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Die Erfindung betrifft eine Trennmaschine zur Trennung von Produkten weicher und härterer Konsistenz, mit einer um ihre Achse drehbar antreibbaren Trommel, deren Mantelfläche eine Vielzahl von Löchern aufweist, und mit einer Presseinrichtung, welche mittels eines Presselementes das zu trennende Produkt gegen die Mantelfläche der Trommel presst, so dass Produktanteile weicher Konsistenz die Trommel passieren.
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Gattungsgemäße Trennmaschinen werden oftmals eingesetzt, bei welchen das Presselement als Endlosband ausgeführt wird, welches die Trommel teilweise umgibt, so dass das zu trennende Produkt in den Spalt zwischen Trommel und Endlosband eingeführt wird.
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Gattungsgemäße Trennmaschinen haben sich prinzipiell bewährt. Dennoch besteht im Hinblick auf heutige Anwendungen Verbesserungsbedarf. So besteht das Bestreben, den Durchsatz der Trennmaschinen zu erhöhen, wozu Trennmaschinen mit höherer Leistung und/oder höherer Betriebsgeschwindigkeit des Presselementes betrieben werden können, z. B. höherer Rotationsgeschwindigkeit des Presselementes bzw. höherer Bandgeschwindigkeit eines als Presselement eingesetzten Endlosbandes. Ein höherer Durchsatz, beispielsweise durch höhere Betriebsgeschwindigkeit der Presseinrichtungen, führt jedoch zu einer schnelleren Abnutzung des Endlosbandes, was zur Folge haben kann, dass sich das zu trennende Produkt verstärkt vor der Trommel ansammelt, insbesondere dann, wenn auch größere Stücke des zu trennenden Produktes vorliegen. Diese unerwünschten Produktansammlungen führen zu einer Ausbauchung des Endlosbandes, was zu einem ungleichmäßigen Lauf desselben führt und gegebenenfalls eine Abschaltung der Trennmaschine notwendig machen kann. Dies belastet zudem die Lager der Antriebs-, Umlenk- und Führungseinrichtungen des Anpressbandes, welche oftmals als Walzen oder Rollen ausgebildet sind, über welche das Endlosband geführt wird oder welche das Endlosband unterstützen. Weiterhin können derartige Produktansammlungen zu einem unerwünschten Schlupf des Bandes gegenüber dem zu trennenden Produkt und/oder dem Antriebselement führen.
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Weiterhin können derartige unregelmäßige Bewegungen des Endlosbandes zu einem Abbremsen desselben führen, was einerseits nachteilig im Hinblick auf den Durchsatz durch die Trennmaschine ist, zum anderen aber Reibungswärme erzeugt und damit zu einem erhöhten Energieverbrauch aber auch einem unerwünschten Energieeintrag in das zu trennende Produktes führt, welches zumeist ein Lebensmittelprodukt darstellt.
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Derartige Probleme sind nicht nur auf Trennmaschinen mit einem Anpressband als Presselement beschränkt, sondern können gegebenenfalls in gewissem Umfang auch auftreten, z. B. wenn das Presselement als Presskopf ausgebildet ist, welcher innerhalb der Trommel angeordnet ist und relativ zu der Trommel rotiert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trennmaschine zu schaffen, welche die oben genannten Probleme löst, insbesondere zu einer höheren Lebensdauer der Maschine und des Presselementes führt und eine gleichmäßigere Durchführung des Trennvorganges ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Trennmaschine nach Anspruch 1 gelöst, bei welcher erfindungsgemäß eine Kühleinrichtung zur Kühlung der Presseinrichtung, insbesondere des Presselementes, vorgesehen ist. Es wurde überraschenderweise festgestellt, dass hierdurch ein wesentlich gleichmäßigerer Betrieb der Trennmaschine resultiert, insbesondere dann, wenn das Presselement elastisch deformierbar ausgebildet ist, im speziellen in Form eines elastischen Endlosbandes, aber nicht nur hierauf beschränkt. Weiterhin wird überraschenderweise die Lebensdauer des Presselementes bzw. Endlosbandes in Hinblick auf ein Nachlassens der Steifigkeit und/oder Festigkeit desselben im Betrieb wesentlich erhöht. So wurde im Rahmen der Erfindung festgestellt, dass das Ausbauchen des Bandes auf ein Nachlassen der Steifigkeit und/oder Festigkeit desselben zurückzuführen ist, wobei durch die Kühlung des Bandes dessen Steifigkeit und/oder Festigkeit erhöht wird, so dass ein Ausbauchen des Bandes mit Produktansammlung vor der Trommel (Taschenbildung) im Wesentlichen verhindert wird. Eine Ermüdung des Bandes mit Festigkeitsabnahme wird wesentlich hinausgezögert. Dies führt zudem zu einer gleichmäßigeren Durchführung des Trennvorganges und damit Verlängerung der Produktionszyklen und Verringerung der Wartungsintervalle der Maschine. Betriebsstörungen beim Betrieb der Trennmaschine werden deutlich vermindert und die Standzeit des Bandes wesentlich erhöht. Dies führt dann auch zu einer gleichmäßigeren Belastung der einzelnen Bauelemente der Trennmaschine, welche unmittelbar an dem Presselement angreifen, wie Antriebselement, Spannelement, Umlenkrollen, seitliche Bandführung, Stützelemente usw., so dass auch die Lebensdauer der Trennmaschine insgesamt erhöht wird.
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Weiterhin wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene Kühleinrichtung das der Trommel und/oder der Presseinrichtung zugeführte zu trennende Produkt gekühlt, wenn es in den Arbeitsbereich der Trennmaschine einläuft, beispielsweise in einen Spalt zwischen Presseinrichtung und Trommel, welcher sich in Produktionsrichtung verjüngen kann. Hierdurch wird dieses vorkonditioniert. Temperaturunterschiede des Presselementes und damit auch des zu trennenden Produktes bei verschiedenen Betriebsbedingungen der Trennmaschine werden deutlich begrenzt oder vermieden, wobei die Betriebstemperatur des Presselementes einen Einfluss auf die Temperatur des zu trennenden Produktes hat, insbesondere auf die Teile weicherer Konsistenz desselben. Temperaturschwankungen des abzutrennenden weichen Produktes können begrenzt und damit höhere Hygienestandards eingehalten werden, insbesondere in Hinblick auf Vermeidung bakteriologischer Vermehrung. Wie im Rahmen der Erfindung festgestellt wurde, ist dies wesentlich auch dadurch bedingt, dass eine nachlassende Steifigkeit und/oder Festigkeit des Bandes zu einer Taschenbildung und damit zu erhöhter Reibung zwischen Produkt und Presselement und erhöhtem Energieeintrag in das Produkt führt, sowie unabhängig hiervon auch zu einem erhöhten Schlupf des Bandes gegenüber dem zu trennenden Produkt und gegebenenfalls auch der Antriebswalze. Taschenbildung und Schlupf können hierbei zeitlich unregelmäßig auftreten, auch in ihrem Ausmaß. Insbesondere diese Taschenbildung und ein unerwünschter Schlupf können durch die erfindungsgemäße Maßnahme gerade vermieden werden, was zu einem deutlich regelmäßigeren Bandlauf mit deutlich reduzierten Beschleunigungen und Abbremsungen des Bandes führt. Dies ist somit zu unterscheiden von einer unmittelbaren Zuführung eines gekühlten zu trennenden Produktes zu der Trennmaschine, was dann zu einem erschwerten Einziehen und Passieren des Produktes durch die Trommel führen würde.
