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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Lebensmittelprodukten, insbesondere zum Entschwarten, Enthäuten und/oder Entfetten von Geflügel oder von Fleischstücken, mit einer Produktzufuhr, die ein zu bearbeitendes Produkt einer Bearbeitungseinrichtung zuführt, insbesondere einem sich horizontal und quer zu einer Zuführrichtung erstreckenden Trennwerkzeug, wobei die Produktzufuhr wenigstens eine an einem Träger um eine Drehachse drehbar gelagerte Zufuhrwalze und einen Drehantrieb für die Zufuhrwalze umfasst.
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Derartige Vorrichtungen sind grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus
DE 100 26 709 A1 .
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Die auch als Zugwalze oder Vorschubwalze bezeichnete Zufuhrwalze dient dazu, das jeweils zu bearbeitende Produkt, beispielsweise ein Fleischstück, einem Trennwerkzeug zuzuführen, z.B. einer Schneidklinge, mittels welcher beispielsweise die am Produkt vorhandene Schwarte, Fettschicht oder Hautschicht entfernt wird. Die Zufuhrwalze kann an ihrer Oberfläche mit einer Profilierung zum Beispiel in Form einer Verzahnung versehen sein, welche zum Beispiel in die Schwarte des Produktes eingreift und diese zur Schneidklinge zieht.
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In der Praxis ist es oftmals erforderlich, die Zufuhrwalze auszutauschen, um einer Änderung der Anwendung Rechnung zu tragen. Beispielsweise muss bei einer Änderung des Produkttyps eine Zufuhrwalze mit relativ grober Verzahnung durch eine relativ fein verzahnte Zufuhrwalze ersetzt werden, oder umgekehrt. Hauptsächlich derartige anwendungsbezogenen Anforderungen sind in der Praxis für das Wechseln der Zufuhrwalze verantwortlich.
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Des Weiteren muss die Zufuhrwalze regelmäßig von Produktresten, wie beispielsweise Fettanhaftungen, befreit werden. Obwohl in der Praxis versucht wird, derartige Eingriffe in ohnehin erforderliche Bearbeitungspausen zu legen, z.B. in sogenannte Chargenwechsel oder in generelle Reinigungspausen für die gesamte Maschine, ist es in der Praxis oftmals in Abhängigkeit von dem Verschmutzungsgrad der Zufuhrwalze oder von der Chargengröße erforderlich, die Reinigung der Zufuhrwalze zwischen den ohnehin vorgesehenen Arbeitsunterbrechungen und somit während des eigentlichen Bearbeitungsprozesses vorzunehmen.
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Bislang gehen diese Unterbrechungen zu Lasten der Produktivität, da bei den bekannten Vorrichtungen der für eine Änderung der Anwendung bzw. für die Reinigung erforderliche Aus- und Wiedereinbau der Zufuhrwalze mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist. Dies liegt daran, dass die Zugwalze einerseits und die mit den insbesondere als Lagerbuchsen ausgebildeten Drehlagern gekoppelten Wellenzapfen andererseits als ein integrales Bauteil gefertigt sind, das zusammen mit den Drehlagern bzw. Lagerbuchsen als eine Baugruppe montiert wird. Diese Baugruppe muss komplett ausgebaut und nach erfolgter Reinigung der Zufuhrwalze wieder eingebaut werden. Um derartige Eingriffe sicher und effizient ausführen zu können, muss das hierfür zuständige Personal entsprechend geschult sein, da Aus- und Einbau dieser Baugruppe ohne entsprechende Unterweisung nicht zuverlässig möglich ist. Erschwerend kommt nämlich hinzu, dass bei einem solchen Eingriff auch der mit der Baugruppe gekoppelte Drehantrieb für die Zufuhrwalze demontiert und anschließend wieder montiert werden muss.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Produktivität zu steigern, indem eine schnelle, einfache und sichere Möglichkeit zum Ausbau und Wiedereinbau der Zufuhrwalze geschaffen wird.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, dass zwei jeweils am Träger angebrachte und mit einer Stirnseite der Zufuhrwalze lösbar gekoppelte Drehlager vorgesehen sind, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die Zufuhrwalze bei am Träger verbleibenden Drehlagern entnehmbar und wiedereinsetzbar ist.
