EP0249840B1 - Vorrichtung zum automatischen Verstellen des Schneidsatzes einer Fleischzerkleinerungsmaschine - Google Patents
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- EP0249840B1 EP0249840B1 EP87108228A EP87108228A EP0249840B1 EP 0249840 B1 EP0249840 B1 EP 0249840B1 EP 87108228 A EP87108228 A EP 87108228A EP 87108228 A EP87108228 A EP 87108228A EP 0249840 B1 EP0249840 B1 EP 0249840B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
- B02C18/30—Mincing machines with perforated discs and feeding worms
- B02C18/36—Knives or perforated discs
Definitions
- the invention relates to a meat chopping machine with at least one cutting set consisting of a perforated disk fixed to the housing and a cutter head held in a rotationally fixed manner on a drive shaft, the cutter blades of each cutter head being pressed against their associated perforated plate with a predetermined minimum load on the motor and with a reduction in the load of the latter can be lifted off.
- the shredding machine described at the outset which has become known from DE-A-1 657 220, brings an improvement in that its knife blades are only pressed against the perforated disk when the shredding machine is actually being fed with shredded material. Once this is processed and there is no further replenishment, they lift off the assigned perforated disc, and you avoid unnecessary wear on the knife sheaths, even when the machine is running.
- a disadvantage of this construction is that the part of the cutter head carrying the cutter blades is pressed hydraulically against the perforated disk.
- the hydraulic medium must be supplied via the rotating shaft and led out of it in the area of the cutter head. This requires a complex seal. If the latter fails, the blade cannot be pressed against the perforated disc.
- the pressure with which the knife blades are pressed against the perforated disc must always be kept constant so that there is no relative displacement of the knife head with respect to the shaft.
- the material to be cut tends to lift the cutter head off the perforated disc. How strong this tendency is depends not least on the material to be cut. In this respect, a constant contact pressure is not guaranteed with this known shredding machine because the knife blades cannot be safely removed from the perforated disc.
- the object of the invention is therefore to develop a comminution machine of the type described at the outset in such a way that the knife blades rest securely on the associated perforated disk.
- the shredding machine is designed in accordance with the preamble of claim 1 in accordance with the characterizing part of this claim.
- each cutter head can assume two defined end positions in relation to its assigned perforated disk, one being the working position in which the material to be shredded is cut, while the other is an idle position in which the knife blades are lifted off the assigned perforated disk.
- These two end positions of the cutter head or cutters can be achieved by an axial displacement of the drive shaft which holds them in a rotationally fixed and axially immovable manner.
- each of the two end positions can be fixed by means of a clamping device, which can in particular be controlled electronically, the control system causing each knife blade to be lifted from its perforated disc at the moment when the load falls below the predetermined minimum value.
- the electronic control system causes the drive shaft to be disk-mounted with the cutter head or cutters against the perforated disk or perforated disks, so that cutting is carried out again.
- the clamping device fixes the drive shaft and thus the cutter heads in both end positions, i. H. When cutting, this fixation also ensures that the knife blades are pressed securely onto their perforated disc regardless of the material to be cut.
- tensioning device can be actuated pneumatically, hydraulically or electromagnetically.
- a threaded sleeve is supported on the drive shaft in the axial direction, for example by means of an annular disk, an annular collar or the like, which is rotatable by means of an actuator and whose external thread is fixed in the internal thread of a surrounding this threaded sleeve Bearing bushing or the like engages.
- This threaded sleeve can be rotated with respect to the fixed bearing bush in such a way that the threaded sleeve and with it also the drive shaft are given an axial displacement, which in turn results in a corresponding lifting of the knife blades arranged on the cutter head from the opposing perforated disk or in a setting thereof.
- the aforementioned threaded sleeve can also partially protrude in the axial direction over the surrounding bearing bush and pass into a cylindrical jacket in this area, around which a clamping ring of the above-mentioned clamping device then grips, which in its clamping position grips the threaded sleeve and with this also fixes the drive shaft carrying the cutter head in its respective position, in its In contrast, the open position allows the threaded sleeve to be rotated by means of the servomotor and thus also allows the drive shaft to be axially displaced.