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Weiterhin wird festgestellt, dass der Trennvorgang durch die erfindungsgemäße Maßnahme gleichmäßiger durchgeführt werden kann, da das zu trennende Produkt mit einer gleichmäßigeren Temperatur der Presseinrichtung bzw. der Trommel zugeführt wird. Hierdurch wird vermieden, dass z. B. in Abhängigkeit von den zu trennenden Produkten (z. B. bei Chargen unterschiedlicher Eigenschaften wie Stückgröße des zu trennenden Produktes) und/oder den Betriebsbedingungen der Trennmaschine, z. B. Produktionsgeschwindigkeiten, das zu trennende Produkt in dem Wirkbereich der Presseinrichtung unterschiedliche Temperaturen annehmen kann, beispielsweise in Zeitbereichen stärkerer und geringerer Taschenbildung. So wird beispielsweise ein „Schmieren” von Produkten mit höherem Wasser- und/oder insbesondere Fettgehalt, beispielsweise von Käse, Fleisch mit Fettanteilen usw., wirksam unterbunden, was mit Separationen von Fett- und/oder Wasseranteilen und damit unerwünschten Verschmutzungen und Ablagerungen in der Trennmaschine einhergehen kann. Die erfindungsgemäße Trennmaschine kann daher mit verlängerten Wartungsintervallen gefahren werden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Als ganz besonders vorteilhaft hat sich die erfindungsgemäße Maßnahme, eine Presseinrichtung, insbesondere Presselement, mit Kühleinrichtung vorzusehen, herausgestellt, wenn das Presselement ein elastisches Endlosband ist bzw. ein Endlosband mit zumindest einer elastischen Oberfläche. Das Endlosband wird umlaufend in der Trennmaschine geführt. Das Endlosband kann die Trommel teilumfänglich umgeben, d. h. bogenförmig um die Trommel herum geführt sein. Es hat sich herausgestellt, dass dann durch die erfindungsgemäße Maßnahme überraschenderweise die Lebensdauer des Presselementes und damit der Presseinrichtung insgesamt wesentlich erhöht werden kann. Dies gilt beispielsweise auch dann, wenn das Endlosband bereits durch eine Bandkette unterstützt wird, welche sich vorzugsweise über die gesamte Breite des Bandes erstreckt, wobei die einzelnen Kettenglieder aus einem Metall oder einem anderen geeigneten Werkstoff wie z. B. Kunststoff bestehen können. Im Gegensatz zu der Kette sind bei dem Endlosband die einzelnen Bandabschnitte (z. B. in Größenordnung der Kettenglieder) deformierbar und auch nicht gelenkig sondern materialschlüssig durchgehend verbunden. Auch bei zusätzlicher Anordnung einer Unterstützungskette unterliegt das elastische Endlosband Deformationen und auch Belastungen in Bandlängsrichtung, die erfindungsgemäß verringert werden. Durch die erfindungsgemäße Kühlung, welche die Festigkeit/Steifigkeit des Bandes erhöht, kann jedoch auch oftmals auch auf eine derartige unterstützende Gliederkette verzichtet werden, so dass eine sehr aufwendige Reinigung oder Demontage der Kette zu Wartungszwecken nicht erforderlich ist.
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Das Endlosband kann aus einem deformierbaren Material, insbesondere einem elastisch deformierbaren Material, ausgebildet sein, einschließlich einem Verbundmaterial, welches Lagen unterschiedlicher Festigkeit, z. B. Zug- und/oder Reißfestigkeit, aufweisen kann. Die Oberfläche oder oberflächennahe Schichten des Bandes oder das Band insgesamt kann aus einem Kunststoffmaterial bestehen, z. B. einem Polyurethanmaterial oder einem natürlichen oder synthetischen Kautschuk. Die trommelseitige Oberfläche des Bandes ist vorzugsweise jeweils eine durchgehende Oberfläche, durch die während des Trennvorganges kein Produkt weicher Konsistenz durchdringen kann und/oder die kontinuierlich mit dem deformierbaren (insbesondere elastisch deformierbaren) Material bedeckt ist.
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Die Lebensdauer bzw. Standzeit des deformierbaren Anpressbandes wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahme wesentlich erhöht und damit auch die Standzeit des Presselementes und der Trennmaschine insgesamt. Der erfindungsgemäße Vorteil wird darauf zurückgeführt, dass durch die Kühlung des Anpressbandes während des Betriebes der Trennmaschine, insbesondere im mittleren oder höheren Lastbereich des Trennmaschine, dieses eine höhere Steifigkeit bzw. Festigkeit aufweist, gegenüber einem ungekühlten Band. Eine unerwünschte Taschenbildung im Anpressbereich des Bandes gegen die Trommel aufgrund von Ansammlungen des zu trennenden Produktes zwischen Anpressband und Trommel wird erst nach deutlich längeren Betriebszeiten ausgebildet. Die oben beschriebenen Vorteile ergeben sich dann insbesondere bei dieser Ausbildungsform.
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Das Endlosband kann mit einer Bandgeschwindigkeit von 5 m/min. bis 150 m/min. umlaufend bewegt werden, beispielsweise mit einer Bandgeschwindigkeit von 5 bis 100 m/min. oder von 10 bis 70 m/min.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Presselement als Endlosband ausgebildet, vorzugsweise als elastisch deformierbares Band, welches die Trommel teilweise umschließt, wobei das Band mittels mindestens einer Andruckeinrichtung an die Trommel andrückbar ist. Die Andruckeinrichtung kann beispielsweise als Andruckwalze ausgebildet sein, welche auf der der Trommel gegenüber liegenden Seite des Bandes angeordnet ist. Die Andruckeinrichtung bzw. Andruckwalze ist somit vorzugsweise der Trommel unmittelbar gegenüberliegend angeordnet. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Anpresseinrichtung, insbesondere in Form einer der Siebtrommel gegenüber liegenden Anpresswalze, mit einer Kühleinrichtung versehen (Variante 1).
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Alternativ oder zusätzlich zu der oben beschriebenen Variante 1 kann gemäß Variante 2 das Endlosband durch mindestens ein Antriebselement angetrieben werden, wobei erfindungsgemäß das Antriebselement mit einer Kühleinrichtung versehen sein kann, um durch eine Kühlung des Antriebselementes das Endlosband zu kühlen. Besonders bevorzugt umfasst die Andruckeinrichtung zugleich das Antriebselement für das Endlosband, beispielsweise ist die Andruckwalze, um welche das Band geführt wird, zugleich Antriebswalze für das Endlosband.
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Alternativ oder zusätzlich zu den beiden oben genannten Varianten 1 und 2 kann gemäß Variante 3 das Endlosband um mindestens eine Umlenkeinrichtung geführt sein, wobei erfindungsgemäß die Umlenkeinrichtung mit einer Kühleinrichtung versehen ist, so dass durch Kühlung der Umlenkeinrichtung das Endlosband gekühlt werden kann. Die gekühlte Umlenkeinrichtung kann beispielsweise mindestens eine oder mehrere Umlenkelemente, z. B. Umlenkwalzen, aufweisen, wobei eine, mehrere oder sämtliche der Umlenkelemente mit einer Kühleinrichtung versehen sein können. Insbesondere kann die Umlenkeinrichtung zugleich eine Spanneinrichtung sein, beispielsweise in Form einer Spannwalze, durch welche das Anpressband gespannt werden kann, um das zu trennende Produkt in dem Spalt zwischen dem Band und der Siebtrommel gegen die Siebtrommel zu drücken.
