DE102015205236A1

DE102015205236A1 - Unwucht-Ausgleich-Scheibe für Kuttermaschinen

Info

Publication number: DE102015205236A1
Application number: DE102015205236.2A
Authority: DE
Inventors: Egon Ehrle; Ralph Schauer
Original assignee: BE MASCHINENMESSER GmbH and Co KG
Current assignee: BE MASCHINENMESSER GmbH and Co KG
Priority date: 2015-03-23
Filing date: 2015-03-23
Publication date: 2016-09-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) zur Reduktion einer Unwucht einer im Betrieb mit einer Betriebsdrehzahl rotierenden Messeraufnahmevorrichtung (100). Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) ist Teil einer Antriebswelle (40) für eine Messeraufnahmevorrichtung (100) oder mit einer Antriebswelle (40) für eine Messeraufnahmevorrichtung (100) verdrehsicher verbindbar. Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) weist eine Ausgleichsmasse (52; 66) und wenigstens ein elastisches Element (54, 56; 68) auf, die ein Feder-Masse-System bilden, das eine radiale Auslenkung der Ausgleichsmasse zulässt. Die Ausgleichsmasse (52; 66) und das wenigstens eine elastische Element (54, 56; 68) sind derart aufeinander abgestimmt, dass die Ausgleichsmasse (52; 66) bei Betriebsdrehzahl im Falle der Unwucht periodisch mit einer solchen Phasenlage zur Phase der Kreisbewegung der Unwucht ausgelenkt wird, dass die Ausgleichsmasse (52; 66) periodisch eine Position einnimmt, die der Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung (100) entgegenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Unwucht-Ausgleich-Scheibe und eine Messeraufnahmevorrichtung für eine Kuttermaschine zum Zerkleinern und Mischen von organischen Lebensmitteln, insbesondere Fleisch.
Kuttermaschinen werden zur Zerstückelung und Zerkleinerung von organischem Material zu einem breiartigen Material, insbesondere von rohem Fleisch mit Zuschlagstoffen und Gewürzen zu Brät verwendet. Hierzu werden typischerweise 6 oder 8 Kuttermesser in einer Kuttermaschine eingesetzt. Die Kuttermaschine hat eine Antriebswelle mit Messeraufnahmen für die Kuttermesser, die in eine horizontal rotierende Schüssel hineinragen. Die Schüssel wird mit organischem Material gefüllt, das zerkleinert werden soll. Zum Zerkleinern des organischen Materials werden die Kuttermesser in der Kuttermaschine vertikal mit einer hohen Geschwindigkeit durch das organische Material rotiert. Durch die Rotation der Kuttermesser durch das organische Material werden die festen Bestandteile, u.a. auch Sehnen, des organischen Materials durchtrennt und zerkleinert, wodurch mit der Zeit ein feines Brät entsteht.
Die Antriebswelle der Kuttermaschine fasst typischerweise einen Messersatz mit 6 bis 8 Messern, die beispielsweise jeweils paarweise einander gegenüberliegend auf einer Messeraufnahmescheibe angeordnet sind. Im Idealfall liegt daher der Massenschwerpunkt der Antriebswelle mit Messern auf der Rotationsachse der Antriebswelle. Die Antriebswelle, die Messeraufnahmescheiben, die Messer und weitere Komponenten der Kuttermaschine haben bereits bei ihrer Fertigung kleine Massenunterschiede, so dass der Massenschwerpunkt des Systems aus Antriebswelle und an dieser befestigten Messern nicht genau auf der Rotationsachse der Antriebswelle liegt. Dies führt bei Rotation um die Antriebswelle zu einer kleinen Unwucht. Die Massenunterschiede sind bei neuen Kuttermessern, die frisch aus der Herstellung kommen typischerweise jedoch klein genug, so dass sich eine Unwucht nicht wesentlich auf den Betrieb der Kuttermaschine auswirkt.
Die Messer haben typischerweise Gewichte im Bereich zwischen 0,8 kg und 2,5 kg. Bei den für den Kuttermaschinenbetrieb üblichen und häufig wechselnden hohen Rotationsgeschwindigkeiten der Kuttermesser mit Drehzahlen von ca. 500 Umdrehungen/min. bis zu 6000 Umdrehungen/min. werden u.a. die Lager der Antriebswelle extrem beansprucht und wenn größere Unwuchten auftreten auch dauerhaft geschädigt. Die Kuttermesser stumpfen durch den Betrieb ab und müssen nachgeschliffen werden. Typischerweise werden Kuttermesser während ihres „Lebenszyklus“ bis zu 30 Mal nachgeschliffen. Durch unterschiedlichen Schleifabtrag der Kuttermesser wird der Massenschwerpunkt verschoben. Daher werden die Unwuchten durch die erforderlichen häufigen Nachschliffe verstärkt, so dass sich nach dem Nachliff Unwuchten wesentlich auf den Betrieb der Kuttermaschine auswirken können.
Um die Unwucht zu vermindern, werden aufeinander abgestimmte Messeraufnahmescheiben mit Verstellmöglichkeiten und/oder Ausgleichsgewichten verwendet, die außerhalb der Maschine austariert werden. Die Messeraufnahmescheiben können beispielsweise Bohrungen zum Einstecken von Gewichten, beispielsweise Bolzen mit verschiedenen Massen aufweisen, um die ungleichmäßige Masseverteilung der Kuttermesser auszugleichen. Bekannt sind u.a. auch Messeraufnahmen mit Verschiebegewichten. Alternativ können auch die Kuttermesser entsprechend abgeschliffen werden, so dass ein Messersatz eine möglichst geringe Unwucht hat. Nachdem die Kuttermesser abgeschliffen und/oder die Messeraufnahmescheiben ausgewuchtet wurden, können sie wieder in die Kuttermaschine eingebaut werden.
Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte Unwucht-Ausgleich-Scheibe und Messeraufnahmevorrichtung bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel erreicht durch eine Unwucht-Ausgleich-Scheibe zur Reduktion einer Unwucht einer im Betrieb mit einer Betriebsdrehzahl rotierenden Messeraufnahmevorrichtung. Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe ist Teil einer Antriebswelle für die Messeraufnahmevorrichtung oder mit einer Antriebswelle für die Messeraufnahmevorrichtung verdrehsicher bzw. drehfest verbindbar. Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe weist eine Ausgleichsmasse und wenigstens ein elastisches Element auf, die ein Feder-Masse-System bilden, das eine radiale Auslenkung der Ausgleichsmasse zulässt. Die Ausgleichsmasse und das wenigstens eine elastische Element sind derart aufeinander abgestimmt, dass die Ausgleichsmasse bei Betriebsdrehzahl im Falle der Unwucht periodisch mit einer solchen Phasenlage zur Phase der Kreisbewegung der Unwucht ausgelenkt wird, dass die Ausgleichsmasse periodisch eine Position einnimmt, die der Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung entgegenwirkt.
Drehfest bzw. verdrehsicher bedeutet, dass keine relative Drehbewegung zwischen der Antriebswelle und der Unwucht-Ausgleich-Scheibe auftritt.
