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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern eines Zerkleinerungsgutes, insbesondere für die fleischverarbeitende Industrie, mit zumindest einer feststehenden Lochplatte, vor der ein Schneidelement rotiert, welches mit einer Welle drehfest verbunden ist, die in einem Schneidgehäuse aufgenommen sind.
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Stand der Technik
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Vorrichtungen dieser Art sind auch als Wölfe in vielfältiger Form und Ausführung auf dem Markt und bekannt. Wesentlicher Bestandteil ist jeweils die Schneideinrichtung, die unterschiedlich ausgebildet sein kann und unterschiedlichen Anforderungen Rechnung trägt. So zeigt beispielsweise die
WO 00 2012 095 083 A1 ein Schneidsystem aus stehenden und rotierenden Lochplatten. Dabei ist in einer zentralen Führungsbohrung einer stationären Lochplatte ein auf einer Hauptachse rotierbar angeordneter und mit den Schneidlochplatten mitrotierender Distanzring vorgesehen, der, infolge seiner Dicke, insbesondere bei mehreren Schneidsätzen, den axialen Abstand von rotierender Schneidlochplatte zu in Förderrichtung nächster rotierender Schneidlochplatte bestimmt. Hierdurch ist es möglich, den Abstand zwischen allen Schneidlochplatten und der zugeordneten Lochplatte so gering zu halten, dass dadurch eine Förderwirkung im Sinne einer Wasserstrahlpumpe entsteht. Hierbei ist der Abstand von 0,02 mm bis 0,04 mm möglich. Die stationären und die rotierenden Lochplatten liegen somit fast aneinander und werden nur durch einen sehr dünnen Schmierfilm voneinander getrennt, der vom Produkt selbst gebildet wird. Ist dagegen aber das Produkt z.B. knochenhaltig, stark versehnt oder hart, wie z.B. Schwarten, ist der Abstand der Lochplatten zu gering. Es kann sich somit nur bedingt ein Schmierfilm bilden. Dies führt aber zu einem erheblichen Verschleiss an den ersten Lochplatten, da diese insbesondere die harten Partikel abfangen müssen. Sind dann die Schneidwerkzeuge abgenutzt, müssen sie nachgeschliffen werden. Das bedeutet aber gleichzeitig, dass bei dieser Konstruktion, wenn die rotierenden Lochplatten nachgeschliffen werden und weniger dick sind, auch die Distanzringe nachgeschliffen werden müssen. Um dann die Genauigkeit der Distanzringe einzuhalten, müssen erhebliche Aufwendungen getroffen werden. Der Kunde ist in der Regel nicht in der Lage, die entsprechenden Schneidwerkzeuge nachzuschleifen.
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In der
EP 1 237 656 B1 werden Schneidsätze beschrieben, die aus stehenden Lochplatten und rotierenden Schneidklingen/Schneidköpfen bestehen. Bei diesem Schneidsatz ist der Abstand zwischen den Lochplatten und Schneidklingen einstellbar. Beim Abschalten des Antriebs für den Schneidkopf wird ein Spalt zwischen Lochplatten und den Schneidklingen vergrössert (Warteposition) und beim Anlaufen des Antriebs verringert (Arbeitsposition = Scherposition). Bei den Schneidsätzen sind die Verschleisskosten relativ gering, da die Verschleissteile/Schneidklingen beim Verschleiss ausgetauscht werden und die Lochplatten nachgeschliffen werden können. Ein Nachschleifen der Lochplatten ist günstig, da keine genauen Lochplattendicken inkl. Toleranzen eingehalten werden müssen. Somit kann ein Kunde die Lochplatten selbst nachschleifen.
