于冷却和冷冻装置内用作表面刮擦器的传送螺杆制造方法及图纸

技术编号:951789 阅读:148 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于传送高粘度物质的传送螺杆以及具有这种传送螺杆的设备,该设备优选地用于生产冰激凌。所述螺杆具有多个螺纹段,其中,至少两个螺纹段从传送螺杆的入口端部处延伸,并且该两螺纹段的外边缘以距纵向轴线不同的径向距离延伸。这样,径向较短的螺纹段辅助传送所述物质的一部分,而不会影响整个物质,特别是不会影响冰层,该冰层利用一通流冷冻器内的传送螺杆而产生在冷冻缸的内壁上。将该物质冷却到零下15度或更低的温度,为挤压该物质用于成形做准备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于传送高粘度物质的传送螺杆以及具有这种传送螺杆的设备,该设备优选地用于生产冰激凌物质,且更具体地,用于如下的生产场合首先将形状为具有相当量空气的所谓混合物的材料冷却至典型零下5度的常规成形温度,然后再将其导引通过一个具有刮擦传送螺杆的通流冷冻器,其目的是将该物质冷却到零下15度或更低的温度,从而为挤压该物质形成用于包装和最后存放的最终冰激凌体做准备。
技术介绍
为此使用了通流冷冻器,在通流冷冻器的冷冻缸的内壁上形成有冰层,该冰层必须通过在冷冻缸内旋转同时将冰激凌物质强制传送(positiveconveyance)通过冷冻缸的传送螺杆刮除。不过,使用这种公知的用于进一步冷却的传送螺杆冷冻器的结果并不理想,这是因为,为了进行冰激凌物质的刮除以及传送,必须增加由于增加的刮擦、挤压以及泵送的电力——这将导致冰激凌物质内产生热量——而使冷冻器将变得低效的一定量电力。通过使用更低温度以使在冷冻缸的内壁上冻上冰来抵消这种热的产生,这样导致所形成冰层的变厚,使得又需要更多的电力以执行刮擦功能。以这种方式工作的通流冷冻器可以从文献DE-A-39 18 268和WO97/26800中获知,不过就通常的冰激凌而言其在实践中很少使用,因为已经发现该过程存在实质性问题。不过从原理层面上讲,这个过程十分具有吸引力,因为理想情况下可以直接成形并包装冰块以用于最终的存放,而不需要在包装站和最终存放之间传统地使用一个临时且昂贵的冷冻系统。而且,物质的强化冷却将可以得到改进的产品质量——特别使当生产较大块产品的时候。本专利技术的出发点是一种传统的通流冷冻器,其具有一个被驱动的刮擦传送螺杆,该传送螺杆的尺寸设计成用于进一步传送来自在前的传统通流冷冻器的物质,所述在前的传统冷冻器将物质冷却到大约零下5度。使用具有所谓100%膨化率(膨胀的程度)的标准冰激凌混合物,即加入液体混合物的空气容量与液体混合物容量的百分比;并且在后续的通流冷冻器中——其应该将来自第一通流冷冻器的冰激凌进一步冷却到约零下15度——使用约零下40度的汽化温度。冰激凌在后续的通流冷冻器中由于较低的温度而导致的较高粘度产生诸多问题。为驱动传送螺杆旋转必须使用的机械动力要比在前的冰激凌物质温度较高的通流冷冻器大的多,因而驱动传送螺杆的马达必须产生较大的扭矩。这些机械动力被转移到冰激凌物质内,因此冰激凌物质需要进一步冷却,并导致更大的冷却功耗,并且后续的通流冷冻器的容量受限。另外,后续通流冷冻器的入口压力必须高——为12-14巴的量级,以将冰激凌物质送入,这对在前的必须输送高压的通流冷冻器的管子、垫圈、应变等提出了很高的要求,并且降低了产品质量,因为高压造成冰激凌物质的融点降低,这样导致冰激凌物质内的冰晶发展,降低冰激凌的膨化率。另外,实验表明,每单位时间内后续通流冷冻器的流出量存在波动,这对于冰激凌物质的进一步的制造过程是不利的;并且,当冰激凌物质内产生较大气室时,膨化率从入口向出口降低。因此,本专利技术的一个目的是提供一种传送螺杆和一种具有这样的传送螺杆的传送装置,其可以通过使用较低的传送动力来传送高粘度的物质例如冰激凌物质。本专利技术的另一个目的是提供这样一种传送螺杆在入口端部处的入口吸力增加,从而可以降低进料压力。而且,本专利技术的一个目的是提供一种用于制造冰激凌的设备,其包括一个具有传送螺杆的通流冷冻器,与现有的具有传送螺杆的设备相比较,本专利技术所述设备利用减小了的传送动力来传送高粘度冰激凌物质。本专利技术的再另一个目的是提供这样一种设备,其中传送螺杆入口端部处的入口吸力增加,从而使得进料压力可以比现有设备要小。