DE19637665A1 - Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgiersystem für Zerkleinerungsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgiersystem für Zerkleinerungs­ maschinen, die nach dem Wolfprinzip arbeiten, in denen vorzugsweise Hackfleisch zerkleinert, sowie gemischt und Wurstmassen zusätzlich emulgiert werden.

Derartige Systeme der angesprochenen Art dienen vorrangig zur Zerkleinerung von organ­ nischen Massen, zum Beispiel zur Zerkleinerung von Fleisch, aber auch zur Zerkleinerung von Obst, Gemüse und Käsen. Insbesondere werden für das Zerkleinern, Mischen und Emulgieren von Fleisch derartige Vorrichtungen und Maschinen in Fleischereien und Wurstfabriken ein­ gesetzt, um Roh- und Kochfleisch sowie Fette und Schwarten zu zerkleinern, um daraus ver­ schiedenste Wurst- und Fleischprodukte bzw. für eine Hackfleischherstellung zwei Wolfvor­ gänge mit gleichmäßiger Körnungsverteilung in einem Arbeitsprozeß herzustellen.

Die Maschinen und Vorrichtungen der gattungsgemäßen Art sind als Fleischwölfe ausgebildet, bei denen das zu zerkleinernde Gut durch einen Schneckenförderer in Richtung der rotieren­ den Messeranordnung in einem Wolfgehäuse transportiert wird. Beim gleichzeitigen Förder­ druck durch die Transportschnecke, das Durchdrücken durch die Lochscheibe sowie das Ab­ schneiden der Fleischmassen, erfolgt die Zerkleinerung des Wolfgutes, es laufen jedoch kaum Misch- und Verteilungsvorgänge ab.

Bekannt sind auch Fleischwölfe, die mit zwei hintereinander gelagerten Förderschnecken ausgerüstet sind, um ein Zweifach-Wolfen zu erreichen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch mit diesen Maschinen kein qualitätsgerechtes Zerkleinern, Mischen und Emulgieren des Wolfgutes erreicht wird.

Unter Beachtung des Standes der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zer­ kleinerungs-, Misch- und Emulgiersystem für Zerkleinerungsmaschinen, insbesondere für Fleischwölfe zu entwickeln, mit denen organische Stoffe, vorzugsweise Fleisch in einem Pro­ duktionsgang zerkleinert, mehrfach gemischt und emulgiert werden können, wobei zwei Zerkleinerungsvorgänge kontinuierlich in einem Arbeitsgang ablaufen sollen.

Dabei kommt es darauf an, mehrere Arbeitsvorgänge, wie das mehrfache Zerkleinern, das Mischen und das Emulgieren, zusammenzufassen und in einem Arbeitsprozeßdurchlauf bei der Produktion von Wurstmassen zu realisieren, wobei bei der Herstellung von Hackfleisch kein Emulgiervorgang abläuft. Der Produktionsprozeß ist erfindungsgemäß so gestaltbar, daß beim Emulgieren der entsprechende Emulgiergrad von der Anordnung der Ausbildung und der Art der in den Schneidsätzen einzusetzenden Lochscheiben abhängig ist. Die Größe der Bohrun­ gen in den Lochscheiben sind mitbestimmend für den Emulgiergrad. Kleine Bohrungen bewir­ ken einen hohen Emulgiergrad, während größere Bohrungen einen geringen oder keinen Emulgiergrad bedingen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Erfindung durch die im Anspruch 1 herausgestellten Merkmale gelöst.

Besondere Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind im einzelnen in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Lösung stellt ein Förder- und Mischsystem dar, welches mit einem Schneidsystem ausgerüstet ist und die Möglichkeit bietet, mit einer Zerkleinerungsmaschine, insbesondere mit einem Fleischwolf, kombiniert zu werden.

Dabei ist die neue Lösung so gestaltet, daß sämtliche Elemente, die für einen Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgierprozeß notwendig sind, in einem Gehäuse untergebracht sind, welches im weitesten Sinne als Vorsatzgerät ausgebildet und mit einem handelsüblichen Fleischwolf ver­ bunden werden kann.