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In der
EP 2 987 557 B1 wird ein Schneidsatz beschrieben, der aus stehenden und rotierenden Lochplatten besteht. Die stationären und die rotierenden Lochplatten liegen fast aneinander, in der Grössenordnung eines oder mehrerer tausendstel mm, und werden nur durch einen sehr dünnen Schmierfilm voneinander getrennt, der vom Produkt selbst gebildet wird. Der ganzen Anordnung sind eine stationäre Lochplatte und ein Messerkopf vorgelagert. Der Spalt zwischen der ersten stationären Lochplatte und dem Messerkopf ist einstellbar. Dabei wird die Welle, auf der sich die rotierende Lochplatte befindet, axial bewegt. Die axiale Einstellung kann beispielsweise mittels eines Handrades erfolgen. Soll aber ein Abstand reproduzierbar eingestellt werden, wird ein Stellmotor für die Axialbewegung benötigt. Bei den sehr hohen Schneidkräften, die insbesondere bei der Verarbeitung von knochenhaltigen, stark versehnten oder harten Produkt entstehen, besteht eine erhebliche Gefahr, dass dieser Stellmotor nicht ausreichend funktioniert. Des Weiteren ist der Lochplattenabstand zu gering, so dass sich auch hier nur bedingt ein Schmierfilm bildet, was wiederum zu Trockenlauf und erheblichem Verschleiss, insbesondere an der ersten Lochplatte, führt, welche harte Partikel abfangen muss.
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Aufgabe der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der o.g. Art auch für knochenhaltige, stark versehnte oder harte Produkte zu entwickeln, die stabil funktioniert und eine gewünschte Produktqualität reproduzierbar garantiert. Gleichzeit soll der Verschleiss an den Schneideelementen deutlich reduziert werden.
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Lösung der Aufgabe
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Zur Lösung der Aufgabe führt, dass zwischen dem Schneidgehäuse, der feststehenden Lochplatte und dem rotierenden Schneidelement ein Staufingerring angeordnet ist, der axial in Richtung der Welle verschiebbar ist.
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Das bedeutet, dass beim Zusammenbau der erfindungsgemässen Vorrichtung der Abstand zwischen einer stationären Lochplatte und einem rotierenden Schneidelement, sei es Lochplatte oder Messerkopf mit Schneidklingen, immer der gleiche ist und zwar unabhängig von einem Verschleiss der Oberfläche der Lochplatte bzw. der Stärke der Schneidklingen. Es gibt nur eine Arbeitsposition, die konstant gehalten wird. Während dem Betrieb der Einrichtung gibt es keine Einstellungsmöglichkeit für einen axialen Abstand zwischen der stationären Lochplatte und der rotierenden Lochplatte bzw. dem Messerkopf, da dieser Abstand nicht erwünscht ist.
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Bekannt ist, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung sehr häufig nach Gebrauch auseinanderbaut, gereinigt und zu neuem Gebrauch wieder zusammengesetzt werden muss. Hierzu sind entsprechende strenge Hygienevorschriften zu beachten. Die vorliegende Erfindung hat nun den entscheidenden Vorteil, dass bei einem neuerlichen Gebrauch beim Zusammensetzen der Lochplatten bzw. der Lochplatten mit den Messerköpfen einem Verschleiss der Schneidelemente bzw. der Oberflächen der Lochplatten nachgefahren werden kann. Hierzu bietet der Staufingerring die Möglichkeit, dass die feststehende Lochplatte entsprechend näher an die rotierende Lochplatte bzw. den Messerkopf herangeführt und dann wieder festgelegt wird. Mit dieser Vorspannung kann problemlos ein Tag produziert werden, ohne dass eine weitere Einstellung vorzunehmen ist. Danach wird die Vorrichtung wieder auseinanderbaut, gereinigt und beim nächsten Zusammenbau der Spalt zwischen den Lochplatten bzw. zwischen der Lochplatte und den Schneidklingen des Messerkopfes wieder auf 0 reduziert, obwohl sich durch den Verschleiss der Abstand relativ geändert hat.
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Ein Ausgleich dieses Verschleisses findet dadurch statt, dass sich der Staufingerring stirnseitig elastisch gegen das Schneidgehäuse bzw. ein separates Einlaufgehäuse abstützt. Beispielsweise geschieht dies durch einen Bolzen, der federgelagert in einem Sackloch in dem Staufingerring sitzt.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel soll sich die stationäre Lochplatte gegen eine Schulter in dem Staufingerring gegenüber der elastischen Abstützung abstützen. Damit wird die gesamte Anordnung um das rotierende Schneidelement herum eingespannt.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass dem rotierenden Schneidelement ein Vorschneider oder zusätzlicher Messerkopf vorgeschaltet ist, der ebenfalls drehfest auf der Welle aufsitzt. Damit wird vor allem bewirkt, dass Produkt zu der ersten rotierenden Lochplatte hin bzw. zum nachfolgenden Messerkopf verdrängt wird.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist daran gedacht, nicht nur einen Schneidsatz aus beispielsweise einer feststehenden und einer rotierenden Lochplatte bzw. einer feststehenden Lochplatte und einem rotierenden Messerkopf mit Schneidklingen zu verwenden, sondern weitere nachfolgende Schneidsätze anzuordnen. Diese bestehen bevorzugt aus jeweils einem Paar von feststehenden und rotierenden Lochplatten, die wiederum in einem eigenen Ring angeordnet sind, wobei dieser Ring ebenfalls z-förmig ausgestaltet ist. Hierdurch wird für die feststehende Lochplatte eine Schulter vorgegeben. Das rotierende Schneidelement wird von einem Finger übergriffen, der auf die nachfolgende feststehende Lochplatte drückt und diese gegen ihre Schulter verspannt.
