刮板系统以及包含其的过滤槽的制作方法

本实用新型涉及过滤技术领域，尤其涉及一种刮板系统以及包含该刮板系统的过滤槽。

背景技术：

麦汁过滤是啤酒生产中的重要环节之一，目前绝大部分企业都采用过滤槽进行麦汁过滤。当麦汁过滤结束后，麦糟会在内部刮板排糟系统的驱动下从糟门处排出。刮板排糟系统包括相对设置的两根耕刀臂，在两根耕刀臂的下方，分别对布置有若干数量的刮板。刮板排糟系统多采用正反转结构，正转时，刮板与耕刀一起，起到疏松糟层的作用(即耕糟)；反转时，在麦糟的阻力下，刮板打开成一定的角度，推动麦糟从糟门处排出(即排糟)。但是，现有技术中，存在刮板排糟系统无法将麦糟彻底排出的情况，而残留的麦糟会影响到下一批次麦汁的过滤，从而会影响到后期麦汁发酵、清酒的过滤、以及啤酒的泡沫和风味等。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提高麦糟的排出率。

本实用新型首先提供了一种刮板系统，用于耕糟或排糟，包括：转架，可以绕第一竖直轴线正转，以进行耕糟，或者绕所述第一竖直轴线反转，以进行排糟；连接至所述转架的至少一个刮板，所述刮板沿竖直方向延伸，且可相对所述转架绕第二竖直轴线转动；所述转架可以带动所述刮板绕所述第一竖直轴线转动；定义通过所述第一竖直轴线且沿径向延伸的平面为第一平面，且定义与所述第一平面呈35～55°夹角的平面为排糟平面，其中，所述转架位于所述第一平面内；磁吸装置，包括固定连接至所述转架的第一磁吸件，以及固定连接至所述刮板的第二磁吸件；其中，在排槽过程中，所述第一磁吸件可通过吸引所述第二磁吸件，使得所述刮板转动至所述排糟平面。

可选地，与所述第一平面呈40～45°夹角的平面为排糟平面。

可选地，当所述刮板转动至与所述排糟平面之间的夹角为0～30°时，所述第一磁吸件可通过吸引所述第二磁吸件，使得所述刮板转动至所述排糟平面。

可选地，定义与所述第一平面呈85～95°夹角的平面为耕糟平面，耕糟时，所述刮板位于所述耕糟平面。

可选地，所述刮板系统还包括：耕糟限位装置，用于将所述刮板的正转极限角度限制为不超过所述耕糟平面；以及排糟限位装置，用于将所述刮板的反转极限角度限制为不超过所述排糟平面。

可选地，所述刮板包括相连的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分的相交线与所述第二竖直轴线重合，其中，所述第二部分的长度大于所述第一部分的长度；

定义第二平面为由所述第一竖直轴线和所述第二竖直轴线所确定的平面，所述第一部分位于所述第二平面朝向所述正转方向的一侧，所述第二部分位于所述第二平面朝向所述反转方向的一侧。

可选地，所述第一部分的长度和所述第二部分的长度的比值为1：2～3。

可选地，所述刮板为圆弧形板，且所述刮板的凸面朝向所述过滤槽的周壁。

可选地，所述刮板的曲率半径为其旋转半径的0.9～0.95倍，所述旋转半径等于所述第一竖直轴线与所述第二竖直轴线之间的距离。

可选地，所述刮板包括沿所述刮板的厚度方向依次贴合的基板、芯板以及压板，其中，所述芯板的硬度低于所述基板的硬度，所述芯板面向所述过滤槽底壁的侧边沿所述第二竖直轴线的延伸方向凸出于所述基板，所述压板用于将所述芯板压合在所述基板上。

可选地，所述刮板系统包括多个沿所述径向间隔排列的所述刮板。

可选地，包括至少一个联动结构，所述联动结构连接多个所述刮板，以使得多个所述刮板相对所述第一平面的转动角度保持一致。

可选地，每个所述联动结构连接2～3个相邻的所述刮板。

可选地，所述刮板通过轴杆连接在所述转架的下方，所述轴杆的轴线为所述第二竖直轴线，所述刮板与所述轴杆固定连接，所述轴杆与所述转架之间转动连接，以使得所述刮板可相对所述转架绕所述第二竖直轴线转动；其中，所述第一磁吸件设置在所述转架下方，所述第二磁吸件设置在所述轴杆上。