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Vorzugsweise liegt mindestens ein Kühlelement wärmeableitend an dem Presselement an, wobei das Presselement als Endlosband und das Kühlelement besonders bevorzugt als Rolle ausgebildet sein kann. Allgemein kann das Kühlelement während Durchführung des Trennverfahrens eine an dem Endlosband wärmeübertragend anliegende Kühlfläche aufweisen, welche vorzugsweise flächig oder ggf. auch nur linieförmig an dem Presselement anliegt. Vorzugsweise ist das Kühlelement bewegbar, z. B. drehbar, ausgeführt, vorzugsweise derart, dass das Presselement nicht-schleifend gegenüber dem Kühlelement bewegt wird, z. B. indem beide Bauteile gegensinnig zueinander rotieren.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Presselement als Endlosband ausgebildet, vorzugsweise als elastisch deformierbares Band, welches die Trommel teilweise umschließt. Das Band wird vorzugsweise mittels mindestens einer Andruckeinrichtung an die Trommel angedrückt bzw. ist an diese andrückbar (unter Berücksichtigung, dass die die Trommel nicht passierenden, härteren Bestandteile des zu trennenden Produktes in dem Spalt zwischen Band und Trommel den Spalt verlassen). Die Andruckeinrichtung kann beispielsweise als Andruckwalze ausgebildet sein, welche auf der der Trommel gegenüber liegenden Seite des Bandes angeordnet ist. Die Andruckeinrichtung bzw. Andruckwalze ist somit vorzugsweise der Trommel unmittelbar gegenüberliegend angeordnet. Das Band kann um die Anpresswalze umgelenkt sein, insbesondere derart, dass die Anpresswalze kann einen der beiden Endbereiche des Bandumlaufes definiert, die Anpresswalze kann gegebenenfalls auch zwischen den beiden Endbereichen des Bandumlaufes angeordnet sein.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Anpresseinrichtung, insbesondere in Form einer der Siebtrommel gegenüber liegenden Anpresswalze, mit einer Kühleinrichtung zur Kühlung des Presselementes bzw. Anpressbandes versehen (Variante 1).
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Alternativ oder zusätzlich zu Variante 1 kann gemäß Variante 2 das Presselement bzw. Endlosband durch mindestens ein Antriebselement angetrieben werden, wobei erfindungsgemäß das Antriebselement mit einer Kühleinrichtung versehen sein kann, um durch eine Kühlung des Antriebselementes das Presselement bzw. Endlosband zu kühlen. Besonders bevorzugt umfasst die Andruckeinrichtung zugleich das Antriebselement für das Presselement bzw. Endlosband, beispielsweise ist die Andruckwalze, um welche das Band geführt wird, zugleich Antriebswalze für das Endlosband.
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Das Endlosband kann um mindestens eine Umlenkeinrichtung geführt sein, welche zwischen den maximal beabstandeten Endbereichen des Bandes, welche eine Richtungsumkehr bewirken, angeordnet sein können.
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Alternativ oder zusätzlich zu den Varianten 1 und 2 kann erfindungsgemäß gemäß Variante 3 mindestens eine Umlenkeinrichtung des Bandes mit einer Kühleinrichtung versehen sein, so dass durch Kühlung der Umlenkeinrichtung das Endlosband gekühlt werden kann. Die gekühlte Umlenkeinrichtung kann beispielsweise mindestens eine oder mehrere Umlenkelemente, z. B. Umlenkwalzen, aufweisen, um welche das Band mit einer Richtungsänderung umgelenkt ist, wobei eine, mehrere oder sämtliche der Umlenkelemente mit einer Kühleinrichtung versehen sein können.
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Insbesondere kann die Umlenkeinrichtung zugleich eine Spanneinrichtung sein, beispielsweise in Form einer Spannwalze, durch welche das Anpressband in Längsrichtung gespannt werden kann, um das zu trennende Produkt in dem Spalt zwischen dem Band und der Siebtrommel gegen die Siebtrommel zu drücken und einem Ausbauchen entgegenzuwirken.
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Allgemein kann die Spanneinrichtung einen Endbereich des Bandumlaufes bilden, um welchen das Band zurückgeführt wird. Das Band wird vorzugsweise um mehr als 90–120°, vorzugsweise um mehr als 150–180°, besonders bevorzugt um mehr als 200–210° um das Spannelement bzw. die Spannwalze herumgeführt. Alternativ oder zusätzlich wird das Band um mehr als 90–120°, vorzugsweise um mehr als 150–180°, besonders bevorzugt um mehr als 200–210° um die Presswalze bzw. das Antriebselement herumgeführt.
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Wenn die umgelenkten Endbereiche des Bandes die Umlenkeinrichtung um mehr als 20–30° oder mehr als 40–50° umschließen, vorzugsweise mehr 60–90° oder mehr als 120–135°, so kann das Umlenkelement erfindungsgemäß mit einer Kühlung zur Kühlung des Presselemente ausgestattet sein.
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Vorzugsweise ist das Kühlelement in der Walze der Bandführung angeordnet, welche den größten Kontaktbereich mit dem Band aufweist, was vorzugsweise die Walze mit dem größten Durchmesser der Bandführung (d. h. die Anordnung der Führungselemente, welche den Bandverlauf definieren) ist. Dies kann eine Walze sein, welche einen lateralen Endbereich des Bandes umlenkt.
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Die Trennmaschine kann eine Spanneinrichtung aufweisen, mittels welcher das Endlosband im Bereich des Spaltes zwischen Band und Siebtrommel, in welchem das zu trennende Produkt durch die Siebtrommel gedrückt wird, gespannt wird. Die Spanneinrichtung kann lageveränderlich sein oder ein lageveränderliches Spannelement aufweisen, um durch dessen Lageveränderung die Spannung des Anpressbandes zu verändern. Die Spanneinrichtung, insbesondere in Form einer Spannwalze, um welche das Endlosband geführt ist, kann einen Endbereich des Bandumlaufes bilden, so dass das Band um die Spanneinrichtung herum zurückgeführt wird, wobei das Band sich zwischen einem ersten und einem zweiten Endbereich erstreckt. Die Spanneinrichtung kann auf der der Presseinrichtung gegenüber liegenden Seite des Endlosbandes angeordnet sein, so dass an einem Ende das Endlosband um die Presswalze und an dem gegenüberliegenden Ende um die Spanneinrichtung bzw. Spannwalze geführt wird. Das Endlosband kann hierbei V- oder U-förmig angeordnet sein, wobei Anpress- und Spanneinrichtung die Endbereiche des Bandumlaufes ausbilden und die Trommel in de Senke des V- bzw.- U-Profils angeordnet ist.
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Die Spanneinrichtung kann das Endlosband mit einer Spannkraft im Bereich von 20 bis 5.000 kg beaufschlagen, beispielsweise mit einer Spannkraft im Bereich von 50 bis 2.500 kg oder 100 bis 1.000 kg.
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Unabhängig von oder zusätzlich zu den Varianten 1 bis 3 kann erfindungsgemäß gemäß Variante 4 die Spanneinrichtung mit einer Kühleinrichtung versehen sein, um mittels dieser die Spanneinrichtung und damit das Anpressband zu kühlen. Die Spanneinrichtung kann allgemein in Form einer Walze oder Umlenkrolle ausgebildet sein. Da die Spanneinrichtung einen relativ großen Anlagebereich mit dem Band aufweist, ist hierdurch eine effektive Kühlung des Bandes möglich.
