-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schneidesatz für eine Zerkleinerungsmaschine, insbesondere zur Fleischzerkleinerung, sowie auf eine Lochscheibe, einen Vorschneider und eine Messerscheibe zum Einsatz in einem solchen Schneidesatz.
-
Schneidesätze für Zerkleinerungsmaschinen, insbesondere zur Fleischzerkleinerung, auch Fleischwolf genannt, sind in unterschiedlichen Formen bekannt. Die
DE 199 08 665 beschreibt beispielsweise eine Messerscheibe für einen solchen Fleischwolf, die zwischen zwei Lochscheiben oder einer Lochscheibe und einem Vorschneider angeordnet ist. Für diese Anordnung werden bei gattungsgemäßen Zerkleinerungsmaschinen die einzelnen Scheiben auf einen Messerzapfen aufgeschoben und zur Sicherung einer definierten Lage in der Zerkleinerungsmaschine mit einer Spannmutter gegeneinander verspannt.
-
Zur Durchführung der Zerkleinerung ist es aber notwendig, das die Messerscheibe und die Lochscheibe beziehungsweise der Vorschneider relativ zueinander gedreht werden. Dazu werden die Lochscheibe und der Vorschneider üblicherweise in der Maschine arretiert, meist über eine Nut an ihrem Umfang und eine passende Feder an der Maschine. Die Öffnung für den Messerzapfen in der Lochscheibe und dem Vorschneider wird so ausgebildet, das sich der Messerzapfen frei in der Öffnung drehen kann, während die Messerscheibe verdrehsicher auf dem Messerzapfen befestigt wird.
-
Wenn nun der Messerzapfen durch einen Antrieb in der Maschine gedreht wird, werden die Lochscheibe und der Vorschneider durch Nut und Feder festgehalten, während sich die Messerscheibe dreht. Dabei gleiten die Oberflächen von Messerscheibe und Lochscheibe beziehungsweise Vorschneider aufeinander. Zwar werden die sich berührenden Oberflächen möglichst glatt gehalten, trotzdem kommt es dabei zu erheblichen Reibungsverlusten, die Energie verbrauchen und den Verschleiß des Schneidesatzes beträchtlich erhöhen.
-
Um diese Probleme zu vermeiden, wurden bereits Schneidsätze versucht, bei denen die Oberflächen der einzelnen Schneideelemente nicht direkt aufeinander reiben, beispielsweise durch Distanzringe. Da bei diesen Schneidsätzen aber die Messerscheibe in axialer Richtung beweglich auf der Drehachse angeordnet ist, kann sie durch das Schneidgut gegen die Lochscheibe gepresst werden, wodurch wieder Reibungskräfte auftreten. Darüber hinaus ist es bei derartigen Schneidsätzen aufgrund der in axialer Richtung beweglichen Lagerung der Messerscheibe nahezu unmöglich, einen definierten Schneidspalt mit hoher Präzision vorzusehen und bei der Zerkleinerung auch beizubehalten.
-
Daher ergibt sich die Aufgabe, einen Schneidsatz sowie eine Lochscheibe, eine Messerscheibe und einen Vorschneider zur Verfügung zu stellen, der einerseits keine oder nur geringe Reibung zwischen den einzelnen Schneideelementen aufweist, den Betrieb ohne Schneidspalt oder mit einem definierten, konstanten Scheidspalt ermöglicht und bei auftretendem Verschleiß schnell und kostengünstig aufbereitet werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe geling mit dem Schneidsatz gemäß Anspruch 1 und den Schneideelementen gemäß Ansprüchen 3 und 5. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Ein erfindungsgemäßer Schneidsatz besteht aus wenigstens einer Lochscheibe und wenigstens einer Messerscheibe. Bei vielen Ausführungsformen ist zusätzlich wenigstens ein Vorschneider in Transportrichtung vor der Messerscheibe angeorndet. Bei einem dreiteiligen Schneidsatz wird der Vorschneider in Transportrichtung des Schneidguts an erster Stelle, dahinter die Messerscheibe und anschließend die Lochscheibe angeordnet. Bei der zweiteiligen Form entfällt der Vorschneider. Zur Erhöhung des Zerkleinerungsgrades können hinter der Lochscheibe noch weitere Messerscheiben-Lochscheiben Kombinationen angeordnet werden, so dass sich beispielsweise fünf- oder siebenteilige Schneidsätze ergeben können.
