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Maschine zum Zerkleinern, Emulgieren und Homogenisieren, insbesondere
von Fleisch Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Zerkleinem, Emulgieren und
Homogenisieren, insbesondere von Fleisch, bei welcher eine vertikale, Antriebswelle
mehrere Messersätze antreibt, die über und zwischen mehreren ortsfestenLüchplatten
angeordnet sind, wobei die Lochdurchinesser von einer Lochplatte zur anderen in
Durchflußrichtung abnehmen.
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Bei bekannten mehrstufigen Zerkleinerungsmaschinen werden die Messer-
bzw. Lochplattensätze unmittelbar auf der Antriebswelle insgesamt z. B. durch eine
große überwurfmutter zusammenverspannt. Dabei liegen die Schneidmesser auf den im
Gehäuse stillstehenden Lochplatten auf und bestimmen zu-
gleich den Abstand
zwischen den Lochplatten. Die Schneidmesser selbst sind mittels ihrer genuteten
Naben mit der Welle antriebsverhunden.
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Demgegenüber geht die vorliegende Erfindung von der Erkenntnis aus,
daß es zur Erzielung der gewünschten Feinheitsgrade der Schneid- bzw. Zerkleinerungswirkung
und zur Anpassung an die verschiedenartige Struktur des Schneidgutes notwendig ist,
daß die Abstände der Messersätze von den Lochplatten sehr genau, den vorliegenden
Erfordernissen entsprechend, eingestellt werden können. Dazu sind die bekannten
Maschinen jedoch nicht geeignet. Es hat sich gezeigt, daß sich auch durch weitere
bauliche Maßnahmen gegenüber dem Bekannten vorteilhafte Wirkungen erzielen lassen.
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Es ist zwar ein Fleischwolf mit horizontaler Zuführschnecke bekanntgeworden,
bei welchem die Lochplatten durch dazwischen angeordnete Distanzbüchsen auf Abstand
gehalten sind. Hier läßt sich jedoch der Abstand der Messer von den Lochplatten
nicht einstellen, was besonders bei schnell umlaufenden Zerkleinerungsmaschinen
wichtig ist.
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Um die mit der Erfindung angestrebten Ziele in zweckmäßiger Weise
zu erreichen, wird vorgescIflagen, daß die einzelnen Lochplatten in an sich bekannter
Weise durch dazwischen angeordnete Distanzbüchsen auf Abstand gehalten und zusammen
mit diesen und den Messers#ätzen zu einem auswechselbaren Arbeitssatz axial festverpannt
sind und daß jeder der umlaufenden Messersätze mittels eines auf der Welle fest
angeordneten Gewinderinges und eines Feststellringes in axialer Richtung einzeln
vexstellbar und feststellbar ist.
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Dadurch ist es möglich, eine gewünschte Abstandsänderung zwischen
der oberen und unteren Fläche der Lochplatte und den Messerschneiden sehr genau
mittels einer untergeschobenen Meßlehre vorzunehmen, wobei die Lage des mit der
Antriebswelle fest verbundenen Gewinderinges nicht verändert werden muß.
Die Einstellung kann dabei im voraus bei sauberer Maschine erfolgen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnungen
erlautert, in welchen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigt
Fig. 1 einen Vertikalschmitt durch die Maschine, Fig. 2 bis 7 Einzelheiten
der Distanzbüchsen und ihrer Zubehörtefle, größtenteils geschnitten, Fig.
8 die Ansicht eines Teiles der Antriebswelle mit Abscherstiften, Fio,.
9 einen Schnitt durch die Antriebswelle mit einem Abscherkeil, Fig.
