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Die
Erfindung betrifft einen Schneidring für einen aus Schneidring und
konzentrisch hierzu angeordnetem Schneidkopf bestehenden Schneidsatz
einer elektromotorisch angetriebenen Vorrichtung zum Zerkleinern
von Nahrungsmitteln mit axial gerichteten Schneidplattenhaltern,
die mit jeweils einer Schneidplatte bestückt sind, und bei dem zwischen zwei
benachbarten Schneidplattenhaltern Schnittspalte für den radialen
Durchtritt des zerkleinerten Nahrungsmittels ausgebildet sind, wobei
die Breite des Schnittspaltes definiert wird durch die radial innere
Kante der Schneidplatte, die die Schneidkante bildet, und der hinteren
Kante des in Umfangsrichtung betrachtet nächsten Schneidplattenhalters.
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Ein
derartiger Schneidring ist beispielsweise aus der
DE 1 148 734 A bekannt.
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Ein
weiterer Schneidring ist beispielsweise aus der
DE 28 23 245 C2 bekannt.
Der Schneidring begrenzt den Schneidsatz radial außen. Im
inneren Bereich des Schneidsatzes läuft der angetriebene Schneidkopf.
Zwischen dem Schneidring und dem Schneidkopf ist ein sich in axialer
Richtung erstreckender Umfangsspalt eingestellt. Das zerkleinerte Nahrungsmittel
wird zwischen dem Schneidring und dem Schneidkopf erfasst, geschnitten
und aufgrund der Zentrifugalkraft über die Schnittspalte im Schneidring
nach axial außen
befördert.
Die Schneidplatten können
auf die Schneidplattenhalter aufgeklebt oder mit diesen vernietet
bzw. verschraubt werden. Jede Schneidplatte übergreift den Schneidplattenhalter
vollständig.
Unterschiedliche Schneidringdurchmesser erfordern unterschiedliche Schneidplattentypen,
so dass für
die Herstellung unterschiedlicher Schneidsätze eine Vielzahl verschiedener
Materialien bevorratet werden muss. Anschließend müssen unterschiedliche Schneidsatztypen
in ausreichender Anzahl gelagert werden, um diverse Maschinentypen
(Zerkleinerungsmaschinen mit unterschiedlichen Schneidsatzdurchmessern)
herstellen zu können
und eine ausreichende Ersatzteilversorgung für diverse Zerkleinerungsmaschinen
sicherzustellen.
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Durch
einen gattungsgemäßen Schneidring wird
die Teilevielfalt reduziert und der Schneidring ist beispielsweise
in einer aus der Österreichischen
Paten
AT 280 832 B bekannten
Zerkleinerungsmaschine für
Nahrungsmittel universell einsetzbar. Durch die gattungsgemäße Ausgestaltung
ist es beispielsweise möglich,
den Schnittspalt erst dann einzustellen, wenn der Einsatzzweck für den Schneidring
feststeht. Es kann folglich ein Schneidring-Rohling gefertigt und
gelagert werden, dessen Abmessungen nur in den Durchmessermaßen festgelegt
sind. Die Bestückung
mit den Schneidplatten erfolgt später. Die Einstellung des Schnittspaltes
wird dadurch vorgenommen, dass der Schneidplattenhalter an seiner
radial inneren Kante entsprechend bearbeitet wird. Durch diese Ausgestaltung
können
für alle
Schneidringe unabhängig
von deren Durchmesser die gleichen Schneidplatten verwendet werden.
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Aus
der
DE 101 25 922
A1 ist eine Zerkleinerungseinheit zum Zerkleinern von Aufgabegut,
insbesondere ein Messerkorb eines Zerspaners für Holz, bekannt. In dieser
Zerkleinerungseinheit wird der Durchtrittsspalt in Form eines Führungskanals
ausgebildet, um gleichmäßigere Späne produzieren
zu können.