- the said threaded sleeve is connected to a worm wheel or the like arranged coaxially therewith, in which a worm shaft driven by the servomotor can engage.
- the worm shaft of the servomotor is advantageously assigned a lockable handle or the like which permits displacement of the drive shaft carrying the cutter head .
- the meat shredder shown in side view in FIG. 1 has a pedestal 1 on which a machine housing denoted by 2 is seated.
- a bearing housing 3 is formed, which serves to receive and support a drive shaft designated 4, which is rotated by an electric motor 6 via an elastic coupling 5.
- an inlet housing 8 having a funnel 7 is also formed, on the side facing away from the electric motor 6 a cutting head designated 9 is arranged, into which the end of the drive shaft 4 designated 10 projects.
- This cutting head 9 is covered by an outlet housing 11, the ejection opening of which is designated by 12.
- two perforated plates 13 and 14 are arranged in a fixed manner one behind the other in the axial direction and fixed by means of a ring mount 15, a jam ring 16 and a support ring 17 located between the two perforated plates 13 and 14.
- These two perforated plates 13 and 14 are assigned cutter heads, designated 18 and 19, which are each equipped with a plurality of cutter blades 20.
- These two cutter heads 18 and 19 are pushed and locked on the free end 10 of the drive shaft 4.
- the shaft part 21 which is adjacent to this shaft end 10 and extends through the inlet housing 8 is covered by a sleeve 22 which rotates together with the drive shaft 4.
- the machine housing 2 is used to mount a fixed bearing bush 23, in the internal thread 24 of which a rotatable threaded sleeve 26 having an external thread 25 is partially screwed in.
- the part 27 of this threaded sleeve 26 projecting beyond this fixed bearing bush 23 is cylindrical in shape and is supported on the casing of the drive shaft 4 by a ring cover designated by 28, the shaft part 29 of which is supported in the threaded sleeve 26 by means of ball bearings 30.
- a worm wheel designated 31 is fastened, into which a worm shaft 34, which is rotated by a servomotor 32 via chain wheels 33, engages.
- FIGS. 1 and 2 results in a clamping ring 35 belonging to a clamping device engaging around the cylindrical bushing part 27, which is to be clamped and released by means of a clamping bolt designated by 36 and a clamping nut 37 belonging to this.
- the tensioning and loosening of this clamping ring 35 takes place by means of a pneumatic cylinder 38, the piston rod 39 of which is articulated on a crank designated 40, which is given a pivoting movement in the direction of arrow 41 when the piston rod 39 is lifted.
- tightening or loosening of the clamping nut 37 takes place, which in turn results in a corresponding tightening or loosening of the clamping ring 35.
- the workflow in this meat chopping machine is as follows: In the working position of the drive shaft 4 shown in FIG. 1 and also the cutter heads 18 and 19 arranged on it, the piston rod 39 assumes its rest position, shown in solid lines, in which the clamping nut 37 is tightened and the Tension ring 35 are tensioned.
- This clamping ring 35 fully includes the cylindrical bush part 27, so that twisting of the threaded sleeve 26 is not possible. However, this means that the drive shaft 4 is secured against any axial displacement.
- the material to be cut is introduced in the direction of arrow 42 into the hopper 7, from which it arrives in the direction of the arrows 43 to the cutter heads 18 and 19 and the associated perforated plates 13 and 14 in order to move in the direction of the Arrow 44 to exit through the ejection opening 12 located in the outlet housing 11.
- the worm shaft 34 is also assigned a handwheel designated by 47, by means of which, independently of the servomotor 32 the drive shaft and with this the two cutter heads can be manually axially displaced.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Zerkleinerungsmaschine für Fleisch mit wenigstens einem aus einer gehäusefesten Lochscheibe und einem drehfest auf einer Antriebswelle gehaltenen Messerkopf bestehenden Schneidsatz, wobei die Messerklingen jedes Messerkopfes bei einer vorgegebenen Mindestbelastung des Motors an ihre zugeordnete Lochplatte angedrückt und bei einer Verringerung der Belastung von letzterer abgehoben werden.
