一种纯研磨的浆饮食品加工装置的制作方法

本发明涉及一种食品加工装置，具体涉及一种制作浆饮食品的纯研磨加工方法及装置。

背景技术：

当前，食品加工用的设备种类丰富，品种繁多，极大地丰富了人们对食品多样性的追求，为人们生活品质的不断了技术保障。然而，几乎所有的食品加工设备，均是依靠电动机提供动力，这类电动机或者直接接触被加工食品，如家用豆浆机的机头，或者通过各类传动装置将电动机的动力传递给食品加工器械，如手持式打蛋器、自动面条机、自动面包机等，实践证明，这类需利用电动机提供动力源的食品加工设备，都难以解决如下缺陷：1、电动机或其传动装置的轴承、齿轮等部位所用润滑油易污染被加工食品，尤为可恶的是，部分厂家一直采用工业用润滑油替代硅油使用，2、机头的密封圈或机封、轴承或齿轮等不可避免会有磨损，其磨损遗留物不可避免会混入被加工食品，3、设备运行可能产生的有毒有害气体被食品吸收等等。上述一般技术人员所熟知的技术缺陷，往往又是在用户不知情、不察觉、也难以防范的背景下污染被加工食品的，由此带来的隐患是日积月累的，另一方面，4、实践中还较常出现液体食品或蒸汽侵入设备，造成电机损坏、线路短路、机体漏电、提前报废等等问题，上述隐患若不从本质上改变产品的结构，要彻底解决十分困难。本发明提供一种纯研磨加工技术方案，将食品加工所需的动力源与待加工食材完全隔离，从根本上解决上述隐患。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供一种纯研磨的浆饮食品加工方法及其装置。本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置，包含研磨桶（100）及其密封上盖（109）、研磨头（200）、驱动限位杆（230）、装置壳架（400），其中研磨桶（100）固定于装置壳架（400）上，研磨头（200）置于研磨桶（100）内并连接驱动限位杆（230），驱动限位杆（230）连接装置壳架（400）。研磨桶（100）的内部为空腔(Z)，研磨头（200）在空腔(Z)内做圆周运动；研磨头（200）与研磨桶（100）的邻接间隙构成主研磨腔（B），研磨头（200）设有延伸出研磨桶（100）的延伸段（210，该延伸段（210）与研磨桶（100）间空腔构成集料腔（A）；研磨头（200）设有动力源，该动力源直接或间接驱动研磨头（200）在空腔(Z)内运动，驱动限位杆（230）限制研磨头（200）的运动范围，及调整主研磨腔（B）的最小体积，驱动限位杆（230）、动力源及其关联件均与空腔(Z)隔离。

其有益之处在于，通过控制研磨腔相对壁面的间距，利用研磨腔相对壁面的相对运动对食材进行持续挤压、摩擦等研磨手段制得的浆饮，相比采用旋转类刀具对食材的削切加工而言，浆饮中颗粒物直径可控，同时，完全避免了驱动研磨作功的动力装置及其辅附件接触食物，根本上解决了常规制浆机械对食品的污染难题。

优选的，研磨头（200）及其延伸段（210）内设有设备腔（E），动力源置于设备腔（E）内，该动力源为外转子电机（240），其外围的转子（2401）连接研磨头（200），其中心的定子（2402）连接驱动限位杆（230），驱动限位杆（230）与研磨桶（100）之间无相对运动。其有益之处在于，驱动连接杆、动力源以及必需的一些辅附连接件均处于与食品隔离的设备腔（E）中，不接触食品无污染，采用外转子电机，研磨头（200）能在驱动限位杆（230）固定不动情况下以其为轴自行进行圆周运动，结构简单、可靠、电机热量可通过研磨头200及延伸段（210）侧壁面迅速传递给被加工的液态食品，既有利于加工，有利于电机散热，同时，外转子电机的大扭转力矩，使研磨加工效率更高。

优选的，动力源不直连研磨头（200）或其延伸段（210），而是在研磨桶（100）外连接驱动限位杆（230）或研磨头延伸段（210），动力源驱动的驱动限位杆（230）或研磨头延伸段（210）带动研磨头（200）同步运动。相较于动力源封闭在研磨头内，这是另一种动力源与被加工食品相隔离的选择，其有益之处在于，动力源的种类和规格可选性更广、连接部位更多，且易于维护。

优选的，在研磨头（200）上压置一个被研磨头延伸段（210）所贯穿的研磨压块（300），此研磨压块（300）可为单体或由多部分组合构成，研磨压块（300）与研磨头（200）之间的间隙构成第二研磨腔（C）。研磨压块的应用，其有益之处在于，提前对食材做一次加工，可避免较大体积的食材直接进入主研磨腔或阻塞通路，另外，研磨压块可采用单体结构或组合式构件，后者便于安装。

