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Die Erfindung betrifft eine Lochscheibe für Schneidsätze von Zerkleinerungsvorrichtungen, insbesondere von Fleischzerkleinerungsvorrichtungen, wie z. B. von Fleischwölfen.
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Aus der Praxis bekannte Lochscheiben weisen eine Mittelachse auf, in deren Bereich eine Ausnehmung für eine Antriebswelle vorgesehen ist, eine zur Mittelachse im Wesentlichen senkrecht verlaufende Einlaufseite, zu welcher im Betriebszustand der Lochscheibe das Schneidgut zugeführt wird, und eine in Richtung der Mittelachse von der Einlaufseite beabstandete, im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse verlaufende Auslaufseite, von welcher das Schneidgut abgeführt wird. Die aus der Praxis bekannten Lochscheiben weisen üblicherweise eine Vielzahl von Durchgangskanälen auf, welche die Lochscheibe jeweils längs einer im Wesentlichen geradlinigen Durchgangsachse von der Einlaufseite zur Auslaufseite durchdringen.
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Die meisten bekannten Lochscheiben weisen zueinander parallele Einlauf- und Auslaufseiten und kreisförmige Durchgangskanäle auf, welche senkrecht zur Einlauf- und zur Auslaufseite, d. h. parallel zur Mittelachse der Lochscheibe, verlaufen. Solche Durchgangskanäle werden meist durch Bohren hergestellt.
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Beim Einsatz von Lochscheiben in Fleischwölfen ist zu beachten, dass zumindest auf der Einlaufseite der Lochscheibe eine Klinge eines rotierenden Messers angeordnet ist. Zu zerkleinerndes Schneidgut wird in Zerkleinerungsvorrichtungen, beispielsweise mittels einer Förderschnecke, in einer Schneidgut-Förderrichtung in Richtung der Mittelachse der Lochscheibe gefördert. Diese Förderbewegung wird durch die Schnittbewegung eines um die Mittelachse der Lochscheibe rotierenden Messers, genauer durch seine Klingen, überlagert.
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Aus
EP 1 652 584 B1 ist eine Lochscheibe für eine Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere für Fleischzerkleinerungsvorrichtungen, mit Durchgangskanälen bekannt, die eine axiale und eine tangentiale Richtungskomponente aufweisen, wobei die tangentiale Richtungskomponente in eine Richtung weisen soll, welche mit der Richtung der Bahngeschwindigkeit eines um die Mittelachse rotierenden Messers zusammenfallen soll.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lochscheibe für eine Zerkleinerungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels welcher ein hoher Durchsatz bei verbesserter Qualität des zerkleinerten Schneidguts erzielbar ist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer Lochscheibe gemäß Anspruch 1 bzw. mit einem Schneidsatz gemäß Anspruch 10.
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Eine erfindungsgemäße Lochscheibe für Schneidsätze von Zerkleinerungsmaschinen umfasst einen scheibenartigen Grundkörper mit einer (im Wesentlichen ebenen) Einlaufseite und einer von der Einlaufseite beabstandeten (im Wesentlichen ebenen) Auslaufseite. Von der Einlaufseite zur Auslaufseite erstreckt sich in Axialrichtung eine Mittelachse, in deren Bereich eine Durchgangsöffnung ausgebildet ist. In dem Grundkörper sind ferner sich zumindest teilweise in Axialrichtung erstreckende Durchgangskanäle ausgebildet, welche sich ebenfalls von der Einlaufseite bis zur Auslaufseite erstrecken. Die Einlaufseite und die Auslaufseite des Grundkörpers sind vorzugsweise parallel zueinander verlaufend ausgebildet. Bei einer erfindungsgemäßen Lochscheibe weist ferner
- a) mindestens ein Durchgangskanal eine Querschnittsform mit mindestens einer Unstetigkeit (26) und/oder mindestens einem im Verhältnis zur größten Längenausdehnung des Querschnitts sehr kleinen Radius auf.
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Darüber hinaus ist
- b) die Erstreckungsachse eD des vorstehend unter a) genannten mindestens einen Durchgangskanals in mindestens einer Richtung gegenüber der Axialrichtung geneigt.
