DE102017003407B3 - Vorrichtung zum Zerkleinern von Lebensmitteln (Förderschnecke) - Google Patents
Vorrichtung zum Zerkleinern von Lebensmitteln (Förderschnecke) Download PDFInfo
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Lebensmitteln gemäß den im Oberbegriff des Anspruchs 1 stehenden Merkmalen.
- Üblicherweise werden zum Zerkleinern von Lebensmitteln, insbesondere Fleisch, Käse und Fett so genannte Wölfe verwendet.
- Die
DE 10 2006 034 150 A1 beschreibt einen derartigen Wolf zum Zerkleinern von Lebensmitteln, bei welchem das Lebensmittel, beispielsweise Fleisch, mittels der Förderschnecke in axialer Richtung durch ein als Druckrohr bezeichnetes Druckgehäuse transportiert und einem endseitig daran angebrachten Schneidsatz zugeführt wird. Die Förderschnecke weist innerhalb des Druckrohrs eine Schneckenwelle auf, deren Durchmesser im Bereich des Schneidsatzes zum Beispiel 150 mm beträgt, sich in Richtung des aufgabeseitigen Endes zunächst auf 180 mm vergrößert und dann erneut auf den ursprünglichen Durchmesser von 150 mm zurückgeht. Die vorgeschlagene Durchmesservergrößerung der Schneckenwelle führt innerhalb des Druckrohres zu einer hier erwünschten Komprimierung des zu zerkleinernden Lebensmittels, die sich in der Praxis jedoch im Hinblick auf eine kontinuierliche Zufuhr des Lebensmittels an den Schneidsatz als negativ herausgestellt hat. - Einen anderen Fleischwolf offenbart die
DE 10 2004 027 024 A1 , bei dem das zu zerkleinernde Lebensmittel über eine Förderschnecke einem Schneidsatz zugeführt wird, welcher einen oder zwei Vorschneider sowie ein mit einer Lochscheibe zusammenwirkendes Messer aufweist. Die Förderschnecke ist drehbar in einem in Umfangsrichtung geschlossenen Druckgehäuse gelagert. - Als nachteilig hat sich insbesondere die vergleichsweise geringe Standzeit des Schneidsatzes erwiesen.
- Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Lebensmitteln mit einer verbesserten Zufuhr des zu zerkleinernden Lebensmittels an das Schneidmittel bei gleichzeitiger Erhöhung von dessen Standzeit bereitzustellen.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das Beaufschlagen der Vorrichtung mit dem zu zerkleinernden Lebensmittel erfolgt stets über eine Eintrittsöffnung, die aus dem in axialer Richtung offenen ersten Endabschnitt der Trommelwand gebildet ist. Die in dem Druckgehäuse drehbar gelagerte Förderschnecke ist üblicherweise konzentrisch bezüglich der zylindrischen Trommelwand angeordnet und weist vorzugsweise einen Schneckengang auf, der sich zwischen zwei Lagerstellen der Förderschnecke erstreckt. Der Schneckengang kann dabei zwischen den Lagerstellen durchgängig verlaufen oder an einer oder mehrerer Stellen unterbrochen sein. Unter mehreren voneinander durch den Schneckengang getrennten Schneckenkammern wird die in axialer Richtung angrenzende Folge von Schneckenkammern bei Betrachtung einer durch die Mittelachse der Förderschnecke verlaufenden Schnittebene verstanden.
- Die Förderschnecke ist grundsätzlich als einstückig integrale Baueinheit gefertigt, die sich zerstörungsfrei nicht in separate Bauteile zerlegen lässt. Die Förderschnecke ist stets motorisch angetrieben.
- Erfindungsgemäß weist die Förderschnecke seitens des Schneidmittels eine Schneckenwelle mit einem konstanten Durchmesser d1 auf, dem sich ein zulaufender Abschnitt der Schneckenwelle in Richtung des ersten Endabschnitts bis auf den kleineren Durchmesser d2 anschließt. Der zulaufende Abschnitt der Schneckenwelle sorgt für ein besseres Befüllen des Druckgehäuses über die axial angeordnete Eintrittsöffnung, da der lichte Querschnitt für das Lebensmittel aufgrund des in diesem Bereich befindlichen kleineren Durchmessers d2 der Schneckenwelle vergrößert ist. Die Schneckenwelle selbst reduziert aufgrund ihrer massiven Ausgestaltung den verbleibenden Querschnitt innerhalb der Trommelwand, beziehungsweise die Größe der Schneckenkammern in radialer Richtung.
