DE102014201692B4

DE102014201692B4 - Lochscheibe für Schneidsätze von Fleischwölfen

Info

Publication number: DE102014201692B4
Application number: DE102014201692.4A
Authority: DE
Inventors: Hubert Peter Büchs; Steffen Hanft; Norbert Sauer
Original assignee: TURBOCUT JOPP GmbH
Current assignee: TURBOCUT JOPP GmbH
Priority date: 2014-01-30
Filing date: 2014-01-30
Publication date: 2021-02-04
Anticipated expiration: 2034-01-31
Also published as: DE102014201692A1

Abstract

Lochscheibe für Schneidsätze von Fleischwölfen umfassend einen scheibenartigen Grundkörper (12) mit einer Einlaufseite (14) und einer von der Einlaufseite (14) beabstandeten Auslaufseite (16), einer sich von der Einlaufseite (14) zur Auslaufseite (16) in Axialrichtung erstreckenden Mittelachse m, in deren Bereich eine Durchgangsöffnung (18) ausgebildet ist, wobei in dem Grundkörper (12) sich zumindest teilweise in Axialrichtung erstreckende Durchgangskanäle (24) ausgebildet sind, welche sich von der Einlaufseite (14) zur Auslaufseite (16) erstrecken, wobeia) mindestens ein Durchgangskanal (24) eine Querschnittsform mit mindestens einer Unstetigkeit (26) und/oder mit mindestens einem im Verhältnis zur größten Längenausdehnung des Querschnitts sehr kleinen Radius aufweist, undb) die Erstreckungsachse eDdes vorstehend genannten, mindestens einen Durchgangskanals (24) in mindestens einer Richtung gegenüber der Axialrichtung geneigt ist; dadurch gekennzeichnet, dassc) die Querschnittsfläche des mindestens einen Durchgangkanals (24) sich von der Einlaufseite (14) zur Auslaufseite (16) der Lochscheibe (10) stufenlos und linear vergrößert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lochscheibe für Schneidsätze von Fleischwölfen.
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.
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.
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.
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.
Aus DE 92 16 931 U1 ist es bekannt, dass Lochscheiben für Fleischwölfe mit Schräglochbohrungen oder Kombinationen aus verschiedenen Querschnittsformen versehen sein können.
Aus DE 44 10 566 A1 ist als eine Feinstzerkleinerungsanlage zur Herstellung von Brät bezeichnete Zerkleinerungsvorrichtung mit einer Lochscheibe bekannt, deren Durchgangskanäle eine viereckige Querschnittsform aufweisen und in Förderrichtung betrachtet zur Drehachse der Lochscheibe hin orientiert sind.
Aus DD 290 823 A5 ist eine Ausgangslochscheibe für einen Fleischwolf bekannt, wobei die Ausgangslochscheibe als Perforierungen bezeichnete Durchgangsöffnungen aufweist, die auf der Eingangsseite einen Durchmesser unter 2 bis 3 mm aufweisen, und sich die Durchgangsöffnungen ab 2/3 der Stärke der Lochscheibe zylindrisch oder konisch erweitern.
Aus DE 10 2004 051 971 A1 ist eine Vorrichtung zum Herstellen oder Verarbeiten von Fleisch mit einer Lochplatte bekannt, wobei die Lochplatte zweiteilig ausgebildet ist und einen Träger und einen Einsatz umfasst. In den Löchern in dem Einsatz kann eine den Durchmesser erweiternde Stufe vorgesehen sein und die Löcher in dem Einsatz und/oder dem Träger können sich zusätzlich zur Stufe jeweils von der Eintrittsöffnung weg konisch erweitern.
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.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer Lochscheibe gemäß Anspruch 1 bzw. mit einem Schneidsatz gemäß Anspruch 9.
Eine erfindungsgemäße Lochscheibe für Schneidsätze von Fleischwölfen 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.

Darüber hinaus

b) ist die Erstreckungsachse e_D des vorstehend unter a) genannten mindestens einen Durchgangskanals in mindestens einer Richtung gegenüber der Axialrichtung geneigt, und
c) die Querschnittsfläche des mindestens einen Durchgangkanals vergrößert sich von der Einlaufseite zur Auslaufseite der Lochscheibe stufenlos und linear.

