EP4680402A1 - Transport- und arbeitsschnecke für eine zerkleinerungsmaschine und verfahren zur herstellung einer transport- und arbeitsschnecke - Google Patents

Transport- und arbeitsschnecke für eine zerkleinerungsmaschine und verfahren zur herstellung einer transport- und arbeitsschnecke

Info

Publication number
EP4680402A1
EP4680402A1 EP24716617.6A EP24716617A EP4680402A1 EP 4680402 A1 EP4680402 A1 EP 4680402A1 EP 24716617 A EP24716617 A EP 24716617A EP 4680402 A1 EP4680402 A1 EP 4680402A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
screw
transport
hollow shaft
base body
working
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24716617.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl-Eberhard Haack
Oliver Haack
Gökhan Yilmaz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inofex Fleisch Lebensmitteltechnik und Technologie GmbH
Original Assignee
Inofex Fleisch Lebensmitteltechnik und Technologie GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inofex Fleisch Lebensmitteltechnik und Technologie GmbH filed Critical Inofex Fleisch Lebensmitteltechnik und Technologie GmbH
Publication of EP4680402A1 publication Critical patent/EP4680402A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • B02C18/305—Details

Definitions

  • the invention relates to a transport and working screw for a shredding machine which operates according to a grinder principle and shreds animal or vegetable raw materials, wherein the transport and working screw has at least one screw flight and one knife pin.
  • the invention also relates to a method for producing a transport and working screw, in which the transport and working screw is provided with a screw flight and a knife pin.
  • processing products are foods of plant or animal origin such as meat, cheese, fat, fish, skin, bones and other components of food.
  • mincing machines with augers for feeding material to a cutting set are generally used as a device for chopping up a material to be processed, hereinafter referred to as a chopping machine.
  • the thrust force for transporting the material to be processed in such a chopping machine is generated through the interaction of a transport and working auger, the material to be processed as a force transmitter and a screw housing provided with support elements.
  • the achievable thrust pressure is achieved through the material strength with the various states of force transmission.
  • Such shredding machines have at least one transport and working screw within a conveyor housing, with a raw material receiving opening in a receiving area for feeding the material to be shredded and at the second end of which a cutting set is arranged, such a cutting set comprising at least one perforated disk with openings and associated cutting tools such as knives.
  • the transport and working screw is also referred to below as “conveyor screw”.
  • DE 38 23 676 A1 describes a meat grinder or a grinder-like shredding machine that can be used in all areas of the meat industry.
  • the meat grinder is designed in such a way that a pressure chamber can be provided in the pressure housing, between the last screw thread of a conveyor screw and the cutting set.
  • the individual adjustment devices for limiting the pressure chamber can be operated from the outside and allow the pressure chamber to be adjusted to the prevailing operating conditions.
  • shredding machines use cutting units which consist of a perforated disk and usually several knives rotating over a surface of the perforated disk as cutting tools for shredding the material being processed.
  • cutting units which consist of a perforated disk and usually several knives rotating over a surface of the perforated disk as cutting tools for shredding the material being processed.
  • shredding machines use a cutting set which has several combinations of perforated disks and knives.
  • the rotating blades of the cutting unit are connected to the conveyor screw by a blade pin and are driven by this and set in a rotating movement.
  • the conveyor screw and one or more blades always rotate in the same position relative to each other and run synchronously with the speed of the conveyor screw and in a certain position relative to the conveyor screw.
  • the screw rotation generates the thrust pressure in the housing of the screw conveyor with the material to be processed up to the transfer point to the cutting unit.
  • the cutting tools forming the cutting unit are secured in position in a separate cutting unit housing and are clamped in front of the conveyor screw, whereby the cutting unit housing is connected to the housing of the conveyor screw.
  • the processing material is chopped in the cutting unit by means of the perforated disk, in a cutting set with several perforated disks, with the rotating cutting tools or knives in the knife chamber.