10 einen Vertikalschnitt durch die oberste Messeirnabe mit Feststellring,
Fig. 11 einen Vertikalschnitt durch die, Messernabe mit anderer Befestigungsart,
Fig. 12 eine Draufsicht der Anordnung von zwei Doppehnessern, Fig. 13 eine
Draufsicht der Anordnung von zwei unteren Doppelmesserri, kombiniert mit zwei einfachen
oberen Messern, Fig. 14 eine Draufsicht der Anordnung von vier unteren Doppelmessern
kombiniert mit vier einfachen oberen Messern, Fig. 15 einen Vertikalschnitt
durch die Doppelmesser für untere und mittlere Schneiden, Fig. 16 einen Vertikalschnitt
durch ein einzelnes oberes Messer und einen Teil der Messernabe, Fig.
17 einen Vertikalschnitt durch die zweiteilige Antriebswelle,
Fig.
18 den Schnitt nach der Linie D-E in Fig. 17
durch den äußeren Wellenteil,
Fig. 19 den Schnitt nach der Linie D-E in Fig. 17
durch den inneren
Wellenteil und Fig. 20 einen Vertikalschnitt durch das obere Ende der Antriebswelle
mit Handgriff .
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Das vorzugsweise zylindrisch ausgebildete Maschinengehäuse ist aus
mehreren miteinander lösbar verbundenen Teilen aufgebaut, wobei der obere Gehäuseteil
1 zur Aufnahni des Zerkleinerungsgutes dient und die unteren Teile 2 bzw.
3 die, radialen Lager 4 bzw. 5 und das Axiallager 6 für die
Antriebswelle 7 enthalten.
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Diese Welle ist zwecks besserer Montage und Demontage über eine Kupplung,
z. B. Reibkupplung 8, mit dem im Gehäusefuß 9 eingebauten Flanschmotor
10 antriebsverbunden. Die Ringkonsole 11 des Gehäuseteiles
3 ist mit Luftöffnungen 12 versehen. Der das Zerkleinerungsgut aufnehmende
Gehäusete-il 1 ist durch einen Boden 13 des Gehäuseteils 2 von den
schmiermittelführenden Lagern getrennt. Außerdem ist am Durchtritt der Welle
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durch diesen Boden ein Dichtungsring 14 angeordnet, welcher das Eindringen
von Säure, Amoniak oder Flüssigkeit in die korrosionsempfindlichen Lager,
den Motor usw. verhindert. Dadurch kann das Reinigen der im Gehäuse 1 untergebrachten
Teile leicht durchgeführt werden.
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Im Gehäuseraum 1 sind die kreisringförmigen Lochplatten
15, 16, 17 angeordnet. Diese bestehen aus Stahl und sind beidseitig geschliffen.
Sie werden durch Distanzbüchsen 18 auf gleichnfäßige Abstände voneinander
gehalten. Die Löcher 19 der Lochplatten sind zum Zweck eines leichten Materialdurchganges
und damit zur Verrneidung von Stauungen und Reibungswärme in bekannter Weise in
ihrem oberen Teil von oben nach unten konisch erweitert (s. Fig. 4) und anschließend
zylindrisch auslaufend, wobei der übergang dieser Bohrungen in die Lochplattenflächen
scharfkantig ausgebildet ist, so daß diese Stelle als Schneidkante wirkt. Die Löcher
19
der Lochplatten sind in der obersten Platte 17 am weitesten, in
der mittleren Platte 16 von mittlerer Weite und in der untersten Platte
15 am engsten, und die Summe der Lochflächen nimmt in Durchflußrichtung etwa
im Verhältnis 501/o zu 75% zu 100% zu. Die an der Peripherie der Lochplatten liegenden
Bohrangen sind nur zylindrisch (Fig. 2 und 3), so daß auch hier am inneren.
Rand der Distanzbüchsen das Material restlos durchgehen kann. Im Bereich jeder Lochplatte
können in Einschnitten 20 der Messernaben 21 vier Doppelmesser 22 oder mehr und
zusätzlich eben so viele einfache obere Messer 23 gleichmäßig am Umfang verteilt
vorgesehen sein, so daß bei dem vorliegenden dreistufigen Beispiel zusammen
16 bis 20 Messerschneiden der Standardtype bzw. 32 Messerschneidea
der Spezialtype zur Anwendung kommen (Fig. 14, 15, 16). Die unteren
Messer-Feinschneiden 22' der Doppelmesser 22 arbeiten mit geringem Spiel von etwa
0,05 bis 0,15 mm gegen die Lochplatte und können mittels einer Meßlehre
im voraus in der sauberen Maschine genau eingestellt werden. Die obere Messerschneide
des Doppelmessers 22 ist schräg nach vorn weisend ausgebildet.
