DE102004024408B4

DE102004024408B4 - Reibrad für einen zum Räuchern von Fleisch- und Wurstwaren benutzbaren Rauchgenerator

Info

Publication number: DE102004024408B4
Application number: DE102004024408.1A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Reich Thermoprozesstechnik De GmbH
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2015-09-17
Anticipated expiration: 2024-05-15
Also published as: DE102004024408A1

Abstract

Reibrad (10) für einen zum Räuchern von Fleisch- und Wurstwaren oder anderer räucherfähiger Nahrungsmittel vorgesehenen Rauchgenerator, bei dem die für die Rauchgewinnung erforderliche Erhitzung eines Holzstückes durch Andrücken desselben an ein mittels eines als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotors (12) rotierend angetriebenes Reibrad (10) erfolgt, das zur Erzielung einer hohen Flächenpressung mit rippenförmigen Reibelementen (36; 36/s; 36/v; 36/e) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibrad (10) die Grundform eines einseitig offenen, zylindrischen Topfes hat mit einem dickwandigen zylindrischen Mantel, der aus einer Vielzahl von ringscheibenförmigen Segmentplatten (22/i) zusammengesetzt ist, die mit einem Grundkörper (18) lösbar fest verbunden sind, der seinerseits drehfest mit der Motorwelle (16) des Antriebsmotors (12) verbunden ist, und dass die mit dem zur Raucherzeugung genutzten Holzstück zur Anlage gelangenden Reibelemente (36; 36/s; 36/v; 36/e) durch radiale Zähne (26/z) der Segmentplatten (22/i) gebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Reibrad für einen zum Räuchern von Fleisch- und Wurstwaren oder anderer räucherfähiger Nahrungsmittel benutzbaren Rauchgenerator und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.
Reibräder dieser Art werden üblicherweise durch spanabhebende Bearbeitung eines Grauguss- oder Stahlgussrohlings hergestellt, wobei arbeits- und zeitaufwendige Dreh- und Fräsarbeiten erforderlich sind. Ungeachtet möglicher Oberflächenvergütungen und -beschichtungen, z. B. mit Siliciumcarbid, wodurch die Standzeiten solcher Reibräder erhöht werden sollen, sind die bekannten Reibräder mit einem erheblichen Verschleiß behaftet, so dass relativ kurze Standzeiten unvermeidlich sind, mit den hieraus resultierenden Nachteilen bezüglich eines wirtschaftlichen Einsatzes. Reparatur- und Wartungsarbeiten sind nur in beschränktem Umfang möglich, so dass erhebliche Kosten für den Ersatz von Reibrädern anfallen. Aus der DE 2 137 477 A ist ein gattungsgemäßes Reibrad bekannt, das scheibenförmig nebeneinander auf einer Antriebswelle angeordnete Reibsteine aufweist. Aus der US 3 000 373 A ist ein Rauchgenerator mit einem trommelförmigen Reibrad bekannt, bei dem die Reibelemente aus gezahnten Reihen bestehen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Reibrad der eingangs genannten Art zu schaffen, das mit relativ geringem Aufwand herstellbar, wirtschaftlich einsetzbar und gegebenenfalls mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand reparierbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß dem Grundgedanken der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 und in näheren Ausgestaltungen desselben durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 9 gelöst.
Hiernach ist – erfindungsgemäß – vorgesehen, dass das Reibrad die Grundform eines einseitig offenen, zylindrischen Topfes hat mit einem dickwandigen zylindrischen Mantel, der aus einer Vielzahl von ringscheibenförmigen Segmentplatten zusammengesetzt ist, die mit einem Grundkörper lösbar fest verbunden sind, der seinerseits drehfest mit der Motorwelle des Antriebsmotors verbunden ist, und dass die mit dem zur Raucherzeugung genutzten Holzstück zur Anlage gelangenden Reibelemente durch radiale Zähne der Segmentplatten gebildet sind.
Hierdurch erzielte sinnfällige Vorteile des erfindungsgemäßen Reibrades sind zumindest die folgenden:
Dank des segmentweisen Aufbaues des Reibrades kann dieses ohne nennenswerte Nachbearbeitung in einer großen Varietät von geometrischen Gestaltungen realisiert werden, die, je nach Material, aus dem das Reibrad gefertigt werden soll, auf einfache Weise optimiert werden können. Auch für jede verwendetete Holzart kann eine optimale Reiboberfläche hergestellt werden. Dank einer lösbaren Montage der Segmentplatten an dem Grundkörper, können auch Segmentplattensätze für verschiedene Reibradformen zusammen mit einem Grundkörper verwendet werden. Hierdurch wird auch eine Reparatur des Reibrades möglich, wenn dieses nur ”punktuell” beschädigt worden ist oder einem bereichsweisen Verschleiß unterliegt. Durch Verwendung geeigneter Dicken der Segmentplatten lassen sich in mehr oder weniger feiner Abstufung stückweise stetig angenäherte beliebige Formen von Reibrippen erzielen, die zur Erhöhung der Flächenpressung zwischen Reibholz und Reibrad geeignet sind. Es lassen sich ohne weiteres Rippenformen, die einer Geradverzahnung entsprechen, aber auch Rippenformen, die einer Pfeil oder V-Rippenform entsprechen oder auch näherungsweise gekrümmte Verlaufsformen von Reibrippen erzielen.
