀物。例如，在出版物DE1782585、EP565887和DE19637098中公開了用于混合的裝置，所述裝置具有帶有傳動軸的容器，其中，在軸上布置了工具，尤其是混合_、均勻化_、剪切_、刮削_、和/或傳輸工具。用于混合的裝置通常帶有具有內(nèi)壁的容器，所述內(nèi)壁至少部分地仿制旋轉(zhuǎn)體的外 表面。在此尤其為圓柱形外殼。然而所述內(nèi)壁也可以相當(dāng)于圓錐體，例如錐體。那么，旋轉(zhuǎn)工具可以沿容器內(nèi)壁的大部分刮削?；旌虾腿嗄笸ǔＴ趲в袃蓚€軸線平行旋轉(zhuǎn)的軸的雙缸柱槽中進行。優(yōu)選地，所述容器，或者說旋轉(zhuǎn)體的軸線和軸被水平布置。然而所述容器也可以被傾斜或者甚至垂直布置，從而使所述物料借助于重力沿容器軸線被推動。帶有基本上水平布置的軸的混合機在以下被稱為臥式混合機。通常，用于物料裝填的容器在上部區(qū)域中具有填料口，而在容器的最低點上布置了出料口。在所述混合機中，利用工具將物料繞軸周圍推動。在臥式混合機中，利用工具將物料在上升方向上提升，一旦到達(dá)上方則從工具上脫落，并因重力從工具和軸之間的間隙穿過下落到容器內(nèi)壁的下方部分上，在該處其又被工具接納。此時，混合物料的組分，并且使所述物料均勻化。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于提供一種裝置和方法，利用所述裝置和方法可以有效進行混合-和/或揉捏過程，并且可以將加工過的物料更好且更快地提供給隨后的工序。所述目的是通過對物料、特別是巧克力物料進行混合和揉捏的裝置來實現(xiàn)的。所述裝置根據(jù)需要包括優(yōu)選水平布置的帶有內(nèi)壁的容器，所述內(nèi)壁至少部分地，尤其為其表面積的50-90%，更尤其為60-85%，進一步尤其為70-80%仿制旋轉(zhuǎn)體的外表面，尤其是圓柱形外殼。此外，所述裝置還包括布置在容器內(nèi)的軸，確切來說優(yōu)選為一個軸，在所述軸上至少帶有一個緊固于其上的工具。優(yōu)選剪切工具應(yīng)用于混合和揉捏。與例如在巧克力攪拌揉捏機中所應(yīng)用的刮削工具不同，所述工具與容器壁間的距離更大，并且由此實現(xiàn)了物料在工具和壁之間的剪切。本發(fā)明在所述容器內(nèi)布置了至少一個、尤其平整的軋碎板，所述軋碎板在軸向方向上、優(yōu)選在工具或容器的整個軸向長度上延伸。優(yōu)選地，所述軋碎板被平行于軸布置。特別的，所述軋碎板位于旋轉(zhuǎn)體外表面之外和/或之內(nèi)。也就是說，所述軋碎板不是旋轉(zhuǎn)體外壁的一部分，尤其不是具有旋轉(zhuǎn)體輪廓的容器內(nèi)壁的一部分。在這種裝置中，不只是物料的組分可以運動，并由此被混合。在根據(jù)本發(fā)明的軋碎板上，整塊物料或其部分可以經(jīng)歷頂鍛，所述頂鍛為物料下落到容器內(nèi)的下方部分上時發(fā)生的碰撞。所述物料可以這樣經(jīng)受揉捏。當(dāng)所述軋碎板布置在旋轉(zhuǎn)體之內(nèi)時，循環(huán)的工具的路徑必須繞軋碎板被迂回引導(dǎo)，所述工具可以因此例如由偏心安裝的軸線驅(qū)動，和/或被彈性地支撐。在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方案中，所述軸與旋轉(zhuǎn)體的軸線共軸布置。這在固定的工具的應(yīng)用中意味著，所述軋碎板被布置在旋轉(zhuǎn)體之外。所述軋碎板利用旋轉(zhuǎn)體的切面在旋轉(zhuǎn)體和軋碎板之間的接合部以小于90°的角度被鎖閉。 優(yōu)選地，所述軋碎板在水平定位的容器中被垂直布置，從而使其平面垂線指向水平線。在軋碎板上離心旋轉(zhuǎn)的物料可以因重力從軋碎板上滑出或下落。為了有助于揉捏效果，所述容器有利地為經(jīng)工具加速的物料、尤其是自內(nèi)壁切向加速的物料的空軌道、尤其是拋物線軌道提供了空隙。所述軋碎板從而可以這樣布置，使得物料通過空軌道的空隙在所述板上拋出。優(yōu)選地，所述容器的內(nèi)腔經(jīng)旋轉(zhuǎn)體向外拓寬，從而形成分離棱邊，物料自所述分離棱邊相對于旋轉(zhuǎn)體的截面被切向加速。