- Der mindestens eine Schneckengang kann in dem Bereich des konstanten Durchmessers d1 der Schneckenwelle eine größere Steigung und in dem zulaufenden Abschnitt der Schneckenwelle eine kleinere Steigung aufweisen. Aufgrund des zulaufenden Abschnitts der Schneckenwelle würde sich das Volumen innerhalb der Schneckenkammern dieses Abschnittes im Vergleich zu den Schneckenkammern im Bereich des konstanten Durchmessers d1 der Schneckenwelle vergrößern. Um eine derartige Vergrößerung des Volumens der Schneckenkammern im zulaufenden Abschnitt der Schneckenwelle zu kompensieren, weist die Förderschnecke in diesem Bereich eine kleinere Steigung auf, wodurch der Abstand x des mindestens einen Schneckenganges in axialer Richtung verringert ist und das Volumen der Schneckenkammern dem des Bereiches mit konstantem Durchmesser d1 der Schneckenwelle entspricht.
- Günstigerweise ist die Steigung des mindestens einen Schneckenganges in dem Bereich des konstanten Durchmessers d1 der Schneckenwelle und in dem zulaufenden Abschnitt der Schneckenwelle derart gewählt, dass alle Schneckenkammern dasselbe Volumen aufweisen. Hierdurch ist eine konstante Beschickung der Schneidvorrichtung unter einem konstanten Druckniveau des Lebensmittels gewährleistet.
- Das Schneidmittel umfasst einen Trommelwandabschnitt mit mehreren Schneidöffnungen sowie einen diese Schneidöffnungen überstreichenden Abschnitt des Schneckenganges. Die Schneidöffnungen durchbrechen den Trommelwandabschnitt in radialer Richtung bei allen Ausführungsformen grundsätzlich vollständig. Mit Hilfe des mindestens einen Schneckenganges wird das zu zerkleinernde Lebensmittel zunächst in axialer Richtung bewegt und durch Stauwirkung ein entsprechender Druck aufgebracht. Dieser Druck wirkt unter anderem auch in radialer Richtung und sorgt dafür, dass das Lebensmittel zumindest teilweise in die Schneidöffnungen hineinragt und dort gehalten ist. Der über die Schneidöffnungen hinwegstreichende Abschnitt des Schneckenganges derselben Förderschnecke schert nachfolgend das nach innen aus den Schneidöffnungen hinausragende Lebensmittel ab. Da die Schneckenkammer stets mit Lebensmittel gefüllt ist, setzt sich der vorstehend beschriebene Vorgang kontinuierlich fort.
- Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Vorrichtung ohne Messer und ohne Scheiben auskommt, wodurch kein Metallabrieb und ein nur äußerst geringer Verschleiß resultieren. Darüber hinaus erfolgt ein Aussortieren von Fremdstoffen wie zum Beispiel Knorpeln, Knochenresten, Knochensplittern, Sehnen, Schwarten, Kunststoffen und anderen Fremdkörpern. Bei den aus dem Stand der Technik bekannt gewordenen Vorrichtungen wird der überwiegende Anteil der Fremdstoffe ebenfalls zerkleinert und gelangt somit in das zum Konsumieren vorgesehene, zerkleinerte Lebensmittel. Die bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zerkleinert folglich nicht nur das Lebensmittel, sondern trennt auch gewünschte Bestandteile von ursprünglich in dem Lebensmittel enthaltenen Fremdstoffen.
- Vorzugsweise sind die Schneidöffnungen radial in dem Trommelwandabschnitt ausgerichtet, wodurch eine kurze Kontaktzeit erreicht und das Risiko von Verstopfungen einzelner Schneidöffnungen verringert wird.