Die Betriebsdrehzahl kann verschiedene Drehzahlstufen und eine bevorzugte Enddrehzahl haben. Die Betriebsdrehzahl entspricht bevorzugt der Drehzahl für den dauerhaften Betrieb der Messeraufnahmevorrichtung in einer Kuttermaschine, in der die Unwucht-Ausgleich-Scheibe und die Messeraufnahmevorrichtung angeordnet sein können. Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe dient in diesem Fall dazu, während des Betriebs der Messeraufnahmevorrichtung in der Kuttermaschine die durch die Messeraufnahmevorrichtung und/oder die Messer verursachte Unwucht auszugleichen.
Durch Anbringen von Messern an der Messeraufnahmevorrichtung, die keine identische Masseverteilung haben, wird eine Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung erzeugt. Die Massenträgheit der Ausgleichsmasse, das Taumeln der Messeraufnahmevorrichtung und die auf die Ausgleichsmasse wirkende Federkraft führen dazu, dass die Ausgleichsmasse bei Betriebsdrehzahl derart verschoben wird, dass sie der Unwucht entgegenwirkt. Dies kann periodisch derart geschehen, dass die Ausgleichsmasse bei jeder Drehung in eine Position verlagert wird, die der Unwucht entgegenwirkt.
Die Phasenlage der Auslenkung der Ausgleichsmasse bei Betriebsdrehzahl zur Phase der Kreisbewegung der Unwucht liegt zwischen 90° und 270°, beispielsweise zwischen 160° und 200° und bevorzugt zwischen 170° und 190°, besonders bevorzugt um ungefähr 180°. Der Nullpunkt (0°) entspricht hierfür der Winkelrichtung, in der sich die Unwucht befindet.
In einer Ausgestaltung ist die Unwucht-Ausgleich-Scheibe die Ergänzung eines Spannsystems für die Messeraufnahmevorrichtung, die mit einer Antriebswelle für die Messeraufnahmevorrichtung verdrehsicher verbunden ist. Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe weist in dieser Ausgestaltung mehrere Ausgleichsmassen und mehrere elastische Elemente auf, die ein Feder-Masse-System bilden, das radiale Auslenkungen der Ausgleichsmassen zulässt. Die Ausgleichsmassen und die elastischen Elemente sind des Weiteren derart aufeinander abgestimmt, dass die Ausgleichsmassen bei Betriebsdrehzahl im Falle der Unwucht periodisch mit einer solchen Phasenlage zur Phase der Kreisbewegung der Unwucht ausgelenkt werden, dass die Ausgleichsmassen periodisch Positionen einnehmen, die der Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung entgegenwirken.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Ausgleichsmasse über wenigstens ein elastisches Element radial beweglich mit der übrigen Unwucht-Ausgleich-Scheibe verbunden. In diesem Fall ist die Ausgleichsmasse bei Rotation der Unwucht-Ausgleich-Scheibe um die Antriebswelle zur Veränderung des Massenschwerpunkts der Unwucht-Ausgleich-Scheibe in radialer Richtung zwischen einer Ruhelage und einer ausgelenkten, von einer Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung abhängigen Lage der Unwucht-Ausgleich-Scheibe verlagerbar. Das elastische Element ist in diesem Fall ausgebildet und angeordnet, bei Rotation der Unwucht-Ausgleich-Scheibe um die Antriebswelle eine die Ausgleichsmasse in die Ruhelage zurücktreibende Federkraft zu erzeugen und durch die Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung periodisch ausgelenkt zu werden. Die Ausgleichsmasse und das wenigstens eine elastische Element sind in diesem Fall derart aufeinander abgestimmt, dass die Ausgleichsmasse bei Betriebsdrehzahl im Falle der Unwucht periodisch mit einer solchen Phasenlage zur Phase der Kreisbewegung der Unwucht ausgelenkt wird, dass die Ausgleichsmasse periodisch eine Position einnimmt, die der Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung entgegenwirkt.
Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe ermöglicht es, die Messeraufnahmevorrichtung beispielsweise in einer Kuttermaschine dauerhaft zu betreiben, insbesondere kann die Notwendigkeit eines regelmäßigen Ausbaus der Messeraufnahmevorrichtung bzw. von deren Messern zum Auswuchten vermieden werden. Im Gegensatz zu den bisher üblichen Tarierverfahren/Auswuchtverfahren kann nicht nur lediglich ein Messerpaar (zwei sich diametral gegenüberliegende Messer) ausgewuchtet werden. Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe ermöglicht eine direkte Anpassung aller 6 oder 8 für den gemeinsamen Einsatz in einer Kuttermaschine vorgesehenen Messer. Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe kann in Verbindung mit allen Messerformen und -gewichten in diversen Kuttermaschinen verwendet werden und ist somit praktisch universell einsetzbar. Beispielsweise kann eine Unwucht-Ausgleich-Scheibe in Kuttermaschinen mit Größen zwischen 200l und 750l, zum Beispiel 325l oder 500l, verwendet werden. Durch die Unwucht-Ausgleich-Scheibe kann auch eine geringere Unwucht während des Betriebs der Kuttermaschine erreicht werden, wodurch der Materialverschleiß und die Maschinenbelastung verringert werden kann. In einer jeweiligen Ausgestaltung der Unwucht-Ausgleich-Scheibe kann diese für unterschiedliche Messerwellen, in unterschiedlichen Größen und angepassten Auslegungen der Ausgleichsmasse innerhalb der jeweiligen Unwucht-Ausgleich-Scheibe für alle Kuttermaschinensysteme, für alle Kuttermaschinengrößen (vorzugsweise ab 200l) und in Kombination mit allen Messersystemen eingesetzt werden. In einer Ausgestaltung können die Unwucht-Ausgleich-Scheibe und an der Messeraufnahmevorrichtung angeordnete Messeraufnahmescheiben beim Wechsel der Kuttermesser auf der Kuttermaschine verbleiben. Dies verringert die zeitliche Belastung des Bedienpersonals. Weiterhin ist ein schnellerer Wechsel der Kuttermesser möglich. Messeraufnahmen, die einen direkten Messerwechsel an der Kuttermaschine bei verbleibenden Messeraufnahmescheiben ohne Unfallgefahr zulassen, werden von verschiedenen Kuttermaschinenherstellern und auch vom Anmelder angeboten.
