УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ ПРОДУКТОВ
GRINDING DEVICE FOR GRINDABLE PRODUCTS

Настоящее изобретение относится к устройству для измельчения твердых продуктов, например, сухих специй и трав, сушеных грибов, шоколада, кофе и т.д.
Известны различные типы измельчителей для перца или других специй. В этих устройствах измельчение происходит посредством трения между неподвижной и подвижной частями. На соответствующих контактных поверхностях двух частей расположены зубцы или заостренные выступы, предназначенные для измельчения продукта (например, зерен перца) трением. Упомянутые поверхности на деле не касаются друг друга, а размещены так, чтобы образовывать между ними зазор, который определяет конечную крупность измельчаемого продукта. Измельчение происходит путем поворота подвижной части относительно неподвижной, при этом продукт попадает между зубцами жернова и размалывается ими до нужной крупности.
Необходимость измельчения продуктов разного вида (например, различных специй, сушеных грибов, шоколада, кофе и т.д.) и часто неодинакового размера послужила стимулом к оптимизации профиля зубцов жерновов с целью исключить застревание более или менее крупных частиц между зубцами. Однако типы жерновов, которые представлены на рынке уже много лет, не позволяют менять крупность измельчения, что может быть желательно в определенных условиях приготовления пищи.
Европейский патент ЕР 1696775 В1 решает эту проблему путем использования жерновов, расстояние между рабочими поверхностями которых можно скорректировать путем осевого перемещения жернова по отношению к ответному жернову.
Однако на практике такое решение имеет некоторые недостатки. Известно, что после более или менее длительного использования скольжение жернова по отношению к ответному жернову становится труднее, пока он не фиксируется в одном из доступных положений.
Европейский патент ЕР 2510845 В1 того же Заявителя предлагает решение вышеупомянутой проблемы, состоящее в использовании эластичного материала для наружного корпуса измельчающего узла, предназначенного для зацепления с зубцами неподвижного жернова, которые уже в обязательном порядке выполнены из жесткого материала, чтобы обеспечить измельчение продукта.
Однако такое решение также имеет некоторые ограничения в использовании, особенно когда пыль или остатки продукта попадают между зубцами и пазами регулировочной системы и вызывают ее частичную или полную блокировку.
Настоящее изобретение решает проблемы предшествующего уровня техники и предлагает универсальное устройство для измельчения любых твердых продуктов с возможностью эффективной регулировки крупности измельченного продукта.
Такой результат достигается с помощью устройства для измельчения по формуле изобретения, определения которой составляют неотъемлемую часть настоящего описания.
Особенности и преимущества устройства для измельчения согласно настоящему изобретению станут очевидными из описания некоторых предпочтительных вариантов исполнения изобретения, изложенных ниже в виде примера, не имеющего ограничительного характера, со ссылкой на приложенные чертежи, в которых:
фиг. 1 показывает боковой разрез устройства для измельчения согласно изобретению;
фиг. 2 показывает боковой разрез устройства на фиг. 1 в разобранном виде;
фиг. 3 показывает вид сверху устройства для измельчения согласно изобретению.
Со ссылкой на чертежи, устройство для измельчения согласно изобретению, обозначенное цифрой (1), содержит подвижный измельчающий узел (2), неподвижный измельчающий узел (3), предназначенные для зацепления с горловиной емкости (не показана) для измельчаемого продукта, как правило, специй, и крышку (4).
Подвижный измельчающий узел (2) содержит жернов (5) и корпус (6).
Жернов (5) содержит размольную головку, снабженную рабочей поверхностью (7).
Рабочая поверхность (7) содержит первый ряд (8) и второй ряд (9) рифления, причем второй ряд (9) рифления имеет шаг и высоту меньше, чем рифление в первом ряду (8). Кроме того, второй ряд (9) рифления в предпочтительном варианте покрывает только часть рабочей поверхности, расположенной ближе к основанию головки (верхний участок на фигурах).