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Nachteilig
bei den Schneidringen aus dem Stand der Technik ist, dass insbesondere
bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten des Schneidsatzes relativ große Wärmemengen
frei werden. Auch wenn sich Schneidring und konzentrisch angeordneter Schneidkopf
nicht berühren,
entsteht durch das zwischen beiden Bauteilen bewegte Schnittgut
eine erhebliche Wärmemenge.
Dies ist insbesondere bei der Verarbeitung von Nahrungsmitteln nachteilig. Doch
auch bei hitzebeständigerem
Schnittgut führt die
starke Reibung zwischen Schnittgut und Schneidring bzw. Schneidkopf
zu Wärmeverlusten,
die einen erhöhten
Energiebedarf zur Folge haben.
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Zudem
ist bei den angegebenen Schneidringen der Produktfluss, also die
Menge des zu zerkleinernden Schnittgutes pro Zeiteinheit, begrenzt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schneidring für einen
Schneidsatz dahingehend zu verbessern, dass die Reibungsverluste beim
Betrieb des Schneidsatzes verringert und gleichzeitig der Produktfluss
durch das Gerät
erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Schneidring mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen des Schneidrings sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Zur
Einstellung des Schnittspaltes wird vorzugsweise an jedem Schneidplattenhalter
an seiner hinteren Kante eine sich in Axialrichtung erstreckende
Fase ausgebildet, die, je nach Größe des Winkels, im Zusammenspiel
mit der Schneidkante der – in
Umfangsrichtung betrachtet – dem
Schneidplattenhalter vorangehenden Schneidplatte den Schnittspalt
definiert. Die Fase verläuft
insbesondere parallel oder radial öffnend zur Schneidkante der
Schneidplatte und ggf. nur über
die Axialhöhe
des Steges.
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Jeder
Schneidplattenhalter weist an seiner radial inneren Kante einen
in axialer Richtung zurückspringenden
Steg auf, der insbesondere vorzugsweise über die volle Länge der
Kante ausgeführt
ist. Der Steg kann durch Abfräsen
der Schneidplattenhalter oder durch Aufsatz eines Ringes, der als
einfaches Drehteil hergestellt werden kann, erzeugt werden.
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Vorzugsweise
ist die Schneidplatte formschlüssig
in den Schneidplattenhalter eingesetzt. Sie kann dort zusätzlich verklebt
oder anderweitig stoff- oder kraftschlüssig befestigt werden.
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Die
Fase an den Schneidplattenhaltern kann durch Drahterodieren oder
beispielsweise Fräsen hergestellt
werden.
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Mit
einer Kombination der vorstehenden Merkmale wird eine Vielzahl von
Vorteilen miteinander kombiniert. Pro Schneidringdurchmesser ist
beispielsweise nur noch eine Schneidplatte notwendig. Die Schneidplatten
können
kostengünstig
montiert werden. Die technologischen Eigenschaften versprechen einen
verbesserten Durchsatz mit verbesserter Feinheit des zerkleinerten
Nahrungsmittels. Die Reparaturkosten werden gesenkt. Die Schneidplattenhalter
können
in Axialrichtung geneigt werden, so dass ein Schrägschnitt
(Scherenschnitt) im Zusammenwirken des Schneidringes mit dem Schneidkopf möglich ist.
Der Schneidring kann einfach auf eine andere Schnittspaltgröße umgearbeitet
werden, indem entweder andere Schneidplatten eingesetzt werden oder – wenn der
Schnittspalt vergrößert werden
soll – die
Fase an den Schneidplattenhaltern vergrößert wird. Durch eine einfache
Schneidplattenkonstruktion werden die Stückkosten reduziert. Sowohl
an Ringrohteilen als auch an Schneidplatten kann der Lagerbestand
reduziert werden.
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Mit
Hilfe einer Zeichnung sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung
nachfolgend näher
erläutert
werden.