所述空軌道的空隙位于大體上水平布置的混合機的上半部，從而使被加速的物料大致沿拋物線穿過。在合適的初速度下，所述物料可以隨后沖撞在軋碎板上。優(yōu)選地，斷裂棱邊和軋碎板之間的距離不大于旋轉(zhuǎn)體的直徑。所述空隙可以由此規(guī)定，即所述容器具有大體上平行于軸線布置的帶有至少一個凸臺面的頸狀孔。此外，所述孔可以用于容器的裝填和/或通風(fēng)和/或清潔和/或工具的更換。此外，所述目的還通過混合機、尤其是如上所述的混合機來實現(xiàn)，所述混合機由以下組成根據(jù)需要優(yōu)選水平布置的容器，該容器帶有至少部分筒狀的內(nèi)壁、帶有軸、確切來說優(yōu)選帶有一個軸、和至少一個緊固在軸上的工具、尤其是刮削工具，其中，本發(fā)明所述容器具有平行于旋轉(zhuǎn)體軸線布置的帶有至少一個凸臺面的頸狀孔，所述頸狀孔大體上延伸穿過容器的整個長度。在臥式混合機中布置在容器上半部的孔可以單面用于容器的裝填和/或通風(fēng)和/或清潔和/或工具的更換。其還可以為在混合機中被加速的物料的軌道提供空隙優(yōu)選地，所述孔的至少一個凸臺面構(gòu)成了軋碎板。所述頸狀孔還可以被這樣構(gòu)造，即其具有兩個各自構(gòu)成了軋碎板的凸臺面，從而使所述物料在工具的兩個旋轉(zhuǎn)方向上都可以相對于軋碎板離心旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，當(dāng)容器根據(jù)需要被水平布置時，所述軋碎板被垂直定向。所述徑向走向的孔的孔徑角，即軸心(wellenachse)和斷裂棱邊一邊之間的連接線與軸心與容器壁和軋碎板的接合部之間的連接線之間的角，這樣選擇角度，使得對于待混合物料的寬頻譜來說，一方面使物料不會從混合機中濺出，另一方面能達(dá)到軋碎板上。優(yōu)選地，所述孔徑角小于120°，優(yōu)選地，尤其在單軸裝置中小于90°，進一步優(yōu)選小于60°。護板、尤其是活蓋能被規(guī)定用于所述孔。在本發(fā)明的一個有利的實施方案中，所述工具采用螺旋給料機。所述螺旋給料機一方面將物料移至旋轉(zhuǎn)體中，并使其相對于軋碎板離心旋轉(zhuǎn)，另一方面將物料在穿過攪拌機的軸向上推進。該傳輸方向可以隨旋轉(zhuǎn)方向的逆轉(zhuǎn)而逆轉(zhuǎn)，從而使得所述物料可以隨旋轉(zhuǎn)方向的變換而沿軸向往復(fù)運動。在本發(fā)明的另一個有利的實施方案中，所述裝置具有用于軸和工具的轉(zhuǎn)動速度的速度控制器和/或速度調(diào)節(jié)器。特別地，所述調(diào)節(jié)器和/或控制器用于使軌道或拋物線軌道與物料的性質(zhì)相匹配，所述物料例如給定了組成、份額、密度、濃度等等。通過對速度的調(diào)整，可以在給定的軋碎板布置下致力于，使所述物料一方面不會從容器中飛濺出來，且另一方面使物料的大部分撞在軋碎板上。此外，當(dāng)物料從內(nèi)壁上剝落時，取決于軸的轉(zhuǎn)數(shù)和物料性質(zhì)的切線速度位于合適的數(shù)值范圍內(nèi)。所述必要速度、或者說轉(zhuǎn)數(shù)可以通過常規(guī)實驗簡便測得?？蛇x地，所述軋碎板可以可變化地來配置，例如所述軋碎板的位置可以移動，和/或高度和/或板尺寸是可變的，和/或整個軋碎板是可更換的，這取決于裝填的物料和可調(diào) 整的速度所需的操作板(AuftrittsfIaeche)?？蛇x地,所述物料的軌道還可以利用輔助組件、例如可推入的閘板被限制。此外，基于本發(fā)明的目的還通過對油脂物料、尤其是巧克力物料進行混合和揉捏的裝置來實現(xiàn)，尤其如上所述，優(yōu)選地，所述裝置根據(jù)需要由以下組成至少帶有部分筒狀內(nèi)壁的水平放置的容器，所述容器具有軸和至少一個緊固在其上的工具。此處，其尤其是剪切工具。本發(fā)明規(guī)定，在軸上安裝了兩個對流的螺旋給料機或?qū)α鞯穆菪o料機部件，優(yōu)選地，所述螺旋給料機至少部分重疊。優(yōu)選地，所述給料機在容器的排出口附近重疊，所述排出口可以位于容器的中心。特別地，所述螺旋給料機或螺旋給料機構(gòu)件這樣實施，使得其同時可以作為剪切工具發(fā)揮作用。那么，所述軸傳動僅可以在一個方向上進行，并且所述物料通過右旋的-或左旋的螺旋給料機在與規(guī)定相反的方向上推進。