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Die Erfindung beruht folglich auf dem Gedanken, nicht eine komplette Baugruppe aus Zufuhrwalze und Drehlagern demontieren zu müssen, sondern die Zufuhrwalze von den Drehlagern trennen zu können, so dass die Drehlager am beispielsweise von einem Maschinenständer gebildeten Träger verbleiben können. Es ist dann auch nicht notwendig, den mit zumindest einem der beiden Drehlager gekoppelten Drehantrieb zu demontieren.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene lösbare Koppelung zwischen der Zufuhrwalze und den Drehlagern ermöglicht es einem Bediener, die Zufuhrwalze schnell und einfach auszubauen. Die Arbeitsunterbrechungen werden hierdurch verkürzt und die Produktivität der Bearbeitungsvorrichtung wird erhöht. Die lösbare Koppelung zwischen der Zufuhrwalze und den Drehlagern lässt sich derart gestalten, dass für einen Bediener ein hohes Maß an Sicherheit gewährleistet ist. Die mit der Erfindung einhergehende Vereinfachung von Ausbau und Einbau der Zufuhrwalze eröffnet ferner die Möglichkeit einer Automatisierung.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind auch nachstehend, in den abhängigen Ansprüchen, in der Beschreibung sowie in der Zeichnung angegeben.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zumindest ein antriebswirksames Drehlager dazu ausgebildet, Drehmoment vom Drehantrieb auf die Zufuhrwalze zu übertragen. Es ist erfindungsgemäß möglich, aber nicht notwendig, dass der Antrieb der Zufuhrwalze über beide Drehlager erfolgt, die Zufuhrwalze also beidseitig angetrieben wird.
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Zumindest zwischen einem antriebswirksamen Drehlager und der Zufuhrwalze kann eine zur Übertragung von Drehmoment ausgebildete Welle-Nabe-Verbindung vorgesehen sein.
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Alternativ oder zusätzlich kann zumindest zwischen einem antriebswirksamen Drehlager und der Zufuhrwalze eine zur Übertragung von Drehmoment ausgebildete Profilwellenverbindung oder Unrundverbindung vorgesehen sein. Derartige Verbindungen sind als Maschinenelemente aus dem Maschinenbau grundsätzlich bekannt. Es wurde erkannt, dass derartige Verbindungen besonders vorteilhaft für eine erfindungsgemäße lösbare Koppelung jeweils zwischen einer Stirnseite der Zufuhrwalze und dem zugeordneten Drehlager Verwendung finden kann.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei der Verbindung um eine sogenannte Polygonverbindung. Derartige Verbindungen sind in vielerlei Formen bekannt, beispielsweise als eine auf einer Dreieckform basierende, sogenannte P3G-Verbindung oder als eine auf einer Viereckform basierende, sogenannte P4C-Verbindung. Die Ausgestaltung als Polygonverbindung hat den Vorteil, dass auf bekannte und insbesondere genormte Profile zurückgegriffen werden kann. Vorzugsweise kommt ein P3G-Polygonprofil mit der Nenngröße bzw. dem Nenndurchmesser 25 mm zum Einsatz.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist zumindest zwischen einem Drehlager und der Zufuhrwalze eine Koppelungsschnittstelle ausgebildet, die eine zentrierende Konusverbindung und eine drehmomentübertragende Formschlussverbindung umfasst.
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Die Koppelungsschnittstelle kann einen in axialer Richtung vorstehenden Zapfen und eine Aufnahme für den Zapfen umfassen. Insbesondere ist der Zapfen am Drehlager und die Aufnahme an der Zufuhrwalze ausgebildet.
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Der Zapfen kann an seinem vorstehenden freien Ende einen konischen Zentrierbereich und in axialer Richtung daran anschließend oder davon beabstandet einen Antriebsbereich mit einem unrunden Querschnitt zur Übertragung von Drehmoment umfassen. Während der Antriebsbereich das Drehmoment des Drehantriebs auf die Zufuhrwalze überträgt, kann der konische Zentrierbereich für eine ausreichend genaue Zentrierung der Verbindung zwischen Drehlager und Zufuhrwalze sorgen und zumindest im lastfreien Zustand die Rundlaufgenauigkeit der Anordnung gewährleisten.
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Eine besonders einfache und sichere Möglichkeit zur Demontage und Montage der Zufuhrwalze ergibt sich, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Koppelung zwischen der Zufuhrwalze und den Drehlagern durch eine oder mehrere in axialer Richtung erfolgende Relativbewegungen herstellbar und lösbar ist. Bei der oder den Relativbewegungen kann es sich insbesondere um eine oder mehrere Steck- und/oder Schiebebewegungen handeln.