Das Kernstück der neuen Lösung ist eine ein- oder mehrgängig ausgeführte Förderschnecke unterschiedlicher Steigung, welche in ihren Schneckengängen Durchtrittsöffnungen besitzt, die als Überströmkanäle ausgebildet sind und sowohl ein Überströmen als auch insbesondere ein Umlenken des zu verarbeitenden Gutes ermöglichen. Dabei tritt ein Stoffaustausch- und Ver­ mischungsprozeß von Rohstoffen ein, mit dem Produkte hergestellt werden können, die über ein gleichmäßiges Gefüge verfügen.

Über diese Überströmkanäle erfolgt ein Massenstromaustausch des Wolfgutes bis hin zum hin­ ter der Förderschnecke angeordnetem Schneidsatzsystem, um dort zum zweiten Mal zerklei­ nert zu werden, wodurch eine gleichmäßige Körnungsverteilung von Fett und Magerfleischanteilen erzielt wird.

Durch den ständigen Förderprozeß vom Fleischwolf wird vorzerkleinertes Material in dieses neue Förder- und Mischsystem gedrückt und infolge der Steigung der Förderschnecke dieses Systems erhöht sich der Druckaufbau, welcher dazu beiträgt, daß die in den Schneckengängen sich herausbildenden Massenströme über die Durchtrittsöffnungen, den Umlenk-, Überström­ kanälen sich teilen, sich mehrfach vermischen sowie umgelenkt werden, wodurch ein gewisser Teilstrom in Förderrichtung weitertransportiert wird, während andere Teile an den jeweiligen Schneckengängen rückwärts, entgegen der Förderrichtung umgelenkt wird und dann mit dem nächsten Schneckengang wieder eine andere Förderrichtung erfahren. Während dieses Aufteilens der Masseströme und des Umlenkens erfolgt also ein mehrfacher Rohstoffaus­ tausch, was sich positiv auf die Ausbildung eines homogenen Gemisches auswirkt.

Dieses homogene Gemisch wird dann unmittelbar zu dem nachgeordneten zweiten Schneid­ satzsystem geführt und von diesem auf die gewünschte Korngröße zerkleinert.

Die besondere Ausbildung der Förderschnecke gewährleistet nicht nur die Ausbildung eines homogenen Gemisches, sondern sie sichert gleichfalls, daß ein ausreichender Druck aufgebaut wird, damit das Wolfgut im zweiten Schneidvorgang qualitätsgerecht geschnitten und kontrol­ liert abfließen kann.

Zweifach Wolfen verringert die Fleischbelastung, senkt den Temperaturanstieg wesentlich und reduziert somit die Keimentwicklung bzw. die Keimbelastung, insbesondere bei Hackfleisch.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Lösung vorteilhafterweise in einem Vorsatzgerät für Fleischwölfe realisiert werden kann, welches aus einem Druckgehäuse besteht, das über eine Überwurfmutter mit dem Druckgehäuse des Fleischwolfes verbunden wird.

In dem Druckgehäuse des Vorsatzgerätes sind sowohl die Förderschnecke als auch das zweite Schneidsatzsystem gelagert, wobei die Förderschnecke so ausgebildet ist, daß sie zum Schneidsatzzapfen des ersten Schneidsatzsystems Formschluß hat und die Förderschnecke als auch die Schneidsatzteile des Schneidsystems II über eine Überwurfmutter axial verspannt werden. Dabei wird die Vorstreckringfunktion durch das zweite Gehäuseteil mit übernommen und der Antrieb der Emulgierschnecke erfolgt im Formschluß zum ersten Messerzapfen der Arbeitsschnecke des Fleischwolfes.

Von Vorteil ist weiterhin, daß die Förderschnecke des Vorsatzsystems eingängig oder mehr­ gängig ausgeführt ist und Steigungen besitzt, die unmittelbar Bezug nehmen auf das zu verar­ beitende Wolfgut.

Bei der Verarbeitung von Rindfleisch ist es vorteilhaft, dieser Förderschnecke eine Steigung im Bereich von 60 bis 120 mm zu geben, während bei der Verarbeitung von Schweinefleisch die Steigung der Förderschnecke verringert werden kann, beispielsweise im Bereich von 30 bis 80 mm und bei der Verarbeitung von Kochfleisch im Bereich von 10-50 mm.

Bei der neuen Lösung wurde die Erkenntnis berücksichtigt, daß durch dem der Förderschnecke nachgeordnetem Schneidsatz, bedingt durch die Endlochscheibe, nur soviel Rohstoff abge­ nommen und zerkleinert werden kann, was größen- und mengenmäßig sich aus dem Volumen des Wolfgutes ergibt, welches zwischen zwei Gängen der Förderschnecke eingelagert ist. Dar­ aus folgt auch die Variation der Steigung der Förderschnecke und insbesondere die Ausgestal­ tung der Förderschnecke mit Durchtrittsöffnungen, um die Massenströme aufzuteilen, umzu­ lenken und wieder in den Förderprozeß einzuleiten, um letztendlich als Mischgut heterogene Rohstoffe einer Endzerkleinerung unterzogen zu werden. Die Emulgierwirkung kann positiv durch die Ausgestaltung und Anzahl der als Überströmkanäle wirkenden Durchtrittsöffnungen beeinflußt bzw. bestimmt werden. Dies kann beispielsweise über die doppelte Anzahl von Überströmkanälen oder durch die Vergrößerung, der Verdoppelung, ihrer Querschnittsflächen gesichert werden.

Die Emulgierwirkungen beziehen sich unmittelbar auf Wurstmassen, bei denen Emulsionen benötigt werden, so beispielsweise bei der Herstellung von Brüh- und Kochwurstprodukten.

Mit folgendem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die dazugehörige Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine Gesamtansicht vom Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgiersystem zu einem Fleischwolf

Fig. 2 eine Ausführungsform der Förderschnecke des neuen Systems

Fig. 3 ein Fließschema des Massestromes.

Wie in der Fig. 1 dargestellt, wird das erfindungsgemäße Zerkleinerungs-, Misch- und Emul­ giersystem 1 dem Druckgehäuse 2 eines Fleischwolfes vorgesetzt und über eine Überwurfmut­ ter 3 mit dem Druckgehäuse 2 verbunden. Die Überwurfmutter 3 besitzt dabei ein Innenge­ winde 6 und einen Ansatz 4, welcher den Anschlag 5 des Förder- und Druckrohres 7 hinter­ greift und bei Drehung der Überwurfmutter 3 das Förder- und Druckrohr 7 gegen das Druck­ gehäuse 2 des Fleischwolfes drückt, dabei gleichfalls das erste Schneidsatzsystem 8, welches im Druckgehäuse 2 vorgesehen ist, verspannt.

Das Förder- und Druckrohr 7 ist in bekannter Weise in zylindrischer Form ausgebildet und im Schneidsatzgehäuse 9 des ersten Schneidsatzsystems 8 eingesetzt und gegen Verdrehung über eine Paßfeder-Nutkombination gesichert. Auslaufseitig ist das Förder- und Druckrohr 7 so ausgeführt, daß das zweite Schneidsatzsystem 10, bestehend aus einem Messer 11 und einer Endlochscheibe 12, in dieses eingesetzt werden kann, welches axial über eine Überwurf­ mutter 13 mit dem Förder- und Druckrohr 7 verspannt wird. Zur Aufnahme der Überwurf­ mutter 13 weist das Förder- und Druckrohr 7 in diesem Bereich ein Außengewinde 14 auf und über einen Zwischenring 15 erfolgt die Lagesicherung des zweiten Schneidsatzsystems 10 als auch der Arbeitsschnecke 16.

Die in dem Förder- und Druckrohr 7 befindliche Arbeitsschnecke 16 des neuen Systems ist als eine ein- oder mehrgängige Förderschnecke ausgebildet, deren Schneckengänge 17 mit Durch­ trittsöffnungen 18 versehen sind, welche als Überström- und Umlenkkanäle fungieren.

Die Anordnung der Durchtrittsöffnungen 18 in den Schneckengängen 17 der Arbeitsschnecke 16 sind nach einem bestimmten System eingearbeitet, welches gewährleistet, daß das durch die Arbeitsschnecke 16 zu transportierende Wolfgut in verschiedene Teilströme aufgeteilt wird, mehrmals rückstaut, aufgeteilt sowie umgelenkt wird, somit eine gute Durchmischung und Emulgierung des Wolfgutes gewährleistet.

Die Arbeitsschnecke 16 selbst ist über Formschluß mit dem Messerzapfen 19 der Arbeits­ schnecke 20 des Fleischwolfes verbunden, indem die Aussparung 22 in der Welle 21 der Arbeitsschnecke 16 den Messerzapfen 19 der Arbeitsschnecke 20 übergreift.

Eine nach der Erfindung ausgebildete Arbeitsschnecke 16 ist in der Fig. 2 dargestellt. Die Arbeitsschnecke 16 ist zweigeteilt ausgeführt und besteht aus der metallischen Welle 21 und dem Schneckenkörper 23, welcher in bevorzugterweise aus Kunststoff hergestellt ist, wobei dieser Schneckenkörper 23 auch aus einem anderen nichtmetallischen Material hergestellt sein kann.

Die Durchtrittsöffungen 18 in den einzelnen Schneckengängen 17 der Arbeitsschnecke 16 sind an ihren Übergangsstellen konvex ausgeführt, was sich positiv auf das Förder- und Ström­ verhalten des Wolfgutes auswirkt, da die Kanten abgerundet sind, somit keine Staukanten vor­ handen sind, die den Aufteilungs-, Umlenk-, Überström- und Rückflußprozeß stören könnten.

Wie sich die einzelnen Massenströme des zu wolfenden Gutes aufteilen, umlenken und rückfließen, wird mit dem Fließschema gemäß Fig. 3 dargestellt.

Das vom ersten Schneidsatzsystem 8 in das Förder- und Druckrohr 7 sowie auf die Förder­ schnecke 16 treffende Wolfgut wird in seiner Fluß- bzw. Transportrichtung mit den Pfeilrich­ tungen 24 wiedergegeben. Infolge der ständigen Förderung gelangt dieses Wolfgut auf die Schneckengänge 17 und wird infolge der Drehbewegung und der Steigung der Arbeits­ schnecke 16 weiter gefördert und drückt auf einen ersten Schneckengang 17, wird an diesem infolge der Steigung vorerst mitgenommen, umgelenkt und gleitet im weitesten Sinne an den Schrägen der Schneckengänge 17 ab bis zu einer Durchtrittsöffnung 18. An dieser Stelle teilt sich der Gesamtmassenstrom 24 auf ein Teil gleitet über diese Durchtrittsöffnungen 18 hin­ weg und folgt dem jeweiligen Schneckengang 17, während ein anderer Teil durch die Durchtrittsöffnungen 18 hindurchtritt. Dies ist mit den Pfeilrichtungen 25 und 26 dargestellt. Der mit der Pfeilrichtung 26 bezeichnete Massenstrom wird durch den an der gegenüberliegenden Sei­ te des Schneckenganges 17 abgleitenden Massenstrom, gekennzeichnet mit der Pfeilrichtung 27, erfaßt, mitgefördert und durch den nachfolgenden Schneckengang 17 wiederum umge­ lenkt, so daß wieder eine Teilung des Massestromes erfolgt und infolge dieser Umlenkung wiederum ein Teil des gesamten Wolfgutes gemäß der Pfeilrichtung 28 umgelenkt wird, teil­ weise über die Durchtrittsöffnungen 18 wieder in den vorhergehenden Raum gelangt und von dem dann nachfolgenden Massestrom erfaßt und mitgefördert wird.

Durch diese mehrmalige Aufteilung und Umlenkung des gesamten Wolfgutes während des Fördervorganges werden diese heterogenen Rohstoffe mehrmals umgewälzt, miteinander ver­ mischt, so daß ein homogenes Gemisch entsteht, was sich sehr vorteilhaft auf die Qualität des Endproduktes auswirkt.

Nachdem das Wolfgut durch die Arbeitsschnecke 16 transportiert und dabei mehrinalsaufge­ teilt, wieder zusammengeführt, umgewälzt wurde und schließlich eine homogene Masse ent­ standen ist, gelangt es auf das zweite Schneidsatzsystem 10 und wird qualitätsgerecht einer Feinstzerkleinerung unterzogen.

Das Verhältnis der Bohrungsgrößen der eingesetzten Lochscheiben in den beiden Schneidsatzsystemen 8; 10 nimmt unmittelbar auf den Emulgiergrad des Wolfgutes Einfluß und kann durch die Auswahl der eingesetzten Lochscheiben wesentlich beeinflußt werden, da die Durchtrittsöffnungen, die Bohrungen, in den Lochscheiben auf das Emulgierverhalten und den Emulgiergrad Einfluß nehmen.

Nachstehend aufgeführte Kombinationsmöglichkeiten der in den Schneidsatzsystemen 8; 10 eingesetzten Lochscheiben begründen folgende Emulgiergrade:

Claims (10)

1. Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgiersystem für Zerkleinerungsmaschinen, insbesondere für Fleischwölfe, mit denen organische Stoffe, vorzugsweise Fleisch, zerkleinert, gemischt und emulgiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß dieses System (1), bevorzugterweise als Vorsatzgerät und kombinierbar mit einer Zer­ kleinerungsmaschine, einem Fleischwolf, ausgebildet ist, dabei in das Druckgehäuse (2) des Fleischwolfes eingreift und mit dem Druckgehäuse (2) mittels einer Überwurfmut­ ter (3) verbunden ist, wobei die Überwurfmutter (3) einen Anschlag (5) eines Förder- und Druckrohres (7) hintergreift und dieses axial zum Druckgehäuse (2) verspannt, in dem Förder- und Druckrohr (7) eine ein- oder mehrgängig ausgebildete Arbeits­ schnecke (16) vorgesehen ist, die in formschlüssiger Verbindung mit der Arbeits­ schnecke (20) steht, auslaufseitig ein Schneidsatzsystem (10) aufnimmt und deren Schneckengänge (17) als Überström- und Umlenkkanäle wirkende Durchtrittsöffnun­ gen (18) aufweisen.

2. Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förder- und Druckrohr (7) in dem Schneidsatzgehäuse (9) des Schneidsatzes (8) drehsicher gelagert ist, das Schneidsatzsystem (10) auf dem Zapfen der Welle (21) der Arbeitsschnecke (16) angeordnet ist und die Verspannung des Schneidsystems (10) so­ wie die axiale Sicherung der Arbeitsschnecke (16) über eine Überwurfmutter (13) er­ folgt, welche von einem Außengewinde (14) des Förder- und Druckrohres (7) aufge­ nommen wird.

3. Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgiersystem nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schneidsystem (10) und der Überwurfmutter (13) ein Zwischenring (15) einsetzbar ist.

4. Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Schneckengängen (17) der Arbeitsschnecke (16) vorgesehenen Durchtritts­ öffnungen (18) konvex ausgebildete Übergänge besitzen und über diese Durchtrittsöff­ nungen (18) ein Aufteilen, Umlenken und Rückfließen des zu wolfenden Gutes in För­ derrichtung gewährleistet wird.

5. Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieses neue System (1) mit der Arbeitsschnecke (20) und dem Schneidsystem (8) eines Fleischwolfes sowohl mit der Arbeitsschnecke (16) als auch mit einem auf der Arbeitsschnecke (16) angeordneten zweiten Schneidsystem (10) in Wirkverbindung steht.

6. Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsschnecke (16) in bevorzugter Weise aus zwei Teilen, einer Welle (21) und einem Schneckenkörper (23) besteht, die formschlüssig miteinander verbunden sind, wobei die Welle (21) eine Aussparung (22) besitzt, welche den Formschluß von Mes­ serzapfen der Arbeitsschnecke (20) zur Arbeitsschnecke (16) sichert.

7. Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (3) einen Ansatz (4) besitzt und mit einem Innengewinde (6) ausgebildet ist.

8. Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgierprozeß über zwei Schneidsysteme (8); (10) in einem kontinuierlich Prozeß abläuft, das Wolfgut in seinem Gesamtmassen­ strom (24) aufgeteilt, umgelenkt, vermischt und über die Durchtrittsöffnungen (18) wieder in den Gesamtförderprozeß eingeleitet wird.

9. Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Durchtrittsöffnungen (18) und die Größe ihrer Querschnittsflächen in Abhängigkeit vom Emulgierverhalten/Emulgierfunktion des Wolfgutes ableitbar und bevorzugterweise bis zur doppelten Anzahl/Querschnittsfläche gestaltbar sind.

10. Zerkleinerungs-, Misch- und Emulgiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Emulgiergrad im Wolfgut bestimmt wird durch das Verhältnis der Bohrungsgrößen der in den Schneidsatzsystemen (8 : 10) eingesetzten Lochscheiben und
Verhältnisse von beispielsweise
0,5 : 1 einen hohen Emulgiergrad
1 : 1 einen geringen Emulgiergrad
2 : 1 keinen bzw. sehr geringen Emulgiergrad begründen.