进一步优选的，在研磨头延伸段（210）上设置一个被研磨头延伸段（210）贯穿的辅助磨头（220），辅助磨头（220）置于研磨压块（300）被研磨头延伸段（210）贯穿处，辅助磨头（220）与研磨压块（300）之间有间隙构成第一研磨腔（D）。在辅助磨头（220）或研磨头延伸段（210）上设有若干与辅助磨头（220）或研磨头延伸段（210）一体或分体的凸出物（221），这些凸出物（221）以研磨头延伸段（210）为轴旋转对称布置。其有益之处在于，增加一级研磨腔，对大颗粒食材进行预加工，提高整体作业效率。辅助磨头（220）设置突出物（221），可辅助搅动集料腔（A）中的食材和水旋转，使食材易于汇集并进入第一研磨腔。

进一步优选的，辅助磨头（220）与研磨头延伸段（210）沿轴向对应的横截面相匹配，且这些横截面中至少含有非圆截面；研磨压块（300）与研磨桶（100）沿轴向对应的横截面相匹配，且这些横截面中也至少含有非圆截面。非圆的横截面可限制相匹配的两者间不发生切向滑移，但却又不限制轴向的相对运动，也就是说，工作期间，辅助磨头（220）应随研磨头延伸段（210）同步旋转，但在必要时，辅助磨头（220）也可沿研磨头延伸段（210）上下局部运动，从而自动调节第一研磨腔的大小，同样的，研磨压块（300）应随研磨桶（100）保持不旋转，但却可以沿研磨桶内部上下适当运动，从而自动调节第二研磨腔的大小，该巧妙的设计结构，还有利于设备的装拆和维保。

进一步的，集料腔（A）连通第一研磨腔（D），第一研磨腔（D）的纵截面为上大下小；第一研磨腔（D）连通第二研磨腔（C），第二研磨腔（C）附设有若干螺旋形空腔（F），该螺旋形空腔（F）的螺旋方向与研磨头（200）工作方向相匹配，所述螺旋形空腔（F）自中心向外沿逐渐变窄小；第二研磨腔（C）连通主研磨腔（B）；所述第一研磨腔（D）、第二研磨腔（C）以及主研磨腔（B）均为回转腔体或近似回转腔体；所述各研磨腔的围合面中，其相对面中的至少一个面采用了或磨砂或蚀刻或拉丝或镶嵌等粗糙处理，或设置有凹凸构造，其中的一种或几种的组合。其有益之处在于，各研磨腔依次连接，食材被逐级加工，研磨效果和效率被大大提高，第二研磨腔增设螺旋空腔，且由内至外腔体逐步收缩，有利于食材顺工作方向被快速缩小尺寸。研磨腔壁面为粗糙面能增大摩擦，加强研磨效果，提高作业效率。

进一步的，研磨头（200）及其延伸段（210）、辅助磨头（220）、研磨压块（300）以及驱动限位杆（230）具有共同的中心转轴；研磨头延伸段（210）的末端开口（211）外展，形成研磨桶（100）的上盖（109），该上盖（109）与研磨桶（100）外壁间设有适合两者活动连接的密封腔（G）；或者在研磨桶（100）上设中心带孔的上盖（109），研磨头延伸段（210）穿过该上盖（109），且其末端开口（211）与上盖（109）间设置适合两者活动连接的密封腔（H）；所述研磨桶（100）设有进料口（101），所述进料口（101）将集料腔（A）与外界连通，进料时，所述外界压力大于或等于集料腔（A）内压力；所述研磨桶（100）设有出浆口（102），所述出浆口（102）将主研磨腔（B）与外界连通，出浆时，所述外界压力小于主研磨腔（B）内压力。研磨头与上盖一体化，有利于将加工时食品与外界更好隔离，进料和出浆时的研磨桶内外压差，有利于提高效率。

优选的，本发明装置中的至少围合集料腔（A）、主研磨腔（B）、第一研磨腔（D）、第二研磨腔（C）的壁面的材质均采用陶瓷或无公害材料制作。

本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工方法，包括以下步骤：

1）将待加工食材和水正压送入集料腔；

2）食材在密封研磨桶内被充分研磨至无残渣，研磨的动力侧被完全与食品隔离；

3）浆饮经出浆口负压抽出。

本发明的有益效果是：采用与被加工食品完全隔离的动力装置来驱动研磨头研磨食品，能杜绝动力装置的磨损遗留、物润滑、设备内泄露出的有毒有害物质等造成食品污染的情况发生，同时，食品及蒸汽也不再可能侵入设备内部或腐蚀设备构件；仅使用陶瓷等无公害材质的部件接触被加工食材进行研磨，食品更加健康卫生。