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Vorzugsweise ist zumindest ein Drehlager in axialer Richtung bewegbar am Träger angebracht. Insbesondere handelt es sich hierbei um ein nicht antriebswirksames Drehlager. Das antriebswirksame Drehlager kann dagegen fest mit dem Träger verbunden bzw. an diesem montiert sein, wenn die axiale Bewegbarkeit des anderen Drehlagers relativ zum Träger ausreicht, um einen ausreichenden axialen Freiraum zum Lösen der Zufuhrwalze aus dem antriebswirksamen Drehlager zu schaffen.
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Es ist erfindungsgemäß möglich, aber nicht zwingend notwendig, den gekoppelten Zustand zwischen der Zufuhrwalze und den Drehlagern zu sichern.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Drehlager und die Zufuhrwalze durch Befestigungsmittel in axialer Richtung fest miteinander verbindbar sind. Dies kann insbesondere durch eine zentrale Spannschraube erfolgen, deren Längsachse im verbundenen Zustand mit der Drehachse zusammenfällt.
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Generell ermöglicht die Erfindung einen schnellen und einfachen Ausbau der Zufuhrwalze, ohne dass der beispielsweise in Form einer Antriebskette vorgesehene Drehantrieb oder das mit diesem antriebswirksam verbundene Drehlager demontiert werden müsste. Insbesondere ermöglicht es die Erfindung, eine einfache Schnittstelle zwischen der Zufuhrwalze und den Drehlagern zu etablieren. Diese Schnittstelle kann in vorteilhafter Weise eine Vielzahl von Funktionen vereinigen und insbesondere als Einführungs- und Einbauhilfe dienen, für eine Drehmitnahme, also für die Übertragung von Drehmoment, sorgen, eine einfache und zuverlässige Zentrierung sicherstellen und eine Axialfixierung sicherstellen.
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Dies bietet den weiteren Vorteil, dass diese Schnittstelle einen herstellerseitigen Standard für unterschiedliche Maschinen einer oder mehrerer Maschinenbaureihen Verwendung bilden kann.
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Die Erfindung ermöglicht insbesondere eine schnelle und einfache Möglichkeit, eine Zufuhrwalze durch einen anderen Typ von Zufuhrwalze zu ersetzen, um auf diese Weise die Bearbeitungsvorrichtung an unterschiedliche zu verarbeitende Produkte anzupassen. Auch ist es möglich, bei Bedarf die Zufuhrwalze zu Reinigungszwecken schnell und einfach zu entnehmen und nach erfolgter Reinigung wieder einzubauen.
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Ferner erhöht die Erfindung die Service- und Wartungsfreundlichkeit der Vorrichtung, da im Bedarfsfall die Drehlager unabhängig von der Zufuhrwalze ausgetauscht werden können.
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Des Weiteren führt die Erfindung zu einer Entlastung des Bedienpersonals, da anspruchsvolle und zeitraubende Handarbeit für Demontage und Montage der Zufuhrwalze entfällt oder zumindest erheblich reduziert wird.
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Ferner kann durch die Erfindung die Flexibilität der Bearbeitungsvorrichtung erhöht werden, insbesondere im Hinblick auf unterschiedliche Produkte, unterschiedliche Trenn- bzw. Schnittlagen, unterschiedliche Dicken der zu entfernenden Produktschichten bzw. Produktbereiche sowie verschiedene Produktabmessungen. Dies wird durch den erfindungsgemäß ermöglichten modularen Aufbau der Anordnung aus Zufuhrwalze und Drehlagern erreicht.
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Die durch die Erfindung geschaffene lösbare Koppelung zwischen Zufuhrwalze und Drehlagern ermöglicht es außerdem, bislang nicht gegebene Einstellmöglichkeiten für die Zufuhrwalze zu schaffen.
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Vorteilhaft ist die Erfindung auch im Hinblick auf die bei der Verarbeitung von Lebensmittelprodukten wichtigen Hygieneanforderungen. Die Koppelungsbereiche zwischen den Stirnseiten der Zufuhrwalze und den Drehlagern können in der Vorrichtung problemlos gut einsehbar und insbesondere leicht reinigbar angeordnet werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine schematische Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Enthäuten, Entschwarten und/oder Entfetten von Lebensmittelprodukten,
- 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baugruppe umfassend eine Zufuhrwalze und zwei Drehlager in einem nicht zusammengesetzten Zustand, und
- 3 in einer teilweise geschnittenen Darstellung eine Koppelungsschnittstelle zwischen der Zufuhrwalze und einem Drehlager des Ausführungsbeispiels gemäß 2.