具有一個旋轉(zhuǎn)方向的螺旋給料機可以共同實施，或者作為單獨構(gòu)件而存在。所述單獨構(gòu)件是螺旋給料機各個部分。它們可以彼此間隔開。所述單獨構(gòu)件的假想連接線可以具有貫穿螺旋給料機的形狀。優(yōu)選地，在所述排出口附近、例如在容器中心重疊對流的螺旋給料機被這樣布置，使得物料被推進重疊區(qū)域中。優(yōu)選地，所述容器的排出口位于此處，從而能致力于徹底的排空。此外，在所述軸上至少布置了一個增強混合效果的攪拌槳。所述攪拌槳可以比工具短，因為在較低轉(zhuǎn)動速度下，攪拌起主要作用，在低速時，離心力的影響與重力相比要小，并且物料主要位于容器的下半部。在一個有利的實施方案中，所述裝置具有溫控裝置，利用所述溫控裝置可以對容器和/或內(nèi)壁和/或裝填的物料進行加熱和/或冷卻。這在巧克力加工是是尤其有效的，所述加工一開始加熱，用以使物料熔化，在其后的階段里，當(dāng)機械能被引入物料中之后，如有必要的話還要對其進行冷卻。有利地，巧克力物料在溫度為35°C至50°C時被加工。此外，基于本發(fā)明的目的還通過對油脂物料、尤其是巧克力物料進行混合和揉捏的方法來實現(xiàn)，其中，尤其如上所述，所述物料在混合機中利用工具、特別是刮削工具相對于軋碎板離心旋轉(zhuǎn)。通過離心旋轉(zhuǎn)過程以及在沖撞在軋碎板上時的頂鍛，所述物料經(jīng)受了揉捏過程。該揉捏過程是通過利用工具對物料的加工而進行的，在該過程中，例如剪切力對物料發(fā)揮作用，或者物料因重力自上落下，因為充分利用了在離心旋轉(zhuǎn)方向上的速度分量、特別是切線速度。
在臥式混合機中，所述物料在軸的旋轉(zhuǎn)時經(jīng)歷了兩種頂鍛，一種是在沖撞到軋碎板上時，一種是在下落到容器的底面上時。這樣，所述物料被非常有效地揉捏。因為每個旋轉(zhuǎn)比頂鍛發(fā)生得更多，并且因為該頂鍛發(fā)生在多個方向上，因此大多得到了膏狀物料的折疊，這進一步有利于揉捏過程。在本方法的一個有利的實施方案中，所述物料在帶有至少具有部分筒狀內(nèi)壁的容器的混合機中、尤其是臥式混合機中相對于筒狀內(nèi)壁切向離心旋轉(zhuǎn)。那么，在到達(dá)軋碎板之前，所述物料穿過傾斜拋射的軌道。在所述布置中，所述轉(zhuǎn)動速度可以優(yōu)化地與容器中的情況、優(yōu)選物料的性質(zhì)相匹配，從而使物料的大部分以較高的速度沖撞到軋碎板上，并且在此處經(jīng)歷頂鍛。在本發(fā)明的一個有利的實施方案中，至少一個工具的速度被控制或調(diào)節(jié)，尤其是使軌道或拋物線軌道與物料的性質(zhì)、例如組成、分量、密度、濃度、溫度以及其他相匹配。優(yōu)選地，根據(jù)所述物料的配方依經(jīng)驗確定合適的轉(zhuǎn)數(shù)。優(yōu)選地，所述物料在臥式混合機中首先以第一速度運動，其中，物料的組分基本上被混合。所述物料繼而以第二速度運動，其中，物料相對于軋碎板離心旋轉(zhuǎn)，并且基本上被揉捏。優(yōu)選地，所述速度取決于產(chǎn)品被如此調(diào)整，從而使理論沖擊點位于軋碎板的中心。所述過程、或者說混合物的質(zhì)量可以借助于轉(zhuǎn)矩傳感和/或功率傳感來調(diào)節(jié)。此外，所述物料可以在加工期間被調(diào)溫。以下，結(jié)合附圖
以實施方案對本發(fā)明進行詳細(xì)闡述，其示出了圖I根據(jù)本發(fā)明裝置的示意性剖面圖；圖2根據(jù)本發(fā)明裝置的俯視圖；圖3帶有第一和第二工具的軸的俯視圖。圖I示出了本發(fā)明用于混合和揉捏的裝置I的示意性剖面圖。示出的臥式混合機I具有帶有內(nèi)壁3的容器2，所述內(nèi)壁至少部分相當(dāng)于圓柱形外殼4.所述容器具有頸狀孔5。所述孔5的側(cè)壁6被構(gòu)造為凸臺面7a，所述凸臺面作為軋碎板8而發(fā)揮作用。該軋碎板被置于所述圓柱形外殼4之外。在示出的實施例中，所述軋碎板8被布置在垂直線上?？蛇x地，所述軋碎板可以以與水平線呈45°至90°的較小角度而被鎖閉。與軋碎板8相向而立的孔5的凸臺面7b利用配備的閘板9來優(yōu)化。所述閘板避免了熱量自常規(guī)溫控容器2中的逸出，以及物料的濺出。