附图说明

图1是本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置实施例1的结构示意图；

图2是本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置实施例2的结构示意图；

图3是本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置实施例3的结构示意图；

图4是本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置实施例4的结构示意图；

图5是本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置实施例5的结构示意图；

图6、7是本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置实施例6的结构示意图；

图8是本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置的实施例1和实施例7的设备横截面示意图，其中下图的研磨压块采用三拼合结构；

图9是本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置实施例8的结构示意图；

图10是本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工方法的实施例8的研磨头延伸段的横截面示意图；

图11、12是本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置实施例9的几种不同结构方案局部示意图；

图13是本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工方法的实施例10的流程图。

图中：

100、研磨桶；101、进料口；102、出浆口； 109、密封上盖；200、研磨头；210、（研磨头）延伸段；211、（研磨头延伸段）末端开口；220、辅助磨头；221、（辅助磨头）凸出物；222、（研磨头延伸段）凸出物；230、驱动限位杆；231、紧固连接件；232/233、辅助支撑；234、电机；235、轴承；236、三角腔；237、齿轮；240、外转子电机；2401、（外转子电机）转子；2402、（外转子电机）定子；300、研磨压块；400、装置壳架； A、集料腔；B、主研磨腔； C、第二研磨腔；D、第一研磨腔；E、设备腔；F、螺旋形空腔; G、密封腔；H、密封腔；Z、（研磨桶的内部）空腔(Z)。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行进一步描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是对全部的实施例的穷举，因此以下实施例用于说明本发明的技术方案，但不用来限制本发明的保护范围。

实施例1：

如图1所示，本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置，包含有研磨桶100及其密封上盖（109）、研磨头200、驱动限位杆（230）、装置壳架400。研磨桶（100）固定于装置壳架（400）上，研磨头（200）置于研磨桶（100）内并连接驱动限位杆（230），驱动限位杆（230）连接装置壳架（400）；研磨桶（100）的内部为空腔(Z)，研磨头（200）与研磨桶（100）的邻接间隙构成主研磨腔（B），研磨头（200）设有延伸出研磨桶（100）的延伸段（210），该延伸段（210）与研磨桶（100）间空腔构成集料腔（A）；驱动限位杆（230）限制研磨头（200）的运动范围，及调整主研磨腔（B）的最小体积；驱动限位杆（230）、动力源及其关联件均与空腔(Z)隔离。

在本实施例中，研磨头（200）及其延伸段（210）内部中空形成设备腔（E），驱动限位杆（230）上设有外转子电机（240）置于该设备腔（E）内，该外转子电机（240）的转子（2401）与研磨头（200）从内部连接，它的定子（2402）固定在驱动限位杆（230）上，驱动限位杆（230）的外端固定在研磨桶（100）所固定的装置壳架（400）上，驱动限位杆（230）与研磨头（200）间还设有两个辅助支撑点（232/233）。

在本实施例中，研磨头（200）上压置有一个单体构件的研磨压块（300），该研磨压块（300）的中心设有上大下小的倒圆台型贯穿孔，研磨头延伸段（210）从中贯穿，此研磨压块（300）与研磨头（200）之间的间隙构成第二研磨腔（C）。

在本实施例中，在研磨压块（300）与研磨头（200）的邻接面上设有螺旋形凹槽，其螺旋方向与研磨头（200）的工作方向保持一致，并且该螺旋形凹槽的尺寸自中心向外沿逐渐变的窄小，并在未及外沿前消失。

在本实施例中，研磨压块（300）与研磨桶（100）的邻接面上设有沿轴向布置的互补的凸棱和凹槽，如图8所示，其中研磨压块（300）上设有三道凸棱，对应的在研磨桶（100）上设有三道凹槽与之匹配。此种非圆截面的构造，能限制研磨压块（300）在切向方向与研磨桶（100）的相对运动，但又不限制其沿桶壁上下运动。

在本实施例中，研磨头延伸段（210）上还设有辅助磨头（220），该辅助磨头（220）被研磨头延伸段（210）从中心贯穿，辅助磨头（220）置于研磨压块（300）中心的倒圆台型贯穿孔处，它与研磨压块（300）之间的间隙构成第一研磨腔（D），第一研磨腔（D）的纵截面为上大下小。

在本实施例中，辅助磨头（220）与研磨头延伸段（210）的邻接面上设有沿轴向布置的互补的凸棱和凹槽，如图8所示，其中辅助磨头（220）上设有三道凸棱，对应的在研磨头延伸段（210）上设有三道凹槽与之匹配。此种非圆截面的构造，即能限制辅助磨头（220）在切向方向与研磨头延伸段（210）的相对运动，但又不限制其沿延伸段（210）上下运动。

在本实施例中，辅助磨头（220）的顶部外沿设有三个凸出物（221），且以研磨头延伸段（210）为轴旋转对称布置，其作用在于辅助搅动研磨桶（100）液体，使集料腔（A）中的食材向第一研磨腔（D）汇集。

