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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs 1 und den nebengeordneten Patentansprüchen 2 und 3.
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Derartige Vorrichtungen sind in vielfältiger Form und Ausgestaltung bekannt und gebräuchlich. So beschreiben die
DE 39 15 409 C2 und auch die
DE 199 60 409 A1 eine solche Vorrichtung, bei welcher mehrere Schneidsätze vorgesehen sind, die jeweils aus einer Lochplatte und einem Schneidkopf bestehen. Der Schneidkopf wiederum ist mit Schneidklingen versehen. Schneidgut wird während dem Eindrücken in Bohrungen der jeweiligen Lochplatten durch die Schneidklingen zerkleinert, wobei die Lochplatten still stehen, während die Schneidköpfe mit einer Antriebswelle drehen. Da die Lochplatten in Bearbeitungsrichtung des Schneidgutes mit immer geringer werdenden Bohrungsdurchmessern versehen sind, wird das Schneidgut immer weiter zerkleinert, bis es schliesslich zu einem Auswerfer gelangt. Dieser führt das zerkleinerte Gut einer nicht näher gezeigten Auswurföffnung zu.
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Nachteilig hierbei ist jedoch, dass aufgrund der Schwingung der Antriebswelle mit den Schneidköpfen insbesondere zwischen einem Innendurchmesser der Lochplatte/n und einem Aussendurchmesser der Drehwelle oder des Auswerfers ein Spalt vorgesehen sein muss. Dieser muss ausreichend gross sein, damit gewährleistet werden kann, dass ein Materialabrieb an dem Innendurchmesser der Lochplatte und damit auch eine Verunreinigung des Schneidgutes möglichst gering gehalten wird, welcher durch die Schwingung der Antriebswelle mit den Schneidköpfen zwangläufig gegeben ist. Allerdings wird somit durch diesen Spalt noch unzerkleinertes Schneidgut gedrückt, so dass sich in dem vollständig zerkleinerten Schneidgut auch Grobpartikel befinden. Dies ist höchst unerwünscht.
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Versuche, diesen Spalt zu verringern, indem auf eine Stahlnabe des Auswerfers ein Kunststoffring gepresst wurde, führten zu dem Nachteil, dass der Kunststoffring durch die Schwingung der Antriebswelle mit den Schneidköpfen einem hohen Verschleiss unterlag, was unter anderem aus Kostengründen ebenfalls unerwünscht ist.
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Die
DE 641 396 A beschreibt eine Lochscheibe für Fleischwölfe. Hier wird, um zu verhindern, dass noch nicht zerkleinertes Zerkleinerungsgut zwischen der Welle und der Lochscheibe in das bereits zerkleinerte Zerkleinerungsgut gelangt, eine Buchse drehbar in die zentrale Bohrung der Lochscheibe eingesetzt. Nach Art einer Labyrinthdichtung greifen Ringfortsätze der Buchse in Eindrehungen der Lochscheibe ein. Nachteilig ist, dass sich durch die Verwendung einer solchen Buchse die Lochscheibe nicht mehr, um Verschleiss auszugleichen, ohne Demontage der Buchse, verstellen lässt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung der o. g. Art zu schaffen, bei welcher die Qualität des erhaltenen Produktes wesentlich verbessert wird.
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Diese Aufgabe wird jeweils durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, des nebengeordneten Anspruchs 2 bzw. des nebengeordneten Anspruchs 3 gelöst. Vorteilehafte Weiterbildungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Diese Dichtung kann unterschiedliche Ausgestaltungen aufweisen. So ist bei einem Ausführungsbeispiel daran gedacht, die Dichtung als Dichtring auszubilden, welcher in einem Innendurchmesser der Lochplatte festgelegt ist und in eine Nut der Drehwelle bzw. eines Auswerferes eingreift. Zwischen einem Boden der Nut und dem Dichtring besteht jedoch ausreichend Spiel, so dass sich der Dichtring bei einer Schwingung der Drehwelle radial bewegen kann. Der Spalt kann auf diese Weise bestehen bleiben, ohne dass Grobanteile in das bereits zerkleinerte Brät geraten können.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Dichtung ist die Dichtung ebenfalls als Dichtring ausgestaltet. Lediglich die Anordnung des Dichtringes hat sich verändert. Hier ist der Dichtring nun fest mit der Drehwelle bzw. dem Auswerfer verbunden und greift in eine Nut der Lochplatte ein. Erneut hat der Dichtring in der Nut ausreichend Spiel, so dass sich der Dichtring bei der Schwingung der Drehwelle radial bewegen kann.