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Die zusätzlichen einfachen oberen Messer 23 mit Schneide 24
(Fig. 13 und 14) arbeiten gleichzeitig im Ziehschnitt mit 0,05 mm
Spiel dicht unter den darüberliegenden Lochplatten. Das genannte, Spiel zwischen
Messerschneiden und Lochplatten ist zulässig und zur Vermeidung von Abrieb auch
zweckmäßig. Da das Zerkleinerungsgut bei der vorliegenden Ausbildung der Messer
in bekannter Weise allein von diesen gefördert wird und daher nicht vom Druck einer
Förderschnecke belastet wird, ist ein Eindringen des lockeren Gutes bei der hohen
Arbeitsdrehzahl in die erwähnten Spielraurne nicht zu erwarten.
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Die Antriebswelle ist unmittelbar unter der unterstenMessernabe geteilt,
wobei der obereWellenteil 27 im unteren zentriert geführt ist und beide Teile
durch eine im oberen Wellenteil angeordnete sich oben abstützende und im unteren
Wellenstück verschraubb#are Ankerschraube 25 lösbar miteinander verbunden
sind. Die beiden Wellenteile 7, 27
sind an ihren ineinandergreifenden Enden
gemäß den Fig. 18 und 19 ausgebildet und formschlüssig antriebsverbunden.
Am oberen Wellenteil 27 sind Gewinderinge 28 befestigt, nüt welchen
je eine Messernabe 21 durch Gewinde verbunden ist. Zur Einstellung der Messernaben
in die gewünschte Lage für einen genauen Abstand zwischen der Oberfläche der Lochplatte
oder der Unterfläche der darüberliegenden Platte und der Messerschneide dient ein
hinterdrehter Feststellring 29, welcher mit einem Außengewinde kleineren
Durchmessers des Gewinderings 28 zusammenschraubbar ist. Die Fixierung der zusammengeschraubten
Teile gegeneinander kann nach erfolgter Abstandseinstellung auf verschiedene Weise
geschehen. Im Beispiel nach Fig. 10 ist ein flacher Stellring 31 vorgesehen,
der mit einem Rechtsgewinde versehen ist, während der Gewindering 28
mit der
Nabe 21 durch ein Linksgewinde verbunden ist. 30 ist eine über jedem Gewindering
auf der Welle 27 aufgeschraubte, mit einem Rechtsgewinde, versehene Haltemutter.
Im Beispiel nach Fig. 11 sind zwischen Messernabe, und Gewindering Gewindestifte
32 eingesehraubt, zu deren Aufnahme in diesen Teilen je zur Hälfte
mehrere Gewindebohrungen vorgesehen sind, durch die eine Fixierung zwischen Messernabe
und Gewindering möglich ist.
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Als zusätzliche Sicherung gegen ein Lösen der miteinander verschraubten
Teile ist in Fig. 11 auf dem abgesetzten Gewindeteil des Gewinderinges
28 anstatt eines Stellrings eine Sicherungsmutter 33 aufgeschraubt.
Statt der Gewindestifte 32 können dabei auch gewindelose Sicherungsbolzen.
verwendet werden, welche in entsprechenden Axialbohrungen, die zur Hälfte in der
Messernabe und zur Hälfte im Gewindering vorgesehen sind, in der gewünschten Einstellung
des Gewinderinges einsetzbar sind und ebenfalls durch die Mutter 33 gesichert
werden.
