DE4017413A1

DE4017413A1 - Schneidkopf einer circularschneidmaschine

Info

Publication number: DE4017413A1
Application number: DE19904017413
Authority: DE
Inventors: Guenther Weber
Original assignee: Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach
Current assignee: Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1991-12-05

Description

Die Erfindung betrifft einen Schneidkopf einer Circular schneidmaschine mit einer bezüglich des Maschinengestells drehbar gelagerten Hauptwelle, an der ein Trägerorgan für eine bezüglich der Hauptwelle exzentrisch angeordnete, ein scheibenförmiges Schneidmesser tragende Messerwelle befe stigt ist, sowie mit wenigstens einem Antrieb für die Haupt- und die Messerwelle.

Circularschneidmaschinen, die auch Slicer genannt werden, dienen zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere von Wurst, Schinken, Speck, Fleisch, Käse und dergleichen. Dabei wird durch das nach Art eines Planeten rades umlaufende Messer eine schnelle Folge ziehender Schnitte ausgeführt.

Von derartigen Maschinen werden exakte Schnitte praktisch unabhängig von der Art des jeweils aufzuschneidenden Gutes gefordert. Dies setzt voraus, daß das scheibenförmige Schneidmesser nicht nur äußerst exakt geführt bzw. gelagert ist, sondern insbesondere auch eine während eines jeweiligen Schneidvorgangs möglichst gleichbleibende Drehgeschwindig keit aufweist, da ansonsten die hohen Anforderungen an die Schnittqualität und die Exaktheit der Einzelschnitte nicht gewährleistet werden können. Die Erfüllung dieser Forderung ist vor allem deshalb problematisch, weil während der Schneidvorgänge bei jedem Auftreffen des Messers auf das aufzuschneidende Gut das Messer und damit die Antriebsvor richtung relativ stark belastet werden und zudem die während des Durchziehens des rotierenden Messers durch das Gut auf tretende Belastung in großem Maße von der jeweiligen Be schaffenheit des Guts abhängt.

Ziel der Erfindung ist es, einen Schneidkopf der eingangs ge nannten Art zu schaffen, durch den bei relativ einfachem und kompaktem Aufbau sowie möglichst geringem Leistungsbedarf während des Durchziehens des Messers durch das jeweilige Gut selbst bei größerer auftretender Belastung und weitgehend unabhängig von der jeweiligen Beschaffenheit des Gutes stets definierte Rotationsgeschwindigkeiten des Messers und des Trägerorgans erreicht werden und damit eine hohe Schnittge nauigkeit sichergestellt ist.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Hauptwelle und der Messerwelle ein gemeinsamer, mit der Hauptwelle verbundener Antrieb zugeordnet ist, daß am Träger organ ein Zwischengetriebe mit einer bezüglich der Hauptwelle exzentrischen Getriebewelle vorgesehen ist, die ein Planetenrad trägt, das ein maschinengestellfestes Zen tralrad umkreist und mit diesem Zentralrad in Eingriff steht, und daß die Messerwelle durch die Getriebewelle bzw. ein mit dem Planetenrad drehfestes Antriebsrad angetrieben ist.

Aufgrund dieser Ausbildung ergibt sich eine relativ hohe Rotormasse, durch die nicht nur der Antrieb des Trägeror gans um die Zentralachse, sondern insbesondere auch der Drehantrieb des Schneidmessers um eine bezüglich der Zen tralachse exzentrische Achse wesentlich unterstützt und vergleichmäßigt wird, wobei zusätzlich aufgrund des erfindungsgemäßen Zwischengetriebes optimale Über tragungsverhältnisse zwischen Hauptwelle und Messerwelle sichergestellt sind. Die insgesamt erforderliche Antriebsleistung kann relativ gering gehalten werden und gegebenenfalls sind bei gleicher Leistung größere Messer verwendbar. Der erfindungsgemäße Schneidkopf umfaßt ferner eine relativ geringe Anzahl von Bauteilen, die trotz des relativ kompakten Aufbaus insbesondere für Reinigungszwec ken gut zugänglich sind.

Zur Erzielung einer im Vergleich zur Drehzahl der Haupt welle größeren Drehzahl der Messerwelle ist das Übersetzungsverhältnis zwischen Hauptwelle und Planetenrad sowie zwischen das Planetenrad tragender Getriebewelle bzw. mit dem Planetenrad drehfestem Antriebsrad und Messerwelle vorzugsweise jeweils <1. Hierbei liegt das Verhältnis der Drehzahlen von Trägerorgan bzw. Hauptwelle und Rundmesser beispielsweise im Bereich von 1 : 4 bis 5, vorzugsweise im Bereich 1 : 4,5 bis 4,7.

