(57)【要約】  本発明は、コンテナ（１０）内の液体及び／又はペーストを攪拌する攪拌設備（１）であって、コンテナ（１０）外側に配置された作動手段（５）と、コンテナ（１０）内側に配置された、少なくとも２つのブレード（２）を含む攪拌手段（２，８，９）とを備えた攪拌設備に関する。前記攪拌手段（２，８，９）は、連結エレメント（３）によって前記作動手段（５）に回転可能に連結されており、この連結は、前記ブレード（２）の第１端部は、前記連結エレメント（３）の少なくとも１つの支承部（４）に可動に取り付けられるように行われている。前記連結エレメント（３）の回転中、前記ブレード（２）は、遠心力の影響により前記支承部（４）を中心として旋回可能である。さらに本発明は、前記攪拌設備（１）によって、コンテナ（１０）内の液体を攪拌する方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動手段（５）と、コンテナ（１０）内側に配置された、少なくとも２つのブレード（２）を含む攪拌手段（２，８，９）とを備えた、前記コンテナ（１０）内の液体及び／又はペーストを攪拌する攪拌設備（１）であって、前記攪拌手段（２，８，９）は、連結エレメント（３）によって前記作動手段（５）に回転可能に連結されており、この連結は、前記ブレード（２）の第１端部が、前記連結エレメント（３）の少なくとも１つの支承部（４）に可動に取り付けられているように行われている、攪拌設備（１）において、
前記連結エレメント（３）の回転中、前記ブレード（２）は、遠心力の影響により前記支承部（４）を中心として旋回可能であることを特徴とする、攪拌設備。
【請求項２】
前記攪拌手段は付加的な液体かき混ぜ手段（８，９）を有しており、該かき混ぜ手段は、前記ブレード（２）のうち少なくとも１つの第２端部に取り付けられている、請求項１記載の攪拌設備。
【請求項３】
前記液体かき混ぜ手段は、１つの自由端部を備えた少なくとも１つのサイドチェーン（８）を含んでいる、請求項２記載の攪拌設備。
【請求項４】
前記液体かき混ぜ手段は、２つの前記ブレード（２）の第２の端部にルーズに接続された少なくとも１つの中央チェーン（９）を含んでいる、請求項２又は３記載の攪拌設備。
【請求項５】
前記ブレード（２）の少なくとも１つは、その長手方向で延びる少なくとも１つの羽根（６）を有しており、該羽根は、特に、異なる形状及び／又はサイズの羽根と交換可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の攪拌設備。
【請求項６】
前記ブレード（２）は長さ調節可能であって、特に前記ブレード（２）は、引き離したり押し合わせたりすることができる少なくとも２つの部分から成っている、請求項１から５までのいずれか１項記載の攪拌設備。
【請求項７】
前記連結エレメント（３）は、前記ブレード（２）の最大旋回角度（α）を制限する少なくとも１つの当接部材（１２）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の攪拌設備。
【請求項８】
前記ブレード（２）は異なる形状及び／又は長さのブレードと交換可能である、請求項１から７までのいずれか１項記載の攪拌設備。
【請求項９】
支持体（７）、特に、キャリアパレット状の支持体を有しており、特に、パレット搬送装置により、操作位置内へ及び操作位置外へ攪拌設備（１）を移動させるために、前記作動手段（５）と攪拌手段（２，８，９）は前記支持体（７）に取り付けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の攪拌設備。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか１項記載の攪拌設備（１）によってコンテナ（１０）内の液体及び／又はペーストを攪拌する方法であって、以下のステップ、即ち、
前記攪拌設備（１）を前記コンテナ（１０）の開口部の上方に配置して、前記攪拌手段（２，８，９）のブレード（２）が、前記コンテナ開口の上方で懸吊されるようにするステップと、
前記攪拌手段（２，８，９）を前記開口から前記コンテナ（１０）内部へと降下させるステップと、
前記連結エレメント（３）が、懸吊されている前記ブレード（２）の回転を始動させるように、前記作動手段（５）を作動させるステップと、
前記回転を増大させて、遠心力が高まることにより、前記ブレード（２）に前記支承部（４）を中心とする旋回運動を開始させるステップと、