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Die Trennmaschine kann eine seitliche Führungseinrichtung für das Endlosband aufweisen, beispielsweise in Form von seitlich dem Band angeordneten Leitblechen oder Walzen, welche eine Seitwärtsbewegung des Bandes beschränken und während dem Umlaufen des Endlosbandes zeitweilig oder vorzugsweise permanent an dem Endlosband seitlich anliegen.
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Alternativ oder zusätzlich den Varianten 1 bis 4 kann nach Variante 5 eine seitliche Führungseinrichtung mit einer Kühlung versehen sein, um die Presseinrichtung bzw. Presselement kühlen zu können.
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Alternativ oder zusätzlich zu den obigen Varianten kann nach einer weiteren Variante 6 eine Kühlstrecke mit mindestens einem oder mehreren Kühlelementen vorgesehen sein, durch welche das Endlosband gekühlt wird. Im Bereich dieser Kühlstrecke kann das Endlosband zumindest im Wesentlichen gradlinig ohne Richtungsänderung geführt sein. Die Kühlstrecke kann somit zwischen zwei Umlenkbereichen des Bandes angeordnet sein. Die Kühlstrecke kann ein Kühlelement aufweisen, welches flächig an dem Presselement, z. B. in Form eines Endlosbandes, anliegt.
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Die Trennmaschine kann mindestens eine Stützeinrichtung aufweisen, welche vorzugsweise 1, 2 oder mehrere Stützelemente umfasst, welche das Endlosband unterseitig unterstützen. Die Stützeinrichtung kann in Form einer oder mehrer Stützrollen ausgeführt sein, alternativ oder zusätzlich auch in Form einer Abstützkette wie z. B. Gliederkette, auf welcher das elastisch deformierbare Endlosband aufliegt und welche das Endlosband über einen längeren Bereich unterstützen kann. Die Stützeinrichtung kann jeweils in dem Bereich des Spaltes vorgesehen sein, in welchem das zu trennende Produkt gegen die Lochtrommel gepresst wird, um die Teile weicher Konsistenz des Produktes abzutrennen. Die Stützeinrichtung kann insbesondere in dem in Produktionsrichtung hinteren Bereich des Spaltes zwischen Endlosband und Trommel vorgesehen sein. Die Stützeinrichtung erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Breite des Endlosbandes oder der Trommel.
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Alternativ oder zusätzlich zu den obigen Varianten kann nach einer Variante 7 mindestens eine Stützeinrichtung vorgesehen sein, welche erfindungsgemäß mit einer Kühleinrichtung zur Kühlung des Presselementes bzw. Endlosbandes ausgestattet ist.
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Allgemein kann auch die Lochtrommel mit einer Kühlung ausgestattet sein, auf eine solche kann jedoch gegebenenfalls auch verzichtet werden, wodurch eine Demontage der Lochtrommel für Reinigungs- oder Wartungszwecke erleichtert wird.
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Besonders bevorzugt ist eine Kombination der Alternativen 1 und 3, wonach die Anpresseinrichtung und Spanneinrichtung in Kombination mit einer Kühlung versehen sind, insbesondere, da diese Ausbildung als Walzen einen vergleichsweise großen Durchmesser aufweisen, so dass eine effektive Kühlung des Endlosbandes ermöglicht ist.
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Gegebenenfalls kann zusätzlich zu einer Kühlung der Presseinrichtung und/oder der Spanneinrichtung eine separate Kühlstrecke für das Endlosband vorgesehen sein, durch welche das Endlosband zumindest im Wesentlichen geradlinig durchgeführt wird.
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Besonders bevorzugt ist die Kühleinrichtung derart ausgebildet, dass das Kühlmittel in einem geschlossenen Kreislauf geführt wird. Hierdurch ist zum einen eine effektive Nutzung des Kühlmittels gegeben, zum anderen kommt hierdurch das zu trennende Produkt nicht in Kontakt mit dem Kühlmittel, wodurch auch hohe hygienische Anforderungen eingehalten werden können. Gegebenenfalls kann alternativ oder zusätzlich auch ein offener Kühlkreislauf vorgesehen sein, um verschiedene Elemente der Anpresseinrichtung zu kühlen.
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Das Kühlmittel kann allgemein ein fluides, insbesondere flüssiges, Kühlmittel sein. Die Kühlmitteltemperatur kann ≤ 0 bis –5°C, vorzugsweise ≤ –10 bis –20°C betragen, gegebenenfalls auch ≤ –25 bis –30°C. Die Kühlmitteltemperatur kann im Bereich von 0 bis –50°C liegen, vorzugsweise im Bereich von –5 bis –40°C oder bis –30°C.
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Die Kühleinrichtung kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass ein fluides Kühlmedium einer mit der Presseinrichtung, insbesondere dem Anpressband, in Kontakt stehenden Einrichtung zugeführt wird. Mindestens ein oder mehrere Elemente der Presseinrichtung werden vorzugsweise durch das Kühlmittel unmittelbar gekühlt, insbesondere mit dem Endlosband unmittelbar in Kontakt stehende Walzen oder Bandführungen. Ist die jeweilige Einrichtung als Walze ausgeführt, so kann der Kern der Walze gekühlt werden oder die Walze kann mit Kühlelementen wie z. B. Kühlmittelkanälen ausgestattet sein, welche die Walze radial beabstandet von der Achse durchsetzen, vorzugsweise in einem oberflächennahen Bereich der Walze.
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Vorzugsweise ist die Kühleinrichtung der Trennmaschine derart eingestellt oder einstellbar, dass die Presseinrichtung, insbesondere das Presselement derselben, im Speziellen in Ausbildung als Endlosband, auf eine Temperatur von ≤ 30 bis 40°C gekühlt wird, wodurch die erfindungsgemäßen Wirkungen bereits signifikant erzielt werden. Dies kann sich insbesondere auf die Oberfläche des Presselementes beziehen, welche dem zu trennenden Produkt zugewandt ist und das Produkt durch die Trommel drückt. Insbesondere kann die Temperatur auf ≤ 20 bis 25°C oder ≤ 10 bis 15°C oder gegebenenfalls auch ≤ 3 bis 5°C eingestellt sein oder einstellbar sein, insbesondere auch auf Temperaturen von ≤ 0 bis –5°C oder ≤ –10 bis –15°C. Die genannte Temperatur bezieht sich vorzugsweise jeweils auf die Betriebstemperatur bei laufender Trennmaschine, beispielsweise wenn die Trennmaschine auf mittlerer Last oder auf Maximallast fährt. Die mittlere Last entspricht hierbei der halben Leistungsaufnahme der Trennmaschine in Relation zu der Maximallast, mit welcher die Trennmaschine bei Dauerbetrieb bestimmungsgemäß laufen kann. Dauerbetrieb kann vorliegen, wenn die Trennmaschine kontinuierlich mit zumindest gleicher Last für ≥ 0,5–1 Stunde oder ≥ 3–6 Stunden betrieben wird, insbesondere auch ≥ 10–16 Stunden. Bei einer derartigen Zeitdauer befindet sich das System im thermischen Gleichgewicht.
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Für viele Anwendungsfälle hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Kühleinrichtung derart eingestellt ist oder einstellbar ist, dass sich das Presselement bzw. die Oberfläche desselben bei Dauerlast der Trennmaschine auf eine Temperatur von –20 bis 20°C oder –15 bis 15°C, vorzugsweise –10 bis 20°C oder –10 bis 10°C, besonders bevorzugt im Bereich von –5 bis 5°C gekühlt wird. Zum einen wird hierdurch eine signifikante Verbesserung der Festigkeit eines elastisch deformierbaren Bandes als Presselement festgestellt, zum anderen können hohe hygienische Anforderungen eingehalten werden, wobei ferner das abzutrennende Produkt weicher Konsistenz nicht aufgrund zu hoher Temperaturerniedrigung eine zu feste Konsistenz erhält.