- Die Schneidöffnungen können als gestufte Bohrung und/oder als konische Bohrung mit einem kleineren Bohrdurchmesser und einem größeren Bohrdurchmesser ausgeformt sein, wobei vorteilhafterweise der kleinere Bohrdurchmesser an einer Innenseite und der größere Bohrdurchmesser an einer Außenseite des Trommelwandabschnittes angeordnet ist. Der Abschnitt der jeweiligen Schneidöffnung mit dem größeren Bohrdurchmesser ermöglicht es dem Lebensmittel, insbesondere wenn es sich um Muskelfleisch handelt, darin auszubreiten. Hierdurch wird die Temperatur des Lebensmittels während des Zerkleinerns erheblich reduziert. Zusammen mit den nachfolgend beschriebenen Merkmalen lässt sich eine Erwärmung des Lebensmittels von lediglich 1° C bis 3° C realisieren, wohingegen dasselbe Lebensmittel in Vorrichtungen gemäß des Standes der Technik unter Umständen bereits zu garen anfängt, was auch aus Gründen der Produktqualität und der Haltbarkeit des zerkleinerten Lebensmittels auf jeden Fall zu vermeiden ist.
- Zur Reduzierung der Temperatur des Lebensmittels hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn der kleinere Bohrdurchmesser 0,7 mm bis 8 mm beträgt.
- Sinnvollerweise beträgt der größere Bohrdurchmesser 2,7 mm bis 10 mm.
- Gemäß einer günstigen Ausführungsform ist der größere Bohrdurchmesser stets 1,5 mm bis 2,5 mm, besonders bevorzugt 1,8 mm bis 2,2 mm, ganz besonders bevorzugt 2 mm größer als der kleinere Bohrdurchmesser gewählt.
- Vorzugsweise weist der kleinere Bohrdurchmesser zu dem größeren Bohrdurchmesser in axialer Erstreckung der Durchtrittöffnung ein Verhältnis von 1:3 bis 1:5, besonders bevorzugt von 1:4 auf.
- Vorteilhafterweise sind die mehreren Schneidöffnungen sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung rings um den Trommelwandabschnitt angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine Maximierung der Schneidleistung, da der gesamte Umfang des Trommelwandabschnittes als Schneidfläche zur Verfügung steht. Die Schneidöffnungen sollten in axialer Richtung und in Umfangsrichtung äquidistant zueinander angeordnet sein.
- Bei einem Schnitt durch das Druckgehäuse längs einer Mittelachse der Förderschnecke können die mehreren Schneidöffnungen in axialer Erstreckung des Trommelwandabschnittes gleichzeitig von drei Schneckenkammern überdeckt sein. Hierdurch ergibt sich ein ausreichend großes Volumen der Schneckenkammern, über welche stets zu zerkleinerndes Lebensmittel nachgeführt wird.
- Zweckmäßigerweise weist der mindestens eine Schneckengang zumindest in dem überstreichenden Abschnitt an seinem distalen Ende eine geschärfte Schneidkante auf. Die Schneidkante befindet sich auf der bezüglich der Eintrittsöffnung abgewandten radial ausgerichteten Wand und einem daran angrenzenden, axial ausgerichteten Abschnitt des mindestens einen Schneckenganges. Unter einer geschärften Schneidkante wird eine durch Schleifen oder Wetzen bearbeitete Schneidkante verstanden.
- Günstigerweise ist zwischen dem mindestens einen Schneckengang und der Trommelwand ein Ringraum mit einer Breite von 5 µm bis 15 µm, besonders bevorzugt 10 µm ausgebildet. Ein größer dimensionierter Ringraum verhindert ein sauberes Schneiden des Lebensmittels, da dieses in den Ringraum hineingedrückt und dort zermahlen werden würde, wodurch ebenfalls eine Erwärmung stattfindet. Bei einem kleineren Ringraum bestehen noch höhere Anforderungen an die Fertigungstoleranzen der Förderschnecke sowie deren Lagerung, um ein Anstoßen gegen die zylindrische Trommelwand zu verhindern.
- Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die geschärfte Schneidkante und/oder die Trommelwand gehärtet sind. Das Härten von Stahl ist eine Erhöhung seiner mechanischen Widerstandsfähigkeit durch gezielte Änderung und Umwandlung seines Gefüges. Es kann beispielsweise durch Wärmebehandlung mit anschließendem Abschrecken (plötzliches Abkühlen) erfolgen. Aufgrund der gehärteten Schneidkante und/oder der gehärteten Trommelwand lässt sich der Verschleiß weiter verringern und die Standzeit der Schneidvorrichtung auf einen Durchsatz in Höhe von ca. 100.000 t erhöhen.