前記ブレード（２）が回転軸線（１１）に対する所定の旋回角度（α）に達すると回転速度を安定化させるステップとを有していることを特徴とする、
請求項１から９までのいずれか１項記載の攪拌設備（１）によってコンテナ（１０）内の液体及び／又はペーストを攪拌する方法。
【請求項１１】
前記旋回角度（α）を、前記連結エレメント（３）の一分あたりの回転数に応じて調節する、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記ブレード（２）が前記旋回角度（α）となるように旋回運動した際の、前記ブレード（２）の第２の端部間の距離が、所定の最大距離よりも小さくなるように、前記ブレード（２）の長さを調節する、請求項１０又は１１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体及び／又はペースト、特に食品産業に関する液体を混合する攪拌設備及び攪拌方法に関する。
【０００２】
背景技術
食品産業では、攪拌設備はとりわけ、飲料の製造中に使用される。飲料は多くの場合、複数の成分から成っており、この複数の成分は少なくとも１つの濃縮物と水、例えばフルーツシロップと水である。製造の最終段階において特に重要な製造ステップは、最終製品が均質であることを確認するためのものである。このステップは、既に完成した製品であって、しばらく貯蔵されてから消費者に届けられる製品の場合でも重要である。貯蔵中、混合液は、その成分の粘性や濃度が異なることにより均質性が変化することがある。液体が何の処置もなく単に瓶詰めにされた場合、結果としてそれぞれ異なる味や濃度等を有するだろう。従って液体を再度均質にする必要がある。これは、液体を再混合する攪拌設備を使用して行われる。通常、液体は５００又は１０００リットルの大きなコンテナに貯蔵される。これらのコンテナは典型的に、プラスチックから一体成形により形成されている。
【０００３】
液体の攪拌又は混合のために、モータによって回転される１つの支持ロッドを使用することと、この支持ロッドにプロペラタイプの少なくとも一対のブレードを取り付けることを提案する手段が公知である。これらの手段の欠点は、コンテナ内の製品水位が、ブレードの回転平面とほぼ同じ低さである場合、ブレードは回転中に「ばたつき」、好ましくない空気を製品に導入し、製品を再び不均質にする恐れがあることにある。
【０００４】
発明の開示
従って本発明の課題は、上記欠点を解消する改良された攪拌設備及び攪拌方法を提供することである。
【０００５】
この課題及び、記載中より明確に示されている本発明のさらなる課題を解決するために、コンテナ内の液体及び／又はペーストを攪拌する攪拌設備は、作動手段と、コンテナ内側に配置された攪拌手段とを有している。攪拌手段は少なくとも２つのブレードを有しており、これらのブレードは連結エレメントによって作動手段に回転可能に連結されている。連結は、ブレードの第１端部が、連結エレメントの少なくとも１つの支承部に可動に取り付けられるように行われる。連結エレメントの回転中、ブレードは、遠心力の影響により、支承部を中心として旋回可能である。
【０００６】
前記攪拌設備によってコンテナ内の液体及び／又はペーストを攪拌する方法は、以下のステップ、即ち、
前記攪拌設備をコンテナの開口部の上方に配置して、前記攪拌手段のブレードが、前記コンテナ開口の上方で懸吊されるようにするステップと、
前記攪拌手段を前記開口から前記コンテナ内部へと降下させるステップと、
前記連結エレメントが、懸吊されている前記ブレードの回転を始動させるように、前記作動手段を作動させるステップと、
前記回転を増大させて、遠心力が高まることにより、前記ブレードに前記支承部を中心とする旋回運動を開始させるステップと、
前記ブレードが回転軸線に対する所定の旋回角度に達すると回転速度を安定化させるステップとを有している。
【０００７】
本発明による攪拌設備及び攪拌方法の利点は、ブレードが常に、回転軸線に対して旋回角度内に位置しており、従って、コンテナ内側の液体水位に関係なく、ブレードは常に、少なくとも部分的に液体内に挿入されていることにある。換言すれば、ブレードは常に、液面に対して傾斜位置にある。これは、ブレードはその重力のため、液体の液面が位置している高さには持ち上がることができないという事実に基づくものである。さらに、液体の粘性及び／又は攪拌要求は、ブレードの最大回転速度を制限するので、ブレードの持ち上がり高さも制限されている。