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Weiterhin wird bevorzugt die Kühleinrichtung derart eingestellt oder ist derart einstellbar, dass keine Anhaftungen des zu trennenden Produktes an der Presseinrichtung bzw. dem Presselement beim Betrieb der Trennmaschine gebildet werden. Dies kann insbesondere bei mittlerer oder maximaler Kühlleistung der Kühleinrichtung gelten. Zu niedrige Temperaturen, bei welchen somit sozusagen das zu trennende Produkt an dem Presselement anfriert, werden hierdurch vermieden. Zugleich wird hierdurch eine optimale Hygiene eingehalten, insbesondere in Bezug auf unerwünschte Vermehrung von Bakterien, und eine maximale Festigkeit des Presselementes mit deformierbarer oder elastisch deformierbarer Oberfläche, welche mit dem zu trennenden Produkt in Berührung kommt, geschaffen. Auch hier bezieht sich die Temperatur auf einen Betrieb der Trennmaschine, vorzugsweise auf Dauerlast, wie oben beschrieben. Die Oberflächentemperatur des Presselementes kann hierbei mittels der Kühleinrichtung auf Temperaturen im Bereich von bis zu –10°C oder bis zu –5 bis –3°C oder –2 bis 0°C gehalten werden (in dem Sinne, dass niedrigere Temperaturen vermieden werden), oder derart, dass die Temperatur +5 oder +3°C nicht unterschreitet.
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Die oben genannten Temperaturangaben können sich jeweils auf einen Betrieb der Trennmaschine beziehen, insbesondere bei mittlerer Last oder Maximallast, jeweils auch in Bezug auf die oben angegeben Zeiten von ≥ 0,5–1 Stunde oder ≥ 2–3 Stunden, ggf. ≥ 4–6 Stunden.
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Weiterhin kann die Kühleinrichtung derart eingestellt oder einstellbar sein, dass das zu trennende Produkt (bzw. der Anteil weicher Konsistenz desselben) nach Passieren der Trommel zumindest im Wesentlichen die gleiche Temperatur aufweist, wie vor Zuführung zu der Presseinrichtung bzw. bei Zuführung zu der Trennmaschine, was jeweils an dem Einlauf in die Presseinrichtung bzw. dem Einlauf in die Trennmaschine bestimmt werden kann. „Im Wesentlichen die gleiche Temperatur” kann gegebenenfalls auch bedingen, dass die Temperatur des Produktanteils weicher Konsistenz nach Passieren der Trommel niedriger sein kann als die Temperatur des zu trennenden Produktes beim Einlauf in die Presseinrichtung bzw. in die Trennmaschine. Beispielsweise kann ein Temperaturunterschied von ≤ 10–15°C, ≤ 5–7.5°C oder ≤ 2–3°C zwischen den beiden vorliegen, ggf. auch ≤ 0,5–1°C. Hierdurch können bei Durchführung des Trennverfahrens besonders hohe hygienische Anforderungen erfüllt werden.
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Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform kann eine Temperaturregelungseinrichtung zur Regelung der Temperatur des Presselementes vorgesehen sein, mittels welcher das zu trennende Produkt bzw. der abzutrennende Produktanteil weicher Konsistenz zumindest im Wesentlichen auf einer vorgegebenen Solltemperatur gehalten werden. Bei Schwankungen von Prozessparametern wie z. B. unterschiedlicher Last der Trennmaschine, unterschiedlichen Produktdurchsatzes und/oder Variation der Beschaffenheit des zu trennenden Produktes (beispielsweise in Bezug auf die Stückgröße), können konstante hygienische Bedingungen eingehalten werden. Ferner kann hierdurch auch die Stillstandzeit der Maschine minimiert werden, da beispielsweise durch Einhaltung eines Sollwertbereiches der Temperatur sichergestellt werden kann, dass unerwünschte Separierungen des zu trennenden Produktes, beispielsweise Separierung einer wässrigen Phase oder Fettphase, vermieden werden. Verunreinigungen der Trennmaschine, welche zu Stillstandzeiten zur Reinigung der Trennmaschine führen würden, können hierdurch vermindert werden. Zugleich wird durch die konstante Temperaturführung ein deformierbares Presselement, insbesondere elastisch deformierbares Presselement, genau definierten Belastungen ausgesetzt, so dass die Lebensdauer des Presselementes genauer bestimmbar ist. Vorzugsweise wird die Kühleinrichtung derart geregelt, dass die Erwärmung des Produktes innerhalb der Trennmaschine bzw. des abzutrennenden Produktanteils weicher Konsistenz um maximal ±5 bis 10°C, vorzugsweise ±2 bis 3°C, besonders bevorzugt ±0,5 bis 1°C von einem vorgegebenen Sollwert abweicht. Dies kann sich jeweils auch auf die Temperatur der Presselementoberfläche (auf der dem zu trennenden Produkt zugewandten Seite) beziehen.
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Zur Einhaltung der Solltemperatur oder der genannten Temperaturunterschiede kann eine entsprechende Steuerung oder Regelung vorgesehen sein, wobei Temperatursensoren zur Erfassung der Temperaturen der jeweiligen Größen an geeigneten Stellen vorgesehen sein können. Insbesondere kann die Temperaturerfassung an der Oberfläche des Presselementes erfolgen, beispielsweise durch einen die Presselementoberfläche kontaktierenden Temperatursensor oder an den Bauteilen, welche unmittelbar an dem Endlosband anliegen, wie die Anpresswalze, Spannwalze, Umlenkwalze usw.. Gegebenenfalls kann auch die Temperatur der Lochtrommel, durch welche die Produktanteile weicher Konsistenz passieren, mittels eines Temperatursensors überwacht werden. Es kann z. B. eine Temperatursteuerung/-regelung des jeweiligen Bauteils erfolgen. Im einfachsten Fall kann auch eine Temperatursteuerung/-regelung des Kühlmittels selber erfolgen, z. B. auf eine vorgegebene konstante Temperatur. Alternativ oder zusätzlich kann die Temperatur des Produktanteils weicher Konsistenz, welcher die Trommel passiert hat, gemessen und geregelt werden, beispielsweise durch einen Temperatursensor, welcher in das zu trennende Produkt weicher Konsistenz hineinragt. Gegebenenfalls kann auch die Temperatur eines Referenzelementes, welches in wärmeleitendem Kontakt mit dem Presselement steht zur Überprüfung des Sollwertes herangezogen werden, der Kontakt ist hierbei vorzugsweise ein Körper-Körper-Kontakt. Beispielsweise kann hierzu die Oberfläche eines Elementes der Presseinrichtung bestimmt und geregelt werden, welches mit dem Presselement in Körper-Körper-Kontakt steht, z. B. dem Antriebselement, Spannelement, einem Umlenkelement und/oder Stützelement des Presselementes.
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Weiterhin kann die Trennmaschine mit einer Alarmeinrichtung ausgestattet sein, welche eine Abweichung (Über- und/oder Unterschreitung) der gemessenen Temperatur des Elementes, welches zur Temperaturüberwachung des zu trennenden Produktes und/oder des abzutrennenden Anteils weicher Konsistenz herangezogen wird, anzeigt, z. B. auch eine Abweichung der Solltemperatur des Presselementes. Bei Über- oder Unterschreitung der Solltemperatur bzw. des Solltemperaturbereiches wird eine Alarmfunktion ausgelöst, beispielsweise eine optische und/oder akustische Alarmfunktion, ggf. auch eine Abschaltung der Trennmaschine.