  • the processing material is pressed into the knife chambers by the thrust pressure generated by the conveyor screw, the pressure in the knife chambers increases and the chunky meat parts (processing material) that form from the conveying process are compressed to such an extent that shaped elements or pins form on them in the holes of the draining perforated disk, which are pressed into the openings of the perforated disk, still connected to the meat part.
  • screw conveyors The general purpose of such screw conveyors is to transport and compact the material in the shredding machine by rotating the screw conveyor with its screw thread. This is intended to generate pressure in particular in the area where the material to be processed is transferred to the cutting tools. This material compaction is the prerequisite for the material to be processed to penetrate the openings in the perforated disk and to separate the material to be processed with the cutting tool in the cutting set.
  • Signs of wear on the conveyor screw occur particularly in an area of the screw flight of the conveyor screw after a long period of use, which causes the pressure to build up in front of the cutting set, i.e. directly in a transfer area of the material to be processed from the conveyor screw to the cutting set.
  • a disadvantage of the known state of the art is that for the repair described above, the entire conveyor screw must be replaced with a "new screw” that is typically identical to the machine. This is associated with high costs, especially if the entire conveyor screw is replaced. Furthermore, a conveyor screw that is only worn in part of the conveyor screw must be disposed of completely.
  • the object of the invention is to provide a transport and working screw for a shredding machine and an improved method for producing a transport and working screw, which makes it possible to produce transport and working screws easily and flexibly adapted to different work tasks and to reduce the repair effort and the effort involved in adapting the transport and working screw itself. to simplify changing work tasks and thus reduce the costs for conversion, maintenance and repair measures.
  • the transport and working screw has a screw base body with a hollow shaft stub and the first screw flight of the screw base body and that a separate, removable screw head with a first screw flight of the screw head is arranged on the hollow shaft stub.
  • the screw base body is therefore shorter than a transport and working screw from the state of the art, viewed along a longitudinal axis of the screw base body or the transport and working screw. Only after assembly, in which the screw head is arranged and fastened on the hollow shaft stub of the screw base body, does the combination of screw base body and screw head reach the length of a transport and working screw from the state of the art.
  • the transport and working screw according to the invention has a screw base body with a hollow shaft stub.
  • This hollow shaft stub has an outer diameter which is smaller than an average outer diameter of the screw base body without the first screw thread of the screw base body.
  • the hollow shaft stub has a length in a direction of a longitudinal axis of the transport and working screw, which is less than a third of the total length of the transport and working screw.
  • the screw base body according to the invention for a transport and working screw of a grinder size 300 has a length of approximately 917 mm, with the length of the hollow shaft stub being in a range between 200 mm and 250 mm.
  • the average outer diameter of the screw base body can, for example, be in a range between 100 mm or 160 mm and 120 mm or 170 mm, while the outer diameter of the hollow shaft stub is in a range between 60 mm or 120 mm and 80 mm or 130 mm.
  • the hollow shaft stub also has a central, cylindrical opening in the form of a counterbore.
  • the depth of this central, cylindrical opening is 120 mm or 140 mm in one example.
  • a worm head is arranged on the outer diameter of the hollow shaft stub, which is connected to the hollow shaft stub either firmly or detachably.
  • the worm head is connected to the hollow shaft stub in a form-fitting manner and thus rotates in the direction of the worm base body and at the same speed as the worm base body.
  • keys between the components can enable force to be transmitted during rotation.
  • the screw head has a first screw thread of the screw head which runs around its surface and is a continuation of the first screw thread of the screw base body arranged on the screw base body. It is provided that an outer diameter of the first screw thread of the screw base body corresponds to an outer diameter of the first screw thread of the screw head at a transition point between the first screw thread of the screw base body and the first th screw flight of the screw head. In one embodiment, the pitch of the screw flights in the transition area is selected to be essentially the same. In this way, continuous transport of the material to be processed is ensured by the transport and working screw according to the invention in the shredding machine over an entire transport distance from the first end to the second end of the transport and working screw, i.e. also in the area of the transition point on the transport and working screw.