Die Antriebswelle des Antriebsmotors bzw. ein mit dieser verbundenes Antriebsrad treibt zweckmäßigerweise das einen größeren Durchmesser aufweisende scheibenartige Trägerorgan an.

Vorzugsweise sind die Antriebsverbindungen zwischen Antrieb und Trägerorgan, Zentralrad und Planetenrad sowie das Planetenrad tragender Getriebewelle bzw. mit dem Planeten rad drehfestem Antriebsrad und Messerwelle zumindest teil weise durch Zahnriemen gebildet. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, daß beispielsweise das Planetenrad mit dem Zentralrad kämmt.

Ein besonders kompakter Aufbau wird dadurch erzielt, daß das Zentralrad eine die Hauptwelle lagernde maschinenge stellfeste Trägerbuchse ringartig umgibt und mit dem Plane tenrad in einer gemeinsamen, zur Zentralachse senkrechten Ebene liegt, und daß das mit dem Planetenrad drehfeste und auf der gemeinsamen Getriebewelle angeordnete Antriebsrad zwischen Planetenrad bzw. Zentralrad und Trägerorgan ange ordnet ist und sich radial zumindest im wesentlichen bis zur Trägerbuchse erstreckt.

Die axiale Erstreckung des Schneidkopfes kann dadurch wei ter reduziert werden, daß zweckmäßigerweise das mit dem Planetenrad drehfeste Antriebsrad dem Trägerorgan zugewandt einen die Getriebewelle umgebenden Ringspalt aufweist, in den sich eine am Trägerorgan befestigte, das trägerorgan seitige Ende der Getriebewelle aufnehmende Lagerbuchse hin einerstreckt.

Zur axial kompakten Bauweise trägt auch bei, wenn das trägergestellseitige Ende der Lagerbuchse vorteilhafter weise in einer Ausnehmung des Trägerorgans aufgenommen ist. Hierbei kann die Lagerbuchse vorzugsweise mittels eines Ringflansches am Trägerorgan befestigt sein.

Die Anzahl der erforderlichen Bauteile kann zusätzlich da durch reduziert werden, daß das Planetenrad und das zusammen mit diesem auf der Getriebe welle angeordnete Antriebsrad einteilig ausgebildet sind.

Im Hinblick auf einen möglichst kompakten Aufbau in Radial richtung ist es zweckmäßig, wenn der Außenradius des dem Zwischengetriebe zugeordneten Antriebsrades zuzüglich des Abstandes der Achse der Getriebewelle zur Zentralachse zumindest im wesentlichen ebenso groß wie der Außenradius des scheiben- bzw. kreisförmigen Trägerorgans oder kleiner ist.

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin dung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung nä her erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Axialschnittdarstellung eines Schneidkopfes einer Circularschneidmaschine, und

Fig. 2 eine Ansicht des Schneidkopfes in Richtung des Pfeiles I gemäß Fig. 1 in verkleinertem Maßstab mit zugeordnetem Antrieb.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines stabil ausgeführten Maschinengestells 10, an dem über eine vorzugsweise mit dem Maschinengestell 10 verschraubte Trägerbuchse 12 eine Hauptwelle 14 des Schneidkopfes gelagert ist.

Diese Hauptwelle 14 trägt an der vom Maschinengestell 10 abgewandten Seite ein Trägerorgan 16, das in Form einer angetriebenen, vorzugsweise kreisförmigen Scheibe ausgebil det ist und in dem randseitig und damit exzentrisch eine Messerwelle 66 gelagert ist, die ein parallel zum Trägeror gan 16 gelegenes Scheibenmesser 34 trägt.

Die die Zentralachse 64 definierende Hauptwelle 14 ist in der Trägerbuchse 12 über mehrere axial verteilte Lager, insbesondere Kugellager, gelagert. Sowohl die Innenringe als auch die Außenringe der Lager sind zweckmäßigerweise in Axialrichtung spielfrei verspannt.

Der Hauptwelle 14 sowie der Messerwelle 66 ist ein gemeinsamer, unmittelbar das scheibenartige Trägerorgan 16 über einen Zahnriemen 42 antreibender Antriebsmotor 68 zu geordnet. Hierbei ist der mit einer Außenverzahnung 58 des scheibenförmigen Trägerorgans 16 in Eingriff stehende Zahn riemen 42 über ein auf der Abtriebswelle 30 des Antriebs 68 sitzendes, ebenfalls mit einer Außenverzahnung versehenes Antriebsrad 32 geführt.