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Die vorstehend genannten Merkmale a) und b) sind vorzugsweise an einer Vielzahl von Durchgangskanälen einer erfindungsgemäßen Lochscheibe realisiert. Besonders bevorzugt ist es, wenn diese Merkmale an allen Durchgangskanälen oder zumindest an sich an dem Grundkörper im Bereich eines äußeren und/oder inneren Kreisrings befindlichen Durchgangskanälen ausgebildet sind. Diesbezüglich wird darauf verwiesen, dass aus der Praxis bekannte Lochscheiben auf der Einlaufseite durch einen Außenring und einen Innenring einen nur begrenzten Bereich aufweisen, in welchem sich Öffnungsquerschnitte der Durchgangskanäle befinden dürften. Diese Bereiche sind für einige Lochscheiben durch Normen vorgegeben. Mit erfindungsgemäßen Lochscheiben lässt sich ein hoher Durchsatz bei gleichzeitig sehr guter Qualität des zerkleinerten Schneidguts erzielen.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lochscheibe ist die Querschnittsform des mindestens einen Durchgangskanals vieleckig ausgebildet. Unter der Bezeichnung vieleckig werden vorliegend regelmäßige, unregelmäßige, einheitliche oder uneinheitliche Vielecke verstanden. Als Vielecke sollen auch solche Formen angesehen werden, deren „Eckbereiche” anstelle scharfkantiger (und somit mathematisch gesehen unstetiger) Übergänge sehr kleine Radien aufweisen. Darunter sind insbesondere solche Radien zu verstehen, deren Größe maximal 10 Prozent der größten Länge des betreffenden entspricht. Bevorzugt entspricht der Radius eines Vielecks maximal 5 Prozent der größten Länge des Vielecks. Bezogen auf ein Quadrat beträgt der Eckradius bei einer Kantenlänge von 30 mm und einem maximalen Radius von 10 Prozent der maximalen Kantenlänge 3 mm. Wenn die Durchgangskanäle erfindungsgemäßer Lochscheiben eine vieleckige Querschnittsform aufweisen, ergibt sich eine besonders gute Schneidwirkung, woraus ein gleichmäßiges und qualitativ hochwertiges Schnittbild des Zerkleinerungsgutes resultiert. Besonders bevorzugte Vielecktypen sind Dreiecke, Vierecke, Sechsecke und Achtecke, da mit diesen Vielecktypen eine flexible und effiziente Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Fläche auf der Einlaufseite und der Auslaufseite einer erfindungsgemäßen Lochscheibe erfolgen kann.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lochscheibe weist die Erstreckungsachse eD des mindestens einen Durchgangskanals in einem orthogonalen a-, r-, t-Koordinatensystem drei verschiedene Richtungskomponenten auf, wobei das a-, r-, t-Koordinatensystem so orientiert ist, dass der Ursprung innerhalb der auf der Einlaufseite befindlichen Querschnittsfläche des Durchgangskanals liegt, die a-Achse parallel zur Mittelachse der Lochscheibe verläuft, die r-Achse in – von der Mittelachse der Lochscheibe aus betrachtet – radialer Richtung verläuft und die t-Achse als Tangente an den durch den Ursprung des a-, r-, t-Koordinatensystems verlaufenden Teilkreis des Durchgangskanals um die Mittelachse der Lochscheibe festgelegt ist. Mit Hilfe von Versuchen wurde festgestellt, dass Lochscheiben mit wie vorstehend beschriebenen Durchgangskanälen einen besonders hohen Durchsatz bei geringer Erwärmung des Bräts und hoher Qualität des Schneidguts ermöglichen.