В предпочтительном варианте исполнения изобретения по меньшей мере один из рядов рифления имеет ребра по существу спиралевидного профиля.
Основание головки жернова (5) имеет несквозные отверстия, которые изготовлены в одном или нескольких углублениях (12). Углубления проходят от корпуса жернова (5) в направлении, по существу параллельном оси X.
Корпус (6) содержит цилиндрический блок (10), расположенный вокруг оси X. В одном из вариантов исполнения наружная поверхность блока (10) выполнена с насечкой для усиления сцепления.
Блок (10) с одного конца сквозной, а ближе к противоположному концу закрыт дисковидной поверхностью (11).
Дисковидная поверхность (11) имеет ряд отверстий (12) для выгрузки измельченного продукта. Отверстия (13) имеют удлиненную продолговатую форму и расположены вдоль наружной окружности основания головки жернова (5). Такая форма предотвращает выход из устройства частиц продукта размером больше необходимого.
Один или несколько зубцов (14) расположены на внутренней стороне (11а) дисковидной поверхности (11), то есть стороне, обращенной к открытому концу блока (10). Количество зубцов (14) и углублений (12) жернова (5) одинаково, расположение и форма зубцов (4) выполнены так, чтобы обеспечивать зацепление с углублениями (12) (фиг. 1). Таким образом, жернов (5) может быть установлен внутри корпуса (6) так, чтобы обеспечить одновременное вращение их обоих вокруг оси X.
Дополнительно на внутренней стороне (11а) дисковидной поверхности (11) расположена круглая коронка (15). Круглая коронка (15) по существу имеет цилиндрическую форму и установлена вдоль оси X, то есть параллельно блоку (10), имеет меньший диаметр, чем блок (10), образуя, таким образом, кольцевой зазор (16) между внутренней поверхностью (10а) блока (10) и наружной поверхностью (15а) круглой коронки (15).
Наружная поверхность (15а) круглой коронки (15) содержит два или более (два в варианте исполнения, показанном на фигурах) кольцевых паза (17а) и (17b).
Крышка (4) содержит диск (18) с несколькими выступами (19) на поверхности. Выступы (19) расположены вдоль внутренней окружности относительно края диска (18) и в варианте исполнения, показанном на фигурах, имеют по существу прямоугольный профиль, хотя в других вариантах исполнения могут иметь профиль другой формы. Окружность, вдоль которой расположены выступы (19), имеет диаметр, который по существу соответствует внутреннему диаметру блока (10), что обеспечивает упор во внутреннюю поверхность (10а) последнего и надлежащую стабильность запирания.
Неподвижный измельчающий узел (3) содержит ответный жернов (20) и элемент (21) для соединения с емкостью измельчаемого продукта (не показана).
Ответный жернов (20) содержит цилиндрический корпус (22) с наружной поверхностью (22а) и внутренней поверхностью (22b).
Из внешней поверхности (22а) перпендикулярно выступает круглый фланец (23), образующий элемент связи с элементом (21).
Внутренняя поверхность (22b) ответного жернова (20) образует рабочую поверхность, на которой есть первый ряд (24) и второй ряд (25) рифления, расположенные относительно упомянутого первого ряда (8) и второго ряда (25) рифления жернова (5), соответственно. Рифление второго ряда (25) имеет шаг и высоту меньше, чем рифление в упомянутом первом ряду (24).
Рифление в предпочтительном варианте имеет зубчатый профиль, то есть ребра с наклонной и вертикальной стороной и остроконечной вершиной.
В предпочтительном варианте исполнения изобретения рабочая поверхность ответного жернова (20) имеет два сегмента в форме усеченного конуса, сходящихся к центру и образующих по существу поверхность в виде песочных часов, при этом первый из упомянутых сегментов образует первый ряд (24) рифления, а второй - второй ряд (25) рифления.