Der Durchmesser des Antriebsrades 32 des gemeinsamen An triebs 68 ist wesentlich kleiner als der Durchmesser des scheibenartigen, angetriebenen Trägerorgans 16. Die Dreh richtung des Antriebsrades 32 sowie des scheibenförmigen Trägerorgans 16 ist jeweils durch einen Pfeil angedeutet.

Am unmittelbar vom gemeinsamen Antrieb 68 angetriebenen Trägerorgan 16 ist ein Zwischengetriebe 18 mit einer bezüg lich der Hauptwelle 14 bzw. der Zentralachse 64 exzentri schen Getriebewelle 20 angeordnet, die ein Planetenrad 50 trägt, das drehfest mit dieser Getriebewelle 20 verbunden ist.

Die die Hauptwelle 14 lagernde maschinengestellfeste Trä gerbuchse 12 ist ringartig von einem mit einer Außenver zahnung 26 versehenen Zentralrad 24 umgeben, das fest mit der Trägerbuchse 12 bzw. der angrenzenden Wand des Maschi nengestells 10 verbunden ist.

Das Zentralrad 24 sowie das eine Außenverzahnung 54 aufwei sende Planetenrad 50 liegen in einer gemeinsamen, zu Zen tralachse 64 senkrechten Ebene. Das Planetenrad 50 des Zwi schengetriebes 18 ist wiederum über einen Zahnriemen 44 mit dem maschinengestellfesten Zentralrad 24 verbunden.

Dreht sich das scheibenartige Trägerorgan 16 beispielsweise entgegen dem Uhrzeigersinn, wie dies durch den entsprechenden Pfeil dargestellt ist, so wird durch diese Zahnriemenver bindung 44 das Planetenrad 50 und damit die Getriebewelle 20 in eine Drehung im Uhrzeigersinn (vergleiche Pfeil) versetzt.

Der Durchmesser des Zentralrades 24 ist kleiner als der des scheibenartigen Trägerorgans 16, jedoch größer als der Durchmesser des Planetenrades 50.

Die ebenso wie die Getriebewelle 20 bezüglich der Zentral achse 64 exzentrisch angeordnete Messerwelle 66 ist eben falls mit einem Antriebsrad 28 versehen, welches wiederum eine Außenverzahnung aufweist und über einen Zahnriemen 46 mit einem auf der Getriebewelle 20 angeordneten, mit dem Planetenrad 50 einteilig ausgebildeten Antriebsrad 52 ver bunden ist. Auch dieses dem Zwischengetriebe 18 zugeordnete Antriebsrad 52 ist zur Herstellung der betreffenden Zahn riemenverbindung wiederum mit einer Außenverzahnung 56 versehen.

Der Durchmesser des einteilig mit dem Planetenrad 50 ausge bildeten Antriebsrades 52 ist größer als der Durchmesser des Planetenrades und ferner größer als der Durchmesser des auf der Messerwelle 66 sitzenden Antriebsrades 28. Dreht sich das Antriebsrad 52 in der dargestellten Weise im Uhr zeigersinn, so dreht sich auch das Antriebsrad 28 bzw. die dieses Rad tragende Messerwelle 66 im Uhrzeigersinn, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist.

Mit um das Zentralrad 24 umlaufendem Planetenrad 50 wird somit über das mit diesem Planetenrad drehfeste Antriebsrad 52, den Riemen 46 sowie das von der Messerwelle 66 getra gene Antriebsrad 28 das scheibenförmige Schneidmesser 34 angetrieben. Hierzu genügt ein gemeinsamer Antrieb 68, wo bei sich durch das Zwischengetriebe 18 ein Verhältnis der Drehzahlen der Messerwelle 66 sowie der mit dem Trägerorgan 16 verbundenen Hauptwelle 14 von zweckmäßigerweise 1 : 4,5 bis 4,7 ergibt. Zur Erzielung der im Vergleich zur Drehzahl der Hauptwelle 14 größeren Drehzahl der Messerwelle 66 ist hierbei sowohl das Übersetzungsverhältnis zwischen Haupt welle 14 und Planetenrad 50 als auch das Übersetzungsver hältnis zwischen Antriebsrad 52 und Messerwelle 66 jeweils <1.

Aufgrund der beschriebenen Antriebsverbindungen sowie des Zwischengetriebes 18 ist das scheibenartige Schneidmesser 34 bzw. die dieses tragende Messerwelle 66 stets mit einer relativ großen, deren Antrieb unterstützenden Schwungmasse gekoppelt. Diese Schwungmasse umfaßt die Masse des scheibenartigen Trägerorgans 16 sowie die Masse sämtlicher auf diesem Trägerorgan 16 angeordneter Teile einschließlich des Zwischengetriebes 18.