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Hinsichtlich der quantitativen Ausprägung der r- und t-Richtungskomponenten der Durchgangskanäle von erfindungsgemäßen Lochscheiben ist es besonders geeignet, wenn mehrere Erstreckungsachsen eD von Durchgangskanälen r- und t-Richtungskomponenten aufweisen, welche konstante Beträge haben oder proportional zum Teilkreisradius der Durchgangskanäle sind. Sofern die Durchgangskanäle r- und t-Richtungskomponenten aufweisen, kann eine besonders effiziente Flächenausnutzung auf der Einlaufseite und auf der Auslaufseite erfolgen. Wenn die Erstreckungsachsen eD der Durchgangskanäle r- und t-Richtungskomponenten aufweisen, die proportional zum Teilkreisradius der Durchgangskanäle sind, kann eine besonders effiziente Flächenausnutzung auf der Einlaufseite und auf der Auslaufseite insbesondere dann erfolgen, wenn die Querschnittsfläche der Durchgangskanäle auf der Auslaufseite größer ist als auf der Einlaufseite. Vorzugsweise wird die Vergrößerung der Querschnittsfläche von der Einlaufseite zur Auslaufseite so gewählt, dass die zwischen den einzelnen Durchgangskanälen verbleibenden Stege ungefähr gleich breit bleiben.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lochscheibe schneiden die Erstreckungsachsen eD mehrerer Durchgangskanäle die Mittelachse in genau einem Punkt. Vorzugsweise gilt dies für alle Durchgangkanäle, deren Erstreckungsachsen eD innerhalb eines gemeinsamen Kreisringsegments angeordnet sind oder für sämtliche Durchgangskanäle. In diesem Fall ergibt sich eine strahlenförmige Anordnung der Durchgangskanäle, bei welcher die r-Richtungskomponente proportional zum Teilkreisradius der Durchgangskanäle ist und die t-Richtungskomponente null ist.
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Um einen besonders hohen Durchsatz durch die Lochscheibe zu ermöglichen, ist es bevorzugt, wenn die Querschnittsfläche des mindestens einen Durchgangskanals im Bereich der Auslaufseite der Lochscheibe mindestens gleich groß ist wie die Querschnittsfläche im Bereich der Einlaufseite oder größer als die Querschnittsfläche im Bereich der Einlaufseite. Dies kann durch eine stufenlose oder erkennbar stufenförmig ausgebildete Vergrößerung der Querschnittsfläche realisiert sein. Vorzugsweise weisen sämtliche Durchgangskanäle die gleiche Geometrie in axialer Richtung auf, so dass die vorstehende Bedingung auch für die Summe aller Querschnittsflächen gilt. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Öffnungsquerschnitte auf der Einlaufseite einer erfindungsgemäßen Lochscheibe innerhalb einer vorgegebenen Kreisringscheibe angeordnet sind und die Öffnungsquerschnitte auf der Auslaufseite aufgrund einer tangentialen und/oder radialen Richtungskomponente und/oder aufgrund eines sich vergrößernden Querschnittsverlaufs teilweise auch außerhalb des in axialer Richtung von der Einlaufseite zur Auslaufseite projizierten Kreisrings liegen. Dies kann besonders effizient dadurch erfolgen, dass in einem äußeren Bereich des Kreisrings angeordnete Durchgangskanäle nach außen orientiert und in einem inneren Bereich angeordnete Durchgangskanäle nach innen orientiert sind. In einer besonders einfachen Ausführungsform kann so der Bereich eines Kreisrings, innerhalb dessen sich auf der Einlaufseite sämtliche Querschnittsflächen der Durchgangskanäle befinden, in einen inneren Kreisring und einen äußeren Kreisring unterteilt werden, wobei sämtliche Querschnittsöffnungen in dem inneren Teilbereich nach innen orientiert sind und sämtliche Durchgangskanäle im Bereich des äußeren Teilbereichs nach außen orientiert sind.
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Ebenfalls möglich ist es, einen Kreisring in drei Segmente zu unterteilen, wobei in dem mittleren Bereich des Kreisrings die Durchgangskanäle ausschließlich in axialer Richtung orientiert sind und weder eine r-Komponente noch eine t-Komponente aufweisen.
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Die Durchgangskanäle einer erfindungsgemäßen Lochscheibe lassen sich besonders kostengünstig und flexibel mittels eines abtragenden Fertigungsverfahrens herstellen. Diesbezüglich wird insbesondere auf Laserstrahlschneiden, Wasserstrahlschneiden und/oder Senkerodieren verwiesen. Abtragende Fertigungsverfahren haben den Vorteil, dass sich beliebige Querschnittsflächen und auch in axialer Richtung variierende Querschnitte auf einfache Art und Weise herstellen lassen.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lochscheibe ist mindestens ein Kupplungselement ausgebildet, mittels welchem die Lochscheibe drehfest in einem Gehäuse einer Zerkleinerungsmaschine festlegbar ist. Als ein solches Kupplungselement wird üblicherweise eine außenseitige Nut vorgesehen, welche mit einem in dem Gehäuse der Zerkleinerungsmaschine vorgesehenen, insbesondere komplementär ausgebildeten, Vorsprung zusammenwirkt. Als Kupplungselement geeignet sind jedoch auch jegliche alternativen, bekannten technischen Gestaltungen, die es ermöglichen, die Lochscheibe drehfest in einem Gehäuse einer Zerkleinerungsmaschine festzulegen. Diesbezüglich wird insbesondere auf Nut-Feder-Verbindungen, Bolzen-Verbindungen und Verzahnungen hingewiesen.
