[发明专利]双锥式泵送装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种泵送装置。特别地，本发明涉及一种用于食品加工的双锥式泵送装置，该双锥式泵送装置用于混合和搅拌液体产品，该液体产品包括含有颗粒的液体产品。更特别地，本发明涉及用于在加工/处理容器内混合和搅拌的双锥式泵送装置。

背景技术

在食品加工工业中采用基于旋转的中空圆锥体的构思而构造的混合-搅拌装置是已知的，在该旋转的中空圆锥体中，液体在中空圆锥体的外侧和内侧上加速。然而，由于包含有液体产品在中空圆锥体的内侧上的流动，因而存在颗粒尺寸的限制，该限制制约了这些混合-搅拌装置的实际应用。实际上，这些类型的混合-搅拌装置主要用于粉碎或超微粉碎(micronization)。

旋转圆锥体或圆锥形表面的主题在文献中是广泛已知的。例如，Bruin，S.发表在1969年的化学工程科学24上的“Velocity Distribution in a Liquid Film Flowing over a Rotating Conical Surface(在旋转圆锥形表面上流动的液膜的速度分布)”的第1647-1654页。在离心力的影响下，沿着旋转圆锥体的表面的流动使得液体加速；基本上，液体从截头圆锥体的小基底流向大基底。液体沿圆锥形表面的加速度与圆锥形表面的几何形状、旋转速度和液体流动特性有关。作为泵、脱气装置、液位控制器的旋转圆锥体的工业应用同样是已知的，如在Henderson,M.H.的2011年9月15日的美国专利申请2011/0219853A1“Hollow Cone Degassing(中空圆锥体脱气)”中所描述的。

市售的混合装置基于旋转圆锥体的物理学原理运行/工作。例如，在Burton,L.的美国专利3170638和美国专利3170639中描述了一种混合和粉碎头。所述专利描述了双锥的几何形状，其中，两个圆锥体均为中空体；即，液体在中空圆锥体的两个面(即外表面和内表面)上加速。一实施例公开了一种插入在两个圆锥体的大基底之间的隔件(即隔圈)，其特征在于，具有沿所述件的高度延伸的细长开口。在另一实施例中，存在有插入在两个圆锥体的大基底之间的平盘；盘的周边可开有槽部或由多个延伸的齿部形成；或者甚至该齿部可呈具有旋转锯片性质的锯齿状。并且因而存在另一实施例，在该实施例中以一角度倾斜的叶片安装在中空圆锥体内以增大该装置的泵送能力(pumping capacity)。

从泵送能力的角度来看，目前市场上提供的旋转双锥式装置具有在可穿过中空圆锥体的颗粒尺寸方面的限制；沿着圆锥体的外表面所夹带的颗粒并不受其尺寸的限制。

在P.J.等人的美国专利5407271中描述了一种一体式的旋转混合器和分散器头。该混合器和分散器头具有圆柱形几何形状的旋转混合室，该混合室安装有叶轮叶片，所述叶轮叶片具有位于混合室外部的端部用以将液体引入混合室中并且将液体通过形成在混合室的壁中的多个竖直的细长开口引出混合室。类似地，在Korstvedt,H.O.的美国专利申请2002/0118597A1中公开了一种具有轴向流的混合头。该混合头具有圆柱形几何形状的旋转混合筛(mixing screen)，该混合筛可安装有多个进给元件，所述多个进给元件安装在所述筛的端部处；这些进给元件可具有不同的形状，包括平的和圆锥形的形状。进给元件包括在相对于纵向轴线的锐角处形成多个开口，使得在旋转时，进给元件在旋转筛内引起沿轴向方向的液体流动。在和Korstvedt的专利中所描述的混合装置的特征在于全部为内部流动，但该内部流动不能兼用于对颗粒的处理。实际上，这些装置为主要用于粉碎或超微粉碎而非仅仅用于泵送的工具。

因此，存在对双锥式泵送装置的需求，该双锥式泵送装置设计成提供液体产品流，并且使得它们能兼用于混合含有颗粒的液体产品。此外，存在对在混合-搅拌方面具有大泵送作用而非具体的粉碎-超微粉碎作用的双锥式泵送装置的需求。因此，本发明的目的是提供一种双锥式泵送装置，该双锥式泵送装置旨在解决上述问题或至少提供满足这些需求的有用的替代方案。

发明内容

在第一方面，本发明涉及双锥式泵送装置，该双锥式泵送装置包括两个圆锥体和与驱动装置连接的轴向轴，所述两个圆锥体轴向对称地布置成使得所述两个圆锥体的大基底(彼此)贴靠并且可绕着轴线旋转。在一特定的优选设计中，双锥式泵送装置包括平盘和至少两个旋转叶片，并且其中，两个圆锥体布置成使得两个圆锥体的大基底搁置在平盘的相对的面上；并且叶片对称地位于平盘的相对的侧上；平盘和叶片均可与两个圆锥体一同旋转。已经发现的是，这种设计在旋转时可在加工容器的内部产生大得惊人的泵送作用。