- Bei Fleischzerkleinerungsmaschinen herkömmlicher Art sind die Messerklingen des Schneidsatzes stets an ihre Lochscheibe angedrückt. Bei einem Dauerlauf dieser Maschine führt dies zu einer sehr raschen Abnutzung der Klingen, und sie müssen infolgedessen in verhältnismäßig kurzen Abständen nachgeschliffen werden. Nicht nur das Nachschleifen selbst, sondern auch das Ein-und Ausbauen bedeuten einen besonderen Arbeitsaufwand, der die Betriebskosten erhöht. Es kommt noch hinzu, daß die Stillstandzeiten der Maschine Störungen im Betrieb verursachen und eine geringe Auslastung der Maschine zur Folge haben.
- Die eingangs beschriebene Zerkleinerungsmaschine, welche durch die DE-A-1 657 220 bekannt geworden ist, bringt insofern eine Verbesserung, als ihre Messerklingen nur dann an die Lochscheibe angepreßt werden, wenn der Zerkleinerungsmaschine auch tatsächlich Zerkleinerungsgut zugeführt wird. Ist dieses verarbeitet und fehlt weiterer Nachschub, so heben sie von der zugeordneten Lochscheibe ab, und man vermeidet dann selbst bei laufender Maschine eine unnötige Abnutzung der Messerscheiden.
- Ein Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, daß der die Messerklingen tragende Teil des Messerkopfes hydraulisch gegen die Lochscheibe gedrückt wird. Das Hydraulikmedium muß über die drehende Welle zugeführt und aus dieser im Bereich des Messerkopfes herausgeleitet werden. Dies erfordert jeweil eine aufwendige Abdichtung. Wenn letztere versagt, ist ein Anpressen der Klinge an die Lochscheibe nicht möglich. Außerdem wird dadurch die Konstruktion der Messerköpfe aufwendig, teuer und störanfällig. Es kommt noch hinzu, daß der Druck, mit dessen Hilfe die Messerklingen an die Lochscheibe angepreßt werden, stets konstant gehalten werden muß, damit keine Relativverschiebung des Messerkopfes gegenüber der Welle stattfinden kann. Andererseits hat das Schneidgut die Tendenz, den Messerkopf von der Lochscheibe abzuheben. Wie stark diese Tendenz jeweils ist, hängt nicht zuletzt auch vom Schneidgut ab. Insofern ist also bei dieser vorbekannten Zerkleinerungsmaschine ein konstanter Anpreßdruck nicht mit Sicherheit gewährleistet, weil dem Abheben der Messerklingen von der Lochscheibe nicht sicher begegnet werden kann.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht infolgedessen darin, eine Zerkleinerungsmaschine der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß das Anliegen der Messerklingen an der zugeordneten Lochscheibe sicher gewährleistet ist.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Zerkleinerungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechend dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs ausgebildet ist. Bei dieser Zerkleinerungsmaschine kann jeder Messerkopf zwei definierte Endlagen gegenüber seiner zugeordneten Lochscheibe einnehmen, wobei die eine die Arbeitsstellung ist, in welcher das Zerkleinerungsgut geschnitten wird, während die andere eine Leerlaufstellung darstellt, in welcher die Messerklingen von der zugeordneten Lochscheibe abgehoben sind. Diese beiden Endstellungen des oder der Messerköpfe erreicht man durch eine axiale Verschiebung der sie drehfest und axial unverschieblich haltenden Antriebswelle. Außerdem ist jede der beiden Endstellungen mittels einer Spannvorrichtung fixierbar, die insbesondere elektronisch gesteuert werden kann, wobei die Steuerung ein Abheben jeder Messerklinge von ihrer Lochscheibe in dem Moment bewirkt, in dem die Belastung unter den vorgegebenen Mindestwert fällt. Sobald die Belastung ansteigt, also den Mindestwert überschreitet, veranläßt die elektronische Steuerung das Verscheiben der Antriebswelle mit dem oder den Messerköpfen gegen die Lochscheibe bzw. Lochscheiben, so daß wieder geschnitten wird. Die Spanneinrichtung fixiert die Antriebswelle und damit die Messerköpfe in beiden Endlagen, d. h. beim Schneiden erreicht man über diese Fixierung auch ein sicheres Andrücken der Messerklingen an ihre Lochscheibe unabhängig vom Schneidgut.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Spanneinrichtung pneumatisch, hydraulisch oder elektromagnetisch betätigbar ist.
