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Roller-and-Concave Churn: Cream Falls Between a Turning Roller and an Adjustable Concave, Then Onto a Dasher Below
Buttercup

Creato da

Buttercup

11. novembre 2026IE
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Roller-and-Concave Churn: Cream Falls Between a Turning Roller and an Adjustable Concave, Then Onto a Dasher Below

Reuben G. Holmes of Worcester, Massachusetts, received US 28,177, dated 8 May 1860, for a churn. Cream poured into a trough on top runs out through a long slot into the angle between a turning roller and a concave set close against it by thumb screws, where its globules are crushed; it falls into a cylinder below, where a dasher on its own shaft gathers the butter. One handle turns both through a large wheel and a gear, at different speeds, and a thermometer in the frame's end shows the cream's temperature. The patent gives no sizes; every size here is ours.
Avanzato
About 3 days, plus printing

Istruzioni

1

Roller and dasher at different speeds

Caricamento del notebook Jupyter…
2

Cream crushed by a cylinder and a plate, two months before

Hardie warms his cylinder and sets a plate against it. Holmes keeps the roller cool and the dasher separate.
3

Read US 28,177

"The milk is next to be poured into the receiver T; and through the aperture or slot formed in its bottom, the milk will fall into the angle between the cylinder and concave; and in passing between the same, the globules of cream will be crushed, spread or flattened or torn apart and caused to fall into the reservoir, H, when by being acted on by the dasher, they will readily be collected in a mass or into masses."
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Print the roller K

Roller section 70 mm across and 97.5 long, bored 12.4 mm. Print four and slide them onto the shaft. PETG, 0.2 mm layers, 40 % infill, 4 walls.
File di designSTLCC0 - Free
5

Print the wheel N

Spur gear, module 4, 60 teeth, 18 mm wide, with a hub; bored 12.4 mm. PETG, 0.2 mm layers, 40 % infill, 4 walls.
File di designSTLCC0 - Free
6

Print the gear F

Spur gear, module 4, 40 teeth, 18 mm wide, with a hub; bored 16.4 mm. PETG, 0.2 mm layers, 40 % infill, 4 walls.
File di designSTLCC0 - Free
7

Frame A, reservoir H, thermometer chamber m and outlet W

Cut 400 mm of food-grade PE pipe 250 mm across with a 10 mm wall and saw a 110 mm opening along its top. Cut two HDPE ends to fit, bored 16.6 mm on the axis; bore one 20 mm, 100 mm below the axis, and fit the spigot as the outlet W. Seal the ends in with silicone sealant. Make a hardwood frame round it: base, two sides, two ends bored for the shaft, a cradle under the pipe, and bars B and C along its top edges. In one end cut a chamber 24 x 100 mm down to the pipe's end for the thermometer's probe.

Materiali per questo passaggio:

Tubo in polietilene ad alta densitàTubo in polietilene ad alta densità1 pezzo
Lastra di HDPELastra di HDPE1 pezzo
Rubinetto in PVCRubinetto in PVC1 pezzo
Sigillante siliconicoSigillante siliconico1 pezzo
Tavola di legno duroTavola di legno duro4 pezzi
Colla da legnoColla da legno1 pezzo
Viti da legnoViti da legno40 pezzi

Strumenti necessari:

Seghetto alternativoSeghetto alternativo
Kit di seghe a tazzaKit di seghe a tazza
Sega circolare da bancoSega circolare da banco
Fresatrice verticaleFresatrice verticale
Trapano a batteriaTrapano a batteria
Serie di punte da trapanoSerie di punte da trapano
Set di punte a lanciaSet di punte a lancia
Morsetto a barraMorsetto a barra
Set di cacciavitiSet di cacciaviti
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Dasher D and shaft E

Fix two hardwood crosses, each two arms 210 x 30 x 20 mm, on a 16 mm stainless shaft 15 mm in from the reservoir's ends, and screw four hardwood slats 20 x 20 mm, 390 long, across their ends 85 mm from the shaft. Pass the shaft through the ends, with the gear F outside the frame's end, held by collars.