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Anstelle einer Nut in der Lochplatte oder der Drehwelle bzw. dem Auswerfer kann selbstverständlich auch eine Ecksicke od. dgl. vorgesehen werden, in welche der Dichtring eingreift. Im Falle einer Ecksicke sollte allerdings beispielsweise ein Haltering vorgesehen sein, um zu verhindern, dass der Dichtring aus der Ecksicke rutscht.
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Weiterhin ist denkbar, die Dichtung weder in dem Innendurchmesser der Lochplatte noch auf dem Aussendurchmesser der Drehwelle bzw. des Auswerferes festzulegen. Stattdessen kann die Dichtung sozusagen in Ausnehmungen bzw. Nuten schwimmen, welche in dem Innendurchmesser der Lochplatte und/oder dem Aussendurchmesser der Drehwelle bzw. des Auswerferes angeordnet sind. Hierbei wird ebenfalls eine axiale Abdichtung gewährleistet, der notwendige Spalt kann bestehen bleiben und trotzdem ist ausreichend Spiel vorhanden, so dass sich die Dichtung bei der Schwingung der Drehwelle radial bewegen kann. Auch diese Möglichkeit soll von der vorliegenden Erfindung umfasst sein.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Dichtung sieht eine Gleitringdichtung vor, welche zwischen der Lochplatte und dem Auswerfer angeordnet ist. Hierbei ist in den Innendurchmesser der Lochplatte ein Stahl- oder Keramikring eingesetzt, bevorzugt jedoch eingepresst. Gegen diesen Stahl- oder Keramikring drückt axial ein Gleitring, welcher wiederum von einem Schieberring mit Druck beaufschlagt wird. Dieser Schieberring ist in einem Ringkanal in dem Auswerfer axial geführt und stützt sich dort gegen zumindest einen Kraftspeicher, beispielsweise eine Feder ab. Im Bereich des Ringkanals ist eine Ringdichtung vorgesehen, welche den Schieberring zu dem Auswerfer hin abdichtet.
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Weitere Ausgestaltungen und Anordnungen der Dichtung sind denkbar. So ist beispielsweise daran gedacht, eine derartige Dichtung nicht nur bei der letzten Lochplatte in Verbindung mit dem Auswerfer vorzusehen, sondern bereits bei den vorherigen Lochplatten in Verbindung mit der Drehwelle. Denn auch hier soll verhindert werden, dass Grobpartikel, welche dem Zerkleinerungsgrad der jeweils folgenden Lochplatte nicht entsprechen, dennoch durchgepresst werden.
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Wichtig bei den unterschiedlichen Möglichkeiten der Ausgestaltung und Anordnung der Dichtung ist, dass eine axiale Abdichtung des Spaltes in beide Richtungen gewährleistet wird, so dass zum einen verhindert wird, dass Grobanteile in das bereits zerkleinerte Brät geraten. Zum anderen muss sich der Dichtring bei der Schwingung der Drehwelle radial anpassen können, ohne dass ein Materialabrieb der Lochplatte oder ein Verschleiss der Dichtung gegeben ist.
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Die einzelnen Dichtungen bestehen bevorzugt aus Kunststoff, Keramik oder Metall. Im Falle der Herstellung aus Kunststoff wird insbesondere glasfaserverstärktes Teflon bevorzugt. Als Metall ist Bronze denkbar, da dieses in der Lebensmittelindustrie zugelassen ist.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
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1 einen teilweise dargestellten Längsschnitt durch einen Zerkleinerungsbereich einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Zerkleinern eines Zerkleinerungsgutes;
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2 einen vergrössert dargestellten Ausschnitt der Vorrichtung nach 1 mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Dichtung;
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3 und 4 vergrössert dargestellte Ausschnitte der Vorrichtung nach 1 mit weiteren Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemässen Dichtung.
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Gemäss
1 ist von einer Vorrichtung zum Zerkleinern eines Zerkleinerungsgutes, etwa entsprechend der
DE 39 15 409 C2 , im wesentlichen nur ein Zerkleinerungsbereich
1 gezeigt. Dieser Zerkleinerungsbereich
1 weist eine Eintrittsöffnung
2 für das Zerkleinerungsgut sowie einen Auswurfbereich
3 auf, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel von einer Haube
4 abgedeckt ist.