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Die in 1 schematisch dargestellte Bearbeitungsvorrichtung ist mit einer Produktzufuhr für ein nicht dargestelltes Lebensmittelprodukt versehen, die eine Förderwalze 11 und eine unterhalb der Förderwalze 11 angeordnete Zufuhrwalze 17 umfasst. Die Zufuhrwalze 17 ist gegensinnig zur Förderwalze 11 um eine Drehachse 15 drehbar gelagert. Die Drehlager für die Zufuhrwalze 17 und ein als Träger für die Drehlager dienender Maschinenständer sind in 1 nicht dargestellt.
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Parallel zur Drehachse 15 der Zufuhrwalze 17 verlaufend und tangential zur Zufuhrwalze 17 ist eine Schneidklinge 13 angeordnet. Die Schneidklinge 13 ist in einer schwenkbar gelagerten und zur Zufuhrwalze 17 hin unter elastischer Vorspannung stehenden Halterung 45 angebracht. Die Schneidklinge 13 ist unterhalb einer Klemmplatte 43 angeordnet und dabei fest mit der Klemmplatte 43 verbunden, die sich zu ihrem freien Ende hin verjüngt und eine stumpfe Trennkante 14 aufweist, die - in Zuführrichtung Z gesehen - vor einer Schneidkante der Schneidklinge 13 gelegen ist. Die Schneidklinge 14 und die Klemmplatte 43 bilden zusammen mit der Zufuhrwalze 17 einen variablen Arbeitsspalt. Wenn mit Unterstützung der Förderwalze 11 ein beispielsweise zu entschwartendes Produkt in Zuführrichtung Z zugeführt wird, wird die Schwarte unter die elastisch gelagerte Einheit aus Schneidklinge 14 und Klemmplatte 43 gezogen.
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Die Zufuhrwalze 17 ist an ihrer Außenseite mit einer Profilierung 18 versehen, die von einer Vielzahl von vorspringenden Mitnehmerelementen gebildet ist.
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1 zeigt lediglich beispielhaft einen möglichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung im Bereich der Zufuhrwalze
17. Die Funktionsweise derartiger Vorrichtungen ist grundsätzlich bekannt. Bezüglich des in
1 dargestellten Beispiels wird auch auf die eingangs bereits erwähnte
DE 100 26 709 A1 verwiesen.
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Eine erfindungsgemäße Baugruppe aus Zufuhrwalze 17 und zwei Drehlagern 19, 21, wie sie bei einer anhand von 1 erläuterten erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung zum Einsatz kommen kann, ist in den 2 und 3 dargestellt. Für die drehbare Lagerung von Walzen geeignete Drehlager, die auch als Lagerbuchsen bezeichnet werden bzw. die jeweils eine Lagerbuchse umfassen können, sind grundsätzlich bekannt, so dass auf deren Aufbau hier nicht näher eingegangen zu werden braucht.
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Die Baugruppe besitzt einen modularen Aufbau. Die mit einer Profilierung 18 versehene Zufuhrwalze 17 ist an ihren Stirnseiten jeweils mit einer Aufnahme 35 versehen, auf welche nachstehend auch in Verbindung mit 3 näher eingegangen wird. Die lösbar mit der Zufuhrwalze 17 koppelbaren Drehlager 19, 21 sind jeweils mit einem in die betreffende Aufnahme 35 passenden Zapfen 33 versehen, der ebenfalls nachstehend auch anhand von 3 näher beschrieben wird.
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In der jeweiligen Bearbeitungsmaschine sind die Drehlager 19, 21 an dem in Verbindung mit 1 erwähnten, nicht dargestellten Maschinenständer angebracht. In dem hier vorgestellten Ausführungsbeispiel ist nur das in 2 linke Drehlager 19 antriebswirksam. Hierzu ist das Drehlager 19 über ein sogenanntes Kettenrad 39 mit einer nicht dargestellten Antriebskette des hier nur schematisch dargestellten Drehantriebs 16 gekoppelt. Die Übertragung des Drehmoments vom Drehantrieb 16 auf die Zufuhrwalze 17 erfolgt somit in diesem Ausführungsbeispiel lediglich über das linke Drehlager 19, wohingegen das somit nicht antriebswirksame, abtriebsseitige andere Drehlager 21 nicht mit dem Drehantrieb 26 gekoppelt ist. In einer alternativen Ausgestaltung können beide Drehlager 19, 21 auf die dann beidseitig angetriebene Zufuhrwalze 17 Drehmoment übertragen.