Eine Herstellung der Segmentplatten in der erforderlichen Präzision, insbesondere des Eingriffs von Spannbolzen und von diesen durchquerten Kanälen des Reibrades, durch die eine formschlüssige Zentrierung sämtlicher Segmentplatten erzielbar sein soll, ist in einem Laserschneid-Verfahren ohne weiteres möglich, das es erlaubt, programmgesteuert praktisch beliebige Konturen zu schneiden und dies mit Abweichungen von höchstens 0,1 mm.
Mit dieser Art der Präparation der Segmentplatten ist eine rationelle Fertigung derselben auch dann möglich, wenn die einen Reibradkörper bildenden Segmentplatten individuell verschieden voneinander sind.
Es versteht sich, dass nach einer bei der erfindungsgemäßen Reibrad-Gestaltung möglichen Optimierung der Reibradform auch dazu übergegangen werden kann, die Segmentplatten eines optimal gestalteten Reibrades stoffschlüssig fest miteinander zu verbinden, z. B. durch Hartlöten oder Verschweißen.
Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Reibrades ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:
1 ein bei einem Rauchgenerator vorgesehenes Reibrad, das aus einer Mehrzahl von fest miteinander verbundenen, plattenförmigen Segmenten zusammengesetzt ist, in seiner mit einem Motor fest verbundenen Gebrauchs-Konfiguration, teilweise im Schnitt längs einer die Achse enthaltenden Ebene;
2 eine schematisch vereinfachte Ansicht des Reibrades gemäß 1 in Richtung des Pfeils II der 1;
3a und 3b Gestaltungen von Reibradsegmentplatten zur Erläuterung des und Aufbaus eines Reibrades mit einer einer Schrägverzahnung entsprechenden Rippenstruktur; und
4a bis 4d verschiedene Gestaltungen der Reibrippenstruktur weiterer Ausführungsbeispiele aus Segmentplatten zusammengesetzter Reibräder in schematisch vereinfachter Darstellung.
In den 1 und 2 ist insgesamt jeweils mit 10 ein Reibrad für einen zum Räuchern von Fleisch- und Wurstwaren oder anderen räucherfähigen Nahrungsmitteln dienenden Rauchgenerators bezeichnet, bei dem die Raucherzeugung durch Andrücken eines Kantholzes 11 an das mittels eines als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotors 12 rotierend angetriebene Reibrad 10 erfolgt, wobei durch die hierbei entstehende Reibungswärme die Zersetzung des Holzes in Rauch und Rest-Feststoff erfolgt. Ein den Antriebsmotor 12 und das Reibrad 10 sowie eine nicht dargestellte Andruck-Vorrichtung für das Kantholz 11 umfassender Rauchgenerator ist in der 1 lediglich durch einen Wandabschnitt 13 einer den Motorbereich gegen den Räucherbereich absetzenden Wand 13 einer im übrigen nicht dargestellten Räucherkammer repräsentiert, an der der Rauchgenerator anmontiert ist.
Das Reibrad 10 ist bei dem zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispiel mittels einer mit komplementär-konischen Spannelementen in bekannter Weise realisierten, insgesamt mit 14 bezeichneten Spanneinrichtung drehfest und axial verschiebefest kraftschlüssig mit der Motorwelle 16 verbunden und mittels einer zentralen Befestigungsschraube 17 kraft-formschlüssig gegen eine axiale Verschiebung gegenüber der Motorwelle 16 gesichert. Das Reibrad 10 besteht aus einem die feste Verbindung mittels der Spanneinrichtung 14 mit der Motorwelle 16 vermittelnden, insgesamt mit 18 bezeichneten, rotationssymmetrischen Grundkörper, der als Element der Spanneinrichtung 14 eine außen zylindrische, stabile Spannbuchse 19 und einen von dieser radial außen abstehenden Ringflansch 21 umfasst, sowie mit diesem Grundkörper 18 fest verbundene innen kreisrund berandete, außen gezahnte, ringscheibenförmige Segmentplatten 22/i umfasst, die mittels bezüglich der zentralen Achse 23 axial-symmetrisch gruppierter Zuganker 24/j mechanisch fest miteinander und mit dem Grundkörper 18 verbunden sind, so dass sich insgesamt eine zylindrisch-topfförmige Gestaltung des Reibrades 10 ergibt mit im Wesentlichen durch den Grundkörper 18 gebildetem Bodenbereich und durch den Segmentplatten-Stapel gebildetem dickwandigem Mantelbereich.
