DE202009017439U1

DE202009017439U1 - Vorschneider- und Lochscheibensystem für Zerkleinerungsmaschinen, insbesondere Fleischwölfe o.dgl.

Info

Publication number: DE202009017439U1
Application number: DE200920017439
Authority: DE
Original assignee: POWER TOOLS GmbH
Current assignee: POWER TOOLS GmbH
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2010-03-18
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: EP2338602A3; EP2338602B1; ES2666461T3; EP2338602A2; DK2338602T3

Abstract

Vorschneider- und Lochscheibensystem für Schneidsätze in Zerkleinerungsmaschinen, insbesondere Fleischwölfen zur Zerkleinerung von Rohstoffen tierischen Ursprungs, wie Fleisch, Bindegewebe etc. als Grundlage für die Produktion von Fleisch- und Wurstwaren oder dgl., nachfolgend Vorschneider- und Lochscheibensystem für Schneidsätze genannt, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussöffnungen (1) des Vorschneiders an der Eingangsseite eine Einzugszone (2) für den Rohstoff aufweisen und die Öffnungen umfänglich mit in Förderrichtung verlaufenden Schneiden (3) bildenden Messerzonen (4) versehen sind.

Description

Die Neuerung betrifft Vorschneider und Lochscheiben mit ausgeprägten integrierten Schneiden in Förderrichtung.
Zum Zerkleinern von Rohstoffen, vorrangig Fleisch, kommen häufig nach dem Wolfprinzip arbeitende Maschinen zum Einsatz.
Bei Fleischwölfen wird das zu zerkleinernde Material von einer Transportschnecke in einen mehrteiligen Schneidsatz gefördert, in dem je nach gewünschtem Zerkleinerungsgrad Vorschneider, Kreuzmesser und Lochscheiben in diversen Kombinationen angeordnet sind. Bekannt sind Vorschneider und Lochscheiben, bei denen durch die Fertigungsform oder Art der Öffnungen Konturen existieren, die den Rohstoff beim Durchdringen dieser Öffnung im Kontaktbereich anreißen, jedoch nicht einschneiden können, da keine wirklichen Schneidformen existieren, die auf die Rohstoffeigenschaften abgestimmt sind.
Bei diesen bekannten Vorschneidern und Lochscheiben wird beim Durchfließen durch die Öffnungen jedoch keine Destrukturierung des inneren Faseraufverlaufes und der stofflichen Festigkeit angestrebt.
Sie dienen vorrangig an der Scheibenoberfläche mit der Austrittskante als Gegenschneide zum umlaufenden Messer bei einem fünfteiligen Schneidsatz.
Die mittlere Groblochscheibe einschließlich der Messer hat so die Aufgabe der Destrukturierung des inneren Stoffnetzwerkes.
Es soll mit diesen Konturenausführungen lediglich eine Halbierung des Rohstoffes in der Schneidöffnung zum Zeitpunkt des Messereingriffes erreicht werden.
Das bezeichnet man auch als Stufen-Destrukturierung über mehrere Schneidebenen.
Der übliche Schneidsatzaufbau bleibt erhalten und es treten somit keine Leistungsvorteile ein.
Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Anzahl der Werkzeuge eines Schneidsatzes zu reduzieren und eine Zwischenzerkleinerung des Rohstoffes durch andere Zerkleinerungsstufen zu vermeiden.
Gleichzeitig soll die Leistungsfähigkeit des Schneidsystems soweit gesteigert werden, wie sie sonst üblicherweise nur mit mindestens zwei zusätzlichen Schneidelementen erreichbar ist. Damit wird die Effektivität des Schneidvorganges positiv beeinflusst und gleichzeitig die Qualität des Endproduktes verbessert.
Bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Zerkleinerung von Rohstoffen tierischen Ursprungs, wie Fleisch, Bindegewebe etc. als Grundlage für die Produktion von Fleisch- und Wurstwaren oder dergleichen.
Es ist das Ziel der Erfindung, mit definierten und integrierten Schneiden im Schneidsatzteil Vorschneider oder Lochscheibe, aber auch der Mittellochscheibe während des Durchfließens des Rohstoffes einen Schneideffekt zu unterstützen, der die Festigkeit der inneren Gewebestruktur soweit aufhebt, dass der Grad der Zwischenzerkleinerung umgangen wird, wie er sonst nur bei fünfteiligen Schneidsätzen möglich ist.
Das Zerstören des inneren Spannungssystems im gewachsenen Rohstoff hebt die Stabilität des Formwiderstandes auf und erzeugt eine weiche Stoffverformbarkeit als Voraussetzung für das schnellere Eindringen in die Öffnungen.
Neuerungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass durch die Ausgestaltung der Öffnungen der Rohstoff beim Durchfluss durch das Vorschneider- und Lochscheibensystem bereits soweit eingeschnitten wird, dass innere Stoffverpflechtungen kollagener Elemente und die Fähigkeit der Spannungsaufnahme zerstört werden und dieser so der höheren Abfließfähigkeit eines zerkleinerten Rohstoffes nach der Mittellochscheibe entspricht.
Der Hauptgrund für das geschwindigkeitsabhängige Eindringverhalten des zu schneidenden Materials ist eine gewachsene innere Festigkeit durch kollagene Strukturen, die vor allem einen Widerstand beim Eindringen in kleine Bohrungen der Endlochscheibe eines Schneidsatzes erzeugen.
Ursache ist der strukturelle Aufbau des Rohstoffes.
Der Rohstoff Fleisch ist ein sehr inhomogen aufgebautes Mehrschichtenmaterial aus Muskelfasern, Fettgewebe und hochfesten Kollagenen zur Ummantelung der Muskelgruppen und Sehnen.
In dieser Kombination von stofflichen Elementen können im stückigen Zustand maximale äußere Kräfte durch innere Verspannung aufgenommen werden.
Im Verbund ist dieses Material bis zum einhundertfachen belastbarer als das reine Muskelfleisch.
In kompakter und stückiger Form wirkt die hochfeste und räumliche Vernetzung der kollagenen Anteile und Sehnen mit den Muskelfasern gegen Verformung und äußere Zerstörungskräfte infolge Druck und Schub mit Verfestigung des gesamten Fleischteiles.
Will man Fleischteile möglichst schonend zerkleinern, muss das räumliche Festigkeits- und Spannungssystem stufenweise zerstört werden.
Das geschieht üblicherweise in vielteiligen Schneidsatzkombinationen, in denen während des Durchfließens zunehmend das innere stoffliche Haltesystem durch Schneidvorgänge zerstört wird und die kleineren Rohstoffteile deshalb ihre Fähigkeit einer Gegenkraftwirkung auf äußere Kräfte vermindern und somit auch immer schneller in kleinere Bohrungen eindringen können.
Eine optimal wirksame Zerkleinerung ist nur bei allseitig tief schneidendem, nach Möglichkeit auch übergreifendem Eingriff in das Raumvolumen des Fleischteiles möglich.
Diese Aufgabe ist lösbar, wenn man die Fähigkeit der Fleischteile zu einer Reduzierung ihres Volumens durch stoffliche Kompression bis zu 30% mit innerem Spannungsaufbau und allseitig wirksamer tiefeingreifender Schneidarbeit verbindet.
Um das zu erreichen, werden die Durchflussöffnungen (1) des Vorschneiders oder der Lochscheibe im Bereich der Einzugszone (2) konisch oder konisch tiefer liegend so gestaltet, dass dann im Bereich der Messerzone (4) die Verdichtung des zu schneidenden Materials vollzogen ist.
Die Seitenwandflächen der Durchflussöffnungen (1) sind mit scharfen Messerelementen (3) ausgestattet, die beim Durchschieben des Rohstoffes von allen Seiten in den Rohstoff eindringen und diesen einschneiden.
Somit wird das innere Festigkeitsnetzwerk der Stoffmatrix in großen Teilen zerstört.
Da der zu schneidende Rohstoff sehr elastische Eigenschaften besitzt, sind bestimmte Schneidelängen erforderlich um das Einschneiden auf möglichst große Tiefe zu sichern.
Danach definiert sich die Lösung am Beispiel einer Durchflussöffnung (1) aus der Einzugszone (2), einem Raum der Volumenaufnahme mit Konizität oder tiefer liegende Konizität zur Stoffverdichtung um ca. 10 bis 30% und aus der Messerzone (4), dem Raum, in dem sich allseitig eine Vielzahl von Schneiden (3) befinden, deren Winkel rohstoffbezogen zwischen 8 bis 20 Grad ausgeführt sind.
Die Einschnitttiefe wird durch die Abmessungen der integrierten Messerschneiden bestimmt. Die Schneidenlänge ergibt sich aus der Gesamtlänge der Durchflussöffnung, also der jeweiligen Dicke des Vorschneiders oder der Lochscheibe.
Dabei stehen die wirksame Messerlänge, also die Länge der Messerzone und die Länge der Einzugszone im Verhältnis von ca. 70:30 bis 80:20.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Zeichnungen und den Beschreibungen zur Wirkungsweise, bzw. zum Ausführungsbeispiel, das nachfolgend als Vorschneider dargestellt ist.
Die Zeichnungen zeigen:
1: die Prinzipdarstellung eines Vorschneidersystems mit integrierten Schneiden
2: eine Schnittdarstellung des Vorschneidersystems
3: die Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsvariante

1: Durchflussöffnungen
2: Einzugszone
3: Messerschneiden
4: Messerzone

Claims

Vorschneider- und Lochscheibensystem für Schneidsätze in Zerkleinerungsmaschinen, insbesondere Fleischwölfen zur Zerkleinerung von Rohstoffen tierischen Ursprungs, wie Fleisch, Bindegewebe etc. als Grundlage für die Produktion von Fleisch- und Wurstwaren oder dgl., nachfolgend Vorschneider- und Lochscheibensystem für Schneidsätze genannt, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussöffnungen (1) des Vorschneiders an der Eingangsseite eine Einzugszone (2) für den Rohstoff aufweisen und die Öffnungen umfänglich mit in Förderrichtung verlaufenden Schneiden (3) bildenden Messerzonen (4) versehen sind.
Vorschneider- und Lochscheibensystem für Schneidsätze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Durchflussöffnungen (1) von Lochscheiben in Abhängigkeit von der Baugröße mit Einzugszonen (2) und Messerzonen (4) gestaltet sein können.
Vorschneider- und Lochscheibensystem für Schneidsätze nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzugszone (2) konisch gestaltet ist und auch tiefer liegen kann, sowie die Messerzone (4) einen Drall aufweisen kann.
Vorschneider- und Lochscheibensystem für Schneidsätze nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzugszone (2) zur Messerdurchflusszone (4) eine Rohstoffverdichtung von 10 bis 30% ermöglichen kann und so die Schneidbedingung für den Rohstoff darstellt.
Vorschneider- und Lochscheibensystem für Schneidsätze nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmlänge der Messerzone (4) im Verhältnis zur Einzugszone (2) mindestens um den Faktor 3 größer ist.
Vorschneider- und Lochscheibensystem für Schneidsätze nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerschneiden (3) in die Konturform des Werkzeuggrundkörpers integriert sind.
Vorschneider- und Lochscheibensystem für Schneidsätze nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Messerschneiden (3) in Abhängigkeit von Baugröße und Gestalt der Durchflussöffnung (1) 10 bis zu 30% des freien Durchflussquerschnitts ausmacht.
Vorschneider- und Lochscheibensystem für Schneidsätze nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerschneiden (3) mit einer harten und verschleißarmen Oberflächenbeschichtung versehen sein können.