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Eine axiale Verspannung zwischen der Zufuhrwalze 17 und den beiden Drehlagern 19, 21 erfolgt jeweils über eine Spannschraube 37, die mit einer in Verlängerung der Zapfenaufnahme 35 in der Zufuhrwalze 17 ausgebildeten Gewindebohrung 41 (3) zusammenwirkt.
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Jeder Zapfen 33 ist an seinem vorstehenden freien Ende mit einem konischen Zentrierbereich 25 (3) und in axialer Richtung daran anschließend mit einem Antriebsbereich 27 mit einem unrunden Querschnitt versehen. Der Antriebsbereich 27 wird hier von einem genormten Polygonprofil des Typs „P3G“ gebildet, kann grundsätzlich aber beliebig ausgestaltet werden.
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Wenn die Zufuhrwalze 17 mit den beiden Drehlagern 19, 21 gekoppelt wird, sorgen die an den Zapfen 33 ausgebildeten Zentrierkonen 25 jeweils für eine Zentrierung der Zufuhrwalze 17 zwischen den Drehlagern 19, 21 durch Zusammenwirken mit einem passenden konischen Aufnahmebereich 29 in der Zapfenaufnahme 35 der Zufuhrwalze 17. Die Übertragung von Drehmoment erfolgt jeweils durch Zusammenwirken des Polygonprofils des Antriebsbereiches 27 des Zapfens 33 mit einem passend profilierten Aufnahmebereich 31 der Zapfenaufnahme 35.
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Wie vorstehend bereits erwähnt, kann zur Demontage und Montage der Zufuhrwalze 17 nach dem Lösen der axialen Verspannung mittels der Spannschrauben 37 das in 2 rechte Drehlager 21 relativ zum Maschinenständer von der entsprechenden Stirnseite der Zufuhrwalze 17 weg verschoben werden, so dass ein axialer Freiraum entsteht, der eine Herausnahme der Zufuhrwalze 17 ermöglicht. Das rechte Drehlager 21 muss hierzu nicht ausgebaut werden, d.h. es kann am Maschinenständer verbleiben und wird nur vorübergehend zur Vergrößerung des axialen Abstandes zwischen den beiden Drehlagern 19, 21 axial verlagert. Alternativ ist es erfindungsgemäß möglich, beide Drehlager 19, 21 axial verlagerbar auszubilden, um den insgesamt erforderlichen axialen Stellweg auf beide Drehlager 19, 21 zu verteilen.
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Der Wiedereinbau der Zufuhrwalze 17 beispielsweise nach erfolgter Reinigung oder der Einbau einer anderen Zufuhrwalze 17, z. B. zur Anpassung an ein anderes zu verarbeitendes Produkt, erfolgt entsprechend bei axial nach außen verschobenem abtriebsseitigen Drehlager 21 durch Koppelung der Zufuhrwalze 17 mit dem antriebswirksamen Drehlager 19, axiale Rückstellbewegung des abtriebsseitigen Drehlagers 21 zurück in Eingriff mit der anderen Stirnseite der Zufuhrwalze 17 und abschließendes axiales Verspannen mittels der Spannschrauben 37.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Förderwalze
- 13
- Bearbeitungseinrichtung, Trennwerkzeug, Schneidklinge
- 14
- Trennkante
- 15
- Drehachse
- 16
- Drehantrieb
- 17
- Zufuhrwalze
- 18
- Profilierung, Mitnehmerelemente
- 19
- antriebswirksames Drehlager
- 21
- nicht antriebswirksames Drehlager
- 25
- konischer Zentrierbereich
- 27
- Antriebsbereich mit unrundem Querschnitt
- 29
- konischer Aufnahmebereich
- 31
- Aufnahmebereich mit unrundem Querschnitt
- 33
- Zapfen
- 35
- Aufnahme
- 37
- Befestigungsmittel, Spannschraube
- 39
- Kettenrad
- 41
- Gewindebohrung
- 43
- Klemm platte
- 45
- Halterung
- Z
- Zuführrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10026709 A1 [0002, 0035]