所述閘板9可以是裝置I的固定組件，或者是可拆卸的。在此情況下，閘板9可以例如被取下以進行清洗，或者視待加工物料所需而根本不被使用。在示出的實施例中，所述混合機I被單軸混合設(shè)備驅(qū)動，其中，所述軸11被與圓柱形外殼4共軸布置。所述混合設(shè)備由兩個或多個螺旋給料機10組成，所述螺旋給料機10利用軸11沿內(nèi)壁3被驅(qū)動。所述螺旋給料機10將未在附圖中示出的物料反復(fù)推進混合機I中，并且將其剪切到壁上。在足夠高的轉(zhuǎn)數(shù)下，所述物料的離心力大于重力。在此情況下，F(xiàn)_DE_ZAm=Dk n2/g大于I (其中，Dk為容器的內(nèi)徑，η為混合設(shè)備的轉(zhuǎn)數(shù)且g為重力加速度)。所述閘板9被如此布置，從而在頸狀孔5的內(nèi)部為經(jīng)工具加速的物料的空軌道提供了空隙15。當(dāng)所述物料到達(dá)孔5處的分離棱邊16時，其開始遵循傾斜小室的軌道，其中，物料在切線方向12上具有初速度。當(dāng)所述初速度足夠大時，這取決于軸的轉(zhuǎn)動速度和物料的性質(zhì)，那么所述物料將相對于軋碎板8離心旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)所述物料沖撞到軋碎板8上時被頂鍛，并且繼而在下落和重復(fù)時被折疊。所述物料通過這種方式經(jīng)歷揉捏過程。所述速度被這樣取決于產(chǎn)品而調(diào)整，從而使理論沖擊點位于凸臺面7的高度上，所述高度大致相當(dāng)于容器2的半徑，優(yōu)選容器半徑的一半，進一步優(yōu)選容器半徑的四分之
O當(dāng)所述調(diào)整的沖擊點過低時，可能會使物料的過大顆粒根本不會沖撞到凸臺面上，而是留在容器體內(nèi)。那么，這部分就不會在軋碎板8上頂鍛。所述物料在沖撞到軋碎板上之后，因重力向下落在容器2上，并且被螺旋給料機10重新容納且牽引。圖2示出了本發(fā)明臥式混合機I的俯視圖。在所述軸11上安裝了兩個右旋-和左旋的螺旋給料機10，所述螺旋給料機在容器中心19、也即排出口 18的區(qū)域中重疊。所述給料機10將物料推進容器中心19中，這導(dǎo)致了干凈的清空。優(yōu)選地，螺旋給料機10的螺距大約為O. 6倍的容器長度。所述給料機具有矩形橫截面。所述頸狀孔5平行于旋轉(zhuǎn)體的軸線17幾乎穿過混合機I的整個長度14而延伸。圖3示出了帶有第一和第二工具10、13的軸11的俯視圖。除螺旋給料機10之外，還可以在所述軸11上安裝傾斜放置的攪拌槳13。
權(quán)利要求
1.一種對物料、特別是對巧克力物料進行混合和揉捏的裝置， -優(yōu)選地，具有帶有內(nèi)壁(3)的水平布置的容器(2)， -其中，所述容器的內(nèi)壁(3)至少部分地、優(yōu)選為其表面積的60-90%，仿制旋轉(zhuǎn)體的外表面，尤其是圓柱形外殼(4)， -并且?guī)в休S(11)，準(zhǔn)確講尤其是一個軸(11)，以及至少一個緊固在軸上的工具(10、13)，尤其是剪切工具， 其特征在于， 在所述容器(2)中布置了至少一個軋碎板(8)，尤其是平整的軋碎板，所述軋碎板沿軸向延伸，并且其尤其位于旋轉(zhuǎn)體外表面之外和/或之內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述軸(11)與旋轉(zhuǎn)體的軸線共軸布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，其特征在于， 所述容器(2 )為通過工具(10、13 )加速的物料、尤其沿內(nèi)壁(3 )切向加速的物料的空軌道、尤其是拋物線軌道提供了空隙(15 )。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述容器(2)具有平行于旋轉(zhuǎn)體的軸線(17)布置的帶有至少一個凸臺面(7a、7b)的頸狀孔(5)。