  • the screw head has a first screw flight running around its surface, which has a greater pitch than the first screw flight of the screw base body.
  • the material to be processed can be compacted at the second end of the transport and working screw in an area in which the material to be processed is transferred to the cutting set of the shredding machine and which is referred to in this description as the transfer area.
  • the screw head is arranged to be replaceable. This makes it possible for a screw head showing signs of wear to be removed from the screw base body of the transport and working screw and replaced with a new screw head.
  • a screw head has, for example, a different pitch of its screw thread, a double thread geometry, i.e. two screw threads, or a double thread geometry with additional short cutting edges.
  • the transport and working screw according to the invention can thus be easily adapted to changing work tasks. In versions with two screw threads, these screw threads can have different pitches.
  • a separate, removable knife pin is arranged on the hollow shaft stub of the screw base body.
  • the knife pin is positively connected to the hollow shaft stub and thus rotates in the direction of the screw base body and at the same speed as the screw base body.
  • the knife pin can also be easily adapted to changing work tasks or designs of the cutting tools or knives.
  • the cutting tools such as knives are arranged with a pluggable and tensionable connection at one end of the knife pin, where the knife pin is not connected to the hollow shaft stub.
  • the knife pin which is set in a rotary motion by the screw base body with the hollow shaft stub, thus sets the cutting tools such as knives in front of a perforated disk of the cutting set in rotation.
  • Another task of the knife pin is to fix the position or position of the knives at points on the screw head with the highest thrust pressures. This ensures an effective transfer of the material to be processed from the screw flight or the screw flights of the screw head in the transfer area to the cutting set. This ensures that the knife spaces of the cutting set are filled evenly and safely.
  • a first position securing element is arranged between the hollow shaft stub and the worm head and/or a second position securing element is arranged between the hollow shaft stub and the knife pin.
  • a first position securing element is arranged between the hollow shaft stub and the screw head.
  • the first position securing element is arranged in an area between an outer diameter of the hollow shaft stub and an inner diameter of the screw head.
  • the screw head is fixed to the hollow shaft stub in a rotationally secure manner.
  • This arrangement and fixing is carried out in such a way that the screw geometry of the first screw thread of the screw base body matches the screw geometry of the first screw thread of the screw head at the transition point between the screw threads.
  • a second position securing element is arranged between the hollow shaft stub and the knife pin.
  • the second position securing element is arranged in an area between an inner diameter of the cylindrical opening of the hollow shaft stub and an outer diameter of the knife pin.
  • Such a torsion-proof arrangement of the components ensures that the components move in the same direction of rotation and at the same speed, even though, for example, only the first end of the screw base body is coupled to a drive means.
  • the position securing elements are designed as feather keys, for example, with corresponding opposing grooves provided on the surfaces of the components in order to ensure the arrangement of the components to one another as described above and to fix them in terms of force.
  • a force-transmitting round material can be used, which is similar to a feather key, is provided with a profile on each half side in the knife pin and in the hollow shaft and ensures positional stability.
  • the components can be glued together, whereby the adhesive connection is designed to be removable, for example by means of appropriate solvents or temperatures, in order to be able to separate the components from each other if necessary.
  • the components are welded together at least locally, for example in a front position, so that the components can be separated from each other by removing the weld seam of the locally limited weld connection.
  • the position securing elements generally ensure a driving connection between the components for joint rotation. They also enable the position of the first screw thread of the screw base body and the first screw thread of the screw head to be maintained relative to one another and to the position of the knife pin. This also ensures that the knife position is maintained relative to the conveying points for the raw material transfer or to the ends of the screw thread of the screw head.
  • a locking disk is arranged on the hollow shaft stub of the screw base body to secure the position of the screw head and the knife pin on the hollow shaft stub.
  • This locking disk can be arranged with a screw thread as a secure connection in the hollow shaft stub of the screw base body.
  • a locking washer of this type effectively prevents a change in the position of the components in the direction of the longitudinal axis of the screw base body or the transport and working screw.
