Gerät für Industrie und Haushalt zum Zerkleinern, Homogenisieren und Emulgieren Die vorliegende Erfindung betrifft ein in der In dustrie und im Haushalt verwendbares Gerät zum Zerkleinern, Homogenisieren und Emulgieren, insbe sondere zur Bearbeitung von Nahrungsmitteln.
Es gibt zahlreiche, diesen oder ähnlichen Zwek- ken dienende Vorrichtungen, die meistens aus zusam menarbeitender Reiss- und Schneidwerkzeugen be stehen, welche die Handarbeit z. B. in der Aufberei- tung von Nahrungsmitteln, Speisen, besonders auch Rohkost oder Diätnahrung in Kliniken sowie in der Nahrungsmittelindustrie erleichtern oder ersetzen sol len.
Derartige Industriegeräte bestehen meistens aus konzentrisch zueinander angeordneten, relativ gegen läufig rotierenden Gruppen von Messern, deren Schneiden das sie passierende Rohgut zerhacken und auf den gewünschten Feinheitsgrad bringen. Wenn aber zähes Rohgut, z. B. Fleisch, oder rohe Früchte und Gemüse bearbeitet werden sollen, so sind meist zu sätzliche Vorzerkleinerungsmaschinen oder Apparate erforderlich, so dass die Bearbeitung oft mehrstufig erfolgen muss und zeitraubend oder kompliziert wird. Manche dieser Apparate gefährden auch das sie be dienende Personal, z.
B. wenn reissende oder schnei dende Organe für die Hände des Personals leicht zu gänglich sind und gegebenenfalls sogar bei der Be dienung oder Befüllung der im Betrieb befindlichen Apparate die Hände oder Finger in die schneidenden oder reissenden Organe hineinziehen. Andererseits sind aber gewisse Intensitäten dieser Organe not wendig, um die erforderliche Arbeitsleistung zu er zielen.
Seit Anfang der fünfziger Jahre sind derartige Geräte bekannt, welche schon in einem Aggregat die erforderlichen Vorzerkieinerungsorgane in Form ei ner mit den eigentlichen Zerkleinerungsorganen in direkter Verbindung -stehenden Vorzerkleinerungs- stufe aufweisen. Diese Vorzerkleinerungsstufe besteht aus Verlängerungen, die an den freien Reiss- und Schneidorganen sitzen und z. B. innerhalb konzen trisch angeordneter, relativ gegenläufig rotierender oder stillstehender Scher- oder Prallorgane mit hoher Geschwindigkeit umlaufen.
Wenn die genannten äus- seren Statororgane ziemlich weit in Umfangsrichtung voneinander entfernt sind, ist die Möglichkeit gege ben, dass die das Gerät bedienende Person (z. B. beim Entfernen eines harten, den Umlauf des inneren Ro tors blockierenden Körpers) mit den Fingern in den Bereich der rotierenden Messer gerät und sich da durch u. U. verletzt.
Durch die Erfindung werden die besagten Nach teile beseitigt und gleichzeitig vielfach höhere Leistun gen gegenüber bekannten Apparaten erzielt. Dies wird mit einem in der Industrie und im Haushalt ver- wendbarere Gerät, bei dem innerhalb eines mit kon zentrisch angeordneten, im wesentlichen axial ver laufenden Zerkleinerungsorganen versehenen Stators ein mit wenigstens einem im wesentlichen ebenfalls axial verlaufenden, im Betrieb einen zentralen Zufüh rungsraum umschreibenden Zerkleinerungsorgan ver- sehener Rotor umläuft, durch die Kombination fol gender Merkmale erreicht:
a) mindestens ein Rotororgan weist ein wenig stens annähernd in der Ebene des Eintrittsquer schnittes des Zuführungsraumes liegendes und sich radial gegen dessen Zentrum erstreckendes Schneid werkzeug auf, b) die Statororgane sind als Teile eines das Be rühren der Rotororgane verhindernden Schutzman tels ausgebildet.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert, und zwar zeigen: Fig. 1 ein mit einem bisher üblichen Stator ver- sehenes Gerät und Fig. 2 einen als Schutzmantel ausgebildeten Sta- tor, der bei Verwendung anstelle des in Fig. 1 gezeig ten Stators das erfindungsgemässe Gerät ergibt.