В любом случае, внутренний диаметр ответного жернова (20) таков, что образует зазор между собственной рабочей поверхностью и рабочей поверхностью жернова (5), обеспечивая попадание частиц измельчаемого продукта между зубцами и их выход через отверстия (13) после измельчения. Дополнительно, благодаря форме рабочей поверхности ответного жернова (20) в виде песочных часов зазор между первыми рядами (8) и (24) рифления жернова и ответного жернова имеет форму воронки и, следовательно, позволяет твердому продукту двигаться в зону измельчения и далее под действием силы тяжести по мере его измельчения до более мелких зерен.
Соединительный элемент (21) содержит открытый цилиндрический корпус (26), расположенный вдоль оси X, а также участок (27) для соединения с емкостью (не показана) для измельчаемого продукта и регулировочный участок (28).
Регулировочный участок (28) имеет диаметр меньше, чем соединительный участок (27), в силу чего образуется буртик (29) между упомянутыми участками (27) и (28). В частности, внутренний диаметр регулировочного участка (28) по существу соответствует наружному диаметру круглой коронки (15), обеспечивая взаимодействие с поверхностью последней.
Соединительный участок (27) содержит внутреннюю поверхность (27а), наружную поверхность (27b) и соединяющее ребро (27с) на открытом конце. На внутренней поверхности (27а) со стороны соединяющего ребра (27с) выполнен кольцевой выступ (30). Этот кольцевой выступ (30) обеспечивает стыковку и защелкивание соединительного элемента (21) с горловиной емкости для специй (не показана), которая, как правило, выполнена из стекла и имеет ответное гнездо для кольцевого выступа (30).
Также может использоваться система винтового крепления, для чего на внутренней поверхности (27а) соединительного элемента (21) и ответной поверхности горловины емкости предусматривается участок с резьбой. Первое решение является предпочтительным, поскольку позволяет избежать раскручивания устройства для измельчения и, следовательно, случайного отсоединения от емкости при вращении жернова в процессе работы.
Ступенька (31), используемая в качестве опорной поверхности для нижнего конца блока (10) корпуса (6), расположена на наружной поверхности (27b) соединительного участка (27) (фиг. 1).
Регулировочный участок (28) содержит наружную поверхность (28а), внутреннюю поверхность (28b) и соединяющее ребро (28с) на открытом конце. На внутренней поверхности (28b) расположен кольцевой выступ (32) со стороны соединяющего ребра (28с), при этом кольцевой выступ (32) имеет форму и размер, обеспечивающие зацепление с кольцевыми пазами (17а) и (17b) круглой коронки (15) корпуса (6).
Предпочтительно, чтобы и кольцевой выступ (32), и кольцевые пазы (17а) и (17b) имели скошенный профиль, обеспечивающий их взаимное зацепление и скольжение.
Внутренняя поверхность (28b) регулировочного участка (28) дополнительно содержит в точке соединения с соединительным участком (27) несколько зубцов (33) по окружности и ступеньку (34), которая образует фланец (23) ответного жернова (20) для контакта с опорной поверхностью. С другой стороны, одной из функций зубцов (33) является взаимодействие с наружной поверхностью (22а) ответного жернова (20), обеспечивающее удерживание в положении сцепления с соединительным элементом (21).
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, жернов (5) и ответный жернов (20) выполнены из по существу жесткого материала, предпочтительно из пластика, в то время как корпус (6) и соединительный элемент (21) выполнены из по существу эластичного материала, причем и в этом случае пластик является предпочтительным. Оптимальным жестким пластиком является полиацетальная смола (РОМ), а мягким пластиком - полипропилен (ПП). Таким образом, снижается риск заклинивания кольцевого выступа (32) со стенками кольцевых пазов (17а) и (17b) при скольжении даже в случае попадания пыли или мелких гранул продукта между ними.
Предлагаемое устройство для измельчения собирается в описанной ниже последовательности.
Жернов (5) соединяется с корпусом (6) путем блокировки зубцов (14) в соответствующих углублениях (12). Соединительный элемент (21) размещается так, чтобы обеспечить зацепление кольцевого выступа (32) с одним из кольцевых пазов (17а) и (17b). Наконец, ответный жернов (20) вставляется снизу и упирается в ступеньку (34).