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Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Kühleinrichtung bzw. die dieser zugeordnete Kältemittelerzeugungseinrichtung eine Kühlleistung von mindestens 0,1 bis 0,2 kW aufweist, vorzugsweise eine Kühlleistung von ≥ 0,3 bis 0,5 kW oder ≥ 0,75 bis 1 kW. Die Kühlleistung kann beispielsweise bis 4 kW oder bis 6 oder bis 8 kW betragen, beispielsweise auch bis 10–15 kW oder bis 20–25 kW oder darüber hinaus.
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Werden mehrere Elemente der Trennmaschine gekühlt, so können diese an getrennte Kühlkreisläufe oder vorzugsweise an demselben Kühlkreislauf angeschlossen sein. Die einzelnen oder der eine Kühlkreisläufe/Kühlkreislauf können an einer Kältemittelerzeugungseinrichtung angeschlossen sein.
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Die Kühlung der Presseinrichtung bzw. des Presselementes kann an einem internen Kühlkreislauf der Trennmaschine angeschlossen sein, welcher gegebenenfalls zur Kühlung anderer Maschinenteile der Trennmaschine, vorgesehen sein kann, oder an einen Kühlkreislauf, an den andere Maschinen angeschlossen sind/anschließbar sind. Die über den Kühlkreislauf abgeführte Abwärme kann durch eine geeignete Wärmetauschereinrichtung zur Brauchwassererwärmung des jeweiligen Betriebsstandortes oder anderer an diesem vorgesehener Maschinen vorgesehen sein.
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Mittels der erfindungsgemäßen Trennmaschine können Durchsatzleistungen an dem zu trennenden Produkt ≥ 100 bis 200 kg/Stunde oder ≥ 500 bis 1.000 kg/Std. oder 2.000 bis 4.000 kg/Std. realisiert werden, z. B. bis zu 5.000 bis 10.000 kg/Std oder 20.000 bis 25.000 kg/Std. oder darüber hinaus.
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Das mittels der Trennmaschine zu trennende Produkt kann allgemein ein Lebensmittel, insbesondere ein frisches Lebensmittel sein, beispielsweise Fleisch, welches von Knorpeln und/oder Knochen zu trennen ist, Fisch, welcher von Haut und/oder Gräten abzutrennen ist, Lebensmittel, welche von ihrer Verpackung oder Umhüllung abzutrennen sind (Verpackung als Produktanteil harter Konsistenz, beispielsweise von ihrer Verpackung zu trennende Käse- und/oder Fleisch-/Wurstwaren), wobei die Verpackung z. B. eine Folie sein kann, die Umhüllung kann ein Darm, eine Haut oder dergleichen sein. Von der Erfindung umfasst ist jeweils eine Trennmaschine, die mit den oben genannten Lebensmitteln beschickt ist.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Trennung von Produkten weicher und härterer Konsistenz mittels einer Trennmaschine, wobei die Trennmaschine nach Anspruch 1 ausgebildet ist, und wobei erfindungsgemäß die Presseinrichtung, insbesondere das Presselement, mittels einer Kühleinrichtung während des Betriebes der Trennmaschine gekühlt wird. Vorzugsweise ist das Presselement als Endlosband ausgebildet. Vorzugsweise weist das Presselement zumindest eine elastische Oberfläche auf oder besteht aus einem elastischen Material, einschließlich Verbundmaterial.
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Insbesondere kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Trennmaschine eingesetzt werden, wie sie allgemein im Rahmen dieser Erfindung beschrieben wird, insbesondere eine Trennmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 14. Insbesondere kann die Presseinrichtung oder das Presselement auf Temperaturen gekühlt werden, wie sie oben angegeben sind. Besonders bevorzugt wird zur Durchführung des Verfahrens eine Trennmaschine mit einer Alarmeinrichtung eingesetzt, welche derart betrieben wird, dass bei einer Abweichung der Temperatur der Presseinrichtung, insbesondere des Presselementes, und/oder des abgetrennten Produktes weicher Konsistenz und/oder des Produktes harter Konsistenz, von einem gegebenen Sollwert ein Alarm ausgelöst wird. Der Sollwert kann auch als Sollwert-Intervall durchgeführt werden, wobei bei Überschreiten eines oberen Sollwertes und/oder bei Unterschreitung eines unteren Sollwertes ein Alarm ausgelöst oder die Trennmaschine stillgesetzt wird.
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Besonders bevorzugt wird das Trennverfahren mittels einer Trennmaschine durchgeführt, bei welcher ein Steuerungs- oder Regelkreis zur Steuerung oder Regelung der Temperatur der Presseinrichtung, insbesondere des Presselementes, auf einen vorgegebenen Sollwert vorgesehen ist und eine derartige Steuerung oder Regelung durchgeführt wird. Die Steuerung oder Regelung kann derart erfolgen, dass Abweichungen von einem vorgegebenen Sollwert ≤ ±5–10°C oder ≤ ±2 bis 3°C oder ≤ 0,5 bis 1°C eingehalten werden.
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Insbesondere wird das Verfahren von zu trennenden Produkten in Form von Lebensmitteln durchgeführt, wobei die Lebensmittel beispielsweise Fleisch-, Wurst-, Fisch- oder Käsewaren sein können. Auf das oben Gesagte sei explizit verwiesen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben und beispielhaft erläutert.
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Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Trennmaschine in Seitenansicht.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Trennmaschine 1 zur Trennung von Produkten weicher und härterer Konsistenz. Die Trennmaschine weist eine um eine Achse 3 drehbar antreibbare Trommel 2 auf, deren Mantelfläche 4 eine Vielzahl von Löchern aufweist, beispielsweise in Form einer Siebtrommel. Weiterhin ist eine Presseinrichtung 5 vorgesehen, welche mittels eines Presselementes 6 das zu trennende Produkt 7 gegen die Mantelfläche 4 der Trommel 2 presst, so dass Produktanteile weicher Konsistenz die Trommel 2 passieren und von Produktanteilen härterer Konsistenz abgetrennt werden. Das Presselement kann insbesondere als Endlosband ausgebildet sein, welches die Trommel 2 teilumfänglich umschließt. Das zu trennende Produkt kann insbesondere ein Lebensmittelprodukt sein, beispielsweise eine Fleisch-, Wurst-, Fisch- oder Käseware. Das Produkt härterer Konsistenz kann hierbei ein Material wie Knorpel, Knochen, Gräten oder allgemein auch Verpackungsmaterialien wie Kunststofffolien sein, welche die jeweiligen Produkte umgeben.