在本实施例中，集料腔（A）连通第一研磨腔（D），第一研磨腔（D）连通第二研磨腔（C），第二研磨腔（C）连通主研磨腔（B），且各研磨腔均为回转腔体或近似回转腔体。

在本实施例中，各研磨腔的壁面均采用磨砂面，以增大摩擦力、加强对食材的研磨效果。

在本实施例中，研磨头（200）及其延伸段（210）、辅助磨头（220）、研磨压块（300）及驱动限位杆（230）具有共同的中心轴线。

在本实施例中，研磨头延伸段（210）的末端开口（211）外展，形成研磨桶（100）的密闭上盖（109），该上盖（109）的边沿在研磨桶（100）外下翻，并与研磨桶（100）外壁间形成适合活动连接的密封腔（G）。

研磨桶（100）还设有进料口（101）和出浆口（102），进料口（101）将集料腔（A）与外界连通，所述出浆口（102）将主研磨腔（B）与外界连通。

在本实施例中，进料时供料源侧的压力大于集料腔（A）内压，便于食材和水顺利进入。出浆时，接浆装置侧的压力小于主研磨腔（B）内压力，通过负压快速抽取浆饮，并使研磨通道保持畅通。

在本实施例中，研磨桶（100）内壁、研磨头（200）及其延伸段（210）的外壁、研磨压块（300）、辅助磨头（220）及其凸出物均采用陶瓷材质制作。

实施例2：

如图2所示，本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置的实施例2与实施例1的区别在于：辅助磨头（220）上的凸出物（221），改换成套设在研磨头（200）延伸段（210）上的螺旋桨形凸出物（221），该突出物不但可以辅助搅动桶内液体，还可将液体及食材颗粒推向第一研磨腔（D）。

在本实施例中，研磨压块（300）与研磨头（200）邻接面间的螺旋形凹槽，改为设置在研磨头（200）表面，其螺旋方向与研磨头（200）的工作方向保持一致，并且该螺旋形凹槽的尺寸自上向下逐渐变的窄小，并在未及主研磨腔（B）之前消失。

实施例3：

如图3所示，本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置的实施例3与实施例2的区别在于：辅助磨头（220）或研磨头（200）延伸段（210）上的凸出物（221）不设置。

实施例4：

如图4所示，本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置实施例4与前三个实施例的区别在于，没有辅助磨头（220），以及辅助磨头（220）或研磨头（200）延伸段（210）上的凸出物（221）。

实施例5：

如图5所示，本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置实施例5与实施例4相比，区别在于：没有研磨压块（300）及其他研磨附件，研磨功能完全在研磨头（200）与研磨桶（100）间的主研磨腔（B）内完成。

实施例6：

如图6、7所示，本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置实施例6与实施例5相比，区别在于：研磨桶（100）口部设有中心带孔的密闭上盖（109），研磨头延伸段（210）贯穿该上盖(109)，并研磨头延伸段（210）的末端开口（211）与上盖（109）间设有适合两者活动连接的凹型或坡型密封腔（H），所述坡型密封腔（H）的中部高于边沿。

实施例7：

如图8所示，本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置实施例6与实施例1相比，区别在于：研磨压块由上图的单一件改成下图的三拼合，如此更便于设备的安装和维护。

实施例8：

如图9、10所示，本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置实施例8与实施例1相比，区别在于：驱动研磨头（200）及其延伸段（210）在研磨桶（100）内旋转的驱动力来源于研磨桶（100）之外的电机（234）。在本实施例中，直接驱动研磨头（200）及其延伸段（210）运动的驱动限位杆（230）通过轴承（235）固定在装置壳架（400）上，三角形的驱动限位杆（230）一端插入位于研磨头延伸段（210）中心的三角腔（236）中，另一端连接固定在装置壳架（400）上的电机（234）的转子。

实施例9：

如图11、12所示，本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工装置实施例9与实施例8相比，区别在于：图11中，驱动限位杆（230）从端部连接延伸段（210），并通过齿轮（237）连接电机（234）；图12中，研磨头延伸段（210）设有与电机（234）啮合的齿轮（237）。

实施例10：

如图13所示，本发明所述的一种纯研磨的浆饮食品加工方法，包括以下步骤：

1）将待加工食材和水正压送入集料腔；

2）食材在密封研磨桶内被充分研磨至无残渣，研磨的动力侧被完全与食品隔离；

3）浆饮经出浆口负压抽出。

上述实施例，只是本发明的一些优选实例，并不是用来限制本发明的实施与权利范围，譬如采用与被加工食品相隔离的外动力源的实施案例，根据外动力源的种类、动力源与驱动限位杆（230）的连接方式和部位、驱动限位杆（230）与研磨头（200）及其延伸段（210）的连接方式和部位等等均可做无穷变化，均应包括在本发明保护范围内。