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Es
zeigt:
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1 einen
Schneidring in perspektivischer Darstellung,
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2 die
Draufsicht auf den Schneidring nach 1,
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3 die
Teildraufsicht auf den Schneidring nach 1,
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4 eine
Einzelheit aus 2,
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5 eine
Einzelheit eines Schneidringes nach einer anderen Ausführungsform,
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6 die
perspektivische Darstellung eines Schneidkopfes,
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7 eine
vorbekannte Zerkleinerungsvorrichtung im Längsschnitt mit einem Schneidring
und einem konzentrisch hierzu angeordneten Schneidkopf.
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Die
Darstellung gemäß
7 lässt sich
der
AT 280 832 B entnehmen.
Hier ist auf einen Motor
1 ein Schneidgehäuse
2 aufgesetzt,
durch dessen Boden
3 die vertikal stehende Motorwelle
4 hindurchgeführt ist.
Auf dieser ist über
eine Schraube
5 ein Schneidkopf
6 befestigt, der
von einem äußeren Schneidring
7 konzentrisch übergriffen
ist, der gegen Verdrehung gegenüber
dem Schneidgehäuse
2 durch
einen Stift
8 gesichert ist. Der Schneidkopf
6, wie
er in
5 dargestellt ist, weist etwa axial gerichtete,
zwischen sich Axialschlitze
9 bildende Zähne
10 auf
und ist aus einem weitgehenden rost- und säurebeständigen Werkstoff gedreht und
gefräst.
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Diese
Zerkleinerungsvorrichtung gehört
zum Stand der Technik.
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Die
erfindungsgemäße Gestaltung
betrifft den Schneidring 7.
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Der
Schneidring 7 besteht aus einem axial unteren Basisring 11 und
sich hiervon in axialer Richtung erstreckenden Schneidplattenhaltern 12,
die regelmäßig beabstan det über den
Umfang des Basisringes 11 angeordnet sind. Die radial innere
Kante der Schneidplattenhalter 12 ist länger als die radial äußere Kante
(vgl. 3), so dass sich ein nach radial außen vergrößernder
Spalt 13 zwischen zwei Schneidplatalter 12 einstellt.
In jeden Schneidplattenhalter 12 ist eine Schneidplatte 14 mit
einer Schneidkante 15 ausbildenden radial inneren Kante
formschlüssig
eingesetzt und verklebt. Von oben sind die Schneidplattenhalter 12 ggf.
axial abgefräst,
so dass sich ein Steg 16 ausbildet. Der Steg 16 kann
aber auch dadurch gebildet werden, dass ein hier nicht dargestellter
Ring radial innen mit den Schneidplattenhaltern 12 verbunden
wird, der in Axialrichtung kürzer
als die Schneidplattenhalter ausgebildet ist. Zwischen der hinteren
Kante 17 des in Umfangsrichtung U voreilenden Schneidplattenhalters 12 und
der dahinter vorgesehenen Schneidkante 15 ist der Schnittspalt 13' mit der Breite
b eingestellt. Die Breite b des Schnittspaltes 13' wird also definiert
durch die Schneidkante 15, die von der radial inneren Kante der
Schneidplatte 14 gebildet wird und der hinteren Kante 17 des
in Umfangsrichtung U betrachtet nächsten Schneidplattenhalters 12.
Wie 4 erkennen lässt,
kann die äußere Kante 17 des
Schneidplattenhalters 12 mit einer Fase 18 versehen
sein, die parallel zur Schneide der Schneidplatte 14 verläuft, der
Fasenwinkel also dem Winkel α der
Schneide entspricht. Die Fase kann auch radial öffnend ausgebildet sein. Vorzugsweise
ist die Kante 17 ohne Fase versehen (vgl. 3). 5 lässt eine
weitere Ausbildung der Kante erkennen.
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Auf
dem Basisring 11 ist eine möglichst hohe Anzahl Schneidplattenhalter 12 angeordnet.
Die innen liegende Fläche
des Schneidplattenhalters 12 ist um ein spaltbreitenabhängiges Maß zur Schneidkante
versetzt, wodurch gewährleistet
wird, dass die Schneidplatten 14 in einem technologisch
günstigen Winkel β zur Tangente
des Basiskreises angeordnet werden können und die Aufnahme für die Schneidplatten
nach innen über
den Basisring 7 hervorsteht.