-
Im Mittelpunkt der Scheiben befindet sich eine Öffnung durch die ein Messerzapfen oder ein anderes Achsbauteil hindurchgeführt werden kann. Um die Messerscheibe mittels des Messerzapfens anzutreiben, ist eine Möglichkeit vorgesehen, die Messerscheibe drehfest auf dem Messerzapfen zu arretieren. Dies kann über einen Formschluss ermöglicht werden, beispielsweise durch eine Abplattung auf einer Seite eines kreisstabförmigen Messerzapfens und eine komplementäre flache Sehne in der ansonsten kreisförmigen Öffnung der Messerscheibe, durch ein Nut-Feder System an Messerzapfen und Messerscheibe, durch einen polygonförmigen Messerzapfen und eine entsprechend geformte Öffnung oder andere Verdrehsicherungen.
-
Wenn nun die Messerscheibe durch Rotation des Messerzapfens in Rotation versetzt wird, soll sich eine Relativrotation zwischen der Messerschneide auf der einen und der Lochscheibe und dem Vorschneider auf der anderen Seite ergeben. Dies kann zweckmäßig erreicht werden, indem die Lochscheibe und der Vorschneider drehfest mit dem umliegenden Maschinengehäuse verbunden werden. Vorteilhaft kann eine solche Verbindung, über eine Passfeder und eine entsprechende Nut realisiert werden.
-
Zwischen den Messerschneiden und der Lochscheibe beziehungsweise dem Vorschneider kann ein Schneidspalt vorgesehen sein. Die Erfindung ermöglicht aber auch die Zerkleinerung ohne Schneidspalt und mit erheblich reduziertem Verschleiß. Dazu weißt die Lochscheibe und/oder der Vorschneider bei der oben genannten Ausführungsform mit angetriebener Messerscheibe eine Lagerbuchse auf, die um die Öffnung in der Scheibenmitte angeordnet ist. Vorteilhaft kann dabei ein Gleitlager zwischen Lagerbuchse und Lochscheibe beziehungsweise Vorschneider genutzt werden. Aber auch andere Lagerungen sind prinzipiell möglich.
-
Die Lagerbuchse ist dabei so ausgebildet, dass sie eine flache, ebene Oberfläche aufweist, die in einer Ebene mit den Seitenflächen der Lochscheibe beziehungsweise des Vorschneiders liegt. Die Messerscheibe wiederum weist um die Öffnung in der Scheibenmitte eine Erhöhung wie beispielsweise einen Steg, das sogenannte Messerband beziehungsweise die Messernabe, auf, die zum Kontakt mit der Oberfläche der Lagerbuchse ausgebildet ist. Der Steg kann sich dabei von der Kante der inneren Öffnung soweit in Richtung des Scheibenumfangs erstrecken, das bei der Anlage an die Lochscheibe beziehungsweise den Vorschneider die gesamte Oberfläche der Lagerbuchse in Kontakt mit dem Steg ist. Um Reibung zwischen Messerschneide und Lochscheiben beziehungsweise Vorschneider zu vermeiden, erstreckt sich der Steg radial aber nicht über die Kontaktoberfläche mit der Lagerbuchse hinaus. Eine geringere Erstreckung ist möglich.
-
Wenn nun der Messerzapfen zur Drehung der Messerscheibe angetrieben wird, drehen sich die Lagerbuchsen, die mit ihrer Oberfläche am Steg der Messerscheibe anliegen, mit der Messerscheibe mit. Dies kann dadurch unterstützt werden, dass auch die Lagerbuchsen drehfest auch dem Messerzapfen aufgesetzt sind, beispielsweise durch eine entsprechende komplementäre Formgebung der Öffnung in der Lagerbuchse entsprechend der Öffnung in der Messerscheibe. Durch die mitdrehenden Lagerbuchsen entsteht keine Reibung zwischen den Oberflächen der Laberbuchsen und des Stegs, so dass im Vergleich zu den im Stand der Technik üblichen Schneidsätzen eine erhebliche Einsparung von Energie erzielt und ein Verschleiß der Schneidsatzteile in diesem Bereich vollständig vermieden wird
-
Die Messerschneiden erstrecken sich vom Nabenbereich der Messerscheibe, in dem sich die Öffnung für den Messerzapfen befindet, nach außen Richtung des Außenumfangs der Messerscheibe. Die Messerschneiden können dabei je nach Anforderung gerade oder gekrümmt sein, und sich im Wesentlichen radial oder in oder gegen die Drehrichtung geneigt erstrecken. Vorteilhaft sind sie im Außenbereich durch einen Ring verbunden, der für Stabilität sorgt. Insbesondere bei Verwendung eines Schneidspalts zwischen Messerschneiden und Lochscheibe beziehungsweise Vorschneider, aber auch bei einer Anordnung ohne Schneidspalt ergibt sich nun das Problem, dass durch das Verspannen der einzelnen Schneidsatzteile auf dem Messerzapfen diese einander berühren und teilweise gegeneinander gepresst werden. Die dadurch im Stand der Technik entstehende Reibung konnte für den Nabenbereich durch das vorsehen der Lagerbuchsen ausgeschaltet beziehungsweise erheblich verringert werden. Im Bereich der Messerschneiden und des äußeren Rings können die Lagerbuchsen jedoch nicht für Entlastung sorgen. Insbesondere für den Fall eines auftretenden Moments auf die Messerscheibe kann es daher zu erheblichen Reibungsverlusten zwischen dem Außenbereich der Messerscheibe und der Lochscheibe beziehungsweise dem Vorschneider kommen.