总的来说,本专利技术的一个目的是改进这样的传送螺杆和这样的设备的效率,并且削弱或消除上述一个或多个缺点。本专利技术提供了一种具有多个螺纹段的传送螺杆,至少两个螺纹段从传送螺杆的入口端部延伸,其中,所述两个螺纹段的外边缘以距纵向轴线不同的径向距离延伸。这样,径向较短的螺纹段辅助一部分物质的传送,而不会影响整个物质,尤其是不会影响冰层,该冰层通过一通流冷冻器内的传送螺杆而产生于所述冷冻缸的内壁上。已经表明,对于高粘度块状物的传送,这种传送螺杆使用的传送动力较之任一种现有的类型都要小。当用于将已经冷冻的冰激凌物质进一步冷却的通流冷冻器中时这种效果尤其明显,并且这种效果在传送其他高粘度物质时也很明显,其中所述物质所附着的缸体壁上存在抵抗传送该物质的阻力最高。该通流冷冻器实验所用的入口压力可以从以前的12-14巴降至4-6巴。从US 3 701 512,GB 2 262 905,US 6 132 075和US 5 141 326所述的挤压设备中可以知道具有若干螺纹段且其中一些径向延伸较短的传送螺杆,其中,这些螺纹段被设置在压缩或出口区域,具有完全另外一种效果,而非本专利技术所获得的效果。本专利技术其他目的以及其他优势的实现从下述说明中呈现。
技术实现思路
本专利技术涉及一种传送螺杆,其具有多个均绕纵向轴线沿一螺旋路径延伸的螺纹段,至少两个螺纹段从传送螺杆的入口端部延伸,其中,所述的两个螺纹段的外边缘以距所述纵向轴线不同的径向距离延伸。优选地,所述两螺纹段从传送螺杆大致相同的纵向位置延伸。优选地,一个或多个以距纵向轴线较小径向距离延伸的螺纹段从所述入口端部延伸并且沿所述传送螺杆延伸其整个长度的5%到65%,优选7%到50%。所述螺纹段通常被紧固到一个内闭合芯部上,该芯部可以呈柱形也可以呈其他形状例如截头圆锥形以改变切口横截面面积从而改变传送速度。最长的螺纹段的外边缘通常延伸至一个沿传送螺杆的纵向轴线恒定的半径,从而将传送螺杆安装在一个柱形腔内,但该半径也可以沿所述纵向轴线变化,从而将该传送螺杆例如安装在一个截头圆锥形腔内,用于以这种方式改变被传送物质在传送过程中与所述腔发生接触的表面的切口横截面面积以及表面面积。如果例如通过所述表面的热传递在传送螺杆的出口端附近增大,则后者是一优点。为了降低具有所述传送螺杆的传送设备所必需的入口压力,所述的至少两个螺纹段在传送螺杆的入口端部上延伸是有利的,这样使得径向较短的螺纹段——例如为较长螺纹段半径0.85-0.98倍——改进靠近入口端部的传送性能,从而增加了该传送设备的入口吸力。特别有利地,至少三个螺纹段在传送螺杆的入口端部上延伸,其中,所述至少三个螺纹段中的一个较之所述的至少两个其他螺纹段以距纵向轴线较大的径向距离延伸。所述的至少两个以距纵向轴线较小径向距离延伸的螺纹段在一优选实施例中从入口端部延伸,并且从入口端部开始延伸不同的纵向距离,从而使得由这些径向较短的螺纹段执行的辅助传送从入口端部逐渐减弱,并且在传送设备内某个距离处的物质混合将由此增加,结果是增加所述物质的均匀性。径向较短的螺纹段优选地执行粘度较低的较热冰激凌物质的传送,而当温度降低时,粘度较低的冰激凌物质从入口端部向出口端部的量减小,由此,由径向较短螺纹段传送的量减小。这些螺纹段从入口端部延伸的差异等于传送螺杆整个长度的8%到50%,优选从12%到40%,其中传送螺杆可以理解为与被传送物质接触的那部分螺杆。所述螺纹段在传送螺杆入口端部处的螺距相对大已被证明是有利的,即0.9到1.4,优选为1.1到1.3,这与这种传送螺杆通常为0.5到1的螺纹段螺距是不同的,其中,所述螺距为传送螺本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种传送螺杆(8),具有多个均沿绕纵向轴线的一螺旋路径延伸的螺纹段(13-20),至少两个螺纹段(13-16)从传送螺杆的一入口端部延伸,其中,这两个螺纹段(13-16)的外边缘以距所述纵向轴线不同的径向距离延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:亨里克古尔德曼拉斯穆森
申请(专利权)人:特绰拉瓦金融控股公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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