Затем крышкой (4) устройство для измельчения закрывается.
После того, как устройство для измельчения собрано, подвижный измельчающий узел (2) охватывает ответный жернов (20), при этом корпус (6) расположен снаружи, и за него может браться пользователь устройства, а головка жернова (5) вставляется в центральное углубление ответного жернова (20).
Подвижный измельчающий узел (2), который объединяет жернов (5) с корпусом (6), как описано выше, может перемещаться в двух плоскостях: (i) вращение относительно ответного жернова, в силу чего происходит измельчение, и (ii) перемещение вдоль оси X со сменой различных положений, определяемых в зависимости от расположения и количества кольцевых пазов (17а) и (17b) на наружной поверхности (15а) круглой коронки (15). Осевое перемещение не является непрерывным, поскольку подразумевает зацепление кольцевого выступа (32) с кольцевыми пазами (17а), (17b) или пазами, расположенными далее.
Как правило, устройство предусматривает два или три кольцевых паза (17а), (17b).
Принцип работы предлагаемого устройства для измельчения описан ниже.
Когда емкость перевернута, зерна, к примеру, перца, попадают в пространство между рабочими поверхностями жернова (5) и ответного жернова (20). В этой зоне происходит первый этап измельчения путем вращения подвижного измельчающего узла (2) вокруг продольной оси X. Так, зерна попадают в канавки рядов (8) и (9) рифления жернова (5) и рядов (24) и (25) ответного жернова (20), где измельчаются трением. Крупность частиц измельчаемого продукта зависит от ширины зазора между двумя рабочими поверхностями, через который частично измельченные частицы под действием силы тяжести проходят до отверстий (13), что позволяет обеспечить все более тонкий помол.
Действительно, расстояние между рабочими поверхностями уменьшается между вторыми рядами (9) и (25), при этом количество канавок рифления увеличивается. Это позволяет обеспечить более тонкий помол продукта.
Как правило, вращательное движение измельчающего узла (2) вокруг оси X чередуется в направлении по часовой и против часовой стрелки. Если движение в одном направлении отвечает за измельчение, то движение в другом направлении позволяет извлечь частицы продукта из канавок рифления, после чего они под действием силы тяжести спускаются в следующую зону или выгружаются из устройства.
Как говорилось выше, расстояние между рабочими поверхностями определяет крупность измельченного продукта. Поэтому в предлагаемом устройстве для измельчения предусмотрены различные варианты регулировки, менять которые можно путем осевого перемещения подвижного измельчающего узла (2) относительно неподвижного измельчающего узла (3), при этом кольцевой выступ (32) вставляется в первый, второй или (при необходимости) последующие кольцевые пазы (17а), (17b). Таким образом изменяется расстояние между рабочими поверхностями.
Предлагаемое устройство для измельчения имеет несколько преимуществ.
Регулировка подвижного измельчающего узла (2) относительно ответного жернова (20) позволяет получить различную крупность одного и того же продукта, либо использовать один и тот же измельчающий узел для разных видов продуктов, например, сушеных фруктов или грибов, которые требуют разной крупности помола.
То, что жернов (5) и ответный жернов (20) выполнены из жесткого пластика, подходящего для размельчения, а корпус (6) и соединительный элемент (21) выполнены из мягкого пластика, является преимуществом, поскольку даже при увеличении сложности устройства осевое скольжение измельчающего узла (2) остается очень ровным и легче регулируется, при этом намного превосходит предыдущие версии исполнения, в которых эластичная и жесткая поверхности при взаимодействии в некоторых случаях (попадание пыли или мельчайших частиц продукта между взаимодействующими поверхностями) приводили к заеданию устройства.
Очевидно, что приведенное выше описание относится только к определенному варианту исполнения предлагаемого устройства для измельчения, и специалисты могут вносить необходимые изменения для использования устройства в других областях применения, не нарушая объем охраны настоящего изобретения.