可选地，所述第一磁吸件通过螺纹紧固件固定在所述转架下方，所述第二磁吸件通过螺纹紧固件固定在所述轴杆上；所述第一磁吸件和所述第二磁吸件均为钕铁硼磁铁；所述第一磁吸件和所述第二磁吸件位于同一高度。

可选地，所述转架包括在所述第一平面内延伸的第一安装梁和第二安装梁，且所述第一安装梁和所述第二安装梁相对所述第一竖直轴线对称设置；

所述第一安装梁和所述第二安装梁下方分别连接有5～15个所述刮板，所述刮板沿所述径向间隔排列。

可选地，当所述刮板位于所述排糟平面时，所述第一磁吸件沿所述排糟平面的法线方向正对所述第二磁吸件。

本实用新型还提供了一种过滤槽，所述过滤槽的容纳腔内设置有上述任一刮板系统。

可选地，所述过滤槽的中轴线与所述第一竖直轴线重合。

本实用新型提供的刮板系统以及过滤槽，通过增加磁吸装置，可使得刮板在排糟过程中，始终位于有效排糟角度，从而可实现彻底排糟。

附图说明

图1a为本实用新型实施例提供的过滤槽的正视图；

图1b为本实用新型实施例提供的过滤槽的俯视图(排糟状态)；

图1c为本实用新型实施例提供的过滤槽的俯视图(耕糟状态)；

图2a为本实用新型实施例提供的刮板系统的正视图(排糟状态)；

图2b为图2a的俯视图；

图3a为本实用新型实施例提供的刮板系统的正视图(耕糟状态)；

图3b为图3a的俯视图；

图4为本实用新型实施例提供的联动结构示意图；

图5a为刮板结构图；

图5b为刮板俯视图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

参考图1a～图1c，本实用新型提供了一种过滤槽100，过滤槽100具有用于容纳麦糟的容纳腔100a，容纳腔100a的上部具有开口，供新麦糟进入，下部具有糟门，用于麦糟排出。

容纳腔100a内设置有刮板系统1，刮板系统1包括转架11以及连接在转架11上的刮板12，本实用新型中，“连接”可以是直接连接，也可以是间接连接。

转架11可带动刮板12绕第一竖直轴线s1正转或反转。本实施例中，当转架11带动刮板12绕第一竖直轴线s1正转(图示l1向)时，刮板12可疏松糟层，进行耕糟；当转架11带动刮板12绕第一竖直轴线s1反转(图示l2向)时，刮板12可将过滤槽100内的麦糟推出糟门，进行排糟。本实施例中，顺时针方向为正转方向，逆时针方向为反转方向。但本实用新型不限于此，在另一个实施例中，逆时针方向为正转方向，顺时针方向为反转方向。本实施例中，刮板系统1还包括回转机构，回转机构的回转轴即为第一竖直轴线s1。回转机构的驱动方式不作限定，可通过电机-减速机系统进行驱动，也可通过液压马达进行驱动。

本实施例中，第一竖直轴线s1与过滤槽100的中轴线重合，在其他实施例中，第一竖直轴线s1可以与过滤槽100的中轴线平行。

进一步地，刮板12的数量为至少为1个，刮板12沿竖直方向延伸，这样，刮板12在随转架11转动的过程中，刮板面可推动容纳腔100a内的麦糟。本实用新型中，刮板12可相对转架11绕第二竖直轴线s2正转或反转，这里，“正转”和“反转”的含义与上文相同，可以理解，在本实施例中，正转为顺时针转动，反转为逆时针转动。也就是说，本实用新型中，刮板12除可绕第一竖直轴线s1进行公转外，还可绕第二竖直轴线s2进行自转。

具体地，参考图2a～图3b，本实施例中，刮板12通过轴杆15连接在转架11的下方，其中，轴杆15的轴线即为第二竖直轴线s2。轴杆15与转架11之间转动连接，刮板12与轴杆15之间固定连接，以使得刮板12可相对所述转架11绕第二竖直轴线转动。在一个实施例中，轴杆15与转架11之间通过轴承连接，第二竖直轴线s2即为轴承的回转轴。在其他实施例中，刮板12也可采用其他方式与转架11相连，例如，刮板12与轴杆15通过轴承连接，而轴杆15与转架11之间固定连接；抑或是刮板12与转架11之间直接通过轴承连接，只要能实现刮板12与转架11之间的相对转动即可。