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Nach Abnützung der Messerschneide 22' auf ihrer Unterseite oder der
Lochplattrenflächen kann das dadurch entstandene Spiel zwischen dem Gewindering
28 und der Messernabe 21 bzw. der darunterliegenden Lochplatte durch
Tieferstellen der Messernabe bzw. auch Höherstellen für die darüberliegende Platte,
behoben werden. Dabei wird eine sehr genaue Einstellung, die zur Verringerung des
Verschleißes notwendig ist, durch eine untergeschobene Meßlehre erzielt.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen Beispiele für die Verbindung der Lochplatten
15, 16, 17 mit den Distanzbüchsen 18. Dabei sind in die Distanzbüchsen
Stifte oder Bolzen 35 eingesetzt, welche in Bohrungen 36 der Lochplatten
eingreifen. Die Bolzen 35' der untersten Distanzbüchse greifen in Bohrungen
der
untersten Lochplatte 15 ein (Fig. 3), welche ihrerseits
durch Bolzen in einer Verstärkung 37 des Gehäuseteiles 1 gehalten
werden. Durch diese Verstärkung 37 wird ein innerer Gehäuseansatz gebildet,
wodurch ., der inneren zugleich erreicht ist, daß die Fortsetzung Gehäusewand
dem Innendurchmesser der untersten Distanzbüchse entspricht und daß die an der Peripherie
der Lochplatten liegenden zylindrischen Durchtrittsbohrungen bis an die Peripherie
der Distanzbüchse zu liegen kommen, so daß auch an diesen Stellen das Zerkleinerungsgut
restlos durchtreten kann. Damit beim Zusammenbau die Distanzbüchsen be-züglich
der Drehrichtung P richtig eingesetzt werden, sind die jeweils untenliegenden Bolzen
35' mit -röß-.-rem Durchmesser ausgebildet als die oberen. Dadurch ist auch
gewährleistet, daß der Zusammenbau nur von unten nach oben in einer bestimmten Reihenfolge
geschehen kann.
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Eine Besonderheit der Distanzbüchsen besteht darin, daß diese, wie
in Fig. 5 gezeigt, an ihrem Innenumfang mit sägezahnartig profilierten vertikalen
Rippen 38 versehen sein können, wodurch die Rotationsbewegung des Zerkleinerungsgutes
abgebrernst und eine unmittelbare wärmeerzeugende Reibverbindung zwischen dem Gut
und den Distanzbüchsen vermieden ist.
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Wie aus den Fig. 1, 2, 3, 6, 7 hervorgeht, ist zwischen
der Gehäusewand und dem Distanzbüchsensatz mit den Lochplatten ein durchgehender
Zwischenraum 39 vorhanden, wodurch mögliche Temperaturunterschiede zwischen
dem Arbeitsraum irn Gehäuse 1 und der Gehäusewand gegenseitig abgeschirmt
werden, so daß Verzichungen und Wärm erisse vermieden sind.
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Die Verbindung der Gewinderinge 28 mit der Antriebswelle kann
nach Fig. 11 über ein Sechskantprofil 40 erfolgen. Als Sicherung gegen eine
Beschädigung der Maschine, z. B. durch Fremdkörper im Füllgut, erfolgt die Antriebsverbindung
zweckmäßigerweise durch eine Rundwelle über einen oder mehrere Abscherkeile 41 oder
Abschzrstifte 43, die aber auch im unteren Kupplungsstück angeordnet sein können.
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Je nach der Empfindlichkeit des Gutes ist ein Langsam- oder Schnellgang
verwendbar, was durch einen polumschaltb#aren Elektrornotor erreicht werden kann.
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Die beschriebene Maschine kann anstatt der gezeigten drei Lochplatten
und drei Messersätze auch nur deren zwei oder auch mehr als drei aufweisen. Fehlende
Lochplatten können dabei durch Zwischendistanzringe 48 (Fig. 6) ersetzt werden.
Die in Fig. 7
gezeigten Gewindestifte 49, welche die oberste Distanzbüchse
im Gehäuse 1 fixieren, dienen dem Zweck, für alle übereinander befindlichen
Distanzbüchsen und Loch:platten einen Halt gegen ein Hochdrücken zu bilden. Es genügen
für diese Sicherung verhältnismäßig kurze Gewindestifte 49, so daß das Auswechseln
bzw. Herausnehmen des kompletten Schneidsatzes durch einen in das obere Ende der
Welle 27 einschraubbaren Handgriff sehr rasch durchführbar ist (Fig. 20).
