DE102014106298A1 - Roller grinder for grinding doughy pasty food masses - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Walzenreibmaschine (1) zum Vermahlen einer teigig-pastösen Lebensmittelmasse, mit mehreren parallel ausgerichteten, hinter- und/oder übereinander in einem Maschinengestell (6) angeordneten Walzen (2), die mit Hilfe mindestens einer Antriebseinrichtung jeweils um eine Walzenachse (5) drehantreibbar sind, so dass die zu vermahlende Lebenmittelmasse in Form eines zusammenhängenden Produktfilms durch mindestens einen zwischen zwei benachbarten Walzen (2) befindlichen Walzenspalt (12) förderbar ist, wodurch ein Vermahlen der Lebensmittelmasse erfolgt, wobei jede Walze (2) an gegenüberliegenden Endabschnitten (14) jeweils einen Lagerabschnitt (15) aufweist, in dem sie innerhalb eines senkrecht zu der zugeordneten Walzenachse (5) relativ zu dem Maschinengestell (6) verlagerbaren Lagergehäuse (20) gelagert ist, wobei einem Hohlraum (4) jeder Walze (2) mittels einer Zuführeinrichtung (27) eine Kühlflüssigkeit zuführbar ist, die an einem stirnseitigen Ende (30) von der Walze (2) in einen Innenraum (24) des Lagergehäuses (20) übertritt und das Lagergehäuse (20) durch eine Auslassöffnung (31) verlässt, wobei in dem Innenraum (24) des Lagergehäuses (20) eine Dichtung (32) angeordnet ist, mit der ein Übertritt der Kühlflüssigkeit in den Lagerbereich (8) des Lagergehäuses (20) verhinderbar ist, und wobei die Dichtung (32) mindestens ein mit der Walze (2) rotierendes Teil (35) und mindestens ein mit dem Lagergehäuse (20) verbundenes, in Bezug auf die Walze (2) stillstehendes Teil (33, 34) aufweist. Um die Walzenreibmaschine (1) dahingehend weiterzuentwickeln, dass keine Kühlflüssigkeit von dem Innenraum (24) des Lagergehäuses (20) in den Lagerbereich (8) und den daran anschließenden Produktbereich (10) gelangen kann, sodass der Verschleiß des Lagers (19) reduziert und eine Kontamination der Lebensmittelmasse verhindert wird, wird vorgeschlagen, dass zwischen mindestens einem rotierenden Teil (35) und mindestens einem stillstehenden Teil (33, 34) ein Spaltbereich (46, 47) von einem unter Druck stehenden Fluid in eine Richtung auf das stirnseitige Ende (30) der Walze (2) zu durchströmt wird.The invention relates to a roller grinder (1) for grinding a paste-like pasty food mass, with a plurality of parallel aligned, behind and / or one above the other in a machine frame (6) arranged rollers (2) by means of at least one drive means each about a roll axis ( 5) are rotatably driven, so that the food mass to be ground in the form of a coherent product film by at least one between two adjacent rollers (2) located nip (12) can be conveyed, whereby a milling of the food mass takes place, each roller (2) at opposite end portions (14) each having a bearing portion (15) in which it is mounted within a perpendicular to the associated roll axis (5) relative to the machine frame (6) displaceable bearing housing (20), wherein a cavity (4) of each roller (2) by means of a feed device (27) a cooling liquid can be fed, which at a front end ( 30) from the roller (2) into an interior (24) of the bearing housing (20) and leaves the bearing housing (20) through an outlet opening (31), wherein in the interior (24) of the bearing housing (20) has a seal (32 ), with which a passage of the cooling liquid in the bearing region (8) of the bearing housing (20) can be prevented, and wherein the seal (32) at least one with the roller (2) rotating part (35) and at least one with the bearing housing (20) connected, with respect to the roller (2) stationary part (33, 34). In order to further develop the roller-type friction machine (1) such that no cooling liquid can pass from the interior (24) of the bearing housing (20) into the bearing area (8) and the adjoining product area (10), so that the wear of the bearing (19) is reduced and Contamination of the food mass is prevented, it is proposed that between at least one rotating part (35) and at least one stationary part (33, 34), a gap region (46, 47) of a pressurized fluid in a direction on the front end ( 30) of the roller (2) to flow through.
Description
Einleitung introduction
Die Erfindung betrifft eine Walzenreibmaschine zum Vermahlen einer teigig-pastösen Lebensmittelmasse, mit mehreren parallel ausgerichteten, hinter- und/oder übereinander in einem Maschinengestell angeordneten Walzen, die mit Hilfe mindestens einer Antriebseinrichtung jeweils um eine Walzenachse drehantreibbar sind, so dass die zu vermahlende Lebensmittelmasse in Form eines zusammenhängenden Produktfilms durch mindestens einen zwischen zwei benachbarten Walzen befindlichen Walzenspalt förderbar ist, wodurch ein Vermahlen der Lebensmittelmasse erfolgt, wobei jede Walze an gegenüberliegenden Endabschnitten jeweils einen Lagerabschnitt aufweist, in dem sie innerhalb eines senkrecht zu der zugeordneten Walzenachse relativ zu dem Maschinengestell verlagerbaren Lagergehäuse gelagert ist, wobei einem Hohlraum jeder Walze mittels einer Zuführeinrichtung eine Kühlflüssigkeit zuführbar ist, die an einem stirnseitigen Ende von der Walze in einen Innenraum des Lagergehäuses übertritt und das Lagergehäuse durch eine Auslassöffnung verlässt, wobei in dem Innenraum des Lagergehäuses eine Dichtung angeordnet ist, mit der ein Übertritt der Kühlflüssigkeit in den Lagerbereich des Lagergehäuses verhinderbar ist und, wobei die Dichtung mindestens ein mit der Walze rotierendes Teil und mindestens ein mit dem Lagergehäuse verbundenes, in Bezug auf die Walze stillstehendes Teil aufweist. The invention relates to a roller grinder for grinding a doughy pasty food mass, with a plurality of parallel aligned, behind and / or one above the other in a machine frame arranged rollers which are rotatably driven by means of at least one drive means each about a roll axis, so that the food mass to be ground in Form of a coherent product film is conveyed by at least one nip between two adjacent rolls nip, thereby grinding the food mass takes place, each roller at opposite end portions each having a bearing portion in which they are displaceable within a perpendicular to the associated roll axis relative to the machine frame bearing housing is stored, wherein a cavity of each roller by means of a feed means, a cooling liquid can be fed, which at an end face of the roller in an interior of the bearing housing overrun un d leaves the bearing housing through an outlet opening, wherein in the interior of the bearing housing, a seal is arranged with the passage of the cooling liquid in the bearing area of the bearing housing can be prevented and, wherein the seal at least one rotating part with the roller and at least one with the bearing housing having connected, with respect to the roller stationary part.