定义通过第一竖直轴线s1且沿径向(图示r向)延伸的平面为第一平面p1，且第一平面p1随转架11同步转动，其中，转架11位于第一平面p1内。本实施例中，转架11为一端与回转机构连接的横梁，且转架11沿回转机构的径向(上述r向)延伸。申请人发现，当刮板12与第一平面p1之间的夹角α为35～55°，尤其是40～45°时，刮板系统1具有较高的排糟效率。这是因为，如要推动麦糟从糟门排出，刮板12在推动麦糟沿周向(图示d向)前进的同时，还需对麦糟有足够的径向推力，才能将麦糟从过滤槽100的中心推向周边，再进一步将麦糟从糟门推出。如果刮板12与第一平面p1之间的夹角大于上述角度，刮板12基本与周向相切，刮板12的主要作用是切割糟层，而无法对糟层产生足够的径向推力；如果刮板12与第一平面p1之间的夹角小于上述角度时，刮板12基本与径向平行，其主要作用是推动麦糟沿周向前进，也无法产生足够的径向推力。

需要说明的是，本实用新型中，相对第一平面p1正向转动的“夹角”为正值，相对第一平面p1反向转动的“夹角”为负值。也就是说，刮板12与第一平面p1的夹角为35～55°(或40～45°)，表示刮板12相对第一平面p1正向转动35～55°(或40～45°)。

为便于描述，本实用新型引入术语“排糟平面”，在排糟过程中，如果刮板12可以保持在排糟平面p3内，则可以进行有效排糟。根据上文描述，本实用新型所述的“排糟平面p3”所满足的条件为：排糟平面p3与第一平面p1的夹角为α＝35～55°；在一个优选实施例中，排糟平面p3与第一平面p1的夹角为α＝40～45°。通过上述描述可知，在排槽过程中，希望刮板12可以保持在排糟平面p3内(即刮板12保持在有效排糟角度上)。然而，由于刮板12相对与转架11是绕第二竖直轴线s2自由转动的，因此，现有技术在排糟过程中，刮板12相对于第一平面p1的角度不是固定不变的。具体地，刮板12与第一平面p1之间的实际夹角是由离心力与麦糟阻力共同决定的，如图2b所示，离心力具有使刮板12正转的趋势(即使夹角增大的趋势)，而麦糟阻力具有使刮板12反转的趋势(即使夹角减小的趋势)。可以理解，在排糟的初始阶段，麦糟厚度大，对刮板12的阻力也大，麦糟推动刮板12反转，此时，刮板12与第一平面p1之间的夹角较小；随着排糟过程的进行，当麦糟厚度变薄时，麦糟对刮板12的阻力减小，刮板12在离心的作用下，与第一平面p1之间的夹角会变大(可以理解，当没有麦糟时，在离心力的作用下，刮板12最终与第一平面p1垂直)。当刮板12与第一平面p1之间夹角大于有效排糟角度(即35～55°)时，麦糟不能被完全排出，会有麦糟会残留在过滤槽100内。

为克服现有技术中的上述问题，申请人在刮板系统1上设置了磁吸装置13，磁吸装置13包括固定连接至转架11的第一部分121，以及固定连接至刮板12的第二部分122。同样地，这里的“连接”可以是直接连接，也可以是间接连接。通过固定连接，第一部分121与转架11之间具有确定的相对位置关系，第二部分122与刮板12之间具有确定的相对位置关系。在排糟过程中，第一磁吸件131可通过吸引第二磁吸件132，使得刮板12转动至排糟平面p3。也就是说，在排糟过程中，如果离心力作用大于阻力作用，使得刮板12与第一平面p1之间的夹角大于有效排糟角度时(即刮板12脱离排糟平面p3时)，在磁吸装置13的助力作用下，可促使刮板12反向转动并使得刮板12最终保持在排糟平面p3内，以使得刮板12在排糟过程中，始终位于有效排糟角度，从而可实现彻底排糟。本实施例中，当刮板转动至与排糟平面p3之间的夹角为30°之内时(即0～30°时)，第一磁吸件可通过所述第二磁吸件，使得刮板转动至排糟平面内。另外，参考图2b，本实施例中，当刮板12位于排糟平面p3时，第一磁吸件131沿排糟平面p3的法线方向正对第二磁吸件132。