  • the locking washer has fastening elements with which the locking washer is securely attached to the end of the hollow shaft stub.
  • Such fastening elements are, for example, screws.
  • the locking washer presses the worm head and the knife pin against the hollow shaft stub and thus prevents the longitudinal movement of the components. each other.
  • the force acting on the locking washer is very limited, since the design of the pitch of the first screw thread of the screw head and the direction of rotation of the transport and working screw result in pressure on the screw head from the material being processed, which also presses the screw head against the hollow shaft stub.
  • the locking washer therefore only has to provide basic security for the components and can be made small, which also applies to the fastening elements such as screws.
  • short cutting edges are arranged on the screw head.
  • short cutting edges are arranged on the outer circumference of the screw head. These short cutting edges are preferably arranged in the middle between the side walls of the first screw flight of the screw head and parallel to these. These short cutting edges are intended for pre-cutting the material to be processed on the transport path of the material to be processed, in particular in the last flight of the screw head, to the cutting set. In this way, for example, a material to be processed can be processed at lower temperatures. Alternatively, a material with higher toughness or strength can be processed. The pre-cutting ensures that the material to be processed can penetrate the openings of the perforated disk of the cutting set in the form of pins more quickly in order to ensure optimal comminution of the material to be processed.
  • the short cutting edges arranged between the screw flights are intended, for example, to separate the material to be conveyed adhering to the wall of the conveyor housing into smaller pieces when meat parts of the material to be processed are conveyed through the screw chambers of the screw flights, thereby reducing the strength of the material to be conveyed, in order to be able to press it more easily with less pressure and in larger quantities into the cutting set to increase performance.
  • a hard metal layer is arranged on the first screw flight of the screw head and/or on the short cutting edges.
  • the surface of this worm thread is to be made more robust. This is achieved by coating the surface with a hard metal layer. This means that this worm thread wears less and the stability of this worm thread of the worm head is improved.
  • the surface of the short cutting edges can also be coated with a hard metal layer in order to increase the stability of the short cutting edges or to reduce the wear of the short cutting edges.
  • the transport and working screw is provided with at least a first screw flight and a knife pin.
  • the aim of the present invention is to design an area of the transport and working screw, which is located at the second end of the transport and working screw, as a separate component in the form of an exchangeable screw head, for new and regenerated transport and working screws.
  • This makes it possible to replace this part of the transport and working screw, which is subject to heavy wear, without having to dispose of the entire transport and working screw.
  • the heavy wear in this area is due to the fact that in this area the material to be processed is transferred to the cutting set in the transfer area under increased pressure and counterpressure.
  • the aim is also to make it easy to adapt the screw head to a specific product to be shredded by changing the geometry of the first screw flights of the screw head and other elements of the screw head. A different screw head with the appropriate geometry for the specific task must be provided for replacement purposes.
  • the transport and working screw is provided with a screw base body which has a hollow shaft stub and the first screw flight of the screw base body and that a separate, removable screw head with a first screw flight of the screw head is provided on this hollow shaft stub.
  • the components screw base body with its hollow shaft stub, screw head and knife pin are manufactured as individual parts and assembled in one assembly step to form a complete transport and working screw.
  • the hollow shaft stub according to the invention is provided at the second end of the screw base body or the transport and working screw in the area of the cutting set of the shredding machine. This provision takes place when the screw base body is manufactured for a new transport and working screw.
  • a transport and working screw that has already been used in which the area at the second end of the transport and working screw is worn in particular, can be converted into a screw base body with a hollow shaft stub and thus continue to be operated as a transport and working screw in a shredding machine as a repaired screw base body in conjunction with a new screw head.
  • the screw head which is designed as a separate component, is pushed onto the outside or circumference of the cylindrical hollow shaft stub with its first screw thread and fixed in place during the assembly step.
  • the hollow shaft stub is provided with a central, cylindrical opening into which the knife pin, which is designed as a separate component, is inserted and fixed during the assembly step.