【０００８】
本発明のより良い理解のために、次に図面につき本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による攪拌設備の構成をアイドリング位置で示した図である。
【図２】本発明による攪拌設備の構成を回転状態で示した図である。
【００１０】
発明の実施の形態
図１には、攪拌設備１の構成がアイドリング位置で示されている。アイドリング位置とは、回転が行われていないことを意味している。攪拌設備１は、例えばモータのような作動手段５と、支持部材７と、モータ５を攪拌手段に連結する連結エレメント３と、付加的な液体かき混ぜ手段８，９とを有している。攪拌手段は、支承部４を介して連結エレメント３に取り付けられた２つのブレード２を有しており、液体コンテナ１０の内側に配置されている。概略的にしか示されていない支承部４における支承はねじ等によって行われ、連結エレメント３をブレード２にルーズに連結する。モータは好ましくはコンテナの外部に配置されているが、コンテナの内部又は部分的にコンテナの内部に配置されていても良い。
【００１１】
ブレード２は角度計の形状を有しているが、異なる形及び／又はサイズを有していて良い。ブレード２は特に、攪拌設備を異なるサイズのコンテナにおける使用に対してより柔軟に対応するために、異なる形状及び／又はサイズのブレード２と置き換えることができる。
【００１２】
液体かき混ぜ手段８，９は、少なくとも１つのブレード２の第２の端部に取り付けられている。一般的には、液体かき混ぜ手段８，９は、１つの自由端部を有した少なくとも１つのサイドチェーン８及び／又は少なくとも１つの中央チェーン９を有しており、中央チェーン９は２つのブレード２の第２の端部を互いに離れられるようにルーズに接続している。図１の実施例では、かき混ぜ手段は２つのサイドチェーン８と１つの中央チェーン９とを有している。２つ以上のブレード２、例えば３つのブレード２が設けられている場合、中央チェーン９はそれぞれ２つのブレード２の間に取り付けられていて良く、これによりコンテナ１０の底部における攪拌効果が向上する。全てのチェーン８，９は適当な材料、好ましくは金属又はプラスチックから成っている。材料は、液体の濃度及び／又は粘性に応じて選択され、コンテナ１０の底部の引っ掻きを防止するために、液体コンテナ１０の材料よりも軟らかいものが好ましい。図１に示されているように、中央チェーン９は、回転中にブレード２が広がることができるように、ブレード２の第２の端部にルーズに連結されている。これについては、及び当接部材１２の目的については、図２につき詳しく説明する。また、リボン等のような別の液体かき混ぜ手段をブレード２に取り付けることもできる。
【００１３】
図２には、本発明による攪拌設備の構成が回転状態で示されている。図１のコンテナ１０は、見易さのためにここには図示されていない。図１の構成との唯一の相違点は、ブレード２に付加的な羽根６が配置されていることである。羽根６はブレード２の長手方向で延びている。１つの羽根６が１つだけのブレードに配置されていても、２つ以上の羽根６が設けられていても良い。羽根６は特に、異なる形状及び／又はサイズの羽根によって置き換えることができる。羽根６は、液体の攪拌作用を向上するのに有利である。羽根の形状及び／又はサイズは、例えば、液体の粘性、攪拌設備１で使用されるモータ５の要求回転速度及びパワーに応じて選択される。
【００１４】
次に、攪拌設備１の操作について説明する。
【００１５】
第１ステップでは、攪拌設備１をコンテナ１０の開口部の上方に配置して、攪拌手段のブレード２が、コンテナ開口の上方で自由にぶら下がっているようにする。
【００１６】
第２ステップでは、攪拌手段を開口からコンテナ１０内部へと降下させる。このステップでは、支持部材７の使用が特に有利であることがわかっている。コンテナの開口部は通常、比較的小さく、約１５ｃｍであるので、開口部又はブレード２の損傷を回避するために、コンテナ１０への攪拌手段の挿入には攪拌設備１の正確な操作が必要である。特に、モータ５と攪拌手段とが取り付けられる、キャリアパレットのような支持部材７を使用することにより、攪拌設備１は、特にパレット搬送装置により、操作位置内へと、かつ、操作位置から外へと簡単に移動される。
【００１７】
