特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置及搅拌罐的制作方法

1.本技术涉及搅拌器械技术领域，具体而言，涉及一种特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置及搅拌罐。


背景技术：

2.特殊医学用途配方食品是新兴的产业领域，该领域的增稠配方适用于胃肠道蠕动不足、胃酸分泌过多或者胃肠镜检测等适应症。增稠配方由于是高粘性非牛顿流体，传统的搅拌混合模式存在难以搅拌均匀或搅拌时间过长等问题，影响产品的均一性或者造成生产效率低下。且传统的搅拌混合模式属于普通食品制造领域，难以符合《特殊医学用途配方食品良好生产规范》(gb29923-2013)的要求。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置，其能够改善高粘性非牛顿流体搅拌不均以及搅拌时间过长的问题。
4.本技术的另外一个目的在于提供一种搅拌罐，其包括上述特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置，其具有该特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置的全部特性。
5.本技术的实施例是这样实现的：
6.本技术的实施例提供了一种特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置，包括：搅拌驱动机构、机械密封传动机构和搅拌桨；
7.所述搅拌桨包括搅拌杆、桨叶和刮板，所述桨叶设置于所述搅拌杆，多个所述桨叶沿着所述搅拌杆的长度方向间隔分布，多个所述桨叶的末端均与所述刮板连接；
8.所述搅拌驱动机构通过所述机械密封传动机构与所述搅拌杆连接。
9.机械密封传动机构可以采用无菌级产品，在保障不产生污染的情况下将动力传递到搅拌杆，通过桨叶与刮板的结合，可以适应高粘性非牛顿流体的搅拌工作，使得特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌均一性和生产效率得到保障。
10.另外，根据本技术的实施例提供的特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置，还可以具有如下附加的技术特征：
11.在本技术的可选实施例中，所述搅拌驱动机构、所述机械密封传动机构和所述搅拌杆处于同一垂直同心轴线上。
12.这样可以保障搅拌桨整体不会出现偏心摆动，避免碰撞罐壁。
13.在本技术的可选实施例中，所述搅拌驱动机构包括搅拌电机，所述搅拌电机不得为电刷电机。
14.搅拌电机可以满足搅拌的动力需求，并且不采用电刷电机，可以避免产生碳粉微粒而破坏洁净的生产环境。
15.在本技术的可选实施例中，所述特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置还包括带变频器的plc控制器，所述plc控制器用于控制所述搅拌驱动机构的搅拌时间且能够变
频控制搅拌速度。
16.通过变频搅拌以及控制搅拌时间，可以提升对于高粘性非牛顿流体的搅拌效率。
17.在本技术的可选实施例中，所述桨叶的厚度根据所述桨叶的长度进行匹配，所述桨叶的厚度范围为2mm-15mm，所述桨叶与所述刮板连接的部分为加厚部，所述加厚部的厚度为5mm-15mm。
18.在本技术的可选实施例中，所述加厚部的中部开槽，开槽深度为 2cm-7cm，开槽部分的两侧的板厚为1.5mm-4mm。
19.在本技术的可选实施例中，所述刮板的厚度为3mm-15mm，所述刮板与所述桨叶连接的部分为削薄部，所述削薄部的厚度为2mm-10mm。
20.在本技术的可选实施例中，所述搅拌杆的由金属材料或者合金材料制作的部分、所述桨叶的由金属材料或者合金材料制作的部分和所述刮板的由金属材料或者合金材料制作的部分的抛光度ra＜0.4μm。
21.通过对抛光度进行设计，可以便于后期清洁搅拌桨。
22.本技术的实施例提供了一种搅拌罐，包括罐体和上述任一项所述的特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置，所述特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置的机械密封传动机构与所述罐体密封连接。
23.通过将罐体与特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置结合，搅拌罐可以适用于高粘性非牛顿流体的搅拌工作，满足特殊需求。
24.在本技术的可选实施例中，所述特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置的所述刮板与所述罐体的内壁之间的间距为0.5mm
±
0.2mm。
25.通过对间隙进行设计，可以使得粘附在罐体内壁的高粘性非牛顿流体由于动力粘度的因素被刮离，有助于进行均匀搅拌。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本技术的实施例提供的特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置的示意图；
28.图2为桨叶与刮板的连接处的分解示意图；
29.图3为搅拌杆的示意图。