Stand der Technik State of the art
Ein erster Schritt im Herstellungsprozess von Schokolade beschäftigt sich mit der Vermahlung der teigig-pastösen Lebensmittelmasse. Mittels dieses Vorgangs werden feste Bestandteile der Lebensmittelmasse (hier: Kakaomasse, Zucker, Kakaobutter, Emulgator, Milchpulver und diverse andere Komponenten) dermaßen zerkleinert, dass ein körniges Gefühl während des Verzehrs der Schokolade möglichst verhindert werden soll. Für diesen Vermahlungsprozess werden die eingangs genannten Walzwerke bzw. Walzenreibmaschinen (auch „Refiner“ genannt) eingesetzt. Eine häufig anzutreffende Ausführungsform dieser Walzenreibmaschinen verfügt über fünf Walzen, wobei alternativ auch Zweiwalz-, Dreiwalz- und Siebenwalzreibmaschinen zum Einsatz kommen. A first step in the production process of chocolate deals with the grinding of pasty-dough food mass. By means of this process, solid constituents of the food mass (here: cocoa mass, sugar, cocoa butter, emulsifier, milk powder and various other components) are comminuted to such an extent that a grainy feeling during consumption of the chocolate should be prevented as far as possible. For this milling process, the aforementioned rolling mills or Walzenreibmaschinen (also called "refiner") are used. One frequently encountered embodiment of these roller grinders has five rollers, alternatively two-roller, three-roller and seven-high roller grinders are used.
Die zylindrischen oder fassförmigen Walzen sind horizontal angeordnet, wobei jeweils ein Walzenpaar einen Walzenspalt bildet. Die in Förderrichtung der Lebensmittelmasse aufeinander folgenden Walzenspalte werden von dem Walzenspalt, durch welchen die Lebensmittelmasse als erstes befördert und vermahlen wird, bis hin zum letzten Walzenspalt immer kleiner. Es sind sowohl Walzen mit festem Walzenspalt als auch mit veränderbaren Walzenspalt bekannt, wobei der veränderbare Walzenspalt von der Geschwindigkeit der Walze sowie dem Walzendruck abhängt. The cylindrical or barrel-shaped rollers are arranged horizontally, wherein each pair of rollers forms a nip. The successive in the conveying direction of the food mass nips are from the nip through which the food mass is first transported and ground, up to the last nip ever smaller. Both fixed nip rolls and variable nip rolls are known, the variable nip depending on the speed of the roll and the roll pressure.
Die Walzen der Walzenreibmaschine lassen sich im Sinne dieser Anmeldung in einen Lagerabschnitt, einen Produktabschnitt sowie einen Dichtungsabschnitt aufteilen. Der Produktabschnitt ist typischerweise zylindrisch oder leicht bauchig (ballig) ausgestaltet. Das heißt, dass der Durchmesser in der Mitte der Längsachse des Zylinders größer ist als in den Randbereichen. Dies ermöglicht einen weitestgehend konstanten Liniendruck von den Walzen auf die zu verarbeitende Masse. An den jeweiligen Enden des Produktabschnitts folgt nach einer Abstufung hin zu einem reduzierten Durchmesser der Lagerabschnitt. Am Ende dieses abgestuften Lagerabschnitts folgt der Dichtungsabschnitt. In dem Dichtungsabschnitt ist eine Dichtung angeordnet, welche einen Kühlflüssigkeitsbereich, des Lagergehäuses, in dem sich Kühlflüssigkeit befindet, von einem Lagerbereich des Lagergehäuses trennt. For the purposes of this application, the rollers of the roller grinder can be divided into a bearing section, a product section and a sealing section. The product section is typically cylindrical or slightly convex (crowned). This means that the diameter in the middle of the longitudinal axis of the cylinder is greater than in the edge regions. This allows a largely constant line pressure from the rollers to the mass to be processed. At the respective ends of the product section, following a step down to a reduced diameter, the bearing section follows. The sealing section follows at the end of this stepped bearing section. In the sealing portion, a seal is arranged, which separates a cooling liquid region of the bearing housing, in which cooling liquid is located, from a bearing region of the bearing housing.