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Unabhängig von den vorstehend beschriebenen Varianten ist es bei einer erfindungsgemäßen Lochscheibe besonders bevorzugt, wenn eine Vielzahl von Durchgangskanälen ausgebildet und in Gruppen angeordnet ist, wobei die Stegbreite zwischen zwei benachbarten Durchgangskanälen einer Gruppe konstant und gleich groß ist. Ebenfalls möglich ist es, die Stegbreite zwischen sämtlichen Durchgangskanälen gleich groß und konstant zu wählen, indem gleiche oder unterschiedliche Vieleck-Querschnittsformen miteinander kombiniert werden. Diesbezüglich wird insbesondere auf eine Anordnung von Dreiecken, Vierecken, Sechsecken und Achtecken verwiesen. Damit sind insbesondere gleichmäßige Vielecke gemeint.
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Die Erfindung betrifft auch einen Schneidsatz mit einer wie vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Lochscheibe, bei welchem die Schneide(n) eines einlaufseitig angeordneten, rotierenden Schneidmessers geometrisch qualitativ auf die Orientierung der Durchgangskanäle hinsichtlich ihrer tangentialen und/oder radialen Richtungskomponenten abgestimmt ist bzw. sind. Auch möglich ist es, die von den Schneiden des Schneidmessers bewirkte, tangentiale und/oder radiale Bewegungsrichtung des Schneidguts auf die Orientierung der zugeordneten Durchgangskanäle qualitativ abzustimmen. Ein besonders hoher Durchsatz wird erzielt, wenn das Schneidgut in tangentialer und radialer Richtung durch die Schneiden des Schneidmessers ungefähr in Richtung der Durchgangskanäle gefördert wird. Um eine derartige Optimierung durchzuführen, können zunächst ausschließlich in axialer Richtung orientierte Durchgangskanäle vorgesehen und dann bestimmt werden, welche zusätzlichen (r- und/oder t-)Richtungskomponenten die Durchgangskanäle aufweisen müssen, um den Strömungswiderstand für das Schneidgut zu reduzieren. Dies kann insbesondere rechnerisch oder in Versuchen (iterativ) durchgeführt werden.
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Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lochscheibe mit einigen exemplarischen Durchgangskanälen in einer perspektivischen Darstellung,
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2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lochscheibe in einer Halbschnittdarstellung,
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3 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lochscheibe in einer Halbschnittdarstellung,
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4 ein erstes Beispiel einer Querschnittsform eines Durchgangskanals einer erfindungsgemäßen Lochscheibe,
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5 ein zweites Beispiel einer Querschnittsform eines Durchgangskanals einer erfindungsgemäßen Lochscheibe,
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6 ein drittes Beispiel einer Querschnittsform eines Durchgangskanals einer erfindungsgemäßen Lochscheibe,
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7 ein viertes Beispiel einer Querschnittsform eines Durchgangskanals einer erfindungsgemäßen Lochscheibe, welche einer vergrößerten Darstellung eines in 1 gezeigten Durchgangskanals entspricht,
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8 ein erstes Beispiel für die Verteilung von Durchgangskanälen auf der Eintrittsseite und der Austrittsseite einer erfindungsgemäßen Lochscheibe und
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9 ein zweites Beispiel für die Verteilung von Durchgangskanälen auf der Eintrittsseite und der Austrittsseite einer erfindungsgemäßen Lochscheibe.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Lochscheibe 10 in einer perspektivischen Darstellung. Die Lochscheibe 10 umfasst einen scheibenartigen Grundkörper 12 mit einer ebenen Einlaufseite 14 und einer von der Einlaufseite 14 beabstandeten, ebenen Auslaufseite 16. Der Grundkörper 12 der Lochscheibe 10 weist eine kreisförmige Außenkontur auf. In der Mitte des Grundkörpers 12 ist eine Durchgangsöffnung 18 ausgebildet. Die Durchgangsöffnung 18 dient der Durchführung einer nicht dargestellten Antriebswelle, insbesondere eines ebenfalls nicht dargestellten Fleischwolfs.