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Das Zerkleinerungsgut wird von der Eintrittsöffnung 2 zum Auswurfbereich 3 parallel zu einer Längsachse 5 einer Drehwelle 6 gefördert, wobei die Drehwelle 6 durch die Eintrittsöffnung 2 in ein etwa zylindrisches Gehäuse 7 einragt, welches einerseits mit einem Einlauftrichter 8 in Verbindung steht und andererseits von der Haube 4 abgedeckt ist.
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In dem Gehäuse 7 sind drei Schneidsätze A, B und C vorgesehen. Jeder Schneidsatz A, B und C besteht aus einer Lochplatte 9.1, 9.2 und 9.3 sowie einem Schneidkopf 10.1, 10.2 und 10.3, welcher Schneidklingen 11.1, 11.2 und 11.3 aufweist. Die Schneidklingen 11.1, 11.2 und 11.3 streifen an den Lochplatten 9.1, 9.2 und 9.3 entlang bzw. sind in einem Abstand etwa gleich Null entlang den Lochplatten 9.1, 9.2 bzw. 9.3 geführt. Bohrungen 12.3 in der Lochplatte 9.3 sind grösser als Bohrungen 12.2 in der Lochplatte 9.2. Diese sind wiederum grösser als Bohrungen 12.1 in der Lochplatte 9.1.
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Die Schneidköpfe 10.1 bis 10.3 sitzen drehfest auf der Drehwelle 6 und drehen mit der Drehwelle 6 um die Längsachse 5. Die Lochplatten 9.1 bis 9.3 sind dagegen ortsfest in einem hülsenförmigen Stellkörper 13 angeordnet. Dieser sitzt wiederum in dem Gehäuse 7, wobei ein Aussengewindeabschnitt 14 an dem Stellkörper 13 in einen Innengewindeabschnitt 15 an dem Gehäuse 7 eingreift. Beim Drehen des Stellkörpers 13 kann dadurch dieser Stellkörper 13 in Richtung der Längsachse 5 bewegt werden, wobei die Lochplatten 9.1 bis 9.3 mitgenommen und hierdurch der Abstand jeder Lochplatte 9.1 bis 9.3 zu der entsprechenden Schneidklinge 11.1 bis 11.3 verändert wird.
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Das Drehen des Stellkörpers 13 geschieht bevorzugt über ein nicht näher gezeigtes Schneckengetriebe oder auch einen Schrittmotor, auf dessen Abtriebswelle ein entsprechendes Ritzel sitzt, welches mit einer Verzahnung 16 eines Stirnrades 17 in Eingriff steht. Dieses Stirnrad 17 ist durch entsprechende Schrauben 18 mit dem Stellkörper 13 verbunden.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ragt vom Stirnrad 17 ein Innenflansch 19 in den Stellkörper 13 und bildet einen Ringanschlag 20.3 für die Lochplatte 9.3 aus. Andererseits trifft auf die Lochplatte 9.3 ein Distanzring 21.3 mit federgelagerten Druckbolzen 22.3. Diese Druckbolzen 22.3 drücken die Lochplatte 9.3 gegen den Ringanschlag 20.3, um eine sich ändernde Lochplattendicke zu korrigieren.
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Der Distanzring 21.3 bildet wiederum einen Ringanschlag 20.2 für die Lochplatte 9.2 aus, die ebenfalls durch federgelagerte Druckbolzen 22.2 gegen diesen Ringanschlag 20.2 gedrückt wird.
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Der Druckbolzen 22.2 befindet sich in einem weiteren Distanzring 21.2, der wiederum einen Ringanschlag 20.1 für die Lochplatte 9.1 ausbildet.
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Den Abschluss der Schneidsätze A, B und C bildet dann ein in den Stellkörper 13 eingeschraubter Spannring 23.
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Von der Haube 4 überdeckt, ist ein Auswerfer 25 vorgesehen, welcher mit der Drehwelle 6 vorzugsweise drehfest verbunden ist.
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Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Zerkleinerungsgut, insbesondere Brät, wird durch die Eintrittsöffnung 2 eingeführt und gelangt in den Bereich des Schneidsatzes C. Die Lochplatte 9.3 steht still, während der Schneidkopf 10.3 mit der Drehwelle 6 dreht, so dass das Schneidgut während dem Eindrücken in die Bohrungen 12.3 durch die Schneidklingen 11.3 zerkleinert wird. In den Bohrungen 12.3 mit dem grössten Durchmesser findet eine grobe Vorzerkleinerung statt.