30.图标：100-特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置；10-搅拌驱动机构；11-搅拌电机；12-减速机；20-机械密封传动机构；21-法兰盘； 30-搅拌桨；31-搅拌杆；311-内芯；312-轴套；32-桨叶；321-加厚部；322
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开槽部；33-刮板；331-削薄部；40-plc控制器。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.实施例
37.请参考图1，本技术的实施例提供了一种特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置100，包括：搅拌驱动机构10、机械密封传动机构20和搅拌桨30；
38.搅拌桨30包括搅拌杆31、桨叶32和刮板33，桨叶32设置于搅拌杆 31，多个桨叶32沿着搅拌杆31的长度方向间隔分布，多个桨叶32的末端均与刮板33连接；
39.搅拌驱动机构10通过机械密封传动机构20与搅拌杆31连接。
40.其中，特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置100还包括带变频器的plc控制器40，plc控制器40用于控制搅拌驱动机构10的搅拌时间且能够变频控制搅拌速度。通过变频搅拌以及控制搅拌时间，可以提升对于高粘性非牛顿流体的搅拌效率。当然，搅拌速度以及时间都可以通过控制器显示出来，方便人员直观了解并按需调节。此外，plc设有三级管理权限，防止无权限人员操作，并且可以将信号传输给上位机，并由上位机进行控制。
41.简单而言，机械密封传动机构20可以采用无菌级产品，在保障不产生污染的情况下将动力传递到搅拌杆31，通过桨叶32与刮板33的结合，可以适应高粘性非牛顿流体的搅拌工作，使得特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌均一性和生产效率得到保障。
42.请结合图1，搅拌驱动机构10、机械密封传动机构20和搅拌杆31处于同一垂直同心轴线上。这样可以保障搅拌桨30整体不会出现偏心摆动，避免碰撞罐壁。在与下文所指的罐体安装时，机械密封传动机构20的法兰盘21是保持水平，从而确保整体机组的轴线垂直于水平面，避免在工作过程中，由于重力方向与机组整体轴线存在夹角，而导致搅拌轴在长期工作中出现松动而碰伤罐体。
43.其中，本技术的搅拌驱动机构10包括搅拌电机11，搅拌电机11不得为电刷电机。搅拌电机11可以满足搅拌的动力需求，并且不采用电刷电机，可以避免产生碳粉微粒而破坏
洁净的生产环境。为了获得合理的搅拌速度，搅拌驱动机构10还包括减速机12，搅拌电机11、减速机12、机械密封传动机构20以及搅拌杆31是刚性连接，使得搅拌杆31的转速能够与控制器所设定的转速一致。进一步的，在本实施例中，搅拌电机 11采用380v，3.0kw三相交流电机；减速机12选型为速比范围 5.36-197.37，具体型号为gkf79，传动比为102.62；机械密封传动机构 20符合药用无菌级要求，比如本实施例采用的是ptfe唇封。
44.关于搅拌桨30，具体的，本技术采用的是搅拌桨30，搅拌杆31整体采用卫生级304或316l不锈钢、钛合金等材质锻造件一体成型。可以选择的是，请结合图2，还可以采用内芯311与轴套312的组合以形成搅拌杆31，比如内芯311采用高强度锻造碳钢，用热胀接技术将锻造不锈钢轴套312与内芯311结合，形成的搅拌杆31的长度为1500mm。
45.桨叶32的厚度根据桨叶32的长度进行匹配，桨叶32的厚度范围为2mm-15mm，桨叶32与刮板33连接的部分为加厚部321，加厚部321的厚度为5mm-15mm。
46.请结合图3，加厚部321的中部开槽形成开槽部322，开槽深度为 2cm-7cm，开槽部322分的两侧的板厚为1.5mm-4mm。刮板33的厚度为 3mm-15mm，刮板33与桨叶32连接的部分为削薄部331，削薄部331的厚度为2mm-10mm。
47.在本实施例中，桨叶32的长度为1200mm，对应的厚度为6mm。加厚部321的厚度为10mm，开槽的深度为4cm，两侧槽壁的壁厚为2mm。所用的刮板33的厚度为8mm，削薄部331的厚度为6mm，将削薄部331 嵌入开槽部322，并采用了φ8mm不锈钢螺丝进行紧固。本实施例中的桨叶32采用卫生级304或316l不锈钢、钛合金等材质锻造件加工而成，并与搅拌杆31采用热胀接技术并用不锈钢螺丝进行固定，外围的刮板33采用聚甲醛或尼龙等材料加工而成。通过相应的材料选用，本实施例的搅拌杆31可以耐受121℃以上高温蒸汽灭菌。
48.搅拌杆31的由金属材料或者合金材料制作的部分、桨叶32的由金属材料或者合金材料制作的部分和刮板33的由金属材料或者合金材料制作的部分的抛光度ra＜0.4μm。通过对抛光度进行设计，可以便于后期清洁搅拌桨30。在本实施例中，搅拌桨30的使用了316l不锈钢的部分采用电解抛光，以满足相应的设计要求。
49.总体而言，该装置符合《特殊医学用途配方食品良好生产规范》 (gb29923-2013)的要求，也符合《药品生产质量管理规范》(2010年修订)的要求。适用于粘度超过1000厘泊的非牛顿流体；适用于特殊医学用途配方食品增稠配方或乳剂配方进行搅拌混合。