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Erfindungsgemäß ist die Trennmaschine 1 mit einer Kühleinrichtung 10 zur Kühlung der Presseinrichtung ausgestattet, insbesondere zur Kühlung des Presselementes 6. Das Presselement 6 bzw. die trommelseitige Oberfläche 6a ist mittels der Kühleinrichtung 10 kühlbar, so dass die Temperatur bzw. Oberflächentemperatur des Presselementes insbesondere bei Betrieb der Trennmaschine kontrolliert werden kann. Hierdurch kann erfindungsgemäß die Lebensdauer des Presselementes wesentlich verlängert werden, insbesondere dann, wenn das Presselement insgesamt oder zumindest in seiner Oberflächenschicht 6a aus einem deformierbaren oder elastisch deformierbaren Material besteht, wie z. B. einem Elastomer wie einem Kautschukmaterial (das Material kann allgemein auch ein Verbundmaterial sein, welches z. B. Lagen höherer Festigkeit umfasst). Die Oberflächenschicht 6a mit dem deformierbaren oder elastomeren Material kann insbesondere auf der der Trommel 2 bzw. dem Produkt 7 zugewandten Oberflächenseite 6a angeordnet sein, welche somit gegen die Trommel arbeitet. Dadurch, dass das Presselement bzw. elastisch deformierbare Endlosband gekühlt wird, weist dieses bei Einsatzbedingungen eine höhere Festigkeit auf und unterliegt dadurch zudem geringerer Materialermüdung. Das Produkt 7 kann hierdurch auch über lange Betriebszeiten der Trennmaschine hinweg mit gleichbleibender Kraft gegen die Trommel gedrückt werden. Durch die höhere Festigkeit werden taschenförmige Ausbauchung des Bandes mit Produktansammlungen deutlich vermindert, insbesondere auch dann, wenn sich im Pressbereich 5a der Presseinrichtung 5 wie z. B. in dem sich verjüngenden Spalt zwischen Siebtrommel und Endlosband, gröbere Stücke des jeweiligen Produktes befinden, welche nicht so einfach die Trommel 2 passieren. Eine derartige Taschenbildung führt jedoch zu unerwünschten Ungleichmäßigkeiten im Betrieb der Trennmaschine, welche einen erhöhten unerwünschten Energieeintrag in das Produkt bedingen oder letztlich eine Stillsetzung der Maschine erforderlich machen. Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäß eingesetzte Kühleinrichtung stark verringert. Darüber hinaus gewährleistet die Kühleinrichtung auch eine Durchführung des Trennverfahrens unter sehr hohen hygienischen Anforderungen.
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Die Trennmaschine 1 kann eine Andruckeinrichtung 15 aufweisen, insbesondere in Form einer Andruckwalze 16, mittels welcher das Presselement an die Trommel andrückbar ist (abgesehen von abgetrennten Produktteilen härterer Konsistenz, welche zwischen Presselement und Trommel den Wirkbereich der Presseinrichtung verlassen, z. B. den sich in Produktionsrichtung verjüngenden Spalt zwischen Endlosband und Trommel). Die Andruckeinrichtung 15 kann erfindungsgemäß mit der Kühleinrichtung 10 versehen sein, in der Figur schematisch durch Kühlmittelkanäle 11 dargestellt, welche die Achse 17 der Walze 16 kühlen und hierzu die Achse durchsetzen können. In der Kühleinrichtung wird das Kühlmittel erzeugt bzw. das Kühlmedium auf seine Betriebstemperatur gekühlt.
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Nach dem Ausführungsbeispiel kann alternativ oder zusätzlich das Presselement, insbesondere in Ausbildung als elastisches Endlosband, durch mindestens ein Antriebselement 20 angetrieben werden. Das Antriebselement 20 kann verschieden von der Anpresseinrichtung sein, nach dem Ausführungsbeispiel dient die Andruckeinrichtung gleichzeitig als Antriebselement. Das Antriebselement ist nach dem Ausführungsbeispiel somit als Walze ausgebildet, um welche das Endlosband zumindest teilweise umläuft. Vorzugsweise läuft das Endlosband um mehr als 120 Grad oder mehr als 180 Grad um das Antriebselement um, was allgemein im Rahmen der Erfindung gelten kann. Die Kühlung kann wie auch die Kühlung des Andruckelementes bzw. der Andruckwalze ausgeführt sein.
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Das Endlosband kann um mindestens eine Umlenkeinrichtung 25 geführt sein, wobei die Umlenkeinrichtung hier als Umlenkrolle ausgebildet sein kann. Das Endlosband kann um mehr als ≥ 20 bis 30 Grad, vorzugsweise 180 Grad oder mehr um die Umlenkeinrichtung umgelenkt werden. Alternativ oder zusätzlich zu der Anordnung einer Kühleinrichtung an der Antriebseinrichtung kann die Umlenkeinrichtung mit einer Kühleinrichtung 10 zur Kühlung des Presselementes ausgestattet sein. Die Kühlung kann wie auch die Kühlung des Andruckelementes bzw. der Andruckwalze ausgeführt sein. Gegebenenfalls können auch sämtliche der drei Elemente von Umlenkeinrichtung, Andruckeinrichtung und Antriebselement mit einer Kühleinrichtung versehen sein.
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Entsprechend kann eine Stützeinrichtung 26 zur Unterstützung des Presselementes bzw. Endlosbandes im Pressbereich 5a vorgesehen sein, welche zumindest ein Kühlelement 10 aufweisen kann. Mehrere Elemente der Presseinrichtung, z. B. mehrere Walzen der Stützeinrichtung oder mehrere andere Umlenkelemente (z. B. in Form von Walzen) können auch mit einem umlaufenden Kühlelement 28 verbunden sein, welches flächig an das Endlosband 6 anliegen kann, und seinerseits als Endlosband ausgebildet sein kann. Hierdurch kann die Wärmeaustauschfläche vergrößert werden.
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Das Endlosband kann um mindestens eine Spanneinrichtung 30 zur Spannung des Bandes geführt sein, welche hier als Rolle ausgebildet ist, welche lageveränderlich ist, um die Spannkraft auf das Band einzustellen. Das Endlosband kann um mehr als ≥ 20 bis 30 Grad, vorzugsweise 180 Grad oder mehr um die Spanneinrichtung umgelenkt werden. Die Spanneinrichtung und die Andruckeinrichtung können die Endbereiche des Bandumlaufes (rechte/linke Begrenzung) definieren. Zwischen den Endbereichen kann die Trommel angeordnet sein, in diesem Bereich kann das Band durchhängen. Alternativ oder zusätzlich zu der Anordnung einer Kühleinrichtung an der Andruckeinrichtung kann die Spanneinrichtung mit einer Kühleinrichtung 10 zur Kühlung des Presselementes ausgestattet sein. Die Kühlung kann wie auch die Kühlung des Andruckelementes bzw. der Andruckwalze ausgeführt sein. Gegebenenfalls können auch sämtliche der drei Elemente von Umlenkeinrichtung, Andruckeinrichtung und Spanneinrichtung mit einer Kühleinrichtung versehen sein.
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Im Rahmen der Erfindung kann die Trennmaschine mit einer seitlichen Führung 35 für das Endlosband ausgestattet sein, welche vorzugsweise während des Betriebes der Trenneinrichtung permanent oder gegebenenfalls auch nur zeitweilig wärmeübertragend an dem Presselement anliegt. Im einfachsten Fall kann die Führungseinrichtung z. B. in Form von seitlichen Leitblechen, seitlichen Führungsrollen oder dergleichen ausgebildet sein. Diese können mit Kühlmittelkanälen versehen und an eine Kühleinrichtung 10 angeschlossen sein.
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Im Rahmen der Erfindung können Kühleinrichtungen 10 allgemein an einem oder mehreren Elementen der Presseinrichtung kühlmittelführend angeschlossen sein, welche vorzugsweise unmittelbar in Körper-Körper-Kontakt mit dem Presselement stehen. Die Kühleinrichtungen können an einem oder mehreren Kühlkreisläufen angeschlossen sein, welche kühlmittelführend einer Kältemittelerzeugungseinrichtung 12 angeschlossen sind.