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.
Um einen besonders hohen Durchsatz durch die Lochscheibe zu ermöglichen, ist die Querschnittsfläche des mindestens einen Durchgangskanals im Bereich der Auslaufseite der Lochscheibe größer als die Querschnittsfläche im Bereich der Einlaufseite. Dies ist durch eine stufenlose ausgebildete Vergrößerung der Querschnittsfläche realisiert. 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.
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.
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.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lochscheibe weist die Erstreckungsachse e_D 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.
Hinsichtlich der quantitativen Ausprägung der r- und t-Richtungskomponenten der Durchgangskanäle von erfindungsgemäßen Lochscheiben ist es besonders geeignet, wenn mehrere Erstreckungsachsen e_D 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 e_D 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.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lochscheibe schneiden die Erstreckungsachsen e_D mehrerer Durchgangskanäle die Mittelachse in genau einem Punkt. Vorzugsweise gilt dies für alle Durchgangkanäle, deren Erstreckungsachsen e_D 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.
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.
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.
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.
Die Erfindung betrifft auch einen Schneidsatz für einen Fleischwolf 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 (rund/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.
Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 eine erste Ausführungsform einer Lochscheibe gemäß Stand der Technik mit einigen exemplarischen Durchgangskanälen in einer perspektivischen Darstellung,
2 eine zweite Ausführungsform einer Lochscheibe gemäß Stand der Technik in einer Halbschnittdarstellung,
3 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lochscheibe in einer Halbschnittdarstellung,
4 ein erstes Beispiel einer Querschnittsform eines Durchgangskanals einer erfindungsgemäßen Lochscheibe,
5 ein zweites Beispiel einer Querschnittsform eines Durchgangskanals einer erfindungsgemäßen Lochscheibe,
6 ein drittes Beispiel einer Querschnittsform eines Durchgangskanals einer erfindungsgemäßen Lochscheibe,
7 ein viertes Beispiel einer Querschnittsform eines Durchgangskanals einer erfindungsgemäßen Lochscheibe, welche einer vergrößerten Darstellung eines in 1 gezeigten Durchgangskanals entspricht,
8 ein erstes Beispiel für die Verteilung von Durchgangskanälen auf der Eintrittsseite und der Austrittsseite einer erfindungsgemäßen Lochscheibe und
9 ein zweites Beispiel für die Verteilung von Durchgangskanälen auf der Eintrittsseite und der Austrittsseite einer erfindungsgemäßen Lochscheibe.

1 zeigt eine Lochscheibe 10 gemäß Stand der Technik 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.
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.
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 Lochscheibe 10 eine kreisringförmige Form auf. Die Einlaufseite 14 und die Auslaufseite 16 verlaufen parallel zueinander und sind senkrecht zur Mittelachse m orientiert.
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 k_A und einem inneren Kreisring k_l vorgesehen.
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 e_D1 dargestellt. Dazu wurde der Ursprung eines a-, r-, t-Koordinatensystems in den Schnittpunkt der Erstreckungsachse e_D1 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 r_t 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.
Durch die Längenangabe eines Radius r_t und eines Winkel φ gegenüber der x-Achse kann der Ursprung relativer a-, r-, t-Koordinatensysteme (hier: Radius r_t1 und Winkel φ₁ des in 1 eingetragenen a-, r-, t-Koordinatensystems) eindeutig bestimmt werden.
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 e_D1 visualisiert werden. Das Gebilde 28 ist daher so gewählt, dass die Erstreckungsachse e_D1 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 e_D1 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.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Lochscheibe 10 gemäß Stand der Technik in einer Halbschnittdarstellung, wobei in dieser Darstellung exemplarisch nur ein Durchgangskanal 24 dargestellt ist. Wie aufgrund der Orientierung der Erstreckungsachse e_D 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 eo 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.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lochscheibe 10 in einer Halbschnittdarstellung. Auch bei dieser Ausführungsform weist die Erstreckungsachse e_D neben der axialen Richtungskomponente eine radiale Richtungskomponente auf. Bei dieser Ausführungsform weist die Erstreckungsachse e_D 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.
In den 4-7 sind verschiedene Beispiele für Querschnittsformen von Durchgangskanälen 24 erfindungsgemäßer Lochscheiben 10 dargestellt.
Die in 4 dargestellte Querschnittsform umfasst genau eine Unstetigkeit 26 und weist im Übrigen einen stetigen Konturverlauf auf.
In 5 ist eine sechseckige Querschnittsform dargestellt, welche in jeder Ecke eine Unstetigkeit 26 aufweist, d.h. insgesamt sechs Unstetigkeitsstellen.
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 l₆.
7 zeigt eine dreieckige Querschnittsform gemäß der in 1 gezeigten Darstellung mit insgesamt drei Unstetigkeiten 26.
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 k_I und ein äußerer Kreisring k_A in gestrichelten Linien dargestellt. Darüber hinaus sind auf der Austrittsseite 16 die in Axialrichtung auf die Austrittsseite 16 projizierten Kreisringe k_I,P und k_A,P dargestellt. In 9 ist darüber hinaus ein mittlerer Kreisring k_M auf der Eintrittsseite sowie der in Axialrichtung auf die Austrittsseite 16 projizierte mittlere Kreisring k_M,P auf der Austrittsseite 16 dargestellt.
Bei der 8 dargestellten Ausführungsform sind sämtliche Durchgangskanäle (nicht dargestellt) zwischen auf der Eintrittseite 14 zwischen dem äußeren Kreisring k_A und dem inneren Kreisring k_I angeordnet. Auf der Austrittsseite 16 sind sämtlich Durchgangskanäle (nicht dargestellt) außerhalb des inneren projizierten Kreisrings k_I,P aber zusätzlich auch teilweise außerhalb des äußeren projizierten Kreisrings k_A,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).
Bei der in 9 dargestellten Ausführungsform sind wiederum sämtliche Durchgangskanäle (nicht dargestellt) auf der Eintrittseite 14 zwischen dem äußeren Kreisring k_A und dem inneren Kreisring k_I angeordnet. Dabei sind allerdings die zwischen dem inneren Kreisring k_I und dem mittleren Kreisring k_M 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 k_I,P liegen. Die auf der Eintrittsseite 14 zwischen dem mittleren Kreisring k_M und dem äußeren Kreisring k_A 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 k_A,P liegen.
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 k_M 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.
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.
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.
Bezugszeichenliste