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An dem Grundkörper 12 ist außenseitig ferner als Kupplungselement 20 eine Nut 22 ausgebildet. Diese Nut 22 dient dazu, die Lochscheibe 10 drehfest in einem Gehäuse (nicht dargestellt), insbesondere in einem Gehäuse einer Zerkleinerungsmaschine, wie beispielsweise eines Fleischwolfs, festzulegen. Üblicherweise ist dazu an einem solchen Gehäuse ein komplementär ausgebildeter Vorsprung vorgesehen.
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Wie in 1 zu erkennen ist, ist die Durchgangsöffnung 18 konzentrisch um die Mittelachse m des Grundkörpers 12 ausgebildet. Abgesehen von der Nut 22 weist der Grundkörper 12 der erfindungsgemäßen Lochscheibe 10 eine kreisringförmige Form auf. Die Einlaufseite 14 und die Auslaufseite 16 verlaufen parallel zueinander und sind senkrecht zur Mittelachse m orientiert.
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In 1 ist ferner zu erkennen, dass in dem Grundkörper 12 eine Vielzahl von Durchgangskanälen 24 ausgebildet ist. Die Durchgangskanäle 24 führen von der Einlaufseite 14 durch die gesamte Dicke d des Grundkörpers 12 hindurch bis zur Auslaufseite 16. In 1 sind – zur besseren Übersicht – nur vier Gruppen von jeweils drei Durchgangskanälen 24 dargestellt. Üblicherweise sind auf einer Lochscheibe 10 möglichst viele Durchgangskanäle 24 zwischen einem äußeren Kreisring kA und einem inneren Kreisring kI vorgesehen.
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Die in 1 dargestellten Durchgangskanäle 24 weisen eine dreieckige Querschnittsform auf. Die Querschnittsform ist in 7 vergrößert dargestellt. Wie in 7 zu erkennen ist, weist jede Querschnittsform damit drei Unstetigkeiten 26 (im mathematischen Sinne) auf. Die Orientierung der Durchgangskanäle 24 ist in 1 beispielhaft anhand der Erstreckungsachse eD1 dargestellt. Dazu wurde der Ursprung eines a-, r-, t-Koordinatensystems in den Schnittpunkt der Erstreckungsachse eD1 mit der Eintrittseite 14 gelegt. Mit a ist in diesem relativen Koordinatensystem die axiale Richtung gekennzeichnet, die parallel zur Mittelachse m der Lochscheibe 10 verläuft. Mit r ist die radiale Richtung der Lochscheibe 10 bezogen auf die Mittelachse m gekennzeichnet. Mit t ist die tangentiale Richtung gekennzeichnet, welche sich durch die Tangente an den durch den Ursprung des relativen Koordinatensystems verlaufenden Teilkreis mit dem Radius rt ergibt. Die Achsen des a-, r-, t-Koordinatensystems stehen alle senkrecht zueinander, es handelt es sich somit um ein orthogonales Koordinatensystem. Mit dem Winkel φ ist in der 1 der sich ergebende Winkel zwischen einem festen x-, y-, z-Koordinatensystem gemeint, das seinen Ursprung in der Mitte der Kreisringscheibe auf der Einlaufseite 14 hat. Die x-Achse, die y-Achse und die z-Achse dieses Koordinatensystems stehen ebenfalls senkrecht aufeinander. Die z-Achse fällt mit der Mittelachse m der Lochscheibe 10 zusammen.
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Durch die Längenangabe eines Radius rt und eines Winkel φ gegenüber der x-Achse kann der Ursprung relativer a-, r-, t-Koordinatensysteme (hier: Radius rt1 und Winkel φ1 des in 1 eingetragenen a-, r-, t-Kooridinatensystems) eindeutig bestimmt werden.