- Bei einer besondere vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist auf der Antriebswelle ein sich im axialer Richtung an dieser über beispielsweise eine Ringscheibe, einen Ringbund od. dgl. abstützende Gewindehülse gelagert, die mittels eines Stellmotors verdrehbar ist und deren Außengewinde in das Innengewinde einer diese Gewindehülse umgebenden feststehenden Lagerbuchse od. dgl. eingreift. Diese Gewindehülse ist dabei gegenüber der feststehenden Lagerbuchse derart verdrehbar, daß der Gewindehülse und mit dieser auch der Antriebswelle eine axiale Verschiebung erteilt wird, was wieder ein entsprechendes Abheben der an dem Messerkopf angeordneten Messerklingen von der gegenüberstehenden Lochscheibe bzw. ein Anstellen derselben zur Folge hat.
- In diesem Zusammenhang kann die zuvor erwähnte Gewindehülse auch teilweise in axialer Richtung über die sie umgebende feststehende Lagerbuchse hinausragen und in diesem Bereich in einen zylindrischen Mantel übergehen, um den dann ein Spannring der oben bereits erwähnten Spanneinrichtung satt herumgreift, der in seiner Spannstellung die Gewindehülse und mit dieser auch die den Messerkopf tragende Antreibswelle in deren jeweiligen Stellung fixiert, in seiner Öffnungsstellung dagegen ein Verdrehen der Gewindehülse mittels des Stellmotors und damit auch ein axiales Verschieben der Antriebswelle erlaubt.
- Ferner ist es noch zweckmäßig, wenn die besagte Gewindehülse mit einem zu dieser koaxial angeordneten Schneckenrad od. dgl. verbunden ist, in die kann eine von dem Stellmotor angetriebene Schneckenwelle eingreift.
- Um darüber hinaus nach einem erfolgten Schleifen der an dem Messerkopf befindlichen Messerklingen eine dann erforderliche neue Einstellung des Messerkopfes gegenüber der zugehörigen Lochscheibe manuell zu ermöglichen, ist der Schneckenwelle des Stellmotors vorteilhaft eine das Verschieben der den Messerkopf tragenden Antriebswelle erlaubende feststellbare Handhabe od. dgl. zugeordnet.
- Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer auf der Zeichnung dargestellten beispielsweisen Ausführungsform sowie den sich hieran anschliessenden Ansprüchen. Es zeigen:
- Fig. 1 die Seitenansicht einer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Fleischzerkleinerungsmaschine,
- Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 2-2,
- Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab mit angestellten Messerklingen und
- Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung mit abgehobenen Messerklingen.
- Die in der Fig. 1 in der Seitenansicht dargestellte Fleischzerkleinerungsmaschine weist einen Sokkel 1 auf, auf dem ein mit 2 bezeichnetes Maschinengehäuse aufsitzt. An diesem Maschinengehäuse 2 ist ein Lagergehäuse 3 angeformt, das der Aufnahme und Lagerung einer mit 4 bezeichneten Antriebswelle dient, die über eine elastische Kupplung 5 von einem Elektromotor 6 in Umlauf versetzt wird. An der dem Elektromotor 6 abgekehrten Seite des Maschinengehäuses 2 ist ferner ein einen Trichter 7 aufweisendes Einlaufgehäuse 8 angeformt, an dessen dem Elektromotor 6 abgekehrten Seite ein mit 9 bezeichneter Schneidkopf angeordnet ist, in den das mit 10 bezeichnete Ende der Antriebswelle 4 hineinragt. Dieser Schneidkopf 9 ist dabei durch ein Auslaufgehäuse 11 abgedeckt, dessen Auswurföffnung mit 12 bezeichnet ist.