Analog lässt sich im Sinne dieser Anmeldung das Gehäuse der Walzenreibmaschine in einen Produktbereich, den Lagerbereich, den Dichtungsbereich und einen Kühlflüssigkeitsbereich aufteilen, wobei der Produktbereich und der Lagerbereich durch eine Begrenzungswand voneinander getrennt sind. In der Begrenzungswand befindet sich eine Bohrung durch die der Lagerabschnitt der Walze geführt wird ("Durchführung"). Der Lagerabschnitt der Walze wird drehbar in dem Lagerbereich des Lagergehäuses der Walzenreibmaschine gelagert. Der Dichtungsabschnitt der Walze erstreckt sich durch den Dichtungsbereich des Lagergehäuses in den Innenraum des Kühlflüssigkeitsbereichs hinein, wobei sich in dem Dichtungsbereich des Lagergehäuses die Dichtung befindet. Im Sinne dieser Anmeldung ist weiterhin vorgesehen, dass die Lagerabschnitte und Dichtungsabschnitte der Walzen jeweils in einem eigenen Lagergehäuse angeordnet sind. Zur Anpassung des Walzenspalts sind die jeweiligen Lagergehäuse verschwenkbar und/oder verschiebbar gelagert, sodass zwei Lagergehäuse an zwei sich gegenüberliegenden Endabschnitten der Walze gemeinsam die Position der Walze verändern können. Analogously, in the context of this application, the housing of the roller grinder can be divided into a product area, the storage area, the sealing area and a cooling liquid area, the product area and the storage area being separated from each other by a boundary wall. In the boundary wall is a hole through which the bearing portion of the roller is guided ("implementation"). The bearing portion of the roller is rotatably supported in the bearing area of the bearing housing of the roller grinder. The sealing portion of the roller extends through the sealing area of the bearing housing into the interior of the cooling fluid area, wherein the seal is located in the sealing area of the bearing housing. For the purposes of this application is further provided that the bearing sections and sealing portions of the rollers are each arranged in a separate bearing housing. To adapt the nip, the respective bearing housings are pivotally and / or displaceably mounted, so that two bearing housings can mutually change the position of the roller at two opposite end sections of the roller.
Durch die auftretende Reibung zwischen der Lebensmittelmasse und der Walzen entsteht überschüssige Wärme. Eine Abführung der überschüssigen Wärme ist unvermeidlich, da ansonsten Walzentemperaturen auf unzulässige Werte ansteigen würden, was wiederum zu einem vorzeitigen Verschleiß oder einer Zerstörung der Walzen führen würde. Außerdem kann durch zu hohen Temperaturen die Qualität der Lebensmittelmasse negativ beeinflusst werden. The resulting friction between the food mass and the rollers creates excess heat. Discharge of the excess heat is unavoidable, otherwise roll temperatures would rise to impermissible levels, which in turn would lead to premature wear or destruction of the rolls. In addition, the quality of the food mass can be adversely affected by too high temperatures.
Mithilfe einer Zirkulation von Kühlflüssigkeit wird die Wärme normalerweise erfolgreich abgeführt. Die Kühlflüssigkeit wird dazu über eine Zuführeinrichtung in den Hohlraum der Walze hineingeleitet. Die Zuführeinrichtung weist typischerweise eine drehfest mit dem Lagergehäuse verbundene Lanze auf, wobei die Lanze sich nahezu über die gesamte Länge der Walze erstreckt. Die drehbar gelagerte Walze dreht sich um die Lanze. Anschließend wird die mit der überschüssigen Wärme beladene Kühlflüssigkeit durch den hohlen Lagerabschnitt der Walze über den Innenraum des Lagergehäuses weiter durch eine Auslassöffnung aus der Walzenreibmaschine hinausgeleitet und bedarfsweise einer Kühleinrichtung zugeführt oder in ein Abwassersystem entsorgt. With the help of a circulation of cooling liquid, the heat is usually dissipated successfully. For this purpose, the cooling liquid is introduced into the cavity of the roller via a feed device. The feeder typically includes a lance rotatably connected to the bearing housing, with the lance extending almost the entire length of the roller. The rotatably mounted roller rotates around the lance. Subsequently, the laden with the excess heat coolant is passed through the hollow bearing portion of the roller through the interior of the bearing housing further through an outlet opening of the Walzenreibmaschine and, if necessary, supplied to a cooling device or disposed of in a sewer system.
Aufgrund der Tatsache, dass der Dichtungsabschnitt der Walze drehbar gelagert ist, stellt die Abdichtung zwischen dem Innenraum des Kühlflüssigkeitsbereichs und dem Lagerbereich eine Herausforderung dar. Diese Abdichtung muss derart ausgestaltet sein, dass neben der drehbaren Lagerung eine Abdichtung stattfindet, welche verhindert, dass die häufig keimbelastete Kühlflüssigkeit nicht in den Lagerbereich, was zu einem vorzeitigen Verschleiß des Lagers führen kann, und insbesondere auch in den daran anschließenden Produktbereich gelangen kann, was eine Kontamination der Lebensmittelmasse zur Folge haben würde. Aufgrund der dauerhaft über der Raumtemperatur liegenden Kühlflüssigkeitstemperatur ist auch eine Belastung der Kühlflüssigkeit mit Legionellen nicht selten. Due to the fact that the sealing portion of the roller is rotatably mounted, the sealing between the interior of the cooling liquid area and the storage area is a challenge. This seal must be designed such that a seal takes place in addition to the rotatable storage, which prevents the frequent germ-loaded cooling fluid not in the storage area, which can lead to premature wear of the bearing, and in particular can also get into the adjoining product area, which would result in contamination of the food mass. Due to the permanently above the room temperature lying coolant temperature and a load of the cooling liquid with Legionella is not rare.