- Vorzugsweise ist die Trommelwand in axialer Richtung mit einem konstanten Innendurchmesser ausgebildet. Hierdurch ist ein kontinuierlicher Druckaufbau in dem Druckgehäuse möglich und es wird eine Taschenbildung vermieden, in welche sich unzerkleinertes oder teilweise zerkleinertes Lebensmittel festsetzen kann. Darüber hinaus kann eine Förderschnecke eingesetzt werden, dessen mindestens einer Schneckengang in axialer Richtung innerhalb der Trommelwand einen konstanten Außendurchmesser D1 aufweist. Dieser lässt sich besonders einfach und im Hinblick auf die anzustrebende Dimensionierung des Ringraumes präzise herstellen.
- Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Druckgehäuse an einem dem ersten Endabschnitt gegenüberliegenden, zweiten Endabschnitt ein Abschlusselement mit einer Ausschuböffnung auf, welche mittels einer druckbelasteten Verschlussklappe verschließbar ist. Fremdstoffe werden über den zweiten Endabschnitt und das dort an die Trommelwand angesetzte Abschlusselement aus dem Druckgehäuse abgeführt. Hierfür weist das Abschlusselement eine Ausschuböffnung auf, durch welche die Fremdstoffe hindurchtreten. Die druckbelastete Verschlussklappe ermöglicht ein Einstellen des Innendruckes innerhalb des Druckgehäuses, da die druckbelastete Verschlussklappe nur aus der Verschlussposition in eine Öffnungsposition schwenkt, wenn der Innendruck des Lebensmittels innerhalb des Druckgehäuses größer ist als eine von der druckbelasteten Verschlussklappe aufgebrachte Verschlusskraft. Wird die Verschlusskraft der druckbelasteten Verschlussklappe erhöht, steigt auch der auf das Lebensmittel übertragbare Druck innerhalb des Druckgehäuses. Wird die Verschlusskraft der druckbelasteten Verschlussklappe verringert, sinkt der auf das Lebensmittel übertragbare Druck innerhalb des Druckgehäuses. Mit Hilfe der druckbelasteten Verschlussklappe kann die Vorrichtung auf unterschiedliche Lebensmittel und deren benötigtes Druckniveau eingestellt werden.
- Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Abschlusselement in Verlängerung des Druckgehäuses einen konisch zulaufenden Innenraum aufweist, wobei der Innenraum endseitig in der Ausschuböffnung mündet.
- Zweckmäßigerweise ist die Förderschnecke mit einem Schneckenfortsatz ausgebildet, welcher in den Innenraum hineinragt. Der Schneckenfortsatz sollte dann komplementär zu der Form des Innenraums ausgebildet sein. Bei einem konischen zulaufenden Innenraum läuft der Schneckenfortsatz sinnvollerweise auch konisch in Richtung der Ausschuböffnung zu. In diesem Bereich leistet der Schneckenfortsatz der Förderschnecke keine Zerkleinerungsarbeit mehr, sondern befördert lediglich die im Innenraum des Abschlusselementes angestauten Fremdstoffe in Richtung der Ausschuböffnung. Der Ringraum zwischen Schneckenfortsatz und Abschlusselement ist daher größer ausgebildet als zwischen Trommelwandabschnitt und überstreichendem Abschnitt.
- Vorzugsweise ist die Verschlussklappe mittels eines Federelementes in einer Verschlussposition gehalten. Mit Hilfe des Federelementes lässt sich besonders exakt die Verschlusskraft der druckbelasteten Verschlussklappe einstellen oder auch in Abhängigkeit des zu zerkleinernden Lebensmittels variieren.
- Das Federelement kann besonders bevorzugt ein pneumatischer Druckzylinder sein. Aufgrund des in dem pneumatischen Druckzylinder eingeschlossenen kompressiblen Mediums, kann über eine Voreinstellung des Innendrucks in dem pneumatischen Druckzylinder auf die vorgesehene Verschlusskraft der druckbelasteten Verschlussklappe Einfluss genommen werden. Ein höherer eingestellter Innendruck in dem pneumatischen Druckzylinder sorgt für eine größere Verschlusskraft der Verschlussklappe, ein niedrigerer eingestellter Innendruck für eine geringere Verschlusskraft der Verschlussklappe.