Das in Fig.l dargestellte Gerät weist eine von einem nicht gezeigten Motor angetriebene, aus rost freiem Metall bestehende Welle 1 auf, die von einem an seinem unteren Ende verdickten Kunststoffrohr 2 umgeben ist. An der Unterseite des verdickten Endes des Kunststoffrohres 2, in welchem die Welle 1 in jeder bekannten Weise gelagert und gegebenenfalls abgedichtet sein kann, ist der aus mehreren Zerklei nerungsorganen 3 bestehende Stator mittels Schrau ben 4 abnehmbar befestigt.
Die konzentrisch ange ordneten, im wesentlichen axial verlaufenden Stator- organe 3 (von denen in der Zeichnung nur zwei dar gestellt sind) divergieren leicht an ihren freien Enden; sie liegen also auf einem gedachten Kegelstumpfman- tel. Innerhalb des Stators befindet sich der mittels einer Hutmutter 5 am unteren Ende der Welle 1 dreh steif befestigte Rotor; dieser weist zwei im wesentli chen ebenfalls axial verlaufende Zerkleinerungsor gane 6, 6' auf, die bei laufendem Rotor einen zentra len Zuführungsraum 7 für das zu bearbeitende Gut umschreiben.
Das Zerkleinerungsorgan 6' weist ein messerartiges, radial nach innen gerichtetes Schneid werkzeug 6" auf, welches annähernd in der Ebene des Eintrittsquerschnittes des Zuführungsraumes 7 liegt. Dieses Schneidwerkzeug erstreckt sich nicht ganz bis zum Zentrum des Zuführungsraumes 7, um das in den letzteren einströmende Rohgut sicher er fassen zu können.
Beim Betrieb des Gerätes spielen sich gleichzeitig mehrere Vorgänge ab, welche wie folgt beschrieben werden können: 1. Das am Zerkleinerungsorgan 6' des Rotors sitzende oder befestigte und sich gegen das Zentrum des Zuführungsraumes 7 radial ausdehnende Schneid werkzeug 6", welches annähernd in der Ebene des Eintrittsquerschnittes für das Rohgut liegt, zerstük- kelt bzw. zerschneidet bei seiner schnellen Rotation um das Zentrum des Einlassquerschnittes das Roh gut, wenn dieses z. B. klumpige Zusammenballungen oder andersartige Agglomerate enthält.
2. Da gleichzeitig das sich bereits im Zuführungs raum 7 des Gerätes befindliche Gut durch die be schleunigenden Rotororgane 6, 6' gegen die in einem konzentrischen Ring um sie herum angeordneten Statororgane 3 geschleudert wird, erfolgt infolge des je nach Bedarf zweckentsprechend geringen radialen Abstandes der Statororgane 3 von den Rotororganen 6,
6' ein mehr oder weniger heftiges Zerprallen des Gutes an den Statororganen 3 und ein Hindurch schleudern durch die Durchlässe zwischen den Stator- organen 3.
Je nach dem gewünschten Endzustand des bear beiteten Gutes können die koaxialen Rotororgane 6, 6' undfoder Statororgane 3 angeschärft oder mit Prall flächen versehen sein.
Die Wirkung des Gerätes kann ausserdem noch durch die Zahl der Rotororgane 6, 6', der Statororgane 3 und der Schneidwerkzeuge 6" in gewünschtem Sinne (beispielsweise hinsichtlich der Prallfrequenz) beeinflusst werden, weshalb es vorteil haft erscheint, die Zahl aller oder eines Teiles der ge nannten Organe bzw. Werkzeuge veränderlich zu ma chen, indem man z. B. die Organe einzeln oder in Gruppen abnehmbar ausbildet.
Das Schneidwerkzeug 6" (oder eine Mehrzahl solcher Schneidwerkzeuge) fördert das von ihm vor zerkleinerte Gut fortlaufend in die Zuführungskam mer 7, von wo es durch die koaxialen Rotororgane 6, 6' kontinuierlich gegen die Statororgane 3 bzw. gegen deren Schneiden oder Prallflächen geschleudert wird. Das Gut durchläuft also im Zuge seiner Bearbeitung den in Fig. 1 durch den Pfeil P angedeuteten Weg.