Materiali per questo passaggio:

Barra di acciaio inossidabileBarra di acciaio inossidabile1 pezzo
Tavola di legno duroTavola di legno duro1 pezzo
Colla da legnoColla da legno1 pezzo
Viti da legnoViti da legno16 pezzi
Shaft CollarShaft Collar2 pezzi
Filamento PETGFilamento PETG1 pezzo

Strumenti necessari:

Stampante 3D a filamento (FDM)Stampante 3D a filamento (FDM)
Sega circolare da bancoSega circolare da banco
Seghetto per metalliSeghetto per metalli
Lime (lima a mano)Lime (lima a mano)
Trapano a batteriaTrapano a batteria
Serie di punte da trapanoSerie di punte da trapano
Set di cacciavitiSet di cacciaviti
9

Case I, roller K, concave L and thumb screws Q, R

Make a hardwood case 424 x 180 mm and 150 deep, open at top and bottom, with two sloping boards inside its foot leading down to a 90 mm opening, to sit on bars B and C. Bore its ends 12.6 mm, 75 mm above its foot, for a 12 mm stainless shaft M carrying the roller; cut a slot 18 x 24 mm in each end beside it for the concave's ends. Cut a hardwood concave 398 x 22 x 60 mm, hollowed on one face to 74 mm across, with tongues on its ends in the slots. Run a 70 mm length of threaded rod through a nut in each end of the case against the concave's back, with a wing nut on the outside as the thumb screws Q and R, and set the concave 2 mm from the roller. Fit the wheel N on the shaft's outer end with a dowel handle O in its face, meshing gear F. Hold the case down with hooks and eyes.

Materiali per questo passaggio:

Tavola di legno duroTavola di legno duro2 pezzi
Colla da legnoColla da legno1 pezzo
Viti da legnoViti da legno16 pezzi
Barra di acciaio inossidabileBarra di acciaio inossidabile1 pezzo
Barra filettataBarra filettata1 pezzo
Dado esagonaleDado esagonale2 pezzi
Dado ad aletteDado ad alette2 pezzi
Tasselli di legno duroTasselli di legno duro1 pezzo
Shaft CollarShaft Collar2 pezzi
Gancio e occhielloGancio e occhiello2 pezzi
Filamento PETGFilamento PETG1 pezzo

Strumenti necessari:

Stampante 3D a filamento (FDM)Stampante 3D a filamento (FDM)
Sega circolare da bancoSega circolare da banco
Fresatrice verticaleFresatrice verticale
Trapano a batteriaTrapano a batteria
Serie di punte da trapanoSerie di punte da trapano
Seghetto per metalliSeghetto per metalli
Chiave regolabile a rullinoChiave regolabile a rullino
Morsetto a barraMorsetto a barra
Metro a nastroMetro a nastro
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Trough T, slot S and top U

Make a hardwood trough to sit on the case, its bottom two boards sloping to a V, with a slot S 300 x 6 mm along the V right above the gap between roller and concave. Fit a lid U with a knob.

Materiali per questo passaggio:

Tavola di legno duroTavola di legno duro1 pezzo
Colla da legnoColla da legno1 pezzo
Viti da legnoViti da legno10 pezzi

Strumenti necessari:

Sega circolare da bancoSega circolare da banco
Seghetto alternativoSeghetto alternativo
Trapano a batteriaTrapano a batteria
Serie di punte da trapanoSerie di punte da trapano
Set di cacciavitiSet di cacciaviti
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The build in 3D

FreeCAD model of this build, cut through the middle: the reservoir with the dasher on its shaft, the frame with the thermometer chamber, the case with the roller and the concave on its thumb screws, the trough with its slot and top, and the wheel N meshing gear F.
File di designBLENDCC0 - Free
12

Churn

Put the thermometer's probe in the chamber m against the reservoir. Start turning the handle, then pour about 6 litres of heavy cream at about 15 °C into the trough a little at a time, timing it; it runs through the slot, between the roller and the concave, and down onto the dasher. Keep turning until the butter gathers. Draw the buttermilk off at the outlet into a bowl, lift off the trough and case, take out the butter, wash it in cold water until it runs clear, salt and weigh it.

Materiali per questo passaggio:

Panna da montarePanna da montare6 l
Sale marino grossoSale marino grosso1 pezzo
AcquaAcqua1 pezzo

Strumenti necessari:

Termometro a sonda permanenteTermometro a sonda permanente
CronometroCronometro
Bilancia digitale da cucinaBilancia digitale da cucina
Grande ciotola da impasto in acciaio inossidabileGrande ciotola da impasto in acciaio inossidabile
13

Troubleshooting

Roller-and-concave churn troubleshooting.

Flow

Loading...
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History and honest limits

**Reuben G. Holmes** of Worcester, Massachusetts, US 28,177, 8 May 1860, "Churn". He disclaims squeeze rollers over a dasher in one chamber (US 21,001), a concave working with a reservoir, a dasher against a concave, and US 23,968, and claims his churn as a whole, with roller and concave in their own chamber above the dasher's. He says butter comes "in three or four minutes". His reservoir's sides are metal; ours is PE pipe, and every size is ours.

Materiali

18

Strumenti richiesti

18

File di progetto

4

CC0 Pubblico dominio

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