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Insgesamt soll auch Schutz für eine Verfahren zum Herstellen der oben beschriebenen Vorrichtung begehrt werden. Dieses Verfahren besteht darin, dass zuerst der Staufingerring in das Schneidgehäuse eingesetzt und daraufhin das rotierende Schneidelement auf die Welle geschoben wird. Dem folgt der Einsatz der feststehenden Lochplatte, so dass diese in der Schulter des Stauferrings liegt.
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Nunmehr wird die gesamte Einheit mittels eines separaten Spannrings gegen das Schneidgehäuse verspannt, so dass auch ein Verspannen der feststehenden Schneidplatte gegen das rotierende Schneidelement und gegen die Kraft der elastischen Abstützung erfolgt. Das Verfahren des Einsetzens der nachfolgenden pärchenweisen Schneidsätzen geschieht auf ähnliche Art und Weise.
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Figurenbeschreibung
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
- 1 einen teilweise dargestellten Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Zerkleinern eines Zerkleinerungsgutes;
- 2 einen vergrössert dargestellten Ausschnitt B aus der Vorrichtung gemäss 1;
- 3 eine perspektivische Ansicht eines Vorschneiders;
- 4 einen vergrössert dargestellten Ausschnitt aus 1 mit eingesetztem Vorschneider gemäss 3;
- 5 einen teilweise dargestellten Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäss 1 beim Zusammenbau;
- 6 einen vergrössert dargestellten Ausschnitt D aus dem Längsschnitt der erfindungsgemässen Vorrichtung gemäss 5;
- 7 einen teilweise dargestellten Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Zerkleinern eines Zerkleinerungsgutes;
- 8 einen teilweise dargestellten Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäss 7 beim Zusammenbau;
- 9 einen vergrössert dargestellten Ausschnitt C aus 7 beim Zusammenbau;
- 10 einen vergrössert dargestellten Ausschnitt C aus 7 beim Zusammenbau unter Berücksichtigung eines Verschleisses von Schneidklingen.
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Gemäss 1 weist eine erfindungsgemässe Vorrichtung P zum Zerkleinern eines Zerkleinerungsgutes ein Einlaufgehäuse 1 für das Zerkleinerungsgut auf, an welches sich ein Schneidgehäuse 2 anschliesst. Auf das Schneidgehäuse 2 folgt ein Auslaufgehäuse 3 mit einem Auslaufrohr 4. In dem Auslaufgehäuse 3 sitzt ein Auswerfer 5, der drehfest auf das Ende einer Welle 6, die mit einem nicht gezeigten Antrieb verbunden ist, aufgesetzt ist.
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An den Auswerfer 5 schliesst eine feststehende Lochplatte 7 an, die umfangsseitig in einer Schulter 8 eines Staufingerringes 9 eingesetzt ist. Dieser Saufingerring 9 sitzt gleitbar in dem Schneidgehäuse 2 und umfängt dabei ein rotierendes Schneidelement 10, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls als Lochplatte ausgebildet ist, jedoch auch ein beliebiger Schneidkopf sein kann. Dieses rotierende Schneidelement 10 sitzt drehfest auf der Welle 6, mit der es über Zapfen 11 verbunden ist.
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An seiner Peripherie weist der Staufingerring 9 jeweils Sacklochbohrungen 12 auf, in denen jeweils ein Exzenterbolzen 13 sitzt, der sich in der Sacklochbohrung 12 gegen eine Schraubenfeder 14 abstützt. Gesichert wird dabei der Exzenterbolzen 13 über einen Ringkragen 15, der Teil des Staufingerringes 9 ist und teilweise die Sacklochbohrung 12 übergreift, so dass der Exzenterbolzen 13 mit einem Kopf 16 von innen her an dem Ringkragen 15 anschlägt.