Das bei einem Durchgang durch das Gerät noch nicht vollkommen zerkleinerte Gut sinkt infolge seines grösseren Gewichtes nach unten, wird vom Sog der durch den Rotor verursachten Strömung erfasst und (unter erneuter Vorzerkleinerung) in den Zufüh rungsraum 7 hineingesaugt, um wiederum dem ei gentlichen Zerkleinerungsvorgang unterworfen zu werden; auf diese Weise entsteht ein geschlossener Kreislauf des Gutes, der in Fig. 1 durch den Pfeil P' angedeutet ist.
Zur Erhöhung der Förderwirkung des Schneid- C, 6" kann dieses propellerartig ausgebildet, d. h. um seine Blattachse gedreht oder gewunden sein. Die Enden eines oder mehrerer Statororgane kön nen - wie in Fig. 1 durch das Bezugszeichen 3' ange deutet - äquidistant zum Schneidwerkzeug 6" ver laufen.
Dadurch, dass sich das Schneidwerkzeug 6" nicht radial nach aussen, sondern nach innen erstreckt, ist zwar schon die Gefahr einer Verletzung der das Ge rät bedienenden Person durch die scharfe Messer spitze weitestgehend beseitigt; um jedoch auch eine Berührung der koaxialen Rotororgane 6, 6' nach Möglichkeit zu vermeiden, werden erfindungsgemäss die Statororgane als Teile eines Schutzmantels ausge bildet.
Eine Ausführungsform eines solchen, das Berüh ren der Rotororgane verhindernden Schutzmantels ist in Fig. 2 dargestellt. Hier sind die Statororgane 3 als verbreiterte Mantelteile so gestaltet, dass zwar ge nügend durch die Vorzerkleinerungsstufe und die ko axialen Rotororgane verfeinertes Gut nach aussen in den Behälter, in dem sich das zu bearbeitende Gut befindet, ausgeschleudert werden kann, dass aber an dererseits ein Hineingreifen mit den Händen durch die verkleinerten Lücken zwischen den Statororga- nen 3 verhindert wird.
Bei der gezeigten Ausfüh rungsform des Schutzmantels verläuft die sein un teres Ende begrenzende Kante 8 nach einer allge meinen Sinuslinie, deren Amplitude wenigsten annä hernd der halben axialen Länge des Schutzmantels entspricht. Die Statororgane 3 könnten jedoch auch einen anderen Umriss haben, z. B. einen trapezoiden, so dass der Schutzmantel eine Art M-Form auf weist.
Die Statororgane mit ihren Auslassöffnungen können gemäss einer bevorzugten Ausführungsform auch als Gitter, z. B. im Blech-Stanzverfahren, herge stellt sein und - dem jeweiligen Zweck entsprechend - grössere oder kleinere Durchbrechungen jeder ge wünschten Form, z. B. rund, viereckig, Rhomboid, trapezoid usw., aufweisen.
Durch diese Bauart des Stators erhält derselbe gewissermassen die Form ei nes gelochten oder geschlitzten Korbes bzw. eines ringförmigen Mantels, dessen Durchbrechungen beim Durchtreten des zentrifugal nach aussen geschleuder ten Gutes eine Zerscherung des letzteren bis zu jeder gewünschten Feinheit ermöglichen.
Damit beim Arbeiten des Gerätes in einem Ge- fäss das letztere nicht zerkratzt wird - beispielsweise durch die als Füsse ausgebildeten Statororgane - ist es zweckmässig, das Gerät an den Berührungsstel len zu polstern ; dies kann z. B. durch einen elasti schen, am Metall des Gerätes fest haftenden Überzug eines geeigneten Kunststoffes erfolgen.
Die Erfindung ist natürlich keineswegs auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann im Wissen und Können des Durchschnittsfachmannes liegende Abwandlungen er fahren.
Das Gerät kann auch in jeder Grösse hergestellt und auf den verschiedenartigsten Gebieten zur An wendung gelangen, z. B. in Hotelbetrieben, in der For schung, in der chemischen, pharmazeutischen und Nahrungsmittelindustrie usw.