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Von dem Schneidsatz C gelangt das Brät zu dem Schneidsatz B mit der Lochplatte 9.2 mit den Bohrungen 12.2 mittleren Durchmessers. Auch hier wird das Brät in diese Bohrungen 12.2 hineingedrückt und gleichzeitig durch die an der Lochplatte 9.2 entlangfahrenden Schneidklingen 11.2 zerkleinert.
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Nunmehr gelangt das zu zerkleinernde Gut zum Schneidsatz A, in dem die Lochplatte 9.1 mit den Bohrungen 12.1 mit dem geringsten Durchmesser angeordnet ist. Auch hier wird das Brät in diese Bohrungen 12.1 hineingedrückt und beim Hineindrücken durch die Schneidklingen 11.1 weiter zerkleinert.
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Schliesslich gelangt das zerkleinerte Gut in den Auswurfbereich 3, in dem es von dem Auswerfer 25 einer nicht näher gezeigten Auswurföffnung zugeführt wird.
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Wird festgestellt, dass die Tätigkeit zwischen Schneidklingen und Lochplatten nicht mehr optimal ist, muss der Abstand zwischen Schneidklingen und Lochplatten verstellt werden. Hierzu wird der nicht näher gezeigte Antrieb in Tätigkeit gesetzt, so dass er über die Verzahnung 16 das Stirnrad 17 und mit dem Stirnrad 17 auch den Stellkörper 13 dreht. Dabei kämmt das Innengewinde 15 in dem Aussengewinde 14, so dass der Stellkörper 13 entlang der Längsachse 5 bewegt wird.
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Aufgrund der starken Schwingung der Drehwelle 6 mit den Schneidköpfen 10.1, 10.2 und 10.3 während der Zerkleinerungstätigkeiten muss zwischen einem Innendurchmesser 26 beispielsweise der Lochplatte 9.1 und einem Aussendurchmesser 27 des Auswerfers 25 ein Spalt 28 vorgesehen sein. Dies ist in 2 deutlicher zu erkennen. Dieser Spalt 28 darf nicht zu klein sein, damit es an dem Innendurchmesser 26 der Lochplatte 9.1 keinen Materialabrieb gibt.
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Um diesen Spalt 28 abzudichten, so dass durch ihn keine unzerkleinerten Grobanteile in das bereits zerkleinerte Gut gepresst werden, ist ein Dichtring 29.1 vorgesehen. Dieser Dichtring 29.1 ist in dem Innendurchmesser 26 der Lochplatte 9.1 festgelegt und greift in eine Nut 30 des Auswerfers 25 ein und gewährleistet eine in beide Richtungen axiale Abdichtung zu dem Auswerfer 25 hin. Gleichzeitig hat der Dichtring 29.1 ausreichend Spiel in der Nut 30, so dass sich der Dichtring 29.1 bei Schwingung der Drehwelle 6 radial in der Nut 30 bewegen kann. Der Spalt 28 kann auf diese Weise bestehen bleiben, ohne dass Grobanteile in das bereits zerkleinerte Brät geraten können.
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Gemäss den 3 und 4 sind weitere Ausführungsbeispiele einer Dichtung gezeigt. In 3 ist lediglich die Anordnung eines Dichtringes 29.2 unterschiedlich. So sitzt der Dichtring 29.2 hier fest auf dem Aussendurchmesser 27 des Auswerfers 25 und greift in eine Nut 32 der Lochplatte 9.1 ein. In der Nut 32 hat der Dichtring 29.2 wiederum ausreichend Spiel, so dass sich der Dichtring 29.2 bei der Schwingung der Drehwelle 6 radial in der Nut 32 bewegen kann.
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Bei der Dichtung gemäss 4 handelt es sich um eine Gleitringdichtung 29.3, welche zwischen der Lochplatte 9.1 und dem Auswerfer 25 vorgesehen ist. Bei dieser Gleitringdichtung 29.3 ist in den Innendurchmesser 26 der Lochplatte 9.1 ein Stahl- oder Keramikring 34 eingesetzt, d. h. bevorzugt eingepresst, gegen den axial ein Gleitring 35 drückt. Der Gleitring 35 ist bevorzugt aus Kunststoff oder Keramik hergestellt.
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Der Gleitring 35 wird von einem Schieberring 36 mit Druck beaufschlagt, welcher in einem Ringkanal 37 in dem Auswerfer 25 axial geführt ist und sich dort gegen zumindest einen Kraftspeicher 38 abstützt. Im Bereich des Ringkanals 37 wird der Schieberring 36 von einer Ringdichtung 39 umfangen, welche den Schieberring 36 zu dem Auswerfer 25 hin abdichtet.