第３のステップでは、連結エレメント３が、自由にぶら下がっているブレード２の回転を始動させるように、モータ５が作動される。この回転は矢印Ａで図示されている。
【００１８】
第４ステップでは、回転が増大されて、その結果、遠心力が増大することにより、ブレード２は支承部４を中心として旋回運動を開始する。これは矢印Ｂで図示されている。
【００１９】
第５ステップでは、ブレード２が回転軸線１１に対して所定の旋回角度αに達すると回転速度が安定化される。
【００２０】
通常の解決手段の問題点は、コンテナ底面の形状のため、ブレード２が、コンテナ１０の底部へと降下できないことにある。コンテナは通常その底面に、補強リブや、その他様々な突起物を有している。従って、ブレード２を、これらの突起物によって干渉されないように配置することしかできない。その結果、コンテナ底面の近傍に位置する製品部分の攪拌効果は乏しいものとなってしまう。
【００２１】
本発明の有利な構成によれば、図１につき説明したかき混ぜ手段８，９を使用することによりこの問題が解決されている。ブレード２の上記加速プロセス中は、付加的な液体かき混ぜ手段８，９も遠心力を受けている。矢印Ｃで示されているようにサイドチェーン８は引き上げられ、ブレード２の引き上げの結果、中央チェーン９は矢印Ｄで示されているように引っ張られる。上述したように、中央チェーン９は、回転中にブレード２が上昇することができるように、ブレード２の第２の端部にルーズに連結されていなければならない。どの程度ルーズに中央チェーン９を取り付けるかは、ブレード２の最大旋回角度αに依存している。従って、中央チェーン９のチェーン長さは、少なくとも、ブレード２が最大旋回角度αまで上昇した際のブレード２の第２の端部間の距離でなければならない。好ましくは、中央チェーン９は、攪拌作用を高めるためにこの距離よりも長く設計されている。しかしながらこの構造の結果として、ブレード２の回転が予期せず早すぎて、回転中に壁に達するような場合にコンテナ壁及び／又はブレード２の損傷を回避する安全部材として、中央チェーン９を最大旋回角度αの制限のために利用することもできる。
【００２２】
ブレード２は好ましくは長さ調節可能である。ブレード２は好ましくは少なくとも２つの部分から成っており、これらの部分は引き離したり押し合わせたりすることができる。ブレード長さが調節できることは、あらゆる種類のコンテナにおける操作のために便利なことである。例えば、コンテナ１０の幅が深さよりも大きい場合、ブレード２はコンテナ１０の深さに合わせるために短くすることができ、ブレード２がコンテナ１０の壁に接触することなしに回転速度を上げることができる。コンテナ１０の深さが幅よりも大きい場合にはブレード２は、コンテナ１０の底面領域に到達するために長くすることができるが、最大回転速度は制限されなければならない。
【００２３】
典型的に約４０回転／分である回転速度の制限は、既に言及した中央チェーン９の適当な長さの選択とは異なる手段で行われて良い。既に言及した構成とは異なり、攪拌手段用の中央チェーン９が設けられていない場合、連結エレメント３は、ブレード２の最大旋回角度αを制限するために少なくとも１つの当接部材１２を有していて良い。加速中、ブレード２は持ち上げられ、場合によっては当接部材１２に当接し、それ以上、持ち上げられないようになる。特に、当接部材１２は、例えば摺動可能に設計することにより、最大旋回角度αの調節を可能にするように形成することもできる。最大旋回角度αは、連結エレメント３の回転数に応じて調節することもできる。
【００２４】
回転速度制限の別の方法は、コントローラによるモータスピードの制御である。これについては公知であるので、ここではこれ以上説明しない。
【００２５】
攪拌設備１により、混合液を完全に攪拌することにより混合液の品質を向上させることができる。同時に、攪拌設備１は、種々様々なサイズのコンテナで使用することができるので、汎用性がある。攪拌される所定の液体の最良の形態を得るために、パラメータの幾つかを調整することも可能である。
【００２６】
ここでは本発明の有利な実施例を示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、以下の請求の範囲内で種々様々な構成が可能であることは明白である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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