In einer Ausgestaltung der Unwucht-Ausgleich-Scheibe liegt die Ruhelage der Ausgleichsmasse auf einer Rotationsachse der Antriebswelle. Hierfür kann beispielsweise eine die Unwucht-Ausgleich-Scheibe auf dem Kreisumfang umlaufende Ausgleichsmasse oder mehrere Ausgleichsteilmassen, die jeweils um die Antriebswelle herum diametral gegenüberliegend angeordnet sind, vorgesehen sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Unwucht-Ausgleich-Scheibe hat das wenigstens eine elastische Element eine oder mehrere Federkonstanten. Beispielsweise kann das elastische Element zwei elastische Teilelemente mit jeweils einer eigenen Federkonstante aufweisen. Mehrere elastische Teilelemente können auch koaxial ineinander angeordnet sein. Bevorzugt sind die Masse der Ausgleichsmasse und die eine oder mehreren Federkonstanten des wenigstens einen elastischen Elements so abgestimmt, dass die Betriebsdrehzahl nicht in einen Drehzahlbereich fällt, bei dem die Messeraufnahmevorrichtung oder das System aus Antriebswelle, Messeraufnahmevorrichtung und an diesen angeordneten Messern in Resonanzschwingung versetzt wird. Die Abstimmung der Masse und der Federkonstanten ermöglicht es zu verhindern, dass es im Betrieb der Messeraufnahmevorrichtung zu einer Resonanzkatastrophe kommt oder zumindest die Messeraufnahmevorrichtung in Resonanzschwingungen versetzt wird, wodurch sich die Unwucht verstärken könnte. Es kann mehrere Drehzahlstufen und/oder eine Enddrehzahl gegeben, die als Betriebsdrehzahl geeignet sind. Beispielsweise kann die Unwucht-Ausgleich-Scheibe ausgebildet sein, bei mehreren Drehzahlstufen betrieben zu werden, ohne in einen Drehzahlbereich zu fallen, bei der das gesamte System bzw. Spannsystem einschließlich der Antriebswelle, der Messeraufnahmevorrichtung und den an diesen angeordneten Messern in Resonanzschwingung versetzt werden.
In einer Ausgestaltung weist die Unwucht-Ausgleich-Scheibe eine radiale Führung für die Ausgleichsmasse auf. Die Ausgleichsmasse kann beispielsweise eine längsgeführte Zentralmasse sein. Die radiale Führung ermöglicht es, Bewegungen der Ausgleichsmasse entlang einer nicht-radialen Richtung entlang der Unwucht-Ausgleich-Scheibe zu verhindern. Die Ausgleichsmasse kann von der radialen Führung umschlossen sein und ein Dämpfungsfluid aufweisen, das geeignet ist, eine Bewegung der Ausgleichsmasse während einer Rotation der Unwucht-Ausgleich-Scheibe um die Antriebswelle zu dämpfen. Das Dämpfungsfluid kann eine Flüssigkeit sein. Das Dämpfungsfluid kann beispielsweise ein Öl mit einer geeigneten Viskosität sein. Hierbei ist die Viskosität beispielsweise auf die Ausgleichsmasse und die Drehzahl der Unwucht-Ausgleich-Scheibe bzw. auf die auf die Ausgleichsmasse wirkenden Kräfte angepasst. Bevorzugt weist die Ausgleichsmasse eine durchgehende Öffnung auf, die dazu ausgebildet ist, Dämpfungsfluid von einer Seite der Ausgleichsmasse auf ihre andere Seite zu führen. Die Ausgleichsmasse kann auch mehrere Öffnungen aufweisen. Durchgehend ist hier derart zu verstehen, dass Dämpfungsfluid auf einer Seite der Öffnung eintreten kann und durch die Ausgleichsmasse hindurch auf der anderen Seite der Öffnung wieder austreten kann. Hierdurch wird eine Bewegung der Ausgleichsmasse gedämpft aber nicht verhindert.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Unwucht-Ausgleich-Scheibe weist die Ausgleichsmasse wenigstens zwei sich diametral gegenüberliegende Ausgleichsteilmassen auf. Die sich diametral gegenüberliegenden Ausgleichsteilmassen können jeweils über wenigstens ein elastisches Element mit der übrigen Unwucht-Ausgleich-Scheibe verbunden sein. Beispielsweise können 6, 8, 12, 16 oder 2n (Integer n) diametral gegenüberliegende Ausgleichsteilmassen entlang des Kreisumfangs der Unwucht-Ausgleich-Scheibe angeordnet sein. Die entlang des Kreisumfangs angeordneten Ausgleichsteilmassen sind bevorzugt gleichmäßig entlang des Kreisumfangs angeordnet, d.h. bei beispielsweise 6 Ausgleichsteilmassen ist jede 60° entlang des Kreisumfangs eine Ausgleichteilmasse angeordnet. Die jeweils gegenüberliegenden Ausgleichsteilmassen können unterschiedliche Massen haben. Bevorzugt sind die Massen der gegenüberliegenden Ausgleichsteilmassen gleich groß, so dass der Massenschwerpunkt in der Ruhelage der Unwucht-Ausgleich-Scheibe in ihren Mittelpunkt fällt. Die Anzahl der entlang des Kreisumfangs angeordneten Ausgleichsteilmassen entspricht bevorzugt der Anzahl der Messer pro Messersatz, die an der Messeraufnahmevorrichtung angeordnet werden, beispielsweise sind bevorzugt sechs Ausgleichsteilmassen bei einem Messersatz von sechs Messern entlang des Kreisumfangs angeordnet.
Die diametral gegenüberliegenden Ausgleichsteilmassen können jeweils zwischen einem radial innenliegenden elastischen Element und einem radial außenliegenden elastischen Element angeordnet und mit diesen verbunden sein. Das radial innenliegende elastische Element hat eine erste Federkonstante und das radial außenliegende elastische Element hat eine zweite Federkonstante. Die Ausgleichsteilmassen können Massen zwischen 0,01 kg und 1,5 kg haben und haben bevorzugt eine Masse zwischen 0,01 kg und 1 kg.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erste Federkonstante kleiner als die zweite Federkonstante. Es kann alternativ auch die zweite Federkonstante kleiner als die erste Federkonstante sein. Unterschiedlich große Federkonstanten ermöglichen eine verbesserte Einstellgenauigkeit der zurücktreibenden Federkraft.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Unwucht-Ausgleich-Scheibe eine radiale Führung für jede der Ausgleichsteilmassen auf. Jede der radialen Führungen kann ihre entsprechende Ausgleichsteilmasse umschließen und ein Dämpfungsfluid aufweisen, das geeignet ist, eine Bewegung der Ausgleichsteilmasse während einer Rotation der Unwucht-Ausgleich-Scheibe um die Antriebswelle zu dämpfen. Das Dämpfungsfluid kann eine hochviskose Flüssigkeit, beispielsweise ein Öl sein. Bevorzugt hat jede Ausgleichsteilmasse wenigstens eine durchgehende Öffnung, die dazu ausgebildet ist, Dämpfungsfluid von einer Seite der Ausgleichsteilmasse auf ihre andere Seite zu führen. Durchgehend ist hier derart zu verstehen, dass Dämpfungsfluid auf einer Seite der Öffnung eintreten kann und durch die Ausgleichsteilmasse hindurch auf der anderen Seite der Öffnung wieder austreten kann. Hierdurch wird eine Bewegung der Ausgleichsteilmasse gedämpft aber nicht verhindert.
Bevorzugt sind die elastischen Elemente Federn. Es können auch verschiedene Arten von elastischen Elementen kombiniert werden, beispielsweise in einem Elastomer eingebettete Federn oder koaxial ineinander angeordnete Federn.