- Zwischen dem pneumatischen Druckzylinder und der Verschlussklappe kann drehbeweglich eine Koppelstange gelagert sein, welche eine ortsfeste Anbringung eines Teils des pneumatischen Druckzylinders beabstandet zu der Ausschuböffnung ermöglichst.
- Vorteilhafterweise ist unter der Ausschuböffnung eine bezüglich des Druckgehäuses geneigte Rutsche für Fremdstoffe angeordnet. Über diese Rutsche gelangen die Fremdstoffe in ein separates Fördermittel oder Auffangbehältnis, welches eine getrennte Abfuhr der Fremdstoffe, separiert von dem zerkleinerten Lebensmittel gestattet.
- Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachfolgend anhand von vier Figuren näher erläutert. Es zeigen die
-
1 : einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
2 : eine vergrößerte Seitenansicht auf eine Förderschnecke; -
3 : eine Vor-Kopf-Ansicht auf das Abschlusselement mit geöffneter Verschlussklappe und -
4 : einen Querschnitt durch die Trommelwand mit Detailansichten der Schneidöffnungen gemäß einer ersten und zweiten Ausführungsform. - Die
1 zeigt einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Druckgehäuse20 umfassend eine zylindrische Trommelwand30 , die an einem ersten Endabschnitt21a eine in axialer Richtung offene Eintrittsöffnung22 zur Beschickung der Vorrichtung mit einem Lebensmittel aufweist. Das Druckgehäuse20 umfasst weiterhin ein Abschlusselement23 , welches an einem zweiten Endabschnitt21b endseitig an der Trommelwand30 befestigt und somit an der gegenüberliegenden Seite der Eintrittsöffnung22 angeordnet ist. - Zentrisch in der Trommelwand
30 ist eine Förderschnecke40 angeordnet, welche von einer am ersten Endabschnitt21a befindlichen Zentrierhülse37 und einem an dem zweiten Endabschnitt21b in die Trommelwand30 eingesetzten Zentriereinsatz38 drehbar gelagert ist. Die Zentrierhülse37 ist an der Vorkopfseite an die Trommelwand30 angesetzt und weist einen Durchbruch37a auf, der koaxial zu einer MittelachseM der Förderschnecke40 ausgebildet ist (vergleiche2 ). Über den Durchbruch37a ist die Förderschnecke40 mit einem hier nicht gezeigten motorischen Antrieb direkt oder indirekt drehfest verbunden. Im Falle eines indirekten Anschlusses kann/können beispielsweise zwischen dem Antrieb und der Förderschnecke40 eine oder mehrere aus Übersichtsgründen ebenfalls weggelassene Zuführschnecken zwischengeschaltet sein. - Zwischen der Zentrierhülse
37 und dem Zentriereinsatz38 weist die Förderschnecke40 einen sich schraubenartig um eine zentrisch angeordnete Schneckenwelle45 windenden Schneckengang41 auf, dessen AußendurchmesserD1 in einem überlappenden Bereich mit der Trommelwand30 konstant ist und nur geringfügig geringer gewählt ist als ein über dessen gesamte axiale Länge ebenfalls konstanter InnendurchmesserDi der Trommelwand30 (siehe4 ). Der AußendurchmesserD1 des Schneckenganges41 der Förderschnecke40 und der InnendurchmesserDi bilden zusammen einen Ringraum aus, der im gezeigten Ausführungsbeispiel 0,01 mm beträgt. Zwischen in einem axialen Abstandx (siehe2 ) benachbarten Abschnitten des Schneckenganges41 ist jeweils eine Schneckenkammer42 ausgebildet, welche der Aufnahme des Lebensmittels dient, wobei das Lebensmittel bei drehender Förderschnecke40 durch den Schneckengang41 ausgehend von der Eintrittsöffnung22 in Richtung des zweiten Endabschnitts21b axial vorgeschoben wird. - Die Trommelwand
30 weist auf ihrer dem zweiten Endabschnitt21b benachbarten Seite einen Trommelwandabschnitt31 auf, in welchem die Trommelwand30 von einer Vielzahl von Schneidöffnungen32 durchbrochen ist, welche vollständig von einer Innenseite35 zu einer Außenseite36 der Trommelwand30 verlaufen. Die Schneidöffnungen32 des Trommelwandabschnitts31 werden insbesondere in Zusammenhang mit Fig. 4 näher erläutert, sind gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt und erstrecken sich in axialer Richtung mindestens über die halbe Länge der Trommelwand30 . - In der Darstellung der