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In 1 ist ein virtuelles quaderförmiges Gebilde 28 in gestrichelten Linien dargestellt. Mit diesem Gebilde 28 sollen die a-, r- und t-Richtungskomponenten der Erstreckungsachse eD1 visualisiert werden. Das Gebilde 28 ist daher so gewählt, dass die Erstreckungsachse eD1 eines in 1 dargestellten Durchgangskanals 24 von der linken unteren Ecke des quaderförmigen Gebildes 28 zur rechten oberen Ecke des quaderförmigen Gebildes 28 führt. Der a-Anteil des quaderförmigen Gebildes 28 ist mit a1 gekennzeichnet, der r-Anteil des quaderförmigen Gebildes 28 ist mit r1 gekennzeichnet und der t-Anteil des quaderförmigen Gebildes 28 ist mit t1 gekennzeichnet. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Erstreckungsachse eD1 gegenüber der Mittelachse m zusätzlich in radialer Richtung und in tangentialer Richtung geneigt. In der gezeigten Ausführungsform weisen sämtliche Erstreckungsachsen e der Durchgangskanäle 24 das gleiche a-, r-, t-Verhältnis auf.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lochscheibe 10 in einer Halbschnittdarstellung, wobei in dieser Darstellung exemplarisch nur ein Durchgangskanal 24 dargestellt ist. Wie aufgrund der Orientierung der Erstreckungsachse eD des Durchgangskanals 24 von 2 zu erkennen ist, weist der dargestellte Durchgangskanal 24 eine axiale und eine radiale Komponente auf. In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die tangentiale Komponente (t-Komponente) gleich Null. Dies ist in 2 allerdings nicht zu erkennen. Von der Erfindung ebenfalls umfasst ist es, wenn die Erstreckungsachse eD des Durchgangskanals 24 eine tangentiale Richtungskomponente aufweist (nicht dargestellt). Die Querschnittsform des in 2 dargestellten Durchgangskanals 24 ist in 2 nicht zu erkennen. Sie weist mindestens eine Unstetigkeit (nicht dargestellt) und/oder mindestens einen im Verhältnis zur größten Längenausdehnung des Querschnitts sehr kleinen Radius (nicht dargestellt) auf. Beispiele für entsprechende Querschnittsformen werden in Verbindung mit den 4–7 dargestellt.
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3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lochscheibe 10 in einer Halbschnittdarstellung. Auch bei dieser Ausführungsform weist die Erstreckungsachse eD neben der axialen Richtungskomponente eine radiale Richtungskomponente auf. Bei dieser Ausführungsform weist die Erstreckungsachse eD ferner eine tangentiale Richtungskomponente auf (in 3 nicht zu erkennen). Die in 3 dargestellte Lochscheibe 10 weist die weitere Besonderheit auf, dass die Querschnittsfläche des Durchgangskanals 24 sich von der Einlaufseite 14 zur Auslaufseite 16 hin vergrößert. In der gezeigten Ausführungsform vergrößert sich die Querschnittsfläche von der Einlaufseite 14 zur Auslaufseite 16 stufenlos und linear. Von der Erfindung ebenfalls umfasst sind gestufte Vergrößerungen, der Querschnittsfläche oder sonstige Querschnittsflächenverläufe.
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In den 4–7 sind verschiedene Beispiele für Querschnittsformen von Durchgangskanälen 24 erfindungsgemäßer Lochscheiben 10 dargestellt.
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Die in 4 dargestellte Querschnittsform umfasst genau eine Unstetigkeit 26 und weist im Übrigen einen stetigen Konturverlauf auf.
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In 5 ist eine sechseckige Querschnittsform dargestellt, welche in jeder Ecke eine Unstetigkeit 26 aufweist, d. h. insgesamt sechs Unstetigkeitsstellen.
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In 6 ist eine dreieckige Querschnittsform dargestellt, wobei in dieser Querschnittsform die Ecken abgerundet sind. Der Radius r6 beträgt in der vorliegenden Ausführungsform ungefähr 5 Prozent der längsten Längenerstreckung L6. Er ist damit definitionsgemäß gemäß Merkmal a) des Anspruchs 1 sehr klein gegenüber der größten Längenausdehnung 16.