In einer Ausgestaltung ist die Unwucht-Ausgleich-Scheibe ausgebildet, eine Unwucht derart zu verringern, dass sie eine Beschleunigung unter 2g bewirkt, mit g der Schwerebeschleunigung bzw. im Fall der Erde der Erdbeschleunigung.
Des Weiteren umfasst die Erfindung eine Messeraufnahmevorrichtung mit wenigstens einer Unwucht-Ausgleich-Scheibe. Die Messeraufnahmevorrichtung weist wenigstens eine Messeraufnahmescheibe auf. Die Messeraufnahmescheibe ist Teil der Antriebswelle oder mit der Antriebswelle verdrehsicher bzw. drehfest verbindbar und weist wenigstens eine Messeraufnahme auf, die ausgebildet ist wenigstens ein Messer aufzunehmen. Beispielsweise können auch mehrere Messeraufnahmescheiben mit der Antriebswelle verdrehsicher bzw. drehfest verbindbar sein und jeweils wenigstens eine Messeraufnahme aufweisen, die ausgebildet ist wenigstens ein Messer aufzunehmen. Die Messeraufnahme kann beispielsweise ein Doppelmesser aufnehmen oder zwei zueinander diametral gegenüberliegend angeordnete Messer. Die Messeraufnahmescheibe kann auch zwei oder mehr Messeraufnahmen aufweisen. Bevorzugt hat eine Messeraufnahmescheibe zwei Messeraufnahmen, die derart angeordnet und ausgebildet sind, dass sie zusammen zwei diametral gegenüberliegend angeordnete Messer aufnehmen können. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Messeraufnahmevorrichtung ist diese ausgebildet einen Messersatz mit 6 oder 8 Messern aufzunehmen.
Die wenigstens eine Messeraufnahme kann wenigstens eine Aufnahmeöffnung aufweisen, die ausgebildet ist einen Aufnahmebolzen aufzunehmen, über den ein Messer an der Messeraufnahme befestigt werden kann. Weiterhin kann die Messeraufnahmescheibe einen oder mehrere Magneten zum Befestigen von einem Messer aufweisen. Die Messeraufnahmescheibe kann des Weiteren eine Antriebswellenöffnung aufweisen die zum verdrehsicheren bzw. drehfesten Verbinden mit der Antriebswelle ausgebildet ist. Die wenigstens eine Messeraufnahmescheibe kann wenigstens einen Messeraufnahmebereich aufweisen, der Befestigungselemente wie beispielsweise Bohrungen, Bolzen oder dergleichen enthält, über die ein Messer oder mehrere Messer sicher bzw. fest an der Messeraufnahme befestigt werden können. Weiterhin kann die Messeraufnahmescheibe einen oder mehrere Magneten oder Verschraubungen zum Befestigen von Messern aufweisen. Je nach Ausgestaltung der Messeraufnahmescheibe und deren Befestigungselemente besteht auch die Möglichkeit, die Messer direkt an der Kuttermaschine ohne Entnahme der Messeraufnahmescheiben zu wechseln.
Weiterhin umfasst die Erfindung eine Kuttermaschine zum Zerkleinern und Vermischen von Lebensmitteln mit wenigstens einer Unwucht-Ausgleich-Scheibe. Die Kuttermaschine umfasst eine Antriebswelle mit der oder für die wenigstens eine Unwucht-Ausgleich-Scheibe und mit wenigstens einer Messeraufnahmescheibe oder für wenigstens eine Messeraufnahmescheibe. Auf der Antriebswelle sind also wenigstens eine Unwucht-Ausgleich-Scheibe und/oder wenigstens eine Messeraufnahmescheibe angeordnet oder die Antriebswelle ist ausgebildet wenigstens eine Unwucht-Ausgleich-Scheibe und/oder wenigstens eine Messeraufnahmescheibe aufzunehmen. Die Kuttermaschine weist wenigstens eine Messeraufnahmescheibe auf. Bevorzugt weist die Kuttermaschine drei oder vier Messeraufnahmescheiben für je zwei Messer oder 6 oder 8 Messeraufnahmescheiben für je ein Messer auf, so dass ein Messersatz 6 oder 8 Messer umfasst.
Die Erfindung umfasst des Weiteren die Verwendung der Unwucht-Ausgleich-Scheibe zur Reduktion einer Unwucht einer Messeraufnahmevorrichtung in einer Kuttermaschine zum Zerkleinern und Vermischen von Lebensmitteln, insbesondere von Fleisch.
Weiterhin umfasst die Erfindung eine Unwucht-Ausgleich-Scheibe zur Reduktion einer Unwucht einer Messeraufnahmevorrichtung. Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe ist ein Teil einer Antriebswelle oder mit einer Antriebswelle verdrehsicher bzw. drehfest verbindbar. Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe weist wenigstens zwei sich diametral gegenüberliegende Ausgleichsteilmassen auf, die jeweils über wenigstens ein elastisches Element radial beweglich mit der übrigen Unwucht-Ausgleich-Scheibe verbunden sind. Die Ausgleichsteilmassen sind bei Rotation der Unwucht-Ausgleich-Scheibe um die Antriebswelle zur Veränderung des Massenschwerpunkts der Unwucht-Ausgleich-Scheibe in radialer Richtung zwischen einer Ruhelage und einer ausgelenkten, von einer Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung abhängigen Lage der Unwucht-Ausgleich-Scheibe verlagerbar. Das wenigstens eine elastische Element ist ausgebildet und angeordnet, bei Rotation der Unwucht-Ausgleich-Scheibe um die Antriebswelle eine die Ausgleichsteilmasse in die Ruhelage zurücktreibende Federkraft zu erzeugen und durch die Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung periodisch ausgelenkt zu werden. Die Ausgleichsteilmasse und das wenigstens eine elastische Element sind derart aufeinander abgestimmt, dass die Ausgleichsteilmasse bei Betriebsdrehzahl im Falle der Unwucht periodisch mit einer solchen Phasenlage zur Phase der Kreisbewegung der Unwucht ausgelenkt wird, dass die Ausgleichsteilmasse periodisch eine Position einnimmt, die der Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung entgegenwirkt.
Die Erfindung soll nun anhand von in den Figuren schematisch abgebildeten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Von den Figuren zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Kuttermessers;
2 eine schematische Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Kuttermessers mit drei kreisförmigen Durchtrittsöffnungen;
3 eine schematische Darstellung einer Messeraufnahmescheibe;
3a einen Schnitt durch die Messeraufnahmescheibe;
3b eine Draufsicht auf die Messeraufnahmescheibe;
4 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Unwucht-Ausgleich-Scheibe;
4a eine Ansicht von der Seite auf das erste Ausführungsbeispiel der Unwucht-Ausgleich-Scheibe;
4b eine Draufsicht auf das erste Ausführungsbeispiel der Unwucht-Ausgleich-Scheibe;
5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Unwucht-Ausgleich-Scheibe;
6 eine Kuttermaschine mit einer Messeraufnahmevorrichtung.