Die heutigen Walzenreibmaschinen verfügen jedoch nicht über Dichtungen, welche absolut verhindern, dass die Kühlflüssigkeit in den Lagerbereich und den daran anschließenden Produktbereich gelangen kann. Der Einsatz eines Wellendichtringes ermöglicht beispielsweise keine ausreichende radiale Abdichtung zwischen dem Lagerbereich und dem Innenraum. Außerdem ist der Verschleiß des Wellendichtringes derart hoch, dass eine ständige Wartung der Walzenreibmaschine notwendig wäre. However, today's Walzenreibmaschinen do not have seals, which absolutely prevent the coolant can reach the storage area and the subsequent product area. The use of a shaft seal, for example, does not allow a sufficient radial seal between the storage area and the interior. In addition, the wear of the shaft seal is so high that a constant maintenance of Walzenreibmaschine would be necessary.
Eine Verbesserung in Bezug auf den Wartungsbedarf haben sogenannte Labyrinthdichtungen gebracht, da die Kühlflüssigkeit nicht auf direktem Wege in den Lagerbereich gelangen kann, ohne dass ein berührender Kontakt sich zueinander drehender Bauteile vorliegt. Die Labyrinthdichtung ist jedoch problematisch, da nicht vollkommen verhindert wird, dass die Lebensmittelmasse mit Keimen kontaminiert wird, denn der Innenraum ist weiterhin über „verschlungene“ Umwege mit dem Lagerbereich verbunden, wodurch die Keime von der Kühlflüssigkeit – wenn auch langsamer – in den Produktbereich gelangen können. An improvement in terms of maintenance requirements have brought so-called labyrinth seals, since the cooling liquid can not get into the storage area directly, without there being a touching contact of rotating components to each other. The labyrinth seal is problematic because it is not completely prevented that the food mass is contaminated with germs, because the interior is still connected via "twisted" detours to the storage area, whereby the germs of the coolant - albeit slower - get into the product area can.
Es besteht noch eine weitere offene Stelle in dem Kühlsystem, welche dadurch verursacht wird, dass die jeweiligen Lagergehäuse verschwenkbar und/oder verschiebbar gelagert sind. Das heißt, der Abfluss der Kühlflüssigkeit muss auch derart gelagert werden, dass die Verschiebung der Lagergehäuse nicht beeinträchtigt wird. Dazu wird normalerweise ein Rohr mit einem kleineren Durchmesser in ein anderes Rohr mit einem größeren Rohr geleitet. Der Unterschied zwischen den beiden Rohrdurchmessern ist so groß, dass die Verschwenkung und/oder Verschiebung nicht behindert wird. Dies führt jedoch dazu, dass eine weitere offene Stelle in dem Kühlsystem vorhanden ist, durch welche Keime übertreten und in den Produktbereich gelangen können. There is still another open position in the cooling system, which is caused by the fact that the respective bearing housings are pivotably and / or displaceably mounted. That is, the outflow of the cooling liquid must also be stored in such a way that the displacement of the bearing housing is not affected. For this purpose, a pipe with a smaller diameter is usually passed into another pipe with a larger pipe. The difference between the two pipe diameters is so great that the pivoting and / or displacement is not hindered. However, this results in the presence of another open location in the cooling system through which germs may pass and enter the product area.
Aufgabe task
Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Walzenreibmaschine derart zu konstruieren, dass keine Kühlflüssigkeit von dem Innenraum des Lagergehäuses in den Lagerbereich und den daran anschließenden Produktbereich gelangen kann, sodass der Verschleiß des Lagers reduziert und eine Kontamination der Lebensmittelmasse verhindert wird. The present invention is based on the object of constructing a roller grinder so that no coolant can pass from the interior of the bearing housing into the storage area and the adjoining product area, so that wear of the bearing is reduced and contamination of the food mass is prevented.
Lösung solution
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art wird die zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen mindestens einem rotierenden Teil und mindestens einem stillstehenden Teil ein Spaltbereich von einem unter Druck stehenden Fluid in eine Richtung auf das stirnseitige Ende der Walze zu durchströmt wird. Based on a device of the type described above, the underlying object is achieved in that between at least one rotating part and at least one stationary part, a gap region is flowed through by a pressurized fluid in one direction to the front end of the roller.
Die aus dem mindestens einen rotierenden Teil und mindestens einem stillstehenden Teil bestehende Dichtung weist in Verbindung mit der einer potentiellen „Eindringrichtung“ entgegengesetzten Zwangsdurchströmung den Vorteil auf, dass die keimbelastete Kühlflüssigkeit weder in den Lagerbereich des Lagergehäuses noch in den daran angrenzenden Produktbereich gelangen kann. Folglich wird einer Verkeimung der Lebensmittelmasse entgegengewirkt und die Qualität der Lebensmittelmasse deutlich gesteigert. Ein Totalausfall der Walzenreibmaschine auf Grund einer Kontamination mit Keimen kann somit sicher vermieden werden. Hinzu kommt, dass ein vermehrter Verschleiß oder frühzeitiger Defekt des Lagers oder der Walze verhindert werden kann und dementsprechend der Abstand zwischen zwei Wartungszyklen der Walzenreibmaschine verlängert werden kann und Reparaturarbeiten deutlich weniger werden. Im Ganzen lässt sich somit die Arbeitsdauer der Walzenreibmaschine erhöhen und die Menge und Qualität der produzierten Lebensmittelmasse steigern. The seal consisting of the at least one rotating part and at least one stationary part has, in connection with the forced flow opposite a potential "penetration direction", the advantage that the germ-loaded cooling fluid can not reach the bearing area of the bearing housing or the adjacent product area. Consequently, bacterial contamination of the food mass is counteracted and the quality of the food mass is significantly increased. A total failure of the Walzenreibmaschine due to contamination with germs can thus be safely avoided. In addition, an increased wear or premature failure of the bearing or the roller can be prevented and, accordingly, the distance between two maintenance cycles of Walzenreibmaschine can be extended and repair work are significantly less. On the whole, it is thus possible to increase the working life of the roller grinder and to increase the quantity and quality of the food mass produced.