-
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist daher die Messerscheibe im Vergleich zur Lochscheibe beziehungsweise dem Vorschneider einen etwas reduzierten radialen Durchmesser auf. Um die Lochscheibe wird dann ein Distanzring angeordnet, der beispielsweise mit einer Gleitlagerung ausgestattet ist. Es ist dabei nicht zwingend, das der Distanzring vollständig um die Messerscheibe umläuft, ein Teilring, der den größten Teil des Außenumfangs der Messerscheibe abdeckt, ist für die Zwecke der Erfindung ausreichend. Insbesondere kann der Distanzring eine Öffnung aufweisen, die komplementär zu einem Passfeder-Nutsystem zur Arretierung der Lochscheibe beziehungsweise des Vorschneiders ist. Dieser Distanzring erstreckt sich über den Außenumfang bis in die Ebene der Messerschneiden oder darüber hinaus. Im ersten Fall ist die Messerscheibe zum schneiden ohne Schneidspalt ausgebildet, im zweiten Fall definiert der Überstand des Distanzrings den Schneidspalt. Bei überstehendem Distanzring kann der Steg der Messerscheibe ebenfalls mit einem entsprechenden Überstand gestaltet sein, oder es werden Distanzringe zwischen den Lagerbuchsen der Lochscheibe beziehungsweise des Vorschneiders und dem Steg der Messerscheibe verwendet.
-
Vorteilhaft ist der Distanzring entfernbar auf der Messerscheibe angeordnet, beispielsweise durch einen Gewindestift, der in den Distanzring geschraubt wird und in eine komplementäre Nut greift, die um den Außenumfang der Messerscheibe umläuft. Damit kann der Distanzring einfach entfernt werden, wenn die Messerscheibe durch den nicht vollständig vermeidbaren Verschleiß abstumpft. Nach Entfernung des Distanzrings kann die Messerscheibe einfach und schnell komplett abgeschliffen und so wieder geschärft werden. Bei Messerscheiben für einen schneidspaltlosen Schneidsatz muss der Distanzring nicht entfernt werden, da sich bei diesen Messerscheiben der Distanzring genau bis zur Schneideebene erstrecken muss. Derartige Messerscheiben können also einfach im Ganzen abgeschliffen werden.
-
Ähnliches gilt auch für die Lagerbuchsen. Auch diese können in der Regel vorteilhaft zusammen mit der Lochscheibe beziehungsweise dem Vorschneider in einem Arbeitsgang abgeschliffen werden. Zu Revisionszwecken oder zu Reinigung ist es aber vorteilhaft, wenn auch die Lagerbuchsen einfach aus der Nabenöffnung gelöst werden können. Dafür bietet sich die Arretierung mit einer Flachkopfschraube, deren Kopf einseitig verkürzt ist, an. Aber auch andere Arretierungen sind möglich.
-
Weitere Vorteile, Eigenschaften, Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie aus den Zeichnungen. Diese zeigen in:
-
1 Einen erfindungsgemäßen dreiteiligen Schneidsatz in einem Längsschnitt;
-
2 Einen erfindungsgemäßen Schneidsatz mit fünf Teilen im Längsschnitt;
-
3 eine erfindungsgemäße Lochscheibe, einen erfindungsgemäßen Vorschneider und eine erfindungsgemäße Messerscheibe in einer schrägen Draufsicht.
-
Ein erfindungsgemäßer Schneidesatz ist in 1 dargestellt. In einem Gehäuse 11 befinden sich der Vorschneider 1, die Messerscheibe 2 und die Lochscheibe 4 auf einem Messerzapfen 8, der von einem nicht dargestellten Antrieb angetrieben werden kann. Das Schneidgut wird in Transportrichtung A zunächst gegen den Vorschneider 1 gepresst, nach dem Durchdrücken durch den Vorschneider 1 von den auf der Zeichnung linksseitigen Messerschneiden der Messerscheibe 2 abgetrennt und dann weiter durch die Messerscheibe 2 transportiert, bis es an der Lochscheibe 4 durch die rechtsseitigen Messerschneiden der Messerscheibe 2 weiter zerkleinert und weiter durch die Lochscheibe 4 transportiert wird.