4 sind beispielhaft zwei Ausführungsformen der Schneidöffnungen32 dargestellt, wobei in der vergrößerten, linken Abbildung die Schneidöffnung32 als gestufte Bohrung33 ausgebildet ist. Die gestufte Bohrung33 weist einen zur Innenseite35 angrenzenden, kleineren DurchmesserDBmin auf, der in Richtung der Außenseite36 unstetig auf den größeren DurchmesserDBmax aufgeweitet ist. Sowohl der kleinere Durchmesser DBmin als auch der größere DurchmesserDBmax ist jeweils zylindrisch ausgeführt und beide zusammen bilden die gestufte Bohrung33 . - In der vergrößerten, rechten Abbildung der
4 ist eine alternative Ausführungsform einer Schneidöffnung32 gezeigt, die als konische Bohrung34 ausgebildet ist. Bei der konischen Bohrung34 mündet der kleinere DurchmesserDBmin ebenfalls an der Innenseite35 der Trommelwand30 und der größere DurchmesserDBmax an der Außenseite36 ; die konische Bohrung34 weist dabei jedoch einen stetigen Öffnungswinkel auf. - Beide Ausführungsformen mit einer gestuften Bohrung
33 oder einer konischen Bohrung34 haben gemein, dass im Bereich der Innenseite35 der kleinere BohrdurchmesserDBmin und im Bereich der Außenseite36 der größere BohrdurchmesserDBmax angeordnet ist. Der größere BohrdurchmesserDBmax ermöglicht ein Ausdehnen des Lebensmittels in den in radialer Richtung wachsenden, größeren BohrdurchmesserDBmax , was insbesondere einen geringen Temperaturanstieg während der Zerkleinerung von Muskelfleisch bewirkt. Aus fertigungstechnischen Gründen ist es bevorzugt, in dem Trommelwandabschnitt31 entweder gestufte Bohrungen33 oder konische Bohrungen34 einzubringen. Es ist jedoch auch möglich, in den Trommelwandabschnitt31 sowohl gestufte Bohrungen33 als auch konische Bohrungen34 auszubilden. - Die
1 zeigt auch ein aus dem Trommelwandabschnitt31 und dem Schneckengang41 gebildetes Schneidmittel10 , wobei der Trommelwandabschnitt31 mit einem diesen überstreichenden Abschnitt43 des Schneckenganges41 zusammenwirkt und das Lebensmittel von dem überstreichenden Abschnitt43 über die Schneidöffnungen32 befördert, in diese hineingedrückt und dort abgeschnitten wird. Hierfür ist der überstreichende Abschnitt43 des Schneckenganges41 mit einer geschärften Schneidkante44 versehen. Die geschärfte Schneidkante44 ist in Einbaulage der Förderschnecke40 zwischen dem radial außen liegenden Abschnitt und der dem zweiten Endabschnitt 21 zugewandten Seite des Schneckenganges41 angeordnet. - Der überstreichende Abschnitt
43 der Förderschnecke40 ist mit einer größeren Steigung47 ausgebildet und weist außerdem einen konstanten Durchmesserd1 der Schneckenwelle45 auf. Zwischen dem überstreichenden Abschnitt43 und dem ersten Endabschnitt21a reduziert sich der Durchmesser der Schneckenwelle45 in einem zulaufenden Abschnitt46 kontinuierlich bis auf den kleineren Durchmesserd2 . Im Bereich des zulaufenden Abschnitts46 weist der Schneckengang41 eine kleinere Steigung48 auf. Durch die Reduzierung auf die kleinere Steigung48 wird das Volumen der dortigen Schneckenkammern42 im Vergleich zu den im Bereich des konstanten Durchmessersd1 der Schneckenwelle45 befindlichen Schneckenkammern42 konstant gehalten und dadurch das aufgrund des kleineren Durchmessersd2 der Schneckenwelle45 in radialer Richtung vergrößerte Volumen der Schneckenkammern42 kompensiert. - Der Schneckengang
41 ist im Übergangsbereich von kleinerer Steigung48 zu größerer Steigung47 unterbrochen. - Nicht schneidfähiges Lebensmittel verlässt als Fremdstoff in axialer Richtung die Trommelwand