Das mindestens eine rotierende Teil der Dichtung ist an dem jeweiligen Dichtungsabschnitt der Walze angeordnet, also an mindestens einer der zwei sich gegenüberliegenden Endabschnitte der Walze. Dieser Dichtungsabschnitt wird vorzugsweise von einem mit der Walze verbundenen (z. B. verpressten) Adapter gebildet. Die Verbindung zwischen dem Adapter und der Walze ist fluiddicht und derart ausgestaltet, dass der Adapter mit der Walze um die vorzugsweise horizontal ausgerichtete Walzenachse rotiert. Die Winkelgeschwindigkeit des Adapters entspricht folglich der Winkelgeschwindigkeit, mit der die Walze rotiert. Alternativ kann der Dichtungsabschnitt auch ein fester Bestandteil des Lagerabschnitts sein. The at least one rotating part of the seal is at the respective sealing portion of Roller arranged, that is on at least one of the two opposite end portions of the roller. This sealing section is preferably formed by an adapter (for example pressed) connected to the roller. The connection between the adapter and the roller is fluid-tight and designed such that the adapter rotates with the roller about the preferably horizontally oriented roller axis. The angular velocity of the adapter thus corresponds to the angular velocity with which the roll rotates. Alternatively, the sealing portion may also be an integral part of the bearing portion.
Das mindestens eine stillstehende Teil der Dichtung ist wiederum im Dichtungsbereich des Lagergehäuses mit letzterem verbunden, sodass das mindestens eine stillstehende Teil gegenüber dem mindestens einen rotierenden Teil stillsteht. Zwischen dem mindestens einem rotierenden Teil und dem mindestens einem stillstehenden Teil befindet sich der Spaltbereich durch den das mit Druck beaufschlagte Fluid in Richtung des stirnseitigen Endes der Walze hindurchströmt. Das Fluid strömt von einer Druckquelle in das Lagergehäuse ein und wird anschließend von dem Dichtungsbereich durch den Spaltbereich in den von dem Innenraum gebildeten Kühlflüssigkeitsbereich des Lagergehäuses gepresst, da sich zwischen dem Dichtungsbereich und dem Innenraum ein Druckgefälle befindet. Dieses Druckgefälle erzeugt eine derartige Strömung des Fluides in den Innenraum, dass die Kühlflüssigkeit nicht in den Spaltbereich gelangen kann, sondern von diesem weggeblasen wird. Folglich kann die Kühlflüssigkeit weder in den Dichtungsbereich noch in den angrenzenden Lagerbereich und Produktbereich gelangen, was wiederum zu den vorgenannten Vorteilen führt. The at least one stationary part of the seal is in turn connected in the sealing region of the bearing housing with the latter, so that the at least one stationary part is stationary relative to the at least one rotating part. Between the at least one rotating part and the at least one stationary part is the gap region through which the pressurized fluid flows in the direction of the front end of the roller. The fluid flows from a pressure source into the bearing housing and is then pressed from the sealing area through the gap area into the cooling liquid area of the bearing housing formed by the interior, since there is a pressure gradient between the sealing area and the interior. This pressure gradient generates such a flow of the fluid into the interior, that the cooling liquid can not get into the gap region, but is blown away from it. Consequently, the cooling liquid can reach neither the sealing area nor in the adjacent storage area and product area, which in turn leads to the aforementioned advantages.
An dieser Stelle sei vermerkt, dass die Dichtung sich vorzugsweise an dem stirnseitigen Ende der Walze befindet, an dem die Kühlflüssigkeit in die Walze hinein und wieder hinaus geführt wird. Typischerweise befinden sich die Eintrittsöffnung und die Auslassöffnung in dem gleichen Lagergehäuse der Walze. Es ist allerdings auch möglich, dass sich die Eintrittsöffnung und die Auslassöffnung in zwei verschiedenen sich, an den gegenüberliegenden Endabschnitten der Walze befindlichen Lagergehäusen angeordnet sind, sodass die Kühlflüssigkeit beispielsweise über zwei verschiedene Endabschnitte in die Walze hinein oder wieder aus der Walze hinausgeführt wird. Folglich befindet sich dann in beiden sich gegenüberliegenden Lagergehäusen eine derartige Dichtung. It should be noted at this point that the seal is preferably located at the front end of the roller on which the cooling liquid is fed into and out of the roller. Typically, the inlet opening and the outlet opening are located in the same bearing housing of the roller. However, it is also possible that the inlet opening and the outlet opening are arranged in two different, located at the opposite end portions of the roller bearing housings, so that the cooling liquid, for example, over two different end portions into the roller or out of the roller out. Consequently, then located in both opposite bearing housings such a seal.
Vorzugsweise befindet sich die Kühlflüssigkeit in einem geschlossenen Kühlsystem, sodass an keiner Stelle ein Übertritt von Keimen aus der Kühlflüssigkeit auf Bereiche, welche mit der Lebensmittelmasse in Kontakt kommen, auftreten kann. Dazu muss dann allerdings auch die zweite offene Stelle, welche von den zwei ineinander ragenden Rohren gebildet wird, geschlossen werden. Vorteilhafterweise werden die zwei in einander ragenden Rohre durch einen Schlauch ersetzt, sodass die Lagergehäuse weiterhin in dem Maschinengestell verschoben und/oder verschwenkt werden können. Preferably, the cooling liquid is in a closed cooling system, so that at no point a transfer of germs from the cooling liquid on areas that come into contact with the food mass may occur. For this purpose, however, then the second open position, which is formed by the two tubes projecting into each other, must be closed. Advantageously, the two pipes protruding into one another are replaced by a hose, so that the bearing housings can continue to be displaced and / or pivoted in the machine frame.