参考图3a和图3b，本实施例中，在耕糟时，受离心力与麦糟阻力的作用下，刮板12转动至受到麦糟阻力最小的角度，即与第一平面p1基本垂直的角度(85～95°)，此时，刮板12起到切割并疏松糟层的作用。因此，本实用新型定义与第一平面p1呈夹角β＝85～95°的平面为耕糟平面p2，耕糟时，刮板12位于耕糟平面p2内。进一步地，本实用新型中，磁性装置的磁力大小设置为，当耕糟时，麦糟的阻力大于第一磁吸件131与第二磁吸件132之间的磁力，以使得刮板12可克服该磁力朝耕糟平面p2转动(即正向转动)。可选地，参考图1a，本实施例中，转架11下方还连接有用于疏松糟层的耕刀2。

参考图1b，本实施例中，转架11包括在第一平面p1内延伸的第一安装梁11a和第二安装梁11b，第一安装梁11a和第二安装梁11b相对第一竖直轴线s1对称设置；第一安装梁11a和第二安装梁11b下方分别连接有5～15个刮板12，刮板12沿径向(图示r向)间隔排列。也就是说，本实施例中，刮板系统1包括多个沿径向排列的刮板12，其中，既包括靠近过滤槽100中轴线的刮板12，也包括靠近过滤槽100周壁的刮板12。在排糟过程中，靠近中心的刮板12a将麦糟推送至下一块刮板12b，刮板12b再将麦糟推送至下一块刮板12c，……，依次类推，通过多块刮板12的依次接力，最终将所有麦糟推出糟门。需要说明的是，参考图1a，本实用新型中，当刮板12的数量为多个时，每个刮板12各自对应一条第二竖直轴线s2。

现有技术中，当刮板系统1包括多块刮板12时，在排糟的收尾阶段，麦糟的阻力不足以使所有刮板12都保持在相同的角度(指刮板12相对第一平面p1的角度)，使得多个刮板12的角度各不相同，由此会带来以下问题：1.部分刮板12的角度大于有效排糟角度，以至于无法将麦糟沿径向推送至下一块刮板12，从而无法将麦糟传递出去；2.相邻的两块刮板12之间夹角过小，对其间的麦糟造成挤压，增加麦糟的排出难度。本实用新型中，通过在刮板系统1上设置磁吸装置13，可使得所有刮板12在排糟过程中都保持在排糟平面p3内(即所有刮板12与第一平面p1都具有相同的夹角)，保证排糟过程的有序性，使所有麦糟都可以被顺利、彻底地被排出。

参考图2a～图3b，本实施例中，第一磁吸件131通过螺纹紧固件固件在转架11下方，第二磁吸件132通过螺纹紧固件连接在轴杆15上；第一磁吸件131和第二磁吸件132位于同一高度。在其他实施例中，第一磁吸件131和第二磁吸件132也可位于不同高度，即第一磁吸件131和第二磁吸件132在高度方向上错开设置。进一步地，第一磁吸件131和第二磁吸件132均为钕铁硼磁铁，相较于其他磁吸方式，钕铁硼磁铁安装、维护方便，能可靠地工作于过滤槽100环境中，且干净卫生。

继续参考图2a～图3b，本实施例中，刮板系统1还包括耕糟限位装置141，用于将刮板12的正转极限角度限制为不超过耕糟平面p2；以及排糟限位装置142，用于将刮板12的反转极限角度限制为不超过排糟平面p3。也就是说，通过耕糟限位装置141和排糟限位装置142，刮板12的旋转角度被限定在耕糟平面p2和排糟平面p3之间。即，本实施例中，刮板12的转动范围并不是360°，而是位于正转极限角度与反转极限角度之间的扇形区域。

本实施例中，参考图2a～图3b，限位装置为限位挡板，但本实用新型不限于此，在其他实施例中，限位装置可以是其他止挡结构，例如限位块。

以下对本实施例提供的过滤槽100的工作循环进行示例性说明。过滤前，麦糟通过开口进入过滤槽100，刮板系统1正转，刮板12在离心力和麦糟阻力的作用下正向转动至耕糟平面p2，并在耕糟限位装置的作用下，保持在耕糟平面p2，刮板12与耕刀2同时作用，起到切割并疏松糟层的用过；过滤结束后，刮板系统1反转，刮板12在麦糟的阻力作用下反转至排糟平面p3，并在排糟限位装置的作用下保持在排糟平面p3，当过滤槽100内的麦糟逐渐减小，不足提供足够的阻力使刮板12维持在排糟平面p3时，可通过磁性装置的磁力将刮板12保持在排糟平面p3，保证过滤槽100内的麦糟被彻底排出。