1 und 2 zeigen zwei aus dem Stand der Technik bekannte Kuttermesser 10 und 10‘ mit einem Schneidekörper 12 und 12‘. Das Kuttermesser 10‘ aus 2 weist zusätzlich drei kreisförmige Durchtrittsöffnungen 14 auf.
Der Schneidekörper 12, 12‘ hat im Wesentlichen eine Sichelform und umfasst eine Vorderkante 16 mit einer Schneide 18, eine abgeflachte Messerspitze 20 und eine Hinterkante 22 mit einer Abgleitschräge 24. Die Sichelform ermöglicht es dem Kuttermesser 10 bzw. 10‘, wenn es rotiert wird, neben einem Zerschlagen von Schneidgut, dieses auch mit einem ziehenden Schnitt zu zerkleinern.
Die Schneide 18 erstreckt sich entlang der Vorderkante 16, die der Form eines Bogens des Schneidekörpers 12 bzw. 12‘ folgt. Die abgeflachte Messerspitze 20 schließt sich am Ende des Bogens an die Schneide 18 an. Auf der Hinterkante 22 ist die Abgleitschräge 24 angeordnet. Die Schneide 18 ist einseitig ballig angeschliffen. Die Schneide 18 kann auch beidseitig ballig angeschliffen sein oder mit einer einseitigen Fase und kleiner Gegenfase versehen sein. Abhängig vom Schneidgut und vom vorgesehenen Brät stehen unterschiedlichste Schneidenkonturen zur Verfügung. Die dargestellte Messerausführung soll lediglich als Beispiel dienen.
Die kreisförmigen Durchtrittsöffnungen 14 sind entlang eines in etwa parallel zur Vorderkante 16 verlaufenden Bogens angeordnet und haben verschiedene Durchmesser, die umso kleiner werden, desto weiter sie von einem Rotationsmittelpunkt 26 des Kuttermessers 10‘ entfernt sind. Die kreisförmigen Durchtrittsöffnungen 14 ermöglichen es, Brät beim Rotieren des Kuttermessers 10‘ von einer Seite des Kuttermessers 10‘ auf die andere durchzutreten. Messer mit Durchtrittsöffnungen 14 dienen vorrangig einer Verkürzung der Kutterzeit und gewährleisten eine Verbesserung der Brätqualität (bessere Bindung).
Das Kuttermesser 10, 10‘ enthält eine Aufnahme 28, die um den Rotationsmittelpunkt 26 des Kuttermessers 10, 10‘ angeordnet ist und zwei Aufnahmeöffnungen 30, die kreisbogenförmig um die Aufnahme 28 angeordnet sind. Die Aufnahme 28 verläuft in einem in einer Kuttermaschine eingebauten Zustand um eine Antriebswelle 40 (s. 6). Die Aufnahmeöffnungen 30 und die Aufnahme 28 dienen dazu, das Kuttermesser 10, 10‘ an einer Messeraufnahmescheibe 32 (s. 3) einer Kuttermaschine 200 zu befestigen (s. 6). Im vorliegenden Fall werden jeweils zwei Kuttermesser 10, 10‘ diametral gegenüberliegend an einer Messeraufnahmescheibe 32 befestigt, so dass die Aufnahmen 28 der zwei Kuttermesser 10, 10‘ die Antriebswelle 40 umschließen (nicht gezeigt). Die Kuttermaschine des Ausführungsbeispiels aus 6 kann beispielsweise mit 3 bis 4 nebeneinander angeordneten Kuttermesserpaaren verwendet werden. Die Aufnahmen 28 und Aufnahmeöffnungen 30 sind an die Messeraufnahmescheibe 32 derart angepasst, dass die Kuttermesser 10 bzw. 10‘ derart in der Kuttermaschine 200 angeordnet werden können, dass sie das Schneidgut, z.B. organisches Material wie Fleisch optimal von oben treffen und das Fleisch schneiden können, wenn die Kuttermesser 10 bzw. 10‘ vertikal in der Kuttermaschine 200 rotiert werden.
Die geschwungene Form bzw. Sichelform der Kuttermesser 10, 10‘ und deren Anordnung in der Kuttermaschine ermöglicht es, anstatt lediglich eines Zerschlagens des Fleisches des Weiteren einen ziehenden Schnitt durchzuführen. Die Kuttermesser 10, 10‘ in der Kuttermaschine 200 ermöglichen eine schnelle und effiziente Zerkleinerung von organischem Material, wie beispielsweise Fleisch zu Brät. Die abgeflachte Messerspitze 20 ermöglicht es dem Kuttermesser 10 mit einem definierten Spalt in der Nähe des Schüsselbodens entlanggeführt zu werden, ohne diesen zu berühren, wenn das Kuttermesser 10 bzw. 10‘ an einer Messeraufnahme einer Kuttermaschine 200 montiert ist. Die abgeflachte Messerspitze 20 ist stumpf ausgeführt. Die abgeflachte Messerspitze 20 kann jedoch je nach Brätart auch mit einer scharfen Schneide ausgeführt sein. Die Schneide 18 hat eine Härte von 54 bis 56 HRc. Im Aufnahmebereich hat der Schneidekörper 12, 12‘ eine Härte zwischen 20 bis 40 HRc.
3 zeigt eine Messeraufnahmescheibe 32 mit vier Aufnahmebolzen 36, zwei Magneten 38, einer Zahl von 32 kleinen Bohrungen 42 und einer Antriebswellenöffnung 44. Die Messeraufnahmescheibe 32 kann zwei Kuttermesser, wie beispielsweise Kuttermesser 10 bzw. 10‘ aufnehmen.
Die Messeraufnahmebolzen 36 dienen dazu, die Kuttermesser 10 bzw. 10‘ (s. 1 und 2) an der Messeraufnahmescheibe 32 zu befestigen. Hierzu können die Kuttermesser 10 bzw. 10‘ mit ihren Aufnahmeöffnungen 30 auf die Messeraufnahmebolzen 36 aufgesteckt werden. In einem alternativen nicht gezeigten Ausführungsbeispiel können die Aufnahmebolzen auch am jeweiligen Messer angeordnet sein und die Messeraufnahmescheibe kann Aufnahmeöffnungen, beispielsweise Einsteckbohrungen, aufweisen, die ausgebildet sind die Aufnahmebolzen der Messer aufzunehmen. Zusätzlich dient ein Magnet 38 dazu, das Kuttermesser 10 bzw. 10‘ insbesondere bei direkter Montage an der Maschine zur Verminderung einer Unfallgefahr festzuhalten. Die Magneten 38 sind in vorgeformte Hohlräume 48 eingelassen, die mit einem festen Verschlussmaterial verschlossen sind.
Die bei Rotation durch ungleichmäßige Massenverteilung der Kuttermesser 10 bzw. 10‘ bedingte Unwucht kann mit Hilfe von Auswuchtmassen vermindert werden. Hierfür kann eine Auswuchtmasse in eines oder können mehrere der Auswuchtmassen in mehrere der Bohrungen 42 angeordnet werden (nicht gezeigt).