In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Walzenreibmaschine zwei stillstehende Teile aufweist, welche jeweils aus einer Trennwand bestehen, die gemeinsam das dazwischen befindliche mindestens eine rotierende Teil axial einfassen und vorzugsweise dichtend an das Lagergehäuse anschließen. Das erste stillstehende Teil beziehungsweise die erste Trennwand ist zwischen dem Dichtungsbereich und dem Lagerbereich angeordnet, wohingegen das zweite stillstehende Teil beziehungsweise die zweite Trennwand den Dichtungsbereich von dem Kühlflüssigkeitsbereich beziehungsweise dem Innenraum trennt. In den beiden Trennwänden befindet sich vorzugsweise jeweils ein Durchbruch, durch welchen der Dichtungsabschnitt der Walze geführt wird. Der umlaufend vorliegende Abstand zwischen dem Dichtungsabschnitt und der jeweiligen Trennwand ist ausreichend groß, sodass keine Reibung während der Rotation der Walze auftritt. In an embodiment according to the invention it is provided that the roll mill according to the invention comprises two stationary parts, each consisting of a partition which together axially surround the at least one rotating part located therebetween and preferably sealingly connect to the bearing housing. The first stationary part or the first partition wall is arranged between the sealing area and the storage area, whereas the second stationary part or the second partition wall separates the sealing area from the cooling liquid area or the interior space. In the two partitions is preferably in each case an opening through which the sealing portion of the roller is guided. The circumferentially existing distance between the sealing portion and the respective partition is sufficiently large, so that no friction occurs during the rotation of the roller.
Die beiden Trennwände sind derart angeordnet, dass diese das mindestens eine rotierende Teil in axiale Richtung, also parallel zur Wellenachse, begrenzen. Das mindestens eine rotierende Teil sollte dabei möglichst derart angeordnet sein, dass der umlaufende Spalt zwischen dem Dichtungsabschnitt und den Trennwänden verschlossen ist. Vorteilhaft wäre in diesem Fall ein möglichst dichtender Kontakt, sodass ein Schutz vor dem Eindringen der Kühlflüssigkeit in den Dichtungsbereich entsteht. Die nicht vollständig abgedichteten Stellen zwischen Kontaktflächen der beiden stillstehenden Teile und dem mindestens einem rotierenden Teil im jeweiligen Spaltbereich werden mit dem Fluid durchströmt, welches die Kühlflüssigkeit von der Dichtung weg bläst. The two partitions are arranged such that they delimit the at least one rotating part in the axial direction, ie parallel to the shaft axis. The at least one rotating part should be arranged as possible in such a way that the circumferential gap between the sealing portion and the partitions is closed. It would be advantageous in this case as close as possible contact, so that protection against the penetration of the cooling liquid is formed in the sealing area. The incompletely sealed points between contact surfaces of the two stationary parts and the at least one rotating part in the respective gap region are flowed through by the fluid, which blows the cooling liquid away from the seal.
Das Fluid durchströmt vorteilhafterweise nicht nur den Spaltbereich durch welchen das Fluid in den Innenraum strömt, also den Spaltbereich der sich zwischen der zweiten Trennwand und dem mindestens einem rotierenden Teil befindet, sondern wird auch durch einen zweiten Spaltbereich geleitet, der sich zwischen der ersten Trennwand und dem mindestens einen rotierenden Teil befindet. Der Durchtritt des Fluids durch den zweiten Spaltbereich bewirkt, dass keine Verunreinigungen des Lagers oder der Lebensmittelmasse zwischen das stillstehende Teil und das mindestens eine rotierende Teil gelangen können, sodass ein Verschleiß der Dichtung noch weiter verringert werden kann. The fluid advantageously flows through not only the gap region through which the fluid flows into the interior, ie the gap region which is located between the second partition wall and the at least one rotating part, but is also passed through a second gap region extending between the first partition wall and the at least one rotating part is located. The passage of the fluid through the second gap region causes no contamination of the bearing or the food mass between the stationary part and the at least one rotating part can pass, so that wear of the seal can be further reduced.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die rotierenden Teile aus zwei Anpressteilen bestehen, wobei sich vorzugsweise zwischen den zwei Anpressteilen ein vorzugsweise mit der Walze rotierendes Mittelteil befindet. Das Mittelteil bewirkt eine vorzugsweise elastische Anpressung der beiden Anpressteile in axiale Richtung, also in eine parallel zu der Wellenachse ausgerichtete Richtung. Die beiden Anpressteile werden dabei vorzugsweise gegen jeweils ein stillstehendes Teil beziehungsweise eine Trennwand gepresst. Mittels des mit Druck beaufschlagten Fluides wird das Mittelteil gegen den Dichtungsabschnitt der Walze beziehungsweise gegen den Adapter gepresst und folglich findet eine radiale, senkrecht zu Wellenachse, Abdichtung zwischen dem Dichtungsabschnitt und dem Mittelteil statt. Das Mittelteil verschließt den umlaufen Spalt zwischen der jeweiligen Trennwand und dem Dichtungsabschnitt der Walze. Das Mittelteil kann aber zusätzlich auch mit geringer radialer Verspannung auf dem Walzenmantel aufliegen. In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the rotating parts consist of two pressing parts, wherein preferably between the two Anpressteilen a preferably rotates with the roller middle part. The central part causes a preferably elastic contact pressure of the two Anpressteile in the axial direction, ie in a direction parallel to the shaft axis direction. The two Anpressteile are preferably pressed against each a stationary part or a partition. By means of the pressurized fluid, the central part is pressed against the sealing portion of the roller or against the adapter and consequently takes place a radial, perpendicular to shaft axis, sealing between the sealing portion and the central part. The central part closes the circumferential gap between the respective partition and the sealing portion of the roller. However, the middle part can also rest on the roll shell with little radial tension.