5.尤其根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的對物料、特別是對巧克力物料進行混合和揉捏的裝置，所述裝置由以下組成 優(yōu)選水平布置的容器(2)，所述容器帶有至少部分筒狀的內(nèi)壁(3)，帶有軸(11)、確切來說尤其是一個軸(11)，和至少一個緊固在軸上的工具(10、13)、尤其是剪切工具，其特征在于， 所述容器具有平行于圓柱形外殼軸線(17)布置的帶有至少一個凸臺面(7a、7b)的頸狀孔(5)，其中，所述孔(5)延伸穿過基本上容器(2)的整個長度(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，所述孔的至少一個凸臺面(7a、7b)構(gòu)成了軋碎板(8)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于， 所述工具是螺旋給料機(10)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于， 所述裝置具有用于軸的轉(zhuǎn)動速度的速度控制器和/或速度調(diào)節(jié)器，尤其用以使軌道或拋物線軌道與物料的性質(zhì)相匹配。
9.尤其根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的對油脂物料、特別是對巧克力物料進行混合和揉捏的裝置，所述裝置由以下組成 優(yōu)選水平布置的容器(2)，所述容器帶有至少部分筒狀的內(nèi)壁(3)，帶有軸(11)、確切講尤其是一個軸(11 )，和至少一個緊固在軸上的工具(10、13)、尤其是剪切工具，其特征在于，在所述軸上安裝了兩個對流的螺旋給料機(10)或?qū)α鞯穆菪o料機(10)的部件，其優(yōu)選、至少部分重疊，優(yōu)選位于容器的排出口附近。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在所述軸上至少布置了一個攪拌槳(13)。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于， 所述裝置具有用于加熱和/或冷卻容器和/或其內(nèi)壁和/或物料的溫控裝置。
12.—種對物料進行混合和揉捏的方法，其特征在于， 所述物料在用于混合和揉捏的裝置、尤其是根據(jù)權(quán)利要求I至11所述的裝置中被至少一個工具(10、13)、尤其是剪切工具相對于軋碎板(8)離心旋轉(zhuǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述物料在用于混合和揉捏的、具有至少帶有部分筒狀的內(nèi)壁(3)的容器(2)的裝置、特別是臥式混合機中，相對于筒狀的內(nèi)壁(3)切向加速，并且在其沖撞到所述軋碎板(8)上之前穿過傾斜拋射的軌道。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，至少一個工具(10、13)的速度被控制或調(diào)節(jié)，尤其用以使軌道或拋物線軌道與物料的性質(zhì)相匹配。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項所述的方法，其特征在于，所述物料在臥式混合機中首先以第一速度運動，其中，所述物料的組分基本上被混合，繼而物料以第二速度運動，其中，所述物料相對于軋碎板(8)離心旋轉(zhuǎn)并且基本上被揉捏。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項所述的方法，其特征在于，所述物料在加工過程中被調(diào)溫。
全文摘要
本申請涉及用于對物料、尤其是巧克力物料進行混合和揉捏的裝置(1)，以及對物料、特別是巧克力物料進行混合和揉捏的方法。所述裝置包括帶有內(nèi)壁(3)的容器(2)，所述內(nèi)壁至少部分仿制旋轉(zhuǎn)體的外表面，以及軸(11)和至少一個緊固在軸上的工具(10、13)。在所述容器(2)中布置了至少一個、尤其平整的軋碎板(8)，所述軋碎板沿軸向延伸。
文檔編號B01F15/00GK102711974SQ201180006440
公開日2012年10月3日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者B·施密特, D·多利克, M·哈特西克爾, P·布朗, R·柯尼希, W·布雷克 申請人:布勒股份公司