Die Messeraufnahmescheibe 32 hat des Weiteren eine um ihren äußeren Kreisumfang angeordnete Dichtung 46. Wenn Kuttermesser 10 bzw. 10‘ an der Messeraufnahmescheibe 32 angebracht sind, dient die Dichtung 46 dazu, Brät davon abzuhalten in den Aufnahmebereich 34 und in die Bohrungen 42 einzudringen, wenn das Messeraufnahmesystem verspannt ist bzw. die Messeraufnahmescheibe 32 Kuttermesser 10 bzw. 10‘ aufgenommen hat.
Die Messeraufnahmescheibe 32 weist eine Aluminiumlegierung auf, beispielsweise AlZnMgCu 1,5 und kann eine eloxierte Oberfläche haben. Alternativ können die Messeraufnahmescheiben auch rostfreien Stahl und/oder ausgewählte Kunststoffe aufweisen.
Die Antriebswellenöffnung 44 dient zum verdrehsicheren bzw. drehfesten Verbinden mit einer Antriebswelle 40 (s. 6).
4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 mit sechs Ausgleichsteilmassen 52, sechs radial außenliegenden Federn 54 und sechs radial innenliegenden Federn 56, sechs radialen Führungen 58, sechs Verschlussbolzen 60 und einer Antriebswellenöffnung 62. Die Ausgleichsteilmassen 52 bilden zusammen mit den Federn 54 und 56 ein Feder-Masse-System. Jeweils zwei der Ausgleichsteilmassen 52 liegen sich diametral gegenüber. Die Ausgleichsteilmassen 52 sind im ersten Ausführungsbeispiel jede 60° angeordnet. Das erste Ausführungsbeispiel der Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 ist für eine Verwendung mit einem Messersatz von 6 Messern, beispielsweise Kuttermessern 10 oder 10‘ optimiert. Bevorzugt sind die Ausgleichsteilmassen 52 auf Höhe der Mitte eines jeweiligen Messerfußes eines Messers des Messersatzes angeordnet, so dass die entsprechende Ausgleichsteilmasse 52 im Wesentlichen die durch das jeweilige Messer erzeugte Unwucht ausgleicht. Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe dieses Ausführungsbeispiels ist sicher bzw. fest verschlossen und somit nahezu wartungsfrei.
Die Antriebswellenöffnung 62 dient dazu, die Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 verdrehsicher bzw. drehfest mit einer Antriebswelle 40 (s. 6) zu verbinden. Drehfest bzw. verdrehsicher bedeutet, dass keine relative Drehbewegung zwischen der Antriebswelle 40 und der Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 auftritt. Alternativ kann die Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 auch Teil der Antriebswelle 40 sein. Wenn die Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 in einer Messeraufnahmevorrichtung 100 (s. 6) verwendet wird und um die Antriebswelle 40 mit einer Betriebsdrehzahl rotiert wird, dient sie zur Reduktion von einer Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung 100. Die Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung 100 bei Rotation der Antriebswelle 40 ist durch eine unsymmetrische Massenverteilung der Kuttermesser 10 bedingt.
Die Ausgleichsteilmassen 52 sind mit den radial außenliegenden Federn 54 und den radial innenliegenden Federn 56 radial beweglich verbunden und jeweils in einer radialen Führung 58 geführt. Die Federn 54 und 56 sind mit der übrigen Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 verbunden. Bei Rotation der Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 um die Antriebswelle 40 werden die Ausgleichteilmassen 52 aus ihrer Ruhelage in eine ausgelenkte, von der Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung 100 abhängige Lage verlagert. Die Federn 54 und 56 dienen dazu, bei Rotation eine Federkraft zu erzeugen, die die Ausgleichsteilmassen 52 in ihre Ruhelage zurücktreibt. Die Federn 54 und 56 werden bei Rotation um die Antriebswelle 40 periodisch durch die Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung 100 ausgelenkt. Die Ausgleichsteilmassen 52 sind mit den Federn 54 und 56 derart abgestimmt, dass die Ausgleichsteilmassen 52 bei Betriebsdrehzahl im Falle der Unwucht periodisch mit einer solchen Phasenlage zur Phase der Kreisbewegung der Unwucht ausgelenkt werden, dass die Ausgleichsteilmassen 52 periodisch eine Position einnehmen, die der Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung 100 entgegenwirkt. Dies ermöglicht es, insgesamt die Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung 100 zu verringern.
Die Betriebsdrehzahl entspricht bevorzugt einer Drehzahlstufe oder einer Enddrehzahl der Messeraufnahmevorrichtung 100 in der Kuttermaschine 200, die zum dauerhaften Betrieb verwendet wird.
Die radial innenliegende Feder 56 hat eine erste Federkonstante und die radial außenliegende Feder 54 hat eine zweite Federkonstante. In diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Federkonstante kleiner als die zweite Federkonstante, d.h. die radial außenliegende Feder 54 dient hauptsächlich dazu, die Kraft aufzunehmen.
Die Federkonstanten der Federn 54 und 56 sind zu den Massen der Ausgleichsteilmassen 52 so abgestimmt, dass die Betriebsdrehzahl nicht in einen Drehzahlbereich fällt, bei dem die Messeraufnahmevorrichtung 100 in Resonanzschwingung versetzt wird. Dies reduziert die Gefahr die Resonanzfrequenz zu treffen, wodurch die Unwucht noch verstärkt werden könnte. Anstatt dessen schwingen die Ausgleichsteilmassen 52 im Wesentlichen gegenphasig zu der Unwucht und können diese somit verringern.
Die radialen Führungen 58 umschließen die Ausgleichsteilmassen 52 und weisen ein Dämpfungsfluid auf, das geeignet ist eine Bewegung der Ausgleichsteilmasse 52 während einer Rotation der Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 um die Antriebswelle 40 zu dämpfen. Die radialen Führungen 58 sind durch die Verschlussbolzen 60 verschlossen. Die in den Verschlussbolzen 60 dargestellten Schlitze zum Verschrauben der Verschlussbolzen 60 werden vor der Verwendung der Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 in einer Kuttermaschine 200 durch Überdrehen entfernt.
Die Ausgleichsteilmassen 52 haben eine durchgehende Öffnung 64, die dazu dient das Dämpfungsfluid von einer Seite der Ausgleichsteilmasse 52 auf ihre andere Seite zu führen. Das Dämpfungsfluid verhindert somit nicht die Bewegung der Ausgleichsteilmasse 52 in radiale Richtung während der Rotation, sondern dämpft diese Bewegung nur. Das Dämpfungsfluid ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Öl. Das Öl kann eine hohe Viskosität aufweisen. Die höhe der Viskosität des Öls ist abhängig von den Komponenten der Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 und dem vorgesehenen Drehzahlbereich der Messeraufnahmevorrichtung 100 in der Kuttermaschine 200.