In einer typischen Gestaltung des Reibrades 10 besteht dessen insgesamt mit 22 bezeichneter Mantel aus 18 Segmentplatten 22/i (i = 1 bis 18), die jeweils eine Dicke von 6 mm haben.
Diese Segmentplatten 22/i sind untereinander identisch ausgebildet. Sie haben eine insgesamt mit 26 bezeichnete Außenzahnung, die gemäß 2 im Wesentlichen trapezförmig gestaltete Zähne 26/z (z = 1 bis 24) hat, die sich radial zwischen einem Kopfkreis und einem Fußkreis erstrecken, deren Radien R_K und R_F einen Wert von 87,5 mm bzw. 75 mm haben. Gesehen in Richtung der zentralen Achse 23 des Reibrades 10 haben dessen Zähne 26/z eine azimutale Kopfbreite von 3,5° und eine azimutale Fußbreite von 10°. Der azimutale Abstand einander benachbarter Zähne 26/z und 26/z + 1 beträgt 15°.
Der Radius Ri der inneren, kreisrunden zentralen Öffnungen 29/i der ringscheibenförmigen Segmentplatten 22/i hat einen Wert um 50 mm.
Die Mittelpunkte 31/M kreisrunder Öffnungen 32/M (M = 1 bis 8), durch die Ankerbolzen 33/M der Zuganker 24/j hindurchtreten, die in einer bezüglich der zentralen Achse des Reibrads 10 axialsymmetrischer Anordnung vorgesehen sind, liegen auf einem Bohrungskreis 34, der beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel einen Radius Rb um 62 mm hat, der dem Mittelwert der Radien Rf und Ri des Fußkreises und des inneren, kreisförmigen Randes der zentralen Öffnungen 29/i entspricht. Bei der ringscheibenförmigen Segmentplatte 22/i gemäß 2 sind acht solcher Öffnungen 32/M vorgesehen, d. h. der – azimutale – Abstand entlang des Bohrungskreises 34 einander benachbarter Öffnungen 32/M für die Ankerbolzen 33/M der Zuganker 24/j gesehen, beträgt 45°.
Für das in der 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des Reibrades 10 ist vorausgesetzt, dass seine – insgesamt 16 – Segmentplatten 22/i identisch ausgebildet sind, wobei die Außenzahnung 26 jeweils 24 Zähne 26/z (z = 1 bis 24) umfasst.
Bedingt durch die Anordnung der insgesamt acht Öffnungen 32/M für die Ankerbolzen 33/M haben die Segmentplatten 22/i gemäß 2 jeweils vier Symmetrieebenen, bezüglich derer die Segmentplatten 22/i spiegelsymmetrisch sind, wobei diese Symmetrieebenen 36/1, 36/2, 36/3 und 36/4 auch jeweils die radialen Mittelebenen einander gegenüberliegender Zähne 26/z der Außenzahnung 26 sind und auch die Mittelpunkte 31/M zweier einander gegenüberliegender Öffnungen 32/M für Ankerbolzen 33/M enthalten, d. h. die Öffnungen 32/M sind jeweils zwischen einem Zahn 26/z und der zentralen Achse 23 des Reibrades 10 angeordnet.
Bei der insoweit anhand der 1 und 2 geschilderten Ausbildung der Segmentplatten 22/i ergibt sich für das Reibrad 10, wenn die Segmentplatten 22/i mittels der Zuganker 24/j untereinander fixiert und an dem Grundkörper 18 montiert sind, eine Konfiguration des Reibrades 10 die der Grundform eines Ritzels mit einer äußeren Geradverzahnung entspricht, mit vierundzwanzig sich parallel zur zentralen Achse 23 des Reibrades 10 erstreckenden Reibrippen 36, die durch die miteinander fluchtend angeordneten Zähne 26/z aufeinander folgend einander benachbarter Segmentplatten 22/i gebildet sind.
Diesem Verzahnungsbild entspricht die schematische Teildarstellung der 4a mit den parallel zur Achse 23 des Reibrades 10 verlaufenden Reibrippen 36.
Wird andererseits ein zu dem insoweit geschilderten Reibrad 10 baulich analoges Reibrad 10 aus verschiedenen Segmentplatten 22/i zusammengesetzt, beispielsweise derart, dass die Anordnung der acht Öffnungen 32/M gegenüber der Anordnung der Zähne 26/z, in Richtung der Achse 23 gesehen, von Segmentplatte 22/i zu Segmentplatte 22/1 + 1 um jeweils 1° in jeweils auch derselben Richtung – Uhrzeigersinn – oder Gegenuhrzeigersinn – gedreht ist, so dass sich, ausgehend von einer Segmentplatte 22/i wie in der 2 dargestellt, für die neunte Segmentplatte 22/9 und die achtzehnte Segmentplatte 22/18 die in den 3a und 3b dargestellten Gestaltungen der Segmentplatten 22/i ergeben, resultiert für das aus insgesamt achtzehn solchermaßen verschiedener Segmentplatten 22/i fügbare Reibrad 10 eine Konfiguration von Reibrippen 36/s, die einer in der 4b schematisch vereinfacht dargestellten Schrägverzahnung entspricht.
Durch Verwendung zweier Sätze von je neun Segmentplatten 22/i, innerhalb derer der erwähnte Winkel-Versatz jeweils in Schrittweiten von 1° variiert, lässt sich die schematisch in der 4c vereinfacht dargestellte V-Verzahnung der Reibrippen 36/v erzielen. Auf analoge Weise kann, wenn der Winkelversatz nicht in gleichen sondern verschiedenen Schrittweiten variiert, der in der 4d schematisch dargestellte ”elliptische” Verlauf von Reibrippen 36/e erzielt werden.