Das einteilig mit dem Planetenrad 50 ausgebildete Antriebs rad 52 des Zwischengetriebes 18 ist zwischen dem Planeten rad 50 bzw. dem in derselben Ebene liegenden Zentralrad 24 und dem scheibenartigen Trägerorgan 16 angeordnet und er streckt sich radial zumindest im wesentlichen bis zur Trä gerbuchse 12.

Ferner ist der Außenradius des Antriebsrades 52 zuzüglich des Abstandes der Achse A der Getriebewelle 20 zur Zen tralachse 24 zumindest im wesentlichen ebenso groß wie der Außenradius des scheibenförmigen Trägerorgans 16. Die ra diale Abmessung des Schneidkopfes ist somit trotz des Zwi schengetriebes 18 weiterhin durch den Durchmesser des scheibenförmigen Trägerorgans 16 bestimmt.

Das mit dem Planetenrad 50 einteilig ausgebildete Antriebs rad 52 des Zwischengetriebes 18 weist dem Trägerorgan 16 zugewandt einen die Getriebewelle 20 umgebenden Ringspalt 60 auf, in den sich eine am Trägerorgan 16 befestigte, das trägerorganseitige Ende der Getriebewelle 20 aufnehmende Lagerbuchse 22 hineinerstreckt.

Das trägerorganseitige Ende dieser Lagerbuchse 22 ist in einer Ausnehmung 70 des Trägerorgans 16 passend aufgenommen und mittels eines Ringflansches 48 am Trägerorgan befe stigt.

Die Lagerbuchse 22 nimmt zwei durch eine Distanzhülse 40 voneinander getrennte Kugellager 36, 38 für die Getriebe welle 20 auf. Die Innen- und Außenringe dieser Lager sind zweckmäßigerweise wiederum in Axialrichtung spielfrei ver spannt.

Die Getriebewelle 20 erstreckt sich mit ihrem das Planeten rad 50 tragenden vom Tragorgan 16 abgewandten Ende zumin dest im wesentlichen bis zur die Trägerbuchse 12 sowie das Zentralrad 24 tragenden Wand des Maschinengestells 10.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, läuft das scheibenartige Schneidmesser 34 nach Art eines Planetenrades auf einem Schneidkreis 62 um.

Aufgrund der erfindungsgemäß erzielten, insbesondere auch den Drehantrieb des Schneidmessers 34 um dessen Achse B unterstützenden großen Schwungmasse genügt in der Regel ein relativ leistungsarmer Hauptantrieb. Gegebenenfalls kann auch bei gleichbleibender Leistung ein wesentlich größeres Messer verwendet werden. Während des Durchziehens des Mes sers durch das jeweils zu schneidende Gut können die ge wünschten Schneidgeschwindigkeiten praktisch unabhängig von der jeweiligen Beschaffenheit des Gutes bzw. der auftreten den Last problemlos eingehalten werden.

Grundsätzlich ist der beschriebene Schneidkopf zwar auch mit einem separaten Messerantrieb denkbar. Bevorzugt ist jedoch der gemeinsame Antrieb vorgesehen, um die für das Durchziehen des Messers durch das zu schneidende Gut erfor derliche hohe Schwungmasse zu erzielen.

Der Schneidkopf ist sowohl radial als auch axial äußerst kompakt aufgebaut und besitzt lediglich eine geringe Anzahl von Bauteilen, die insbesondere zu Reinigungszwecken pro blemlos zugänglich sind.

Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Zwischengetriebe 18 läßt sich darüber hinaus auf besonders einfache Weise auch ein optimales Übertragungsverhältnis zwischen Hauptwelle und Messerwelle erzielen.

Bezugszeichenliste

10 Maschinengestell
12 Trägerbuchse
14 Hauptwelle
16 Trägerorgan
18 Zwischengetriebe
20 Getriebewelle
22 Lagerbuchse
24 Zentralrad
26 Außenverzahnung
28 Antriebsrad
30 Antriebswelle
32 Antriebsrad
34 Scheibenmesser
36 Kugellager
38 Kugellager
40 Distanzhülse
42 Zahnriemen
44 Zahnriemen
46 Zahnriemen
48 Ringflansch
50 Planetenrad
52 Antriebsrad
54 Außenverzahnung
56 Außenverzahnung
58 Außenverzahnung
60 Ringspalt
62 Schneidkreis
64 Zentralachse
66 Messerwelle
68 Antrieb
70 Ausnehmung
A Achse
B Achse