Zwischen Handgriff und Wellenende ist eine drei- oder mehrarmige drehbare Verstrebung
59 angeordnet, deren Enden sich in --Jntsprechende Ausnehmungen
61 der oberen Distanzbüchse einlegen können, so daß der herauszunehmende
Satz in sich verspannt werden kann. Ferner ist in der Wellentrennfuge ein Tragstern
mit zwei oder mehr Tragarmen 57 mit Nocken 58 vorgesehen, welche unter
den inneren Kranz der unteren Lochplatte 15 greifen, um diese mit allen darüb#er
befindliehen Teilen anheben zu können.
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Zwecks Demontierung der Schneidmesser und Lochplatten müssen nach
öffnen des Deckels 44 lediglich die Gewindestifte 49 ausgeschraubt und die Haltemuttern30
abgeschraubt werden, worauf jeweils die Messernaben mit den darauf befestigten Messern,
Distanzbüchsen und Lochplatten in einfacher Weise nacheinander für die einzelnen
Stufen herausgenommen werden können. Die einzelnen Me#ssemaben bilden dabei mit
ihren Gewinderingen 28 und den Feststellringen einen zusammenhängenden Teil
und sind in herausgenommenen Zustand oder auch in der sauberen Maschine selbst jederzeit
in der gewünschten Höhe nachstellbar.
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Das Herausnehmen bzw. Auswechseln des kompletten Schneidsatzees kann
in sehr vorteilhafter Weise durch die in Fi-. 17 dar-estellte Wellenteilung
erfolgen. Dies ermöglicht es, den kompletten Satz im Kühlraum oder in kühlem Wasser
bis zur nächsten Benutzung aufzubewahren, ohne daß jedes Mal ein völliges Auseinandernehmen
für die Reinigung notwendig ist. Da eine merkliche Abnützung der Messerschneiden
und Lochplatten infolge des. mit der Meßlehre genau eingestellten Spieles und der
Vielzahl der Messerschneiden mit entsprechender Schnittverteilung erst nach längerer
Betriebszeit eintritt, muß ein Nacl listellen der Messemaben bei der vorliegenden
Bauweise nur ganz selten vorgenommen werden. In der Zwischenzeit genügt ein Nachschärfen
der Messer durch einen Ölstein, so. daß ein Nachstellen in der Regel überhaupt nur
noch nach erfolgtem Frischschleifen der Messer und Lochplatten nötig wird. Durch
die zusammenhängenden Teile und durch die abgestuften, also ungleichen Durchmesser
der Antriebswelle, besteht die Gewähr, daß immer dieselben Messer auf derselben
Lochplatte laufen. Wie schon erwähnt, sind in den Messernaben 21 prismatische Einschnitte
20 angeordnet, in welche die, Messer eingesetzt und durch Schrauben gehalten werden.
Um das infolge Abnutzung in den oberen Messern 23 mit ihren Schneiden 24
entstandene Spiel in den Prismaeinschnitten auszugleichen, sind entsprechende prismatische
Blechunterlagen 60 (Fig. 16)
vorgesehen.
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Der obere Wellenteil 27, welcher die Messernabe trägt, ist
irn Vergleich zur Gesamtlänge der Antriebswelle sehr kurz und infolgedessen trotz
der Teilung schwingungsfrei. Auf alle Fälle ist sonst jedoch zui Führung des oberen
Wellenteiles ein Pendelkugellager 51 vorgesehen, welches von einem Tragarm
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am Deckel 44 gehalten wird.
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Es sind auch Einsatzmöglichkeiten der Maschine auf anderen Gebieten,
z. B. für die chemische, kosmetische oder pharinazeutische Industrie, ferner für
die Früchteverarbeitung gegeben.