Zusammen bilden die Ausgleichsteilmassen 52 eine Ausgleichsmasse, die dazu dient den Massenschwerpunkt einer Messeraufnahmevorrichtung 100 zu verschieben, wenn diese um die Antriebswelle 40 rotiert wird (s. 6). Der Massenschwerpunkt der Ausgleichsmasse fällt in der Ruhelage, d.h., wenn die Antriebswelle 40 nicht rotiert wird, mit der Rotationsachse der Antriebswelle zusammen.
5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50‘ mit einer umlaufenden Ausgleichsmasse 66, mehreren Federn 68, einem inneren Unwucht-Ausgleich-Scheiben-Teil 70 und einer Antriebswelle 40. Die umlaufende Ausgleichsmasse 66 bildet zusammen mit den Federn 68 ein Feder-Masse-System. Der Unwucht-Ausgleich-Scheiben-Teil 70 ist fest mit der Antriebswelle 40 verbunden und die Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50‘ bildet in diesem Ausführungsbeispiel einen Teil der Antriebswelle 40.
Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50‘ funktioniert im Wesentlichen wie die Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50. Im Gegensatz zur Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 hat die Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50‘ jedoch nur eine gesamte Ausgleichsmasse 66. Dies macht jedoch keinen wesentlichen Unterschied für die Funktionsweise, da auch die Ausgleichsteilmassen 52 zusammen eine Ausgleichsmasse bilden. Auch die Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50‘ dient dazu, bei Rotation um die Antriebswelle 40 zusammen mit einer Messeraufnahmevorrichtung 100 oder als Teil einer Messeraufnahmevorrichtung 100 die Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung 100 zu verringern.
Die Ausgleichsmasse 66 ist über die Federn 68 radial beweglich mit dem inneren Unwucht-Ausgleich-Scheiben-Teil 70 verbunden. Bei Rotation um die Antriebswelle 40 wird die Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50‘ aus ihrer Ruhelage in eine ausgelenkte, von einer Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung 100 abhängigen Lage der Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50‘ verlagert. Dies dient dazu den Massenschwerpunkt der Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50‘ und somit auch des Systems aus Messeraufnahmevorrichtung 100 und Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50‘ zu verändern. Die Federn 68 sind derart ausgebildet und angeordnet, dass sie bei Rotation um die Antriebswelle 40 eine die Ausgleichsmasse 66 in die Ruhelage zurücktreibende Federkraft erzeugen und durch die Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung 100 periodisch ausgelenkt werden. Die Ausgleichsmasse 66 und die Federn 68 sind derart aufeinander abgestimmt, dass die Ausgleichsmasse 66 bei Betriebsdrehzahl im Falle der Unwucht periodisch mit einer solchen Phasenlage zur Phase der Kreisbewegung der Unwucht ausgelenkt wird, dass die Ausgleichsmasse 66 periodisch eine Position einnimmt, die der Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung 100 entgegenwirkt.
Die Federn 68 sind in einer radialen Führung 72 angeordnet. Die radiale Führung 72 weist ein hoch viskoses Öl auf. Die Viskosität des Öls ist in diesem Ausführungsbeispiel auf die Ausgleichsmasse 66 und den vorgesehenen Drehzahlbereich der Messeraufnahmevorrichtung 100 in der Kuttermaschine 200 abgestimmt.
Anstatt der Federn 68 kann auch jedwedes anderes elastisches Element verwendet werden. Beispielsweise kann auch das Volumen zwischen Ausgleichsmasse 66 und dem inneren Unwucht-Ausgleich-Scheiben-Teil 70 mit einem elastischen Element, wie einem elastischen Kunststoff gefüllt sein, der im Wesentlichen nur eine radiale Bewegung der Ausgleichsmasse 66 zulässt.
6 zeigt eine Kuttermaschine 200 mit einer Messeraufnahmevorrichtung 100 und einer Schüssel 300. Die Kuttermaschine 200 kann mit verschiedenen Drehzahlen betrieben werden, beispielsweise mit 700 U/min., 1500 U/min., 2500 U/min., 3200 U/min., 4000 U/min., 4500 U/min., 5000 U/min. oder mit anderen gängigen Drehzahlen. Hierfür weist die Kuttermaschine 200 einen Antrieb 74 auf. Die Kuttermaschine kann verschiedene Schüsselvolumina, beispielsweise 200l, 325l, 500l, 750l oder dergleichen haben.
Die Messeraufnahmevorrichtung 100 enthält eine Antriebswelle 40, eine Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 und vier Messeraufnahmescheiben 32. Die Antriebswelle 40 ist mit dem Antrieb 74 verbunden, so dass sie einseitig gelagert ist und mit Hilfe von dem Antrieb 74 rotiert werden kann. Die Antriebswelle 40 kann auch beidseitig gelagert sein (nicht gezeigt). An die Messeraufnahmescheiben 32 sind jeweils zwei Kuttermesser 10 arretiert. Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 und die vier Messeraufnahmescheiben 32 sind drehfest mit der Antriebswelle 40 verbunden. Die Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 ist, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel dargestellt, bevorzugt näher zu dem Ende der Antriebswelle 40 angeordnet, an dem sich der Antrieb 74 befindet. Dies ermöglicht es die Messeraufnahmescheiben 32 von der Antriebswelle 40 zu entfernen, ohne die Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 entfernen zu müssen. Alternativ kann die Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 auch näher zum Antrieb 74 gegenüberliegenden Ende der Antriebswelle 40 angeordnet sein.
In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann auch eine zweite Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 an der Antriebswelle 40 angebracht sein. Bevorzugt ist diese am dem Antrieb 74 gegenüberliegenden Ende der Antriebswelle 40 angebracht, so, dass in diesem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel auf beiden Seiten der Messeraufnahmescheiben 32 eine Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 angeordnet ist.
Die Kuttermaschine 200 kann auch beispielsweise sechs Messeraufnahmescheiben 32 haben, um 12 Kuttermesser 10 aufzunehmen (nicht gezeigt). In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Kuttermaschine ein Schüsselvolumen von 500l und diese Kuttermaschine kann auch beispielsweise vier Messeraufnahmescheiben 32 haben, um 8 Kuttermesser 10 aufzunehmen.
In der Schüssel 300 befindet sich zerkleinertes Brät 400, das durch Betrieb der Kuttermaschine 200 aus Fleischstücken hergestellt worden ist. Im Betrieb, d.h. wenn der Antrieb 74 die Antriebswelle 40 um ihre Rotationsachse rotiert, zerstückeln die Kuttermesser 10 das in der Schüssel 300 befindliche Brät 400 durch Zerschlagen und Zerschneiden. Hierfür rotieren die Kuttermesser 10 vertikal, während die Schüssel 300 von einem Antrieb (nicht gezeigt) horizontal rotiert wird. Eine durch eine ungleiche Massenverteilung der Kuttermesser 10 bedingte Unwucht bei Rotation der Antriebswelle 40 wird durch die Unwucht-Ausgleich-Scheibe 50 verringert. Hierbei führt die Massenträgheit der Ausgleichsteilmassen 52, das Taumeln der Messeraufnahmevorrichtung 100 und die auf die Ausgleichsteilmassen 52 wirkende Federkraft dazu, dass die Ausgleichsteilmassen 52 derart verschoben werden, dass sie der Unwucht entgegenwirken. Die Ausgleichsteilmassen 52 bilden zusammen eine Ausgleichsmasse, deren Massenschwerpunkt bei Rotation der Antriebswelle 40 derart verschoben wird, dass er der Unwucht entgegenwirkt. Dies geschieht periodisch derart, dass bei jeder Drehung die Ausgleichsmasse in eine Position verlagert wird, die der Unwucht entgegenwirkt. Die Phasenlage der Auslenkung der Ausgleichsmasse bei Betriebsdrehzahl zur Phase der Kreisbewegung liegt zwischen 90° und 270°, beispielsweise zwischen 160° und 200° und bevorzugt zwischen 170° und 190°, besonders bevorzugt um ungefähr 180°, d.h. gegenphasig. Der Nullpunkt (0°) entspricht hierfür der Winkelrichtung, in der sich die Unwucht befindet.