Claims

1. Schneidkopf einer Circularschneidmaschine mit einer bezüglich des Maschinengestells (10) drehbar gelagerten Hauptwelle (14), an der ein Trägerorgan (16) für eine bezüglich der Hauptwelle (14) exzentrisch angeordnete, ein scheibenförmiges Schneidmesser (34) tragende Mes serwelle (66) befestigt ist, sowie mit wenigstens einem Antrieb (68) für die Haupt- und die Messerwelle (14 bzw. 66), dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptwelle (14) und der Messerwelle (66) ein gemeinsamer, mit der Hauptwelle (14) verbundener An trieb (68) zugeordnet ist, daß am Trägerorgan (16) ein Zwischengetriebe (18) mit einer bezüglich der Haupt welle (14) exzentrischen Getriebewelle (20) vorgesehen ist, die ein Planetenrad (50) trägt, das ein maschinen gestellfestes Zentralrad (24) umkreist und mit diesem Zentralrad (24) in Eingriff steht, und daß die Messer welle (66) durch die Getriebewelle (20) bzw. ein mit dem Planetenrad (50) drehfestes Antriebsrad (52) ange trieben ist.

2. Schneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer im Vergleich zur Drehzahl der Hauptwelle (14) größeren Drehzahl der Messerwelle (66) das Übersetzungsverhältnis zwischen Hauptwelle (14) und Planetenrad (50) sowie zwischen das Planetenrad (50) tragender Getriebewelle (20) bzw. mit dem Planetenrad (50) drehfestem Antriebsrad (52) und Messerwelle (66) jeweils <1 ist.

3. Schneidkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (30) des Antriebs (68) bzw. ein mit dieser verbundenes Antriebsrad (32) das einen größeren Durchmesser aufweisende scheibenartige Träger organ (16) antreibt.

4. Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindungen zwischen Antrieb (68) und Trägerorgan (16), Zentralrad (24) und Planetenrad (50) sowie das Planetenrad (50) tragender Getriebewelle (20) bzw. mit dem Planetenrad (50) drehfestem Antriebsrad (52) und Messerwelle (66) zumindest teilweise durch Zahnriemen (42, 44, 46) gebildet sind.

5. Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Planetenrad (50) drehfeste, die Mes serwelle (66) antreibende Antriebsrad (52) einen größe ren Durchmesser als das Planetenrad (50) besitzt.

6. Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrad (24) eine die Hauptwelle (14) la gernde maschinengestellfeste Trägerbuchse (12) ringar tig umgibt und mit dem Planetenrad (50) in einer ge meinsamen, zur Zentralachse (64) senkrechten Ebene liegt, und daß das mit dem Planetenrad (50) drehfeste und auf der gemeinsamen Getriebewelle (20) angeordnete Antriebsrad (52) zwischen Planetenrad (50) bzw. Zentralrad (24) und Trägerorgan (16) angeordnet ist und sich radial zumindest im wesentlichen bis zur Träger buchse (12) erstreckt.

7. Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Plantenrad (50) drehfeste Antriebsrad (52) dem Trägerorgan (16) zugewandt einen die Getriebe welle (20) umgebenden Ringspalt (60) aufweist, in den sich eine am Trägerorgan (16) befestigte, das trägeror ganseitige Ende der Getriebewelle (20) aufnehmende La gerbuchse (22) hineinerstreckt.

8. Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das trägerorganseitige Ende der Lagerbuchse (22) in einer Ausnehmung (70) des Trägerorgans (16) aufgenommen und vorzugsweise mittels eines Ringflansches (48) an diesem Trägerorgan (16) befestigt ist.

9. Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenrad (50) und das Antriebsrad (52) ein teilig ausgebildet sind.

10. Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenradius des Antriebsrades (52) zuzüglich des Abstands der Achse (A) der Getriebewelle (20) zur Zentralachse (24) zumindest im wesentlichen gleich groß wie der Außenradius des scheibenförmigen Trägerorgans (16) oder kleiner ist.

11. Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (22) zwei durch eine Distanzhülse (40) voneinander getrennte Lager (36, 38) für die Ge triebewelle (20) aufnimmt.

12. Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrad (24) an einer Wand des Maschinenge stells (10) angebracht ist, und daß sich die Getriebe achse (20) mit ihrem das Planetenrad (50) aufweisenden, vom Trägerorgan (16) abgewandten Ende zumindest im we sentlichen bis zu dieser Gestellwand erstreckt.