30 an ihrem zweiten Endabschnitt21b . Dabei werden die Fremdstoffe durch den in axialer Richtung mit Öffnungen versehenen Zentriereinsatz38 hindurchgeschoben und treten in einen Innenraum26 des Abschlusselementes23 ein. In den Innenraum26 ragt außerdem ein Schneckenfortsatz49 der Förderschnecke40 , welcher auf der vom überstreichenden Abschnitt43 abgewandten Seite des Zentriereinsatzes38 ausgebildet ist. Der Schneckenfortsatz49 endet in axialer Richtung vor einer Ausschuböffnung24 , die an dem distalen Ende des Druckgehäuses20 in dem Abschlusselement23 ausgeformt ist und über welche die Fremdstoffe das Druckgehäuse20 verlassen. - Die Ausschuböffnung
24 ist mittels einer druckbelasteten Verschlussklappe25 verschließbar. Hierdurch wird ein Druckaufbau des Lebensmittels innerhalb der Trommelwand30 insbesondere im Bereich des Schneidmittels10 gesteuert. Die druckbelastete Verschlussklappe25 ist von einem Federelement in Form eines Druckzylinders27 über eine Koppelstange28 solange in einer die Ausschuböffnung24 verschließenden Position gehalten, bis der von der Förderschnecke40 auf die Fremdstoffe übertragene Druck derart anwächst, dass die Verschlussklappe25 von den Fremdstoffen gegen eine vom Druckzylinder27 aufgebrachte Verschlusskraft aufgestoßen wird und die Fremdstoffe aus der Ausschuböffnung24 herausfallen. Vorzugsweise ragt eine geneigte Rutsche29 bis unter die Ausschuböffnung24 , welche die Fremdstoffe einem nicht gezeigten Fördermittel oder Sammelcontainer zuführt. - Nach einem Ausstoß von Fremdstoffen durch die Ausschuböffnung
24 reduziert sich der Innendruck innerhalb des Innenraumes26 zunächst und die vom Druckzylinder27 aufgebrachte Verschlusskraft ist vorübergehend größer als der in dem Innenraum vorherrschende Druck der Fremdstoffe. Die Verschlussklappe25 bewegt sich daher wieder in eine die Ausschuböffnung24 verschließende Position. - Der Druckzylinder
27 umfasst ein Zylindergehäuse27a auf, welches mittels eines Tragelementes27b ortsfest an dem Abschlusselement23 angreift. In der Darstellung der1 befindet sich eine aus dem Zylindergehäuse27a herausragende Kolbenstange27c in einer ausgeschobenen Position, so dass die Koppelstange28 die Verschlussklappe25 in eine die Ausschuböffnung24 abdeckende Position gebracht hat. In der Vor-Kopf-Ansicht der3 ist die Verschlussklappe25 in eine Öffnungsstellung geschwenkt und hat dadurch die Kolbenstange27c in das Zylindergehäuse27a eingeschoben. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Schneidmittel
- 20
- Druckgehäuse
- 21a
- erster Endabschnitt
- 21b
- zweiter Endabschnitt
- 22
- Eintrittsöffnung
- 23
- Abschlusselement
- 24
- Ausschuböffnung
- 25
- Verschlussklappe
- 26
- Innenraum Abschlusselement
- 27
- Federelement, Druckzylinder
- 27a
- Zylindergehäuse
- 27b
- Tragelement
- 27c
- Kolbenstange
- 28
- Koppelstange
- 29
- Rutsche
- 30
- Trommelwand
- 31
- Trommelwandabschnitt
- 32
- Schneidöffnungen
- 33
- gestufte Bohrung
- 34
- konische Bohrung
- 35
- Innenseite
- 36
- Außenseite
- 37
- Zentrierhülse
- 37a
- Durchbruch
- 38
- Zentriereinsatz
- 40
- Förderschnecke
- 41
- Schneckengang
- 42
- Schneckenkammer
- 43
- überstreichender Abschnitt
- 44
- geschärfte Schneidkante
- 45
- Schneckenwelle
- 46
- zulaufender Abschnitt Schneckenwelle
- 47
- größere Steigung
- 48
- kleinere Steigung
- 49
- Schneckenfortsatz
- 50
- Ringraum
- d1
- konstanter Ø Schneckenwelle
- d2
- kleinerer Ø Schneckenwelle
- D1
- Außendurchmesser Schneckengang
- DBmax
- größerer Bohrdurchmesser Schneidöffnung
- DBmin
- kleinerer Bohrdurchmesser Schneidöffnung
- Di
- Innendurchmesser Trommelwand
- M
- Mittelachse Förderschnecke
- x
- axialer Abstand Schneckengang
Claims (14)