Um eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit bei dem mit Druck beaufschlagten Fluid zu erzeugen, ist in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die stillstehenden Teile, die Anpressteile, das vorzugsweise vorhandene Mittelteil und das Lagergehäuse einen Druckraum begrenzen, der mit dem Fluid beaufschlagbar ist. Der in dem Druckraum vorhandene Druck sollte vorzugsweise 0,3 bis 0,5 bar betragen und liegt damit über dem Druck in dem von dem Innenraum gebildeten Kühlflüssigkeitsbereich. Folglich wird verhindert, dass Kühlflüssigkeit aus dem Innenraum in den ersten Spaltbereich gelangen kann sowie Bestandteile aus dem Lagerbereich oder dem Produktbereich in den zweiten Spaltbereich gelangen können. In order to produce a sufficient flow velocity in the pressurized fluid, it is provided in a particularly advantageous embodiment of the invention that the stationary parts, the Anpressteile, the preferably present central part and the bearing housing define a pressure chamber, which is acted upon by the fluid. The pressure present in the pressure chamber should preferably be 0.3 to 0.5 bar and is thus above the pressure in the coolant region formed by the interior. Consequently, it is prevented that cooling liquid can pass from the inner space into the first gap area and components from the storage area or the product area can reach the second gap area.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass das Mittelteil im Querschnitt rechteckförmig ist. Durch die rechteckförmige Ausgestaltung des Mittelteils kann eine große Kontaktfläche und somit eine besonders zuverlässige Dichtigkeit zwischen dem Mittelteil und dem Dichtungsabschnitt der Walze erreicht werden. Der rechteckförmige Querschnitt lässt sich zudem besonders einfach und kostengünstig herstellen. Vorzugsweise ist das Mittelteil in Umfangsrichtung geteilt und kann in geöffnetem Zustand um den Dichtungsabschnitt gelegt werden, um anschließend wieder vorzugsweise formschlüssig verschlossen zu werden. Advantageously, it is provided that the central part is rectangular in cross section. Due to the rectangular configuration of the middle part, a large contact surface and thus a particularly reliable tightness between the middle part and the sealing portion of the roller can be achieved. The rectangular cross-section can also be particularly easy and inexpensive to produce. Preferably, the central part is divided in the circumferential direction and can be placed in the open state to the sealing portion, to be closed again preferably form-fitting manner.
Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, dass das um den Dichtungsabschnitt verlaufende Mittelteil auf einem dem Dichtungsabschnitt abgewandten Umfang Wölbungen aufweist, welche mit Ausnehmungen in den Anpressteilen korrespondieren, sodass aufgrund des sich in Umfangsrichtung ergebenden Formschlusses die Anpressteile mit dem auf der rotierenden Walze befindlichen Mittelteil mitgedreht werden. Furthermore, it is preferably provided that the middle part extending around the sealing portion has bulges on a circumference facing away from the sealing portion, which correspond with recesses in the pressing parts, so that the pressing parts are rotated along with the middle part located on the rotating roller due to the positive fit resulting in the circumferential direction.
Eine radiale und axiale Abdichtung zwischen dem Mittelteil und den beiden Anpressteilen wird dadurch ermöglicht, dass erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass mindestens ein Anpressteil, vorzugsweise beide Anpressteile im Querschnitt L-förmig ist bzw. sind. Die beiden Anpressteile begrenzen das Mittelteil also jeweils in einem von dem Dichtungsabschnitt entfernten Eckbereich des Mittelteils. Eine äußere senkrecht zur Walzenachse ausgebildete gerade Kontaktfläche des jeweiligen Anpressteils wird in axiale Richtung gegen das jeweilige stillstehende Teil angepresst. Bevorzugt wird nur das Mittelteil an den Dichtungsabschnitt der Walze gepresst. Das jeweilige Anpressteil ist vorzugsweise einstückig und muss somit auf den Dichtungsabschnitt geschoben werden. Da der Innendruchmesser des Anpressteiles etwas größer ist als der Außendurchmesser des Adapters, befindet sich zwischen dem stillstehenden Teil und dem Adapter ein kleiner Spalt, sodass die die Anbringung kein Problem darstellt. Eine Abdichtung in radiale Richtung zwischen dem Dichtungsabschnitt und den Anpressteilen ist nicht notwendig, da das Mittelteil mit dem Dichtungsabschnitt und das Mittelteil mit dem jeweiligen Anpressteil eine ausreichende Abdichtung bewirkt. A radial and axial sealing between the middle part and the two pressing parts is made possible by the fact that according to the invention it is provided that at least one pressing part, preferably both pressing parts, is or are L-shaped in cross section. The two pressing parts thus delimit the middle part in each case in a corner region of the central part remote from the sealing section. An outer formed perpendicular to the roll axis straight contact surface of the respective Anpressteils is pressed in the axial direction against the respective stationary part. Preferably, only the central part is pressed against the sealing portion of the roller. The respective pressing part is preferably in one piece and must therefore be pushed onto the sealing portion. Since the inner diameter of the Anpressteiles is slightly larger than the outer diameter of the adapter, there is a small gap between the stationary part and the adapter, so that the attachment is not a problem. A sealing in the radial direction between the sealing portion and the Anpressteilen is not necessary, since the central part with the sealing portion and the central part with the respective Anpressteil causes a sufficient seal.
Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass aneinander gleitende Kontaktflächen der Dichtung eine reibungsarme und verschleißarme Paarung bilden. Vorzugsweise werden die Kontaktflächen von den Anpressteilen mit den jeweils korrespondierenden stillstehenden Teilen gebildet. Trotz einer ausreichenden Abdichtung zwischen dem Mittelteil und dem Dichtungsabschnitt der Walze, sowie dem Mittelteil und den Anpressteilen, sowie den Anpressteilen und den stillstehenden Teilen wird die Drehbewegung der Walzen nicht durch die Abdichtung behindert oder wird die Dichtung nicht durch die Drehung der Walze beschädigt. Das Mittelteil und die Anpressteile sind durch die Wölbungen und damit korrespondierenden Ausnehmungen vorzugsweise nicht gegeneinander verdrehbar, so dass diese sich gemeinsam mit der Walze drehen. An inventive embodiment of the invention provides that sliding contact surfaces of the seal form a low-friction and low-wear pairing. Preferably, the contact surfaces are formed by the Anpressteilen with each corresponding stationary parts. Despite sufficient sealing between the central part and the sealing portion of the roller, as well as the central part and the pressing parts, as well as the pressing parts and the stationary parts, the rotational movement of the rollers is not hindered by the seal or the seal is not damaged by the rotation of the roller. The central part and the Anpressteile are preferably not rotated by the bulges and thus corresponding recesses against each other, so that they rotate together with the roller.
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass sich zwischen zwei stillstehenden Teilen der Dichtung vorzugsweise zwischen zwei Trennwänden ein Distanzring des Lagergehäuses befindet, der vorzugsweise die selbe axiale Länge besitzt, wie die rotierenden Teile der Dichtung im eingebauten Zustand. Der Distanzring bildet mit den beiden stillstehenden Teilen sowie den rotierenden Teilen den Dichtungsraum, weshalb der Distanzring dieselbe axiale Länge wie die der rotierenden Teile besitzen sollte. Vorteilhafterweise befindet sich in den Distanzring eine kleine Öffnung durch welche das Fluid von der Druckquelle eingeleitet wird. According to the invention it is further provided that between two stationary parts of the seal is preferably between two partitions, a spacer ring of the bearing housing, which preferably has the same axial length, as the rotating parts of the seal in the installed state. The spacer ring forms with the two stationary parts and the rotating parts of the seal chamber, which is why the spacer ring should have the same axial length as that of the rotating parts. Advantageously, located in the spacer ring is a small opening through which the fluid is introduced from the pressure source.
Ausführungsbeispiele embodiments
Die vorstehend beschriebene Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den Figuren dargestellt wird, näher erläutert. The invention described above will be explained in more detail using an exemplary embodiment which is illustrated in the figures.
Es zeigt: It shows:
Die
Die Walzen
Die
Das Lagergehäuse
Es sollte möglichst verhindert werden, dass die Kühlflüssigkeit aus dem Innenraum
Die beiden stillstehenden Teile
An dem Adapter
Die Anpressteile
Die beiden stillstehenden Teile
Weiterhin ist vorgesehen, dass das Fluid entlang eines Druckgefälles von dem Druckraum
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Walzenreibmaschine roll refiner
- 2 2
- Walze roller
- 3 3
- Teil part
- 4 4
- Hohlraum cavity
- 5 5
- Walzenachse roll axis
- 6 6
- Maschinengestell machine frame
- 7 7
- Gehäusewand housing wall
- 8 8th
- Lagerbereich storage area
- 9 9
- Begrenzungswand boundary wall
- 10 10
- Produktbereich product range
- 11 11
- Mantelfläche lateral surface
- 12 12
- Walzenspalt nip
- 13 13
- Produktabschnitt product section
- 14 14
- Endabschnitt end
- 15 15
- Lagerabschnitt bearing section
- 16 16
- Dichtungsabschnitt sealing section
- 17 17
- Wellenzapfen shaft journal
- 18 18
- Durchführung execution
- 19 19
- Lager camp
- 20 20
- Lagergehäuse bearing housing
- 21 21
- Adapter adapter
- 22 22
- Dichtungsbereich sealing area
- 23 23
- Kühlflüssigkeitsbereich Coolant area
- 24 24
- Innenraum inner space
- 25 25
- Ende The End
- 26 26
- Deckel cover
- 27 27
- Zuführeinrichtung feeding
- 28 28
- Eintrittsöffnung inlet opening
- 29 29
- Lanze lance
- 30 30
- Ende The End
- 31 31
- Auslassöffnung outlet
- 32 32
- Dichtung poetry
- 33 33
- stillstehendes Teil resting part
- 34 34
- stillstehendes Teil resting part
- 35 35
- rotierendes Teil rotating part
- 36 36
- Anpressteil press component
- 37 37
- Anpressteil press component
- 38 38
- Mittelteil midsection
- 39 39
- Durchbruch breakthrough
- 40 40
- Spalt gap
- 41 41
- Distanzring spacer
- 42 42
- Eckbereich corner
- 43 43
- Kontaktfläche contact area
- 44 44
- Kontaktfläche contact area
- 45 45
- Druckraum pressure chamber
- 46 46
- Spaltbereich gap region
- 47 47
- Spaltbereich gap region
- L L
- Länge length
- L’ L '
- Länge length
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|
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Family
ID=54336318
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102014106298.1A Withdrawn DE102014106298A1 (en) | 2014-05-06 | 2014-05-06 | Roller grinder for grinding doughy pasty food masses |
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-
2014
- 2014-05-06 DE DE102014106298.1A patent/DE102014106298A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |