DE19932827A1 - Water jet cutting assembly for sugar beet works at high speed on an assembly subject to minimum mechanical wear - Google Patents
Water jet cutting assembly for sugar beet works at high speed on an assembly subject to minimum mechanical wearInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zerkleinern von landwirtschaftlichen Produkten und Nahrungsgütern, insbesondere von Zuckerrüben, mit dem Hochdruck-Wasserstrahlen einschließlich dem zugehörigen Zu- und Abführen.The invention relates to a method and a device for crushing of agricultural products and food products, in particular of Sugar beet, with the associated high-pressure water jets Feed and discharge.
Bekannterweise werden zur Zerkleinerung der Zuckerrüben mechanische Messersysteme in den verschiedensten Ausführungen eingesetzt. Die eingesetzten mechanischen Systeme sind sehr leistungsfähig, allerdings auch sehr stör- und verschleißanfällig.As is known, mechanical grinding of the sugar beets Knife systems used in various designs. The used mechanical systems are very powerful, but also very disruptive and prone to wear.
Das Hochdruck-Wasserstrahlen wird heute bereits für die Bearbeitung bestimmter landwirtschaftlicher Produkte und Nahrungsgüter eingesetzt. Der wesentliche Vorteil liegt im Einsatz des quasi unzerstörbaren "Werkzeuges" Wasserstrahl und damit ist das Verfahren eine Alternative zu dem Schneiden mit Messern.High-pressure water jetting is already used for machining today agricultural products and food products. The main advantage lies in the use of the virtually indestructible "tool" water jet and therefore the process is an alternative to cutting with knives.
Die Einsatzmöglichkeiten des Hochdruckwasserstrahlens für das Bearbeiten von landwirtschaftlichen Produkten und Nahrungsmitteln betreffen vorwiegend das Reinigen, Transportieren, Schälen, Zerteilen und Zerkleinern. Diese Möglichkeiten finden zunehmend ihren Niederschlag in einschlägigen Patentanmeldungen.The possible uses of high pressure water blasting for machining agricultural products and food mainly affect this Cleaning, transportation, peeling, cutting and shredding. These opportunities are increasingly reflected in relevant patent applications.
Ein Lösungsvorschlag für die Verbesserung des Transportes von Zuckerrüben in einer Silokammer mit Hilfe von Hochdruckwasser wird durch das Patent DE 33 24 146 dargestellt.A proposed solution for improving the transport of sugar beets in A silo chamber with the help of high pressure water is described in patent DE 33 24 146 shown.
Für den Oberflächenabtrag an vorwiegend rotationssymmetrischen Gegenständen sind mehrere Lösungsvorschläge dargelegt. Das Patent DE 34 39 146 beschäftigt sich mit dem Reinigen und Verkürzen von Porree. Das Patent WO 89/05592 betrifft das Entfernen von Oberflächenschichten an rotationssymmetrischen Körpern, wie z. B. Spargel, Schwarzwurzel u. ä.For surface removal on predominantly rotationally symmetrical objects several solutions are presented. The patent DE 34 39 146 deals with the cleaning and shortening of leek. Patent WO 89/05592 relates the removal of surface layers on rotationally symmetrical bodies, such as e.g. B. asparagus, salsify u. Ä.
Sehr allgemein wird im Patent EP 0223111 auf die Möglichkeit des Einsatzes von Hochdruck-Wasserstrahlen zum Schneiden von Gemüse und Obst hingewiesen, ohne konkrete apparative Lösungen vorzustellen.The patent EP 0223111 very generally refers to the possibility of using High pressure water jets pointed to cutting vegetables and fruit, without presenting specific equipment solutions.
Die Einsetzbarkeit des Hochdruck-Wasserstrahlens in der Fleisch- /Fischverarbeitung zum Enthäuten und Zerlegen wird im Patent DE 37 14 677 dargestellt.The applicability of high pressure water jetting in meat / Fish processing for skinning and cutting is described in patent DE 37 14 677 shown.
In anderen Lösungsvorschlägen, wie Patent WO 95/05746, wird das Hochdruck- Wasserstrahlen zum Schneiden/Portionieren von Produkten, insbesondere von Nahrungsmitteln, eingesetzt. Die Steuerung der Schneiddüse erfolgt über ein Kame ra-Computer-System. Ein ähnlicher Lösungsvorschlag ist im Patent WO 89/08983 dargestellt. Eine Detaillösung für das Schneiden von Käse ist im Patent EP 693349 erläutert.In other proposed solutions, such as patent WO 95/05746, the high pressure Water jets for cutting / portioning products, especially of Food. The cutting nozzle is controlled by a cameo ra computer system. A similar solution is proposed in patent WO 89/08983 shown. A detailed solution for cutting cheese is in patent EP 693349 explained.
Das Patent WO 94/05158 löst die Aufgabe des Zerteilens von Nahrungsgütern mit dem Hochdruckwassertrahlen nach vorgegebenen geometrischer Form durch Überlagerung der Bewegung eines Bandförderers und der auf die gewünschte Geometrie abgestimmten hin- und hergehenden Bewegung eines schwenkbaren Armes. Die Zuführung des Hochdruckwassers zu der am Arm befestigten Schneid düse erfolgt durch eine Drehdurchführung.Patent WO 94/05158 solves the task of cutting food items the high-pressure water jet according to the given geometric shape Superimposing the movement of a belt conveyor and the one on the desired one Geometry-coordinated reciprocating movement of a swivel Poor. The supply of the high pressure water to the cutting attached to the arm nozzle is made by a rotating union.
Die in diesen Patenten vorgestellten Lösungen sind für bestimmte, durchaus an spruchsvolle Schneidaufgaben vorgesehen, können aber nicht die hohen Schneid leistungen erbringen, die z. B. für die Zerkleinerung großen Mengen von Zucker rüben für den nachfolgenden Extraktionsprozeß erforderlich sind. Außerdem besteht bei den meisten vorgestellten Lösungskonzepten bei höheren Schneidleistungen die Gefahr übergroßen Verschleißes der Auflage- bzw. Transporteinrichtungen durch die Wirkung der Hochdruckwasserstrahlen.The solutions presented in these patents are certain for certain demanding cutting tasks are provided, but cannot do the high cutting provide services that, for. B. for crushing large amounts of sugar beets are required for the subsequent extraction process. There is also in most of the solution concepts presented with higher cutting performance Risk of excessive wear of the support or transport equipment the effect of high pressure water jets.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. The invention seeks to remedy this.
Die Erfindung hat die Aufgabe, ein leistungsfähiges Verfahren und eine Vorrichtung zum Zerkleinern von landwirtschaftlichen Produkten und Nahrungsgütern, insbe sondere von Zuckerrüben, mit Hilfe des Hochdruck-Wasserstrahlschneidens ein schließlich dem zugehörigem Zu- und Abführen zu entwickeln.The object of the invention is an efficient method and a device for shredding agricultural products and food, esp special beet, with the help of high-pressure water jet cutting finally to develop the associated supply and discharge.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die erforderliche hohe Schnittgeschwindigkeit durch ein rotierendes Hochdruck-Wasserstrahl-Schneid system gewährleistet wird sowie durch eine geeignete Zu- und Abführung des zu schneidenden Gutes Mehrfachschnitte vermieden und Schnitzel, vorzugsweise Scheiben, von möglichst einheitlicher Dicke erzeugt werden.According to the invention the object is achieved in that the required high Cutting speed through a rotating high-pressure water jet cutting system is guaranteed as well as by a suitable supply and discharge of the Avoiding multiple cuts and cutlets, preferably Slices of as uniform a thickness as possible are produced.