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Falls notwendig, kann dem rotierenden Schneidelement 10 innerhalb des Saufingerringes 9 noch ein in 3 gezeigter Vorschneider 17 vorgesetzt werden, der nicht mit der Welle 6 dreht, sondern beispielsweise einen Rückstau des Produktes bewirkt und vor allem auch ein sehniges oder hartes Produkt bereits vorschneidet.. Dieser Vorschneider 17 ist mit entsprechenden Schneidblättern 18 besetzt.
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Der erfindungsgemässe Zusammenbau der Vorrichtung zum Zerkleinern eines Zerkleinerungsgutes wird anhand der 5 und 6 näher beschrieben:
- Nach dem Zusammensetzen von Schneidgehäuse 2 und Einlaufgehäuse 1 erfolgt ein Einsetzen des Staufingerringes 9, wobei dieser in dem Schneidgehäuse 2 gleitet, bis er an dem Einlaufgehäuse 1 mit dem Bolzen 13 anschlägt. Nunmehr wird das rotierende Schneidelement 10 und ggf. der Vorschneider 17 in den Staufingerring 9 eingesetzt und die feststehende Lochplatte 7 in die Schulter 8 des Staufingerrings 9 eingelegt. Daraufhin wird eine separate Spannscheibe 19, die durch Stifte 20 zentriert wird, auf das Wellenende aufgesetzt und mittels einer Mutter 21 gegen die Lochplatte 7 gedrückt. Hierdurch erfolgt ein axialer Versatz der Lochplatte 7 entlang einer Wellenachse A, wobei diese Lochplatte 7 den Staufingerring 9 mitnimmt. Dies geschieht so lange, bis ein in 6 gezeigter Spalt 22 zwischen feststehender Lochplatte 7 und rotierender Lochplatte 10 in seiner Breite B auf 0 reduziert ist. Ein entsprechender Ausgleich der Distanz 23 zwischen Staufingerring 9 und Einlaufgehäuse 1 erfolgt durch eine Verminderung des Abstandes A dieser Distanz 23. Die Endlage ist in 2 gezeigt, bei der ersichtlich ist, dass die Breite von Spalt 22 auf 0 reduziert wurde. Das Ganze wird mittels eines Spann- oder Gewinderings 24 (1) gesichert, der in das Schneidgehäuses 2 eingeschraubt wird und dabei auf die Lochplatte 7 drückt.
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Jetzt kann die Spannscheibe 19 und die Mutter 21 entfernt und dafür der Auswerfer 5 eingesetzt und mit der Welle 6 verbunden werden. Anschliessend wird das Auslaufgehäuse 3 über den Auswerfer 5 auf das Schneidgehäuse 2 aufgesetzt.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Vorrichtung P1 zum Zerkleinern eines Zerkleinerungsgutes gemäss 7 ist anstelle der rotierenden Schneidplatte 10 in den Staufingerring 9 ein Messerkopf 25 eingesetzt, der mit seinen Schneidklingen 26 über die feststehende Lochplatte 7 streicht. Des Weiteren ist diesem Messerkopf 25 ein Verdrängerkopf 27 vorgeschaltet, der nur dazu dient, das Produkt in Axialrichtung bzw. in Richtung der Wellenachse G zu fördern.
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Des Weiteren folgen auf die feststehende Lochplatte 7 zwei Pärchen aus jeweils einer rotierenden Lochplatte 10.1 bzw. 10.2 und einer feststehenden Lochplatte 7.1 und 7.2. Beide Pärchen sitzen jeweils in einem z-förmigen Ring 28.1 und 28.2, die ebenfalls gleitbar im Schneidgehäuse 2 angeordnet sind. Die Lochplatten halten dabei einen Abstand im 10tel Bereich, bevorzugt von 20 bis 25/100 voneinander ein.
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Durch die z-förmige Ausgestaltung bietet jeder Ring 28.1 und 28.2 eine jeweilige Schulter 8.1 und 8.2 für das feststehende Schneidelement 7.1 bzw. 7.2, wobei ein vorlaufender Finger 29.1 bzw. 29.2 des Rings 28.1 bzw. 28.2 auf eine vorgehende feststehende Lochplatte 7 bzw. 7.1 drückt. Auf die letzte feststehende Lochplatte 7.2 ist zwischen dem Gewindering 24 ein Distanzring 30 eingesetzt.