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7 zeigt eine dreieckige Querschnittsform gemäß der in 1 gezeigten Darstellung mit insgesamt drei Unstetigkeiten 26.
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Die 8 und 9 zeigen jeweils die Eintrittsseite 14 und die Austrittsseite 16 einer erfindungsgemäßen Lochscheibe 10. Wie in 1 sind auf der Eintrittsseite 14 ein innerer Kreisring kI und ein äußerer Kreisring kA in gestrichelten Linien dargestellt. Darüber hinaus sind auf der Austrittsseite 16 die in Axialrichtung auf die Austrittsseite 16 projizierten Kreisringe kI,P und kA,P dargestellt. In 9 ist darüber hinaus ein mittlerer Kreisring kM auf der Eintrittsseite sowie der in Axialrichtung auf die Austrittsseite 16 projizierte mittlere Kreisring kM,P auf der Austrittsseite 16 dargestellt.
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Bei der 8 dargestellten Ausführungsform sind sämtliche Durchgangskanäle (nicht dargestellt) zwischen auf der Eintrittseite 14 zwischen dem äußeren Kreisring kA und dem inneren Kreisring kI angeordnet. Auf der Austrittsseite 16 sind sämtlich Durchgangskanäle (nicht dargestellt) außerhalb des inneren projizierten Kreisrings kI,P, aber zusätzlich auch teilweise außerhalb des äußeren projizierten Kreisrings kA,P angeordnet. Dies wird durch zumindest teilweise Orientierung der Erstreckungsachsen der Durchgangskanäle (insbesondere der äußeren Durchgangskanäle, nicht dargestellt) in radialer Richtung (r-Richtung) nach außen bewirkt, d. h. die Erstreckungsachsen der nach außen orientierten Durchgangskanäle weisen eine nach außen gerichtete r-Komponente auf).
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Bei der in 9 dargestellten Ausführungsform sind wiederum sämtliche Durchgangskanäle (nicht dargestellt) auf der Eintrittseite 14 zwischen dem äußeren Kreisring kA und dem inneren Kreisring kI angeordnet. Dabei sind allerdings die zwischen dem inneren Kreisring kI und dem mittleren Kreisring kM angeordneten Durchgangskanäle radial nach innen orientiert (d. h. deren Erstreckungsachsen weisen eine nach innen gerichtete r-Komponente auf), so dass diese auf der Austrittsseite 16 auch teilweise innerhalb des projizierten inneren Kreises kI,P liegen. Die auf der Eintrittsseite 14 zwischen dem mittleren Kreisring kM und dem äußeren Kreisring kA angeordneten Durchgangskanäle sind radial nach außen orientiert (d. h. deren Erstreckungsachsen weisen eine nach außen gerichtete r-Komponente auf), so dass die Durchgangskanäle auf der Austrittsseite 16 auch teilweise außerhalb des projizierten äußeren Kreisrings kA,P liegen.
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Die Erfindung umfasst auch Lochscheiben (nicht dargestellt), deren Durchgangskanäle (gemeint sind deren Erstreckungsachsen) in einem mittleren Kreisringsegment in Axialrichtung verlaufen oder nur eine t-Komponente (und somit keine r-Komponente) aufweisen. Bei solchen Lochscheiben ist anstelle des in 9 dargestellten mittleren Kreisrings kM ein mittleres Kreisringsegment vorgesehen, in welchem sich entsprechende Durchgangskanäle befinden, deren Erstreckungsachsen nur in Axialrichtung oder in Axialrichtung und in tangentialer Richtung (t-Richtung) verlaufen.
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Der Durchsatz durch eine erfindungsgemäße Lochscheibe 10 ist besonders hoch und effizient, wenn in einem inneren Bereich der Lochscheibe 10 die Erstreckungsachsen der Durchgangskanäle radial nach innen gerichtet und in einem äußeren Bereich die Erstreckungsachsen der Durchgangskanäle radial nach außen gerichtet sind.
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Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Lochscheibe
- 12
- Grundkörper
- 14
- Einlaufseite
- 16
- Auslaufseite
- 18
- Durchgangsöffnung
- 20
- Kupplungselement
- 22
- Nut
- 24
- Durchgangskanal
- 26
- Unstetigkeit
- 28
- quaderförmiges Gebilde
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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