Claims

Reibrad (10) für einen zum Räuchern von Fleisch- und Wurstwaren oder anderer räucherfähiger Nahrungsmittel vorgesehenen Rauchgenerator, bei dem die für die Rauchgewinnung erforderliche Erhitzung eines Holzstückes durch Andrücken desselben an ein mittels eines als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotors (12) rotierend angetriebenes Reibrad (10) erfolgt, das zur Erzielung einer hohen Flächenpressung mit rippenförmigen Reibelementen (36; 36/s; 36/v; 36/e) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibrad (10) die Grundform eines einseitig offenen, zylindrischen Topfes hat mit einem dickwandigen zylindrischen Mantel, der aus einer Vielzahl von ringscheibenförmigen Segmentplatten (22/i) zusammengesetzt ist, die mit einem Grundkörper (18) lösbar fest verbunden sind, der seinerseits drehfest mit der Motorwelle (16) des Antriebsmotors (12) verbunden ist, und dass die mit dem zur Raucherzeugung genutzten Holzstück zur Anlage gelangenden Reibelemente (36; 36/s; 36/v; 36/e) durch radiale Zähne (26/z) der Segmentplatten (22/i) gebildet sind.
Reibrad (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentplatten (22/i) als Ringscheiben mit einer regelmäßigen Außenzahnung (26) ausgebildet sind.
Reibrad (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentplatten (22/i) über Zuganker (24/j) mit dem Grundkörper (18) lösbar verbunden sind.
Reibrad (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Segmentplatten (22/i) gebildete Mantel des Reibrades (10) mittels der Zuganker (24/j) an einem radial äußeren Ringflansch (21) des Grundkörpers (18) verankert ist, der seinerseits über eine lösbare Spanneinrichtung (14) mit konischen Kupplungselementen an der Motorwelle (16) lösbar festgelegt ist.
Reibrad (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung des durch die Segmentplatten (22/i) gebildeten Reibradmantels mindestens drei Zuganker (24/j) in einer bezüglich der zentralen Achse (23) axialsymmetrischen Gruppierung vorgesehen sind, die durch miteinander fluchtende Öffnungen (32/M) der Segmentplatten (22/i) gebildeten Kanäle hindurchtretende zylindrische Ankerbolzen (33/M) mit Gewinde-Endabschnitten haben, mit denen Fixierungs- und Kontermuttern in Eingriff stehen.
Reibrad (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens sechs, vorzugsweise acht Zuganker (24/j) zur Fixierung der Segmentplatten (22/i) in der Reibradkonfiguration vorgesehen sind.
Reibrad (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenzahnungen (26) sämtlicher Segmentplatten (22/i) identisch ausgebildet sind.
Reibrad (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Satz von Segmentplatten (22/i) vorgesehen ist, bei dem, in Richtung der zentralen Achse (23) gesehen, die von den Zugankern (24/j) durchquerten Öffnungen (32/M) schrittweise um definierte Winkelbeträge gegen die Außenzahnung der Segmentplatten (22/i) versetzt sind, wobei der Versatz einem Bruchteil des azimutalen Abstandes einander benachbarten Zähne (26/z) entspricht.
Reibrad (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass, gesehen in Richtung der zentralen Achse (23) des Reibrades (10) mindestens zwei Gruppen von Segmentplatten (22/i) vorgesehen sind, innerhalb derer ein azimutaler Versatz der Zuganker-Öffnungen (32/M) gegenüber einer Referenzposition schrittweise monoton variiert, wobei der Änderungssinn in den einander benachbarten Gruppen gegensinnig ist.