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Der Zusammenbau der erfindungsgemässen Vorrichtung erfolgt auf die oben beschriebene Art und Weise, so dass hier lediglich auf die zeichnerische Darstellung gemäss 8 verwiesen wird, da nur die Spannscheibe 19.1 unterschiedlich ausgebildet ist.
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In der 9 ist erkennbar, dass auch bei diesem Ausführungsbeispiel ein Spalt zwischen der feststehenden Lochplatte 7 und einer Schneidklinge 26 des Messerkopfs 25 auf 0 reduziert wird. Nimmt allerdings die Stärke C der Schneidklinge 26 durch Verschleiss ab, wie in 10 dargestellt, so kann wiederum durch Verminderung des Abstands A zwischen dem Spannfingerring 9 und dem Schneidgehäuse 2 bzw. Einlaufgehäuse 1 diesem Verschleiss nachgefolgt werden, so dass auch dann letztendlich die Breite 22 gleich 0 ist.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird zur Verringerung des Verschleisses der Abstand zwischen den rotierenden und stationären Lochplatten, der, wie oben erwähnt im 10tel Bereich liegt, etwas vergrössert. Da dies aber allein nicht ausreicht und es trotzdem noch teilweise zum Trockenlauf kommen kann, wird erfindungsgemäss zwischen den Lochplatten eine verschleissfeste Gleitschicht gebildet, die diesen Trockenlauf verhindert. Dabei hat es sich als ratsam erwiesen, die rotierenden Lochplatten 10.1 und 10.2 mit einer sehr harten Gleitschicht zu versehen, die sehr verschleissfest ist. Die stationäre Lochplatte 7.1 erhält einen Sonderschliff, die stationären Lochplatten 7 und 7.2 werden nachgeschliffen.
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Auch bezüglich der Lochdurchmesser wurden Verbesserungen durchgeführt. Wird der Durchmesser der Löcher der ersten stationären Lochplatte 7 kleiner gewählt als der nachfolgenden rotierenden Lochplatte 10, gibt es Verstopfungen und dadurch Trockenlauf. Somit wird bei der rotierenden Lochplatte 10 immer der grösste Durchmesser für die Löcher gewählt.
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Um den Produktfluss auch bei mehreren Schneidsätzen optimal zu gestalten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Durchmesser der Löcher der rotierenden Lochplatte 10.2 grösser ist, als der Durchmesser der vorangegangenen rotierenden Lochplatte 10.1. Damit kann sich das Produkt nach hinten besser entspannen und besser emulgieren. Beispielsweise ist die Durchmesserreihenfolge bei der Anordnung mit fünf aufeinanderfolgenden Lochplatten 10 mm - 7 mm - 5 mm - 10 mm - 2 mm.
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In den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind eine 2 - Platten und eine 5 - Platten - Maschine gezeigt. Selbstverständlich ist auch eine 3 - Platten - Maschine möglich, indem beispielsweise die zwei Lochplatten 7.2 und 10.2 sowie der Ring 28.2 entfernt und der Distanzring 30 verbreitert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Einlaufgehäuse
- 2
- Schneidgehäuse
- 3
- Auslaufgehäuse
- 4
- Auslaufrohr
- 5
- Auswerfer
- 6
- Welle
- 7
- Lochplatte
- 8
- Schulter
- 9
- Staufingerring
- 10
- rotierendes Schneidelement
- 11
- Zapfen
- 12
- Sacklochbohrung
- 13
- Excenterbolzen
- 14
- Schraubenfeder
- 15
- Ringkragen
- 16
- Kopf
- 17
- Vorschneider
- 18
- Schneidblatt
- 19
- Spannscheibe
- 20
- Stifte
- 21
- Mutter
- 22
- Spalt
- 23
- Distanz
- 24
- Gewindering
- 25
- Messerkopf
- 26
- Schneidklinge
- 27
- Verdrängerkopf
- 28
- Ring
- 29
- Druckfinger
- 30
- Distanzring
- A
- Abstand
- B
- Breite von 22
- C
- Stärke von 26
- G
- Wellenachse
- P
- Vorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 002012095083 A1 [0002]
- EP 1237656 B1 [0003]
- EP 2987557 B1 [0004]
