[发明专利]一种软冰激淋机的搅拌轴的设计

说明书

技术领域:

本发明属于食品机械工业,涉及冰淇淋机械中软冰淇淋机的搅拌轴的设计制造技术.

技术背景:

搅拌轴(行业中也称之为搅拌器或搅龙)是冰淇淋设备的关键部件,冰淇淋的重要质量指标-----膨胀率、细腻度、抗融性（较高的膨胀率和优良的细腻度能大幅提高冰淇淋的抗融性）都与搅拌轴的设计有至关重要的关系。尤其是对于软冰淇淋机来说，出产的速度，每份冰淇淋的连续性，都和搅拌轴的设计有关。由于软冰淇淋机的出料推力来之于搅拌轴，因此软冰淇淋机的搅拌轴在结构上都具有螺旋输送的构造。现有的软冰淇淋机的搅拌轴的设计比较成熟的有以下二大类：

1 尼龙搅拌轴（见图1），该技术把搅拌轴注塑成一个尼龙的螺旋体，该螺旋体即起到搅拌和推料的作用.

优点：结构简单，成本低.

缺点：换热效果差，膨胀率和细腻度都比较差，尼龙的热涨冷缩的特性容易造成机械故障。该技术在普通软冰淇淋机中应用较多.

2 由螺旋推进条并且在螺旋条中间有偏心轴（偏心轴的作用是：偏心轴是固定不旋转的，在螺旋条旋转过程中增加搅拌力）的搅拌轴，由于主体是不锈钢材料制作的，所以行业里也称之为金属轴。金属轴的设计目前有以下几种类型：

（1）带刮刀的金属轴，该设计在螺旋条的一个螺旋导程中间安装了一个刀片，在较长的搅拌轴上会180度错向安装第二把刀片（见图2）.

     优点：刮刀在搅拌轴旋转过程中是紧贴着制冷筒的筒壁走的，换热的效果最好，有刮刀的搅拌轴能最大程度的提高冰淇淋产品的膨化率和细腻度.

     缺点：由于刮刀有一定的宽度，在运转中刮刀的背部会产生一个浆料的真空带，无形中会减少制冷筒和浆料的热交换面积，为了不降低制冷的换热效果，因此在一个圆周面上一般设计一把刀片，由此而造成搅拌轴的运行不平稳，尤其是冰淇淋过硬的时候，容易造成机器损坏。刀片容易磨损，另外制造螺旋条的成本较高.

      （2）嵌尼龙条的搅拌轴，该设计有二条金属的螺旋条，呈对称分布，在螺旋条外面嵌有特殊尼龙嵌条，该嵌条紧贴制冷筒的筒壁，起到刮刀的作用（见图3）.

     优点：具有换热效果好，冰淇淋的膨胀率高，细腻度好，运转平稳.

     缺点： 嵌条在螺旋条的密合中会有间隙，该间隙不利于清洗，造成卫生隐患；磨损后的嵌条换装难度较大，需要专业人员实施.

       （3）纯螺旋条的搅拌轴，该设计由二根对称的金属螺旋条，直接在制冷筒内旋转，通过控制二条螺旋条组成的螺旋体的外圆和制冷筒内圆的精度，一定程度上也达到了刮刀的效果.

优点：冰淇淋的膨胀率高，细腻度好，运转平稳，没有刮刀磨损的问题。使用寿命长.

缺点：由于不是紧贴着制冷筒壁，搅拌轴和制冷筒内壁有一定的间隙，形成筒内壁上有一层冰淇淋的“隔热膜”，换热效果一般；制造安装精度要求较高，一旦旋转副磨损，对搅拌轴和制冷筒均会造成大的损害.

在所有现有的金属搅拌轴中使用的偏心轴设计是直棒型和环型或者二者组合（见图4）。

发明内容

本发明的目的是为了寻求一种软冰淇淋机的搅拌轴的设计，该设计需要保留并扩大现有软冰淇淋机搅拌轴优点，摒弃现有搅拌轴的缺点。尤其是对于小型软冰淇淋机来说，其制冷筒的长度短，螺旋体也短，在冰淇淋凝结后就显现为推力不够。为了达到上述目的和解决小型软冰淇淋机的推力不够的问题，本发明的解决方案是：

一种软冰淇淋机的搅拌轴的设计

其特征在于：1设计一个间断刃的刮刀（见图5），搅拌轴上180度方向错位一个刀刃安装二把该刮刀；2 设计一个变外圆的螺旋条，二条对称形成一个变外圆的螺旋体（见图6）。设计一个带螺旋叶片的偏心轴（见图7）。

本发明的设计技术具有以下优点：

     1  二把间断刃的刮刀既能最大限度的减少刮刀对换热面积的减少，又能解决了一片刮刀的平稳性问题，同时对浆料的充分搅拌有提升作用.

     2  二条变外圆的螺旋条组成的螺旋体为安装二把刮刀创造了条件，并且使搅拌轴的出料推力最大化。在搅拌轴长度确定的情况下，螺旋条的导程愈大推力愈小，变外圆的设计使得在安装二把刮刀的情况下，螺旋条的导程最小化，也就是实际使用中推力最大化（这点对小型软冰淇淋机尤为重要）.

     3  带叶片的偏心轴也是为小型软冰淇淋机专门设计的。借用螺旋体的旋转力，固定不转的偏心螺旋叶片既起到增加搅拌力的作用又起到增加了冰淇淋料的推力作用（偏心轴的螺旋叶片的螺旋方向和螺旋体的螺旋方向相反）。