50.基于上述特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置100，本技术的实施例提供了一种搅拌罐，包括罐体和特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置100，特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置100的机械密封传动机构20与罐体密封连接。其中，本实施例的罐体的容积为2000l，在其他实施例中，罐体的容积和轮廓可以依据需求进行选用。通过将罐体与特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置100结合，搅拌罐可以适用于高粘性非牛顿流体的搅拌工作，满足特殊需求。
51.具体的，本实施例中的特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置 100的刮板33与罐体的内壁之间的间距为0.5mm
±
0.2mm。通过对间隙进行设计，可以使得粘附在罐体内壁的高粘性非牛顿流体由于动力粘度的因素被刮离，有助于进行均匀搅拌。
52.在安装时，可以通过机械密封传动机构20的法兰盘21与罐体进行连接，法兰盘21分别位于罐体的内外，并保证水平，内外的法兰盘21可以通过φ12mm不锈钢螺丝进行紧固。
53.本实施例的特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置100的桨叶 32的数量根
据罐体的深度进行匹配，可以选择2-6个。
54.请结合图1，本实施例的桨叶32有4个，底部的桨叶32的长度较短，刮板33的外侧在水平方向也呈一定的曲度，这样是为了适应罐体的形状变化，使得刮板33与罐体之间的间隙符合设计需求。可以理解的是，虽然刮板33的外部轮廓有调整，但是厚度并不要求必须调整，桨叶32的长度与厚度也可以根据罐体的变化而进行相应调整。在上文中，搅拌桨30 以及搅拌驱动机构10、机械密封传动机构20的各种型号、参数等，主要是起到一个举例说明的作用，并不限制必须只能使用相应的型号的机构或者零部件，以及相应参数的构件。
55.本实施例的原理是：
56.举例而言，将果胶、海藻酸钠通过人工投料或自动投料的方式加入到罐体中，通过控制器输入用户名和密码登陆操作界面，然后可以设定搅拌速度为50rpm，设定搅拌时间为30min，启动搅拌按钮。
57.控制器的变频器按设定参数输出对应频率给搅拌电机11，控制器根据输出频率和设定的减速比在控制器上显示搅拌转速。搅拌电机11按输入频率启动，其动力通过转子输出给减速机12，减速机12内部齿轮组将转速减速后输出给机械密封传动机构20，机械密封传动机构20进一步将动力输出给搅拌桨30，搅拌桨30启动旋转。由于从搅拌电机11-减速机 12-机械密封传动机构20-搅拌桨30均采用刚性连接，其旋转速率与控制器设定的转速一致。由于搅拌桨30与罐体的内壁之间的间隙控制在 0.5mm
±
0.2mm之间，粘附在罐壁上的高粘性非牛顿流体由于动力粘度的因素会被有效的刮离罐壁。
58.而支撑刮板33的桨叶32由于旋转产生的离心力，可以将位于中心的高粘性非牛顿流体推向罐壁。而液体由于散热导致的上下液层形成的温差，促使在罐壁侧的流体向上方运动，在达到液面后由于推力作用向液面中心运动，并在液面中心下沉，这样就有效形成了流体循环。上述搅拌过程是间歇性生产过程，有效搅拌容积为600l-2000l。果胶和海藻酸钠的比例为2-5％，最终产品形成的流体粘度为3000-5000厘泊。流体的温度范围为10-30℃。该实施例的各项参数例举如下：
59.1.搅拌转速50rpm；
60.2.搅拌时间30min；
61.3.有效搅拌容积600l-2000l；
62.4.果胶和海藻酸钠比例2-5％；
63.5.流体温度10-30℃；
64.6.最终产品粘度3000-5000厘泊；
65.对以上参数，只是作为其中一种实施方式的使用，对于更改参数来说，仍然在本实用新型的技术方案的保护范围内。
66.特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌均一性和生产效率是非常重要的指标，但由于是高粘性非牛顿流体，传统的搅拌方式存在搅拌效率和搅拌效果的问题。通过采用本实施例的特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置100，不仅符合各项生产和质量要求，还能够有效解决高粘性非牛顿流体难以搅拌均匀或者搅拌时间过长等问题，提高了搅拌效率和搅拌效果。控制器上的定时器、变频控制和转速显示为生产过程的精确控制和工艺重现提供了保障。
67.综上所述，本技术的特殊医学用途配方食品增稠配方的搅拌装置100 的搅拌驱动
机构10通过无菌级机械密封传动机构20将动力传递给搅拌桨 30，可以合乎生产规范和质量要求，并且通过桨叶32与刮板33的配合，能够适用于对高粘性非牛顿流体进行搅拌，有效解决了该类物质的搅拌不均以及搅拌时间过长的问题，与罐体结合形成搅拌罐后能够直接应用于实际生产，满足特殊医学用途配方食品增稠配方的配制要求。
68.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。