- Vorrichtung zum Zerkleinern von Lebensmitteln, aufweisend ein Schneidmittel (10) sowie ein Druckgehäuse (20) mit einer zylindrischen Trommelwand (30), wobei das Druckgehäuse (20) an einem ersten Endabschnitt (21a) mit einer Eintrittsöffnung (22) für das Lebensmittel ausgebildet und in dem Druckgehäuse (20) eine Förderschnecke (40) drehbar gelagert ist, die mehrere durch mindestens einen Schneckengang (41) voneinander getrennte Schneckenkammern (42) aufweist, wobei die Förderschnecke (40) seitens des Schneidmittels (10) eine Schneckenwelle (45) mit einem konstanten Durchmesser (d1) aufweist, dem sich ein zulaufender Abschnitt (46) der Schneckenwelle (45) in Richtung des ersten Endabschnitts (21a) bis auf den kleineren Durchmesser (d2) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidmittel (10) aus einem Trommelwandabschnitt (31), in dem mehrere Schneidöffnungen (32) angeordnet sind, und einem die Schneidöffnungen (32) überstreichenden Abschnitt (43) des mindestens einen Schneckenganges (41) gebildet ist.
- Vorrichtung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schneckengang (41) in dem Bereich des konstanten Durchmessers (d1) der Schneckenwelle (45) eine größere Steigung (47) und in dem zulaufenden Abschnitt (46) der Schneckenwelle (45) eine kleinere Steigung (48) aufweist. - Vorrichtung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung des mindestens einen Schneckenganges (41) in dem Bereich des konstanten Durchmessers (d1) der Schneckenwelle (45) und in dem zulaufenden Abschnitt (46) der Schneckenwelle (45) derart gewählt sind, dass alle Schneckenkammern (42) dasselbe Volumen aufweisen. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidöffnungen (32) als gestufte Bohrung (33) und/oder als konische Bohrung (34) mit einem kleineren Bohrdurchmesser (DBmin) und einem größeren Bohrdurchmesser (DBmax) ausgeformt sind. - Vorrichtung nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass der kleinere Bohrdurchmesser (DBmin) an einer Innenseite (35) und der größere Bohrdurchmesser (DBmax) an einer Außenseite(36) des Trommelwandabschnittes (31) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schneckengang (41) zumindest in dem überstreichenden Abschnitt (43) an seinem distalen Ende eine geschärfte Schneidkante (44) aufweist. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mindestens einen Schneckengang (41) und der Trommelwand (30) ein Ringraum (50) mit einer Breite von 5 µm bis 15 µm, besonders bevorzugt 10 µm ausgebildet ist. - Vorrichtung nach
Anspruch 6 oder7 , dadurch gekennzeichnet, dass die geschärfte Schneidkante (44) und/oder die Trommelwand (30) gehärtet sind. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trommelwand (30) in axialer Richtung mit einem konstanten Innendurchmesser (Di) ausgebildet ist. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis9 , dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schneckengang (41) in axialer Richtung innerhalb der Trommelwand (30) einen konstanten Außendurchmesser (D1) aufweist. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis10 , dadurch gekennzeichnet, dass das Druckgehäuse (20) an einem dem ersten Endabschnitt (21a) gegenüberliegenden, zweiten Endabschnitt (21b) ein Abschlusselement (23) mit einer Ausschuböffnung (24) aufweist, welche mittels einer druckbelasteten Verschlussklappe (25) verschließbar ist. - Vorrichtung nach
Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlusselement (23) in Verlängerung des Druckgehäuses (20) einen konisch zulaufenden Innenraum (26) aufweist, wobei der Innenraum (26) endseitig in der Ausschuböffnung (24) mündet. - Vorrichtung nach
Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecke (40) mit einem Schneckenfortsatz (49) ausgebildet ist, welcher in den Innenraum (26) hineinragt. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 11 bis13 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussklappe (25) mittels eines Federelementes (47) in einer Verschlussposition gehalten ist.
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