-
Die Lochscheibe 4 und der Vorschneider 1 sind dabei über die Gleitlagerbuchsen 6 und 7 drehbar auf dem Messerzapfen 8 gelagert. Die Messerscheibe 2 ist drehfest auf dem Messerzapfen 8 und über den Distanzring 3 drehbar am Gehäuse 11 gelagert. Die Lagerbuchse 6 des Vorschneiders 1 wird mittels der Flachkopfschraube 9 im Vorschneider lösbar befestigt. Die Messerscheibe 2 weist einen Stegbereich 12 auf, der zur Anlage an die Lagerbuchse 6 ausgebildet ist, und auf der in Transportrichtung A weiter hinten liegenden Seite einen Stegbereich 13, der zur Anlage an der Lagerbuchse 7 ausgebildet ist. Der Distanzring 3 wird über den Gewindestift 10 auf dem Außenumfang der Messerscheibe befestigt. Distanzring 3 und Stegbereich 12 bilden auf beiden Seiten der Messerscheibe jeweils eine Bezugsebene. Die Messerschneiden können sich bis in die Bezugsebene erstrecken (schneiden ohne Schneidspalt) oder es kann eine Lücke zwischen Messerschneidenkante und Bezugsebene vorhanden sein (Schneiden mit Schneidspalt)
-
Vor der Lochscheibe 4 ist ein Stützkreuz 5 eingesetzt. Mit diesem Stützkreuz 5 kann der Schneidsatz gegen eine Überwurfmutter (nicht gezeichnet) abgestützt werden. Dieses Stützkreuz 5 überbrückt also einen Freiraum in der Zerkleinerungsmaschine, der genutzt werden kann, um beispielsweise auch einen fünfteiligen Schneidsatz (wie in 2 dargestellt) in derselben Maschine zu nutzen. Im auf der Zeichnung oberen Bereich weisen das Gehäuse 11, das Stützkreuz 5, die Lochscheibe 4, der Distanzring 3 und der Vorschneider 1 eine Nut 14 auf, die zur Aufnahme einer Passfeder ausgebildet ist. Mit Einsetzen der Passfeder sind das Stützkreuz 5, die Lochscheibe 4, der Distanzring 3 und der Vorschneider 1 am Gehäuse drehfest gelagert, so das im Betrieb lediglich die Messerscheibe 2 eine Rotation ausführen kann.
-
2 zeigt einen analog aufgebauten fünfteiligen Schneidsatz. An die Lochscheibe 4 schließt sich eine zweite Messerscheibe 15 mit Distanzring 16 an, darauf folgend eine zweite Lochscheibe 17 mit Gleitlager 20 Über die Überwurfmutter 18 wird der Schneidsatz in Längsrichtung am Gehäuse 11 abgestützt. Eine Spannschraube 19 verspannt die Schneidsatzteile auf dem Messerzapfen 8. Die übrigen dargestellten Teile entsprechen in Funktion un Anordnung der 1.
-
In 3 sind die Bestandteile eines dreiteiligen Schneidsatzes, Vorschneider 1, Messerscheibe 2 und Lochscheibe 4 demontiert in einer Draufsicht dargestellt. In der Lochscheibe 4 und im Vorschneider 1 sind die Lagerbuchsen 7 und 6 montiert. Die Lagerbuchse 6 des Vorschneiders 1 ist mittels der Flachkopfschraube 9, die in einer Öffnung des Vorschneiders montiert ist, in der Nabenöffnung des Vorschneiders 1 befestigt. Entsprechendes gilt auch für die Lochscheibe 4. Um die Messerscheibe 2 erstreckt sich ein Teilring 3, der als Distanzring dient. Distanzring 3, Lochscheibe 4 und Vorschneider 1 weisen jeweils Nuten beziehungsweise eine Öffnung 14 auf, die zur Aufnahme einer komplementären Passfeder der Zerkleinerungsmaschine dient. Um die Nabenöffnung weist die Messerscheibe 2 einen Steg 12 auf, dessen Oberfläche in einer Ebene mit den entsprechenden Oberflächen des Distanzrings 3, der Messerschneiden 20 und des umlaufenden Rings 22 der Messerscheibe 2 liegt. Zwischen den Messerschneiden 20 und dem Steg 12 bestehen Lücken 21, die sicherstellen, das im Übergangsbereich zwischen Lagerbuchse und Lochscheibe beziehungsweise Vorschneider keine Reibungen mit den Messerschneiden auftreten.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