Bezugszeichenliste

10, 10‘: Kuttermesser
12, 12‘: Schneidekörper
14: Durchtrittsöffnung
16: Vorderkante
18: Schneide
20: abgeflachte Messerspitze
22: Hinterkante
24: Abgleitschräge
26: Rotationsmittelpunkt
28: Aufnahme
30: Aufnahmeöffnungen
32: Messeraufnahmescheibe
34: Aufnahmebereich
36: Messeraufnahmebolzen
38: Magnet
40: Antriebswelle
42: Bohrungen
44: Antriebswellenöffnung
46: Dichtung
48: Hohlraum
50, 50‘: Unwucht-Ausgleich-Scheibe
52: Ausgleichsteilmasse
54: radial außenliegende Feder
56: radial innenliegende Feder
58: radiale Führungen
60: Verschlussbolzen
62: Antriebswellenöffnung
64: durchgehende Öffnung
66: Ausgleichsmasse
68: Feder
70: Unwucht-Ausgleich-Scheiben-Teil
72: radiale Führung
74: Antrieb
100: Messeraufnahmevorrichtung
200: Kuttermaschine
300: Schüssel
400: Brät

Claims

Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) zur Reduktion einer Unwucht einer im Betrieb mit einer Betriebsdrehzahl rotierenden Messeraufnahmevorrichtung (100), wobei die Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) Teil einer Antriebswelle (40) für die Messeraufnahmevorrichtung (100) ist oder mit einer Antriebswelle (40) für die Messeraufnahmevorrichtung (100) verdrehsicher verbindbar ist, wobei die Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) eine Ausgleichsmasse (52; 66) und wenigstens ein elastisches Element (54, 56; 68) aufweist, die ein Feder-Masse-System bilden, das eine radiale Auslenkung der Ausgleichsmasse (52; 66) zulässt und wobei die Ausgleichsmasse (52; 66) und das wenigstens eine elastische Element (54, 56; 68) derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Ausgleichsmasse (52; 66) bei Betriebsdrehzahl im Falle der Unwucht periodisch mit einer solchen Phasenlage zur Phase der Kreisbewegung der Unwucht ausgelenkt wird, dass die Ausgleichsmasse (52; 66) periodisch eine Position einnimmt, die der Unwucht der Messeraufnahmevorrichtung (100) entgegenwirkt.
Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) gemäß Anspruch 1, wobei die Ruhelage der Ausgleichsmasse (52; 66) auf einer Rotationsachse der Antriebswelle (40) liegt.
Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das wenigstens eine elastische Element (54, 56; 68) eine oder mehrere Federkonstanten hat und die Masse der Ausgleichsmasse (52; 66) und die eine oder mehreren Federkonstanten des wenigstens einen elastischen Elements (54, 56; 68) so abgestimmt sind, dass die Betriebsdrehzahl der Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) nicht in einen Drehzahlbereich fällt, bei dem die Messeraufnahmevorrichtung (100) in Resonanzschwingung versetzt wird.
Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) eine radiale Führung (72) für die Ausgleichsmasse (52; 66) aufweist.
Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Ausgleichsmasse (66) wenigstens zwei sich diametral gegenüberliegende Ausgleichsteilmassen (52) aufweist.
Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) gemäß Anspruch 5, wobei die diametral gegenüberliegenden Ausgleichsteilmassen (52) jeweils zwischen einem radial innenliegenden elastischen Element (56) und einem radial außenliegenden elastischen Element (54) angeordnet und mit diesen verbunden sind und das radial innenliegende elastische Element (56) eine erste Federkonstante und das radial außenliegende elastische Element (54) eine zweite Federkonstante hat.
Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) gemäß Anspruch 6, wobei die erste Federkonstante kleiner ist als die zweite Federkonstante.
Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei jede der Ausgleichsteilmassen eine Masse zwischen 0,01 kg und 1 kg hat.
Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) eine radiale Führung (58) für jede der Ausgleichsteilmassen (52) aufweist.
Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) gemäß Anspruch 4 oder 9, wobei die Ausgleichsmasse (66) von der radialen Führung (72) umschlossen ist oder jede Ausgleichsteilmasse (52) von der ihr entsprechenden radialen Führung (58) umschlossen ist und wobei die radiale Führung (72) oder jede der radialen Führungen (58) ein Dämpfungsfluid aufweist, das geeignet ist eine Bewegung der Ausgleichsmasse (66) oder der Ausgleichsteilmasse (52) während einer Rotation der Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) um die Antriebswelle (40) zu dämpfen.
Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) gemäß Anspruch 10, wobei die Ausgleichsmasse (66) oder jede Ausgleichsteilmasse (52) wenigstens eine durchgehende Öffnung aufweist, die dazu ausgebildet ist Dämpfungsfluid von einer Seite der Ausgleichsmasse (66) oder Ausgleichsteilmasse (52) auf ihre andere Seite zu führen.
Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die elastischen Elemente (54, 56; 68) Federn (54, 56; 68) sind.
Messeraufnahmevorrichtung (100) mit wenigstens einer Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, und wobei die Messeraufnahmevorrichtung (100) wenigstens eine Messeraufnahmescheibe (32) aufweist, die – Teil der Antriebswelle (40) ist oder mit der Antriebswelle (40) verdrehsicher verbindbar ist und – wenigstens eine Messeraufnahme (36) aufweist, die ausgebildet ist wenigstens ein Messer (10; 10‘) aufzunehmen.
Kuttermaschine (200) zum Zerkleinern und Vermischen von Lebensmitteln (400) mit wenigstens einer Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 umfassend – eine Antriebswelle (40) – mit der oder für die wenigstens eine Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) und – mit wenigstens einer Messeraufnahmescheibe (32) oder für wenigstens eine Messeraufnahmescheibe (32), wobei die Kuttermaschine (200) wenigstens eine Messeraufnahmescheibe (32) aufweist.
Verwendung der Unwucht-Ausgleich-Scheibe (50; 50‘) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Reduktion einer Unwucht einer Messeraufnahmevorrichtung (100) in einer Kuttermaschine (200) zum Zerkleinern und Vermischen von Lebensmitteln (400), insbesondere von Fleisch (400).