- In dem Schneidkopf 9 sind in axialer Richtung hintereinander zwei Lochplatten 13 und 14feststehend angeorndet und mittels einer Ringfassung 15, eines Staufingerringes 16 und eines zwischen den beiden Lochplatten 13 und 14 befindlichen Stützringes 17 fixiert. Diesen beiden Lochplatten 13 und 14 sind mit 18 und 19 bezeichnete Messerköpfe zugeordnet, die jeweils mit mehreren Messerklingen 20 ausgerüstet sind. Diese beiden Messerköpfe 18 und 19 sind dabei auf dem freien Ende 10 derAntriebswelle 4 aufgeschoben und arretiert. Der diesem wellensende 10 benachbarte, durch das Einlaufgehäuse 8 hindurchgreifende Wellenteil 21 ist dabei durch eine zusammen mit der Antriebswelle 4 umlaufende Hülse 22 abgedeckt.
- Wie weiter aus der Fig. 1 ersichtlich ist, so dient das Maschinengehäuse 2 der Lagerung einer feststehenden Lagerbuchse 23, in.deren Innengewinde 24 eine ein Außengewinde 25 aufweisende drehbare Gewindehülse 26 teilweise eingeschraubt ist. Der über diese feststehende Lagerbuchse 23 hinausragende Teil 27 dieser Gewindehülse 26 ist dabei zylindrisch ausgestaltet und stützt sich über einen mit 28 bezeichneten Ringdeckel an dem Mantel der Antriebswelle 4 ab, deren Wellenteil 29 mittels Kugellager 30 in der Gewindehülse 26 gelagert ist.
- An der dem Büchsenteil 27 abgekehrten Stirnseite dieser Gewindebuchse 26 ist ein mit 31 bezeichnetes Schneckenrad befestigt, in die eine von einem Stellmotor 32 über Kettenräder 33 in Umlauf versetzte Schneckenwelle 34 eingreift.
- Wie sich weiter aus den beiden Fign. 1 und 2 ergibt, so greift um den zylindrischen Buchsenteil 27 ein zu einer Spanneinrichtung gehöriger Spannring 35 satt herum, der mittels eines mit 36 bezeichneten Spannbolzens sowie einer zu diesem gehörigen Spannmutter 37 zu spannen und zu lösen ist. Das Spannen und Lösen dieses Spannringes 35 erfolgt dabei mittels eines pneumatischen Zylinders 38, dessen Kolbenstange 39 an einer mit 40 bezeichneten Kurbel angelenkt ist, der bei einem Hub der Kolbenstange 39 eine Schwenkbewegung in Richtung des Pfeiles 41 erteilt wird. Je nach der jeweiligen Drehrichtung erfolgt dabei ein Anziehen oder ein Lösen der Spannmutter 37, was wieder ein entsprechendes Spannen oder Lösen des Spannringes 35 zur Folge hat.
- Der Arbeitsablauf bei dieser erfindungsgemäßen Fleischzerkleinerungsmaschine ist der folgende: Bei der in der Fig. 1 dargestellten Arbeitsstellung der Antriebswelle 4 sowie auch der auf dieser angeordneten Messerköpfe 18 und 19 nimmt die Kolbenstange 39 ihre ausgezogen dargestellte Ruhestellung ein, in der die Spannmutter 37 angezogen und der Spannring 35 gespannt sind. Dieser Spannring 35 umfaßt dabei satt den zylindrischen Büchsenteil 27, so daß ein Verdrehen der Gewindehülse 26 nicht möglich ist. Damit aber ist die Antriebswelle 4 gegen jede axiale Verschiebung gesichert. In dieser Arbeitsstellung der Antriebswelle 4 wird das Schneidgut in Richtung des Pfeiles 42 in den Trichter 7 eingeführt, von dem es in Richtung der Pfeile 43 zu den Messerköpfen 18 und 19 und den zugehörigen Lochplatten 13 und 14 gelangt, um nach dem Schneidvorgang in Richtung des Pfeiles 44 durch die in dem Auslaufgehäuse 11 befindliche Auswurföffnung 12 auszutreten.
- Wird nun die weitere Zugabe von Schneidgut in Richtung des Pfeiles 42 eingestellt, so sinkt die Belastung des Elektromotors 6 ab. Nach Unterschreiten einer Mindestbelastung wird über eine elektronische Steuerung der Kolbenstange 39 ein Hub in Richtung des Pfeiles 45 und damit der Kurbel 40 eine Schwenkbewegung in Richtung des Pfeiles 41 erteilt, was ein Lösen der Spannmutter 37 und damit auch des Spannringes 35 sowie eine Freigabe der Gewindehülse 26 zur Folge hat. Über die elektronische Steuereinrichtung wird anschließend der Stellmotor 32 in Drehung versetzt, der über die Schneckenwelle 34 und das Schneckenrad 31 eine Drehung der Gewindehülse 26 und damit eine axiale Verschiebung derselben gegenüber der feststehenden Lagerbuchse 23 bewirkt. Infolge dieser Verschiebung der Gewindehülse 26 in Richtung des Pfeiles 46 wird auch die Antriebswelle 4 zusammen mit den beiden Messerköpfen 18 und 19 zurückgezogen, was ein Abheben der Messerklingen 20 von den Schneidflächen der gegenüberstehenden Lochplatten 13 bzw. 14 in der in der Fig. 4 dargestellten Weise zur Folge hat. Ist diese axiale Verschiebung der Antriebswelle 4 beendet, so kehrt die Kolbenstange 39 wieder in ihre Ruhestellung zurück, wodurch der Spannring 35 wieder gespannt und damit die Gewindehülse 26 und mit dieser auch die Antriebswelle 4 arretiert werden.
- Wird, nachdem die Fleischzerkleinerungsmaschine eine kürzere oder längere Zeit im Leerlauf gefahren worden ist, ergeut Schneidgut in Richtung des Pfeiles 42 in den Trichter 7 gegeben, so steigt die Belastung des Elektromotors 6 wieder an. Sobal die vorgegebenen Minimalbelastung des Elektromotors 6 überschritten ist, bewirkt die elektronische Steuerung wieder ein Lösen des Spannringes 35 sowie ein Verdrehen der Gewindehülse 26, was nunmehr ein Vorschieben der Antriebswelle 4 und der auf derselben sitzenden Messerköpfe 18 und 19 entgegen der Richtung des Pfeiles 46 zur Folge hat. Die Messerklingen 20 der beiden Messerköpfe 18 und 19 nehmen somit wieder ihre in der Fig. 3 dargestellte Arbeitsstellung ein, in der ihre Schneiden satt an den Schneidflächen der beiden zugehörigen Lochplatten 13 und 14 anliegen. Nachdem die Kolbenstange 39 wieder in ihre Ruhestellung zurückgekehrt ist, ist auch der Spannring 35 wieder gespannt, so daß sowohl die Gewindehülses 26 als auch die Antriebswelle 4 mit den beiden Messerköpfen 18 und 19 gegen jede weitere axiale Verschiebung gesichert sind.
- Um nach einem eventuellen Schleifen der zu den Messerköpfen 18 und 19 gehörigen Messerklingen 20 diese gegenüber den Schneidflächen der benachbarten Lochplatten 13 und 14 sicher und gefühlvoll einstellen zu können, ist der Schneckenwelle 34 noch ein mit 47 bezeichnetes Handrad zugeordnet, mittels dem unabhängig von dem Stellmotor 32 die Antriebswelle und mit dieser die beiden Messerköpfe manuell axial verschoben werden können.
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