参考图2a、图2b，以及图5a、图5b，本实施例中，刮板12包括相连的第一部分121和第二部分122，第一部分121和第二部分122的相交线与第二竖直轴线s2重合。也就是说，本实施例中，第二竖直轴线s2沿刮板12的宽度方向(图示w向)贯穿刮板12，且第二竖直轴线s2在刮板12的长度方向(图示l向)上偏心设置，即，第二竖直轴线s2不通过刮板12的中心，而是偏向中心的一侧。进一步地，第二部分122的长度大于第一部分121的长度。定义第二平面p4为由第一竖直轴线s1和第二竖直轴线s2所确定的平面，即，第一竖直轴线s1和第二竖直轴线s2均位于第二平面p4内。其中，第一部分121位于第二平面p4朝向正转方向的一侧，第二部分122位于第二平面p4朝向反转方向的一侧。也就是说，以第二平面p4为界，刮板12包括位于第二平面p4一侧的第一部分121和位于第二平面p4另一侧的第二部分122，第二部分122的长度/面积大于第一部分121的长度/面积。在排糟的过程中，第二部分122受到的阻力大于第一部分121受到的阻力，该阻力差可以产生使得刮板12反向转动的转矩，保证刮板12反向转动至排糟平面p3。本实施例中，第一部分121长度与第二部分长度122长度的比值为1：2～3。

本实用新型中，刮板12可以为平面板，也可以是曲面板。本实施例中，刮板12为圆弧形板，且刮板12的凸面朝向过滤槽的周壁。本实施例中，巧妙地将刮板12设计为圆弧形板，具有下述优势：

(1)在排糟过程中，麦糟会对刮板12产生一定的表面压力。而圆弧形板可将该表面压力的一部分转化圆弧形板的内力，该内力与圆弧面相切且可以相互抵消，因此，相对于平板结构，圆弧形的刮板12可显著增加抗压能力，即圆弧形的刮板12具有更高的强度；

(2)由于刮板12具有一定的长度，因此，在耕糟过程中，如果刮板12是平面板，刮板12各部分距离第一竖直轴线s1的距离是不一致的，即刮板12各部分距第一竖直轴线s1的距离并不是全部等于刮板12的旋转半径(刮板12的旋转半径等于第一竖直轴线s1与第二竖直轴线s2之间的距离)。如此一来，距离小于大于旋转半径的部分会将麦糟向外侧推，而距离小于旋转半径的部分会把麦糟向中心压，由此会破环糟层的结构，使得糟层的疏松程度不均匀，影响过滤效果以及糟层上表面的平整性。而本实用新型提供的刮板12为圆弧形刮板，可使得刮板12上各点距第一竖直轴线s1的距离尽可能相等，避免刮板12在耕糟的过程中对糟层造成破坏。

本实施例中，刮板12的曲率半径为其旋转半径的0.8～1.2倍；进一步优选地，刮板12的曲率半径为其旋转半径的0.9～0.95倍。

由于曲面无法与平面严格重叠，因此需要进行下述说明。即，本实用新型中，当刮板12为圆弧形板时，描述“刮板12位于耕糟平面p2”指：从俯视图(图3b)看，刮板12在第二竖直轴线s2处的切线与耕糟平面p2重合；描述“刮板12位于排糟平面p3”指：从俯视图(图2b)看，刮板12在第二竖直轴线s2处的切线与排糟平面p3重合。

进一步地，本实施例的刮板包括沿刮板的厚度方向(图示t向)依次贴合的基板12a、芯板12b以及压板12c，其中，芯板12b的硬度低于基板12a的硬度，芯板12b的面向过滤槽底壁的侧边沿第二竖直轴线s2的延伸方向凸出于基板12a以及压板12c，压板12c用于将芯板12b压合在基板12a上，例如，压板12c通过螺纹紧固件将芯板12b压合在基板12a上。

进一步地，参考图4，刮板系统1还包括至少一个联动结构16，联动结构16连接多个沿径向排列的刮板12，以使得多个刮板12的转动角度保持一致。即，联动结构16的作用是均衡多个刮板12之间的受力，以使多个刮板12协调运动。本实施例中，联动结构16为连接各第二磁吸件132的连杆。具体地，第二磁吸件132通过安装梁17固定在轴杆15上，联动结构16与第二磁吸件132铰接，由此，联动结构16与安装梁17共同形成了平行四边形机构，可保证被联动的各刮板12具有相同的转角(指刮板12相对于第一平面p1的转角)。本实施例中，每个联动结构16连接2～3个相邻的刮板12。

综上所述，本实用新型提供的上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。