10: Lochscheibe
12: Grundkörper
14: Einlaufseite
16: Auslaufseite
18: Durchgangsöffnung
20: Kupplungselement
22: Nut
24: Durchgangskanal
26: Unstetigkeit
28: quaderförmiges Gebilde

Claims

Lochscheibe für Schneidsätze von Fleischwölfen umfassend einen scheibenartigen Grundkörper (12) mit einer Einlaufseite (14) und einer von der Einlaufseite (14) beabstandeten Auslaufseite (16), einer sich von der Einlaufseite (14) zur Auslaufseite (16) in Axialrichtung erstreckenden Mittelachse m, in deren Bereich eine Durchgangsöffnung (18) ausgebildet ist, wobei in dem Grundkörper (12) sich zumindest teilweise in Axialrichtung erstreckende Durchgangskanäle (24) ausgebildet sind, welche sich von der Einlaufseite (14) zur Auslaufseite (16) erstrecken, wobei a) mindestens ein Durchgangskanal (24) eine Querschnittsform mit mindestens einer Unstetigkeit (26) und/oder mit mindestens einem im Verhältnis zur größten Längenausdehnung des Querschnitts sehr kleinen Radius aufweist, und b) die Erstreckungsachse e_D des vorstehend genannten, mindestens einen Durchgangskanals (24) in mindestens einer Richtung gegenüber der Axialrichtung geneigt ist; dadurch gekennzeichnet, dass c) die Querschnittsfläche des mindestens einen Durchgangkanals (24) sich von der Einlaufseite (14) zur Auslaufseite (16) der Lochscheibe (10) stufenlos und linear vergrößert.
Lochscheibe nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsform des mindestens einen Durchgangskanals (24) vieleckig ausgebildet ist.
Lochscheibe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckungsachse e_D des mindestens einen Durchgangskanals (24) in einem orthogonalen a-, r-, t-Koordinatensystem mindestens drei verschiedene Richtungskomponenten hat, wobei das a-, r-, t-Koordinatensystem so orientiert ist, dass der Ursprung innerhalb des Durchgangskanals (24) liegt, die a-Achse parallel zur Mittelachse m verläuft, die r-Achse in - von der Drehachse der Lochscheibe (10) 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 (24) um die Mittelachse m festgelegt ist.
Lochscheibe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Erstreckungsachsen e_D von Durchgangskanälen (24) r- und t-Richtungskomponenten aufweisen, die konstante Beträge haben oder proportional zum Teilkreisradius der Durchgangkanäle (24) sind.
Lochscheibe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckungsachsen e_D mehrerer Durchgangskanäle (24) in genau einem Punkt die Mittelachse m schneiden.
Lochscheibe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Durchgangskanal (24) durch ein abtragendes Fertigungsverfahren hergestellt ist.
Lochscheibe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kupplungselement (20) ausgebildet ist, mittels welchem die Lochscheibe (10) drehfest in einem Gehäuse einer Zerkleinerungsmaschine festlegbar ist.
Lochscheibe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Durchgangskanälen (24) vorgesehen ist, welche in Gruppen angeordnet sind, wobei die Stegbreite zwischen benachbarten Durchgangskanälen (24) in jeder Gruppe konstant und gleich groß ist.
Schneidsatz für einen Fleischwolf mit einer Lochscheibe (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden eines einlaufseitig angeordneten, rotierenden Schneidmessers geometrisch qualitativ auf die Orientierung der Durchgangskanäle (24) hinsichtlich ihrer tangentialen und/oder radialen Richtungskomponenten abgestimmt sind.