Описание изобретения

Изобретение относится к измельчению материалов посредством вибромельниц и может быть использовано в пищевой, химической и фармацевтической промышленности.

Известна вибрационная мельница, содержащая помольные камеры, расположенные попарно одна над другой, в которых установлены мелющие ролики (п. 2035230, кл. B 02 С 19/16 от 30.11.92 г., опубл. 20.05.95).

Недостатком этой мельницы является недостаточное качество полученного биологического продукта и очень низкая производительность.

Известна также вибрационная мельница, имеющая помольные камеры, в которых размещены полые ролики с мелющими телами (см. авт. св. 1349788, B 02 C 19/16 от 06.01.86, опубл. 07.11.87 - прототип).

Недостатком данной мельницы является сложность конструкции, недостаточное количество помола биологического продукта и низкая производительность.

Задачей изобретения является повышение качества измельчаемого биологического материала и резкое повышение производительности. Поставленная задача решается следующим образом. Вибрационная мельница, содержащая раму, устройство для выгрузки, вибропривод, как минимум, одну помольную камеру с мелющими телами, отличающуюся тем, что мелющие тела выполнены в виде многогранника, например, шестигранных стержней с конусом на одном конце, при этом длина конусной части составляет 1/5-1/8 общей длины стержня, а диаметр конусной части находится в соотношении D₁/D=1/2, где D₁ - диаметр окружности вершины конуса, D - диаметр окружности основания конуса. Такое конструктивное решение подобрано экспериментально и позволяет проводить размол зерна различных зерновых и зернобобовых культур с большей производительностью и высоким качеством.

Увеличение длины конусной части (более 1/5) резко снижает производительность мельницы, уменьшение длины конусной части (менее 1/8) ухудшает качество размола, особенно крупнозернистых культур (сои, гороха).

Увеличение отношения диаметра окружности вершины конуса к его основанию (более 1/2) приводит к снижению производительности, так как крупноплодное зерно застаивается в зоне загрузки; уменьшение этого отношения также снижает производительность, так как более мелкоплодные культуры (например, зерно пшеницы, овес, ячмень) застаиваются в зоне загрузки, не проникая в зазор между стержнями.

Выполнение мелющих тел в виде шестигранных стержней позволяет повысить производительность и качество помола, прежде всего биологических объектов (зерна, зерновых и зернобобовых культур, лекарственных трав).

Размол происходит следующим образом. При взаимодействии грани с ребром двух соседних стержней производится разделение зерна на более мелкие части, которые за счет вращательно-колебательных движений стержней перемещаются между гранями и растираются на более мелкие части. Многократные перетирания и ударные воздействия на разрушаемую массу приводят не только к измельчению массы, но и к разрушению межклеточных перегородок, при этом клеточное содержание (белки, липиды) становится легкоусваиваемым организмом.

Анализ предложенного решения с прототипом позволил выделить признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа, что соответствует критерию "новизна".

Анализ признаков предложенного решения с известными не выявил решений, совпадающих полностью с признаками предложенного решения, что соответствует критерию "изобретательский уровень". Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид вибрационной мельницы, на фиг.2 - общий вид стержня, на фиг.3 - вид стержня сбоку.

Вибрационная мельница состоит из рамы 1, устройства для загрузки 2, устройства для выгрузки 3, вибропривода 4, помольной камеры 5 с мелющими телами, выполненными в виде многогранника, например, шестигранных стержней 6 с конусом 7 на одном конце (фиг.2), при этом длина конусной части L₁ составляет 1/5-1/8 общей длины стержня L, а диаметр окружности конусной частя (фиг. 3) находится в соотношении ₁/D=1, где D₁ - диаметр окружности вершины конуса, D - диаметр окружности основания конуса. (Все размеры измеряются в системе СИ.) Такое конструктивное решение подобрано экспериментально и позволяет проводить размол зерна различных зерновых и зернобобовых культур с большей производительностью и высоким качеством.

Увеличение длины конусной части 7 (более 1/5) резко снижает производительность мельницы, уменьшение длины конусной части 7 (менее 1/8) ухудшает качество размола, особенно крупнозернистых культур (сок, гороха).

Увеличение отношения площади вершины конуса к его основанию (более 1/2) приводит к снижению производительности, так как крупноплодное зерно застаивается в зоне загрузки; уменьшение этого отношения также снижает производительность, так как более мелкоплодные культуры (например, зерно пшеницы, овес, ячмень) застаиваются в зоне загрузки, не проникая в зазор между стержнями.

Вибрационная мельница работает, следующим образом. Материал подается в вибромельницу, закрепленную на раме 1, устройством для загрузки 2 в помольную камеру 5 с мелющими телами 6. Вибропривод 4 возбуждает колебания помольной камеры 5, при этом мелющие тела 6 совершают вращательно-колебательные движения.

Помол происходит следующим образом. При взаимодействии грани с ребром двух соседних стержней производится разделение зерна на более мелкие части, которые за счет вращательно-колебательных движений стержней 6 перемещаются между гранями и растираются на более мелкие части. Многократные перетирания и ударные воздействия на разрушаемую массу приводят не только к измельчению массы, но и к разрушению межклеточных перегородок, при этом клеточное содержание (белки, липиды) становится легкоусвояемым организмом.

Измельченный материал поступает в устройство для выгрузки 3.

Такое выполнение мельницы способствует повышению качества измельчаемого биологического материала и резкому повышению производительности.