Dazu wird das zu schneidende Gut auf eine oder mehrere, in gerader Linie oder sternförmig angeordnete Fördereinrichtungen gegeben und durch diese direkt oder über gesonderte Schneidtische von außen so dem im Zentrum der Vorrichtung liegenden, rotierenden Schneidsystem zugeführt, daß das Gut scheibenweise zerkleinert wird und die abgeschnittenen Scheiben in ein unter dem Schneidsystem liegenden Auffangtrichter fallen.To do this, the material to be cut is placed on one or more, in a straight line or given star-shaped conveyors and through this directly or via separate cutting tables from the outside so that in the center of the device lying, rotating cutting system fed that the material in disks is shredded and the cut slices into one under the cutting system lying funnel fall.
Eine möglichst gleichmäßige Höhe des auf der Fördereinrichtung transportierten Gutes wird durch einen geeigneten, einstellbaren Abweiser gewährleistet. Die nach dem Trennen des Gutes noch vorhandene Restenergie der Hochdruck-Wasser strahlen kann zweckmäßigerweise durch einen unter der Schneidbahn angeordne ten Catcher aufgefangen werden. Eine Blende über dem Schnitzelabwurf verhindert das vorzeitige Abkippen größerer Reste des Gutes in den Auffangtrichter. Durch die Regulierung der Transportgeschwindigkeit der Fördereinrichtung in Verbindung mit der Rotationsgeschwindigkeit des Schneidsystems und der Anzahl der zum Einsatz kommenden Düsen (Arme) wird die Einstellung der Dicke der abgetrennten Scheiben erreicht. Die Scheiben können bei Erfordernis durch eine im Auffangtrichter angeordnete Vorrichtung vereinzelt und weiter zerkleinert werden. Ein möglicher Wasser- und damit Energieverlust kann dadurch vermieden werden, daß der Wasserdruck in geeigneter Weise so zu- und abgeschaltet wird, daß nur jeweils in der Düse, die sich im Schwenkbereich über dem zu schneidenden Gut befindet, der Hochdruck-Wasserstrahl aufgebaut wird. Das kann beispielsweise bei einer geringeren Anzahl eingesetzter Fördereinrichtungen sinnvoll sein.As uniform a height as possible of the transported on the conveyor Good things are guaranteed by a suitable, adjustable deflector. The after the separation of the remaining energy of the high pressure water can expediently radiate through one arranged under the cutting path catcher. A screen over the chip release prevents the premature tipping of larger remnants of the goods into the collecting funnel. By regulating the transport speed of the conveyor in Connection with the speed of rotation of the cutting system and the number of the nozzles (arms) used is the adjustment of the thickness of the severed disks reached. If necessary, the discs can be replaced by a Device arranged in the collecting funnel can be separated and further crushed. A possible loss of water and thus energy can be avoided by that the water pressure is switched on and off in a suitable manner so that only each in the nozzle, which is in the swivel area above the material to be cut the high-pressure water jet is built up. For example, at a smaller number of conveyors used.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird das zu zerkleinernde Gut statt mit Hilfe von regelbaren Fördereinrichtungen durch Schwerkraftwirkung aus dem Bunker über einen ringförmig ausgebildeten Zuführschacht und eine bei Erfordernis drehbare Zuführeinrichtung gegen einen ebenfalls ringförmigen Anschlag gescho ben, welcher um Scheibendicke gegenüber der Schneidbahn nach innen versetzt ist. Eine Drehung der Zuführeinrichtung und ggf. auch des Anschlages soll ein Verklem men des Gutes im Zuführbereich verhindern.In a further embodiment of the method, the material to be shredded takes place with the help of controllable conveyors by gravity from the Bunker via an annular feed shaft and one if required rotatable feed device against a likewise annular stop ben, which is offset by the slice thickness in relation to the cutting path. A rotation of the feed device and possibly also of the stop is intended to jam Prevent the goods in the feed area.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Abfuhr des zerkleinerten Gutes aus dem Schneidbereich dadurch gewährleistet, daß der ringförmige, mit gleicher Geschwindigkeit wie die Schneiddüsen drehender Anschlag mit Ableitblechen versehen ist, die die abgeschnittenen Scheiben aus dem Schneidbereich der nachfolgenden Düsen entfernen und in den Auffangtrichter der Schneidanlage drücken.In a further embodiment of the method, the removal of the comminuted Good from the cutting area ensures that the annular, with the same speed as the cutting nozzle rotating stop Diverter plates is provided, which cut the slices from the Remove the cutting area of the subsequent nozzles and place them in the collecting funnel Press cutting system.
In einer noch weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird ein scheibenförmig ausgeführter, mit gleicher Geschwindigkeit wie die Schneiddüsen drehender, mit Ableitblechen versehener Anschlag mit durch Schwerkraft zugeführtem zu zerkleinerndem Gut über einen trichterförmigen Zuführschacht beschickt.In a still further embodiment of the method, a disk shape is formed with the same speed as the cutting nozzles Stop plates provided with a gravity-fed stop crushing material is fed via a funnel-shaped feed shaft.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie eine besonders wirtschaftliche, störunanfällige Lösung für das Zerkleinern größerer Mengen landwirtschaftlicher Produkte und Nahrungsgüter darstellt. Dies wird durch den Einsatz eines leistungsfähigen rotierenden Schneidsystems mit seinem quasi unzerstörbaren und verschleißarmen "Werkzeug" Wasserstrahl und dessen besonderer Anordnung gegenüber dem Schneidtisch erreicht. Das anfallende Wasser kann, wie z. B. bei der Verarbeitung von Zuckerrüben, in die anschließenden Prozeßschritte integriert werden.The advantage of the invention is that it is a particularly economical, Trouble-free solution for shredding large quantities of agricultural Represents products and food items. This is done by using a powerful rotating cutting system with its quasi indestructible and low-wear "tool" water jet and its special arrangement reached opposite the cutting table. The resulting water can, such as. B. at the Processing of sugar beet, integrated in the subsequent process steps become.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments. It demonstrate:
Fig. 1a Vorrichtung mit sternförmig angeordneten Fördereinrichtungen in Gebrauchslage Fig. 1a device with star-shaped conveyors in the use position
Fig. 1b Draufsicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1a FIG. 1b plan view of the device according to Fig. 1a
Fig. 2 Vorrichtung mit ringförmiger Zuführeinrichtung Fig. 2 device with annular feed device
Fig. 3 Ringförmiger mit Schnittgeschwindigkeit drehender Anschlag mit Ableitblechen Fig. 3 annular stop rotating at cutting speed with baffle plates
Fig. 4 Scheibenförmiger mit Schneidgeschwindigkeit drehender Anschlag mit Ableitblechen und trichterförmiger Zulieferung Fig. 4 disk-shaped stop rotating with cutting speed with baffle plates and funnel-shaped delivery
Bei der in Fig. 1a und b dargestellten Ausführung werden die Fördereinrichtungen 1, beispielsweise Gurtbandförderer, in geeigneter Weise mit dem Gut, beispielsweise Zuckerrüben, beschickt. Durch einen Abweiser 2 wird eine Überlagerung mehrerer Zuckerrüben übereinander verhindert. Seitliche Führungen 3 verhindern ein Herabfallen des zu schneidenden Gutes.In the embodiment shown in FIGS. 1a and b, the conveying devices 1 , for example belt belt conveyors, are appropriately loaded with the goods, for example sugar beets. A deflector 2 prevents several sugar beets from being superimposed on one another. Lateral guides 3 prevent the material to be cut from falling.
Die Zuckerrüben werden mit regelbarer Geschwindigkeit den Schneidtischen 4 zugeführt und durch die nachfolgenden Rüben weitergeschoben. Die Fördereinrichtungen 1 und Schneidtische 4 sind sternförmig um ein eigen- oder fremdgetriebenes rotierendes Hochdruck-Wasserstrahl-Schneidsystem 5 angeordnet. Durch die mit hoher Geschwindigkeit auf einer kreisförmigen Schneidbahn geführten Hochdruck-Wasserstrahlen werden die Zuckerrüben in Scheiben geschnitten. Durch eine Blende 6 werden noch nicht ausreichend zerkleinerte Reststücke der Zuckerrüben zurückgehalten.The sugar beets are fed to the cutting tables 4 at an adjustable speed and pushed on through the subsequent beets. The conveying devices 1 and cutting tables 4 are arranged in a star shape around an internally or externally driven rotating high-pressure water jet cutting system 5 . The sugar beets are cut into slices by the high-pressure water jets which are guided at high speed on a circular cutting path. By means of an aperture 6 , not sufficiently comminuted pieces of the sugar beet are retained.
Das anfallende Schneidwasser wird in einem ringförmigen Catcher 7 aufgefangen und zur weiteren Aufbereitung abgeführt.The resulting cutting water is collected in an annular catcher 7 and discharged for further processing.
Die abgetrennten Scheiben werden durch die nachdrängenden Rüben, ggf. unterstützt durch eine Neigung des Schneidtisches 4, in den zentral im Gesamtsystem angeordneten Auffangtrichter 8 geschoben und von dort der weiteren Verarbeitung zugeführt.The separated slices are pushed by the pushing beets, possibly supported by an inclination of the cutting table 4 , into the collecting funnel 8 which is arranged centrally in the overall system and from there for further processing.
Aneinanderhaftende oder zu große Zuckerrübenscheiben können durch einen im Auffangtrichter 8 zentrisch angeordneten vorzugsweise mechanischen, rotierenden Zerkleinerer 9 vereinzelt und weiter zerkleinert werden.Adhesive or oversized sugar beet slices can be separated and further crushed by a preferably mechanical, rotating shredder 9 arranged centrally in the collecting funnel 8 .
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung erfolgt der Transport des zu zerkleinernden Gutes zum rotierenden Hochdruck-Wasserstrahl-Schneidsystem 5 durch Schwerkraftwirkung derart, daß das Gut aus dem darüberliegenden Bunker über einen ringförmigen Zuführschacht 10 auf eine ringförmig um das Schneidsystem 5 angeordnete, vorzugsweise trichterförmig ausgebildete Zuführeinrichtung 11 gelangt. Die Zuführeinrichtung 11 ist fest oder zur Auflösung von sich verklemmenden Zuckerrüben in der Horizontalebene drehbar ausgeführt und zur Mitnahme der Zuckerrüben mit stern- oder spiralförmig angeordneten Stollen 12 versehen.In the embodiment shown in FIG. 2, the material to be shredded is transported to the rotating high-pressure water jet cutting system 5 by the action of gravity in such a way that the material from the bunker above it via an annular feed shaft 10 onto a ring-shaped, preferably funnel-shaped, arrangement around the cutting system 5 trained feeder 11 arrives. The feed device 11 is designed to be fixed or rotatable in the horizontal plane to dissolve jammed sugar beet and is provided with star or spiral studs 12 to take the sugar beet with it.
Das aus dem Bunker und auf der Zuführeinrichtung 11 nachrutschende Gut wird gegen einen ringförmigen, um die gewünschte Schneiddicke gegenüber der Schneidbahn nach innen versetzten Anschlag 13 geschoben und durch das Schneidsystem 5 zerkleinert. Die abgeschnittenen Scheiben fallen durch den Spalt zwischen Zuführeinrichtung und Anschlag in den darunterliegenden Auffangtrichter 8. Auch der ringförmige Anschlag 13 kann zur Auflösung von Verstopfungen drehbar ausgeführt und mit senkrecht angeordneten Stollen versehen werden.The material slipping out of the bunker and on the feed device 11 is pushed against an annular stop 13 , which is offset inwards by the desired cutting thickness relative to the cutting path, and comminuted by the cutting system 5 . The cut slices fall through the gap between the feed device and the stop into the underlying funnel 8 . The annular stop 13 can also be made rotatable to clear blockages and provided with vertically arranged studs.
Das Hochdruck-Wasserstrahl-Schneidsystem wird durch eine geeignet ausgeführte kegelförmige Verkleidung 14 geschützt.The high-pressure water jet cutting system is protected by a suitably designed conical cladding 14 .
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführung wird ein mit gleicher Geschwindigkeit mit dem Hochdruck-Wasserstrahl-Schneidsystem 5 drehender Anschlag 13 mit auswechselbaren, ggf. einstellbaren Ableitblechen 15 versehen. Die Vorderkante der Ableitbleche 15 läuft mit einem geringen Abstand hinter den Schneiddüsen des Hochdruck-Wasserstrahl-Schneidsystems 5 in deren Schneidbahn. Durch die Ableitbleche 15 werden die abgetrennten Scheiben sicher aus dem Schneidbereich der nachfolgenden Schneiddüsen des Hochdruck-Wasserstrahl-Schneidsystems 5 entfernt.In the embodiment shown in FIG. 3, a stop 13 rotating at the same speed with the high-pressure water jet cutting system 5 is provided with interchangeable, possibly adjustable baffle plates 15 . The front edge of the baffle plates 15 runs a short distance behind the cutting nozzles of the high-pressure water jet cutting system 5 in their cutting path. The cut-off plates 15 securely remove the cut-off disks from the cutting area of the subsequent cutting nozzles of the high-pressure water jet cutting system 5 .
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung wird anstelle nach unten gerichteter Düsen der Hochdruck-Wasserstrahl-Schneideinrichtung 5 eine horizontale oder schräge Strahlrichtung, eine scheibenförmige Ausführung des mit Schnittgeschwindigkeit drehenden, mit Ableitblechen 15 versehenen gesondert angetriebenen Anschlages 13 und eine Zuführung des zu schneidenden Gutes von oben über einen ringförmigen Zuführschacht 10 gewählt. In the embodiment shown in FIG. 4, instead of the downwardly directed nozzles of the high-pressure water jet cutting device 5, there is a horizontal or oblique jet direction, a disk-shaped version of the separately driven stop 13 rotating at cutting speed, provided with baffle plates 15 , and a feed of the material to be cut selected from above via an annular feed shaft 10 .
11
Fördereinrichtung
Conveyor
22nd
Abweiser
Deflector
33rd
Seitliche Führung
Lateral guidance
44th
Schneidtisch
Cutting table
55
Hochdruck-Wasserstrahl-Schneidsystem
High pressure water jet cutting system
66
Blende
cover
77
Catcher
Catcher
88th
Auffangtrichter
Collecting funnel
99
Zerkleinerer
Shredder
1010th
Zuführschacht
Feed chute
1111
Zuführeinrichtung
Feeding device
1212th
Stollen
stollen
1313
Anschlag
attack
1414
Verkleidung
Cladding
1515
Ableitbleche
Deflectors
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999132827 DE19932827A1 (en) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | Water jet cutting assembly for sugar beet works at high speed on an assembly subject to minimum mechanical wear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999132827 DE19932827A1 (en) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | Water jet cutting assembly for sugar beet works at high speed on an assembly subject to minimum mechanical wear |
Publications (1)
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ID=7914699
Family Applications (1)
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DE1999132827 Withdrawn DE19932827A1 (en) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | Water jet cutting assembly for sugar beet works at high speed on an assembly subject to minimum mechanical wear |
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Date | Code | Title | Description |
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8141 | Disposal/no request for examination |