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Weiterhin kann eine Kühlstrecke 40 mit mindestens einem oder mehreren Kühlelementen 41 vorgesehen sein, durch welche das Endlosband gekühlt wird. Die Kühlstrecke stellt eine zusätzliche Einrichtung darstellt und kann an dem Presselement bzw. dem Endlosband anliegen und/oder das Presselement unmittelbar kühlen. Diese Kühleinrichtung kann beispielsweise zwischen zwei Umlenkbereichen des Endlosbandes angeordnet sein, so dass das Endlosband linear oder nur mit einer geringen Winkeländerung von beispielsweise ≤ 30 bis 45 Grad oder ≤ 10 bis 20 Grad oder ≤ 5 bis 10 Grad, gegebenenfalls auch ≤ 2 bis 3 Grad, durch die Kühleinrichtung geführt wird.
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Die Kühleinrichtungen 10 und/oder 40 können Kontaktelemente aufweisen, welche in Körper-Körper-Kontakt mit dem Presselement stehen, beispielsweise in Form von Kühlwalzen, Kühlplatten oder dergleichen, an welchen das Endlosband vorzugsweise flächig anliegend entlang geführt wird. Die Wärmeabfuhr von dem Presselement an die Kühleinrichtung erfolgt somit vorzugsweise durch Wärmeleitung. Gegebenenfalls kann die Kühlung auch mittels eines gasförmigen Kühlmittelstromes erfolgen, mit welchem das Presselement beaufschlagt wird, beispielsweise in Form von das Presselement anströmender Kaltluft.
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Das fluide Kühlmedium, beispielsweise Kaltwasser, ist über Kühlmittelleitungen 11 in einem geschlossenen Kreislauf zwischen der Kühlmittelerzeugungseinrichtung 12 und dem mindestens einen gekühlten Element der Trennmaschine, welches der Kühlung des Presselementes dient, geführt. Es versteht sich, dass mehrere gekühlte Elemente der Trennmaschine an derselben Kühlungseinrichtung angeschlossen sein können.
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Die Kühleinrichtung nach dem Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise derart einstellbar und das mittels der Trennmaschine durchgeführte Trennverfahren derart ausgeführt, dass ein Bauteil der Presseinrichtung, insbesondere das Presselement, auf eine Temperatur von vorzugsweise ≤ 20 bis 25°C oder ≤ 10 bis 15°C. Die Kühlung kann derart einstellbar sein oder bei Verfahrensdurchführung eingestellt sein, dass das Presselement eine Temperatur im Bereich von –10 bis 10°C oder –5 bis 5°C aufweist. Bevorzugt ist die Kühleinrichtung derart eingestellt oder einstellbar, dass keine Anhaftungen des Produktes an der Presseinrichtung bei Betrieb der Trennmaschine erfolgen, beispielsweise durch Anfrieren von Produktteilen an dem Presselement. Die genannte Temperatur der Presseinrichtung kann sich jeweils insbesondere auf die Temperatur der trommelseitigen Oberfläche des Presselementes beziehen. Die genannte Temperatur kann sich weiterhin auf den Betriebszustand der Trennmaschine beziehen, insbesondere bei Dauerlastbetrieb.
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Nach dem Ausführungsbeispiel ist eine Kühleinrichtung bzw. Kühlmittelerzeugungseinrichtung mit einer Kühlleistung von ca. 3 kW vorgesehen.
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Nach dem Ausführungsbeispiel ist die Trommel, durch welche die Produktanteile weicher Konsistenz abgetrennt werden, nicht mit einer Kühleinrichtung versehen, so dass die Trommel leicht austauschbar und zu reinigen ist. Gegebenenfalls kann auch die Trommel gekühlt werden bzw. an eine Kühleinrichtung, insbesondere die Kühleinrichtung zur Kühlung der Presseinrichtung, angeschlossen sein.
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Nach dem Ausführungsbeispiel oder allgemein im Rahmen der Erfindung ist weiterhin eine (gemeinsame) Steuerungseinrichtung 50 zur Steuerung der Temperatur der Presseinrichtung bzw. des Presselementes, insbesondere der Oberfläche des Presselementes vorgesehen. Die Steuerungseinrichtung 50 kann auch eine Temperaturregelungseinrichtung erfassen, welche derart ausgestaltet ist, dass eine Regelung der Temperatur der Presseinrichtung oder des Presselementes, insbesondere der Oberfläche desselben durchführbar ist. Die genannte Oberfläche des Presselementes ist vorzugsweise die der Trommel zugewandte Oberfläche. Die Temperatursteuerung oder Temperaturregelung kann derart erfolgen, dass die Temperatur innerhalb eines definierten Temperaturbereichs von einem vorgegebenen Sollwert abweichen kann. Insbesondere kann die Temperaturregelung oder Steuerung derart ausgebildet oder eingestellt sein, dass die Temperaturabweichung ≤ 5 bis 10°C oder ≤ 2 bis 3°C oder ≤ 0,5 bis 1°C von dem vorgegebenen Sollwert beträgt. Zur Temperatursteuerung oder Temperaturregelung können Temperatursensoren 51 vorgesehen sein, der derart angeordnet ist, dass sie die Temperatur der Presseinrichtung oder des Presselementes, insbesondere der Oberfläche des Presselementes erfassen. Hierzu kann der jeweilige Temperatursensor 51 mit der Oberfläche des Presselementes in wärmeübertragendem Kontakt stehen. Gegebenenfalls kann auch an einer anderen geeigneten Stelle der Temperatursensor eine Referenztemperatur erfassen, welche ein Maß für die Temperatur des Presselementes bzw. die Oberflächentemperatur desselben ist. So kann beispielsweise die Temperatur an einem Bereich eines Elementes der Presseinrichtung gemessen werden, welches mit dem Presselement in Wärmeaustausch steht, beispielsweise der Andruckeinrichtung (insbesondere Andruckwalze), dem Antriebselement (beispielsweise Antriebswalze, insbesondere auch Andruckwalze), einer Umlenkeinrichtung (insbesondere Umlenkwalze), einer Stützeinrichtung für das Presselement (insbesondere Stützwalze), einer seitlichen Führung des Presselementes oder anderer geeigneter Stelle. Das Presselement ist hierbei – wie oben ausgeführt – vorzugsweise als Endlosband ausgeführt.
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Die Alarmeinrichtung 55 kann derart ausgebildet sein, dass bei Überschreitung eines oberen Sollwertes und/oder Unterschreitung eines unteren Sollwertes der Temperatur Alarm ausgelöst wird, beispielsweise ein opto-akustischer Alarm. Sollte die Abweichung von dem Sollwert über ein vorgegebenes Maß hinaus gehen, so kann die Alarmeinrichtung ein Signal an eine Steuerungseinrichtung der Trennmaschine abgeben, welche die Trennmaschine stillsetzt.
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Zur Kühlung des als Endlosband ausgebildeten Presselementes hat es sich oftmals als ausreichend herausgestellt, dass eine oder mehrere der Walzen, um welche das Endlosband geführt ist und welche mit ihrem Umfang in Kontakt mit dem Endlosband kommen, gekühlt werden. Es kann insbesondere die Anpresswalze und/oder eine Spannwalze und/oder eine oder mehrere Umlenkrollen und/oder mehrere Stützrollen zur Unterstützung der Presseinrichtung in dem Bereich, in welchem das zu trennende Produkt mittels der Presseinrichtung durch die Trommel gedrückt wird, sein. Verschiedentlich hat es sich als ausreichend erwiesen, dass lediglich die Achse der jeweiligen Walze mit einem Kühlmittelkanal versehen wird, beispielsweise in Form einer Axialbohrung. Gegebenenfalls können auch oberflächennahe Bereiche der Walze mit Kühlmittelkanälen versehen sein.