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Die
Herstellung des Schneidringes 7 sei nachfolgend stichwortartig
erläutert.
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Zunächst wird
ein Schneidringgrundkörper aus
Rohr- oder Vollmaterial durch Absägen, Drehen, Fräsen und
Bohren hergestellt, wobei bis auf die Sitze der Schneidplatten 14 die
Hinterkanten 17 des Schneidplattenhalters 12 fertig
bearbeitet sind. An schließend
werden die Sitze der Schneidplatten 14 durch Drahterodieren,
Wasserstrahlschneiden oder ein ähnliches
Verfahren herausgearbeitet und die Ringe anschließend durch
Drehen auf den Hinterschliff bzw. auf die Eigenschaft „mit Steg” (vgl. 4) oder „ohne Steg” (vgl. 5)
festgelegt. Danach wird die Hinterkante 17 des Schneidplattenhalters 12 durch
Flankenschleifen oder Drahterodieren so endbearbeitet, dass nach
dem Einsetzen der Schneidplatten 14 der gewünschte Schnittspalt 13' der Breite b
entsteht. Die Schnittspalt 13' bildenden Kanten des Schneidplattenhalters 12 und
der Schneidplatte 14 liegen parallel zueinander, wobei
die innen liegende Fläche
des Schneidplattenhalters 12 radial um ein spaltbreitenabhängiges Maß F zur
Schneidkante versetzt ist, um zusätzlich zur Spaltbreite b auch
den notwendigen Hinterschliff zu gewährleisten. Nach dem Einkleben
der Schneidplatten 14 kann der montierte Schneidring 7 einer
Hitzebehandlung unterzogen werden, so dass der Kleber seine optimale
Festigkeit erreicht. Durch Innenschleifen wird der montierte und
ausgehärtete
Schneidring 7 anschließend auf
den erforderlichen Innendurchmesser gebracht.
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Die
Hinterkanten 17 der Schneidplattenträger 12 können auch
bereits ganz zu Beginn fertig bearbeitet werden. Dadurch entfällt das
spätere
Bearbeiten des Schneidplattenhalters 12 durch Flankschleifen
oder Drahterodieren. Die Schneidplattensitze können auch ggf. erst dann eingearbeitet
werden, wenn festgelegt worden ist, ob der Schneidring 7 „mit Steg 16” oder „ohne Steg” ausgeführt werden
soll und nachdem der Hinterschliff ausgeführt worden ist.
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Wie 3 bis 5 erkennen
lassen, ist der Schneidplattenhalter 12 so auf dem Basisring 11 angeordnet,
dass die Aufnahme für
die Schneidplatte nach innen über
den Basisring 11 vorsteht. Der Schneidring 7 mit
Steg 16 wird dadurch erzeugt, dass am Ende eines jeden
Schneidplattenhalters 12 auf der Innenseite der Steg 16 mit
der entsprechenden Breite F (die dem Hinterschnitt entspricht) stehen
gelassen wird, wodurch das Hindurchfließen des Produktes an den Schmalseiten
der Schneidplatte 14 verhindert wird.
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- 1
- Motor
- 2
- Schneidgehäuse
- 3
- Boden
- 4
- Motorwelle
- 5
- Schraube
- 6
- Schneidkopf
- 7
- Schneidring
- 8
- Stift
- 9
- Axialschlitz
- 10
- Zahn
- 11
- Basisring
- 12
- Schneidplattenhalter
- 13
- Spalt
- 13'
- Schnittspalt
- 14
- Schneidplatte
- 15
- Schneidkante
- 16
- Steg
- 17
- Kante
- 18
- Fase
- b
- Breite
- F
- spaltbreitenabhängiges Maß
- U
- Umfangsrichtung
- α
- Winkel
- β
- Winkel