  • the transport and working screw according to the invention is completely prepared and can be used in the shredding machine.
  • the invention provides that the screw head is secured against rotation relative to the screw base body by means of a first position securing element and/or the knife pin is secured against rotation by means of a second position securing element.
  • the screw head and knife pin components are attached and fixed to the screw base body in such a way that the screw base body, which is set in a rotary motion, passes on or transmits this rotary motion to the screw head and the knife pin.
  • Position securing elements are used to ensure that the screw head and knife pin components are attached to the screw base body in a rotationally secure manner.
  • a first position securing element is arranged in an area between an outer diameter or an outer surface of the hollow shaft stub and an inner diameter or an inner surface of the screw head.
  • a second position securing element is arranged in an area between an inner diameter of the cylindrical opening or an inner surface of the hollow shaft stub and an outer diameter or an outer surface of the knife pin.
  • These position securing elements are designed as feather keys and are inserted into corresponding grooves arranged in the components.
  • Such feather key-groove combinations are known from the prior art.
  • a force-transmitting round material can be used, which is arranged in half of the grooves arranged in the components in a similar way to a feather key and ensures the anti-twisting position securing.
  • the first screw thread of the screw base body is provided with a pitch that differs from the first screw thread of the screw head and/or that hardened short cutting edges are provided on the screw head in spaces between the first screw thread of the screw head.
  • the first screw flight which is arranged on the screw base body, has a first pitch for receiving raw material, while the first screw flight, which is arranged on the screw head, has a second pitch.
  • the first pitch and the second pitch can be the same or different for generating thrust pressure for introducing the material to be processed into the cutting set.
  • the second pitch of the first screw flight of the screw head has a smaller pitch than the first pitch of the first screw flight of the screw base body.
  • hardened short cutting edges are arranged on the circumference or the outer casing of the screw head in the spaces between the first screw flight of the screw head.
  • These short cutting edges are preferably arranged in the middle between the side walls of the first screw flight of the screw head and parallel to these side walls.
  • the short cutting edges are preferably arranged near the transfer area at the end of the screw flight of the screw head.
  • These sharp short cutting edges rotate with the screw head and are designed for pre-cutting the material to be processed on the transport path of the material to the cutting set. This makes it possible, for example, to process Material with very solid, coarse pieces or cut pieces can be processed better at lower temperatures.
  • a second screw flight with a wedge-shaped feed cutting edge is arranged on the screw head and a first support surface is arranged at the ends of the first screw flight and the second screw flight, wherein the first support surfaces are arranged opposite one another at an angle of 180 degrees.
  • a second screw flight on the screw head, which is preferably arranged centrally between the side walls of the first screw flight of the screw head.
  • This second screw flight has a wedge-shaped intake edge at its beginning, which initially has a sharp edge.
  • the function of this intake edge is to divide the flow of the processed material conveyed from the screw flights to the beginning of the second screw flight into two mass flows or partial flows, which are then transported further in areas between the first screw flight and the second screw flight to the ends of the screw flights in the transfer area.
  • the two partial flows emerge from the screw head at the ends of the screw flights opposite one another or offset by 180 degrees and are thus guided via the transfer area to the cutting set with the knives.
  • first support surfaces are arranged at the opposite ends of the first and second screw flights, which are offset by 180 degrees. These first support surfaces are characterized in that they have a surface in the shape of a circular ring cutout, with both surfaces lying in an imaginary first plane at the end of the screw head, which is aligned orthogonally to the longitudinal axis of the transport and working screw according to the invention. These first support surfaces generate a pressure or counterpressure in order to press the material to be processed against the cutting set with the knives. Starting from the first support surfaces, a first force effect is created, which is directed parallel to the longitudinal axis in the direction of the cutting set.
  • second support surfaces are arranged at a distance from the first support surfaces on the first screw thread and on the second screw thread, wherein the second support surfaces are arranged opposite one another at an offset angle of 90 degrees to the first support surfaces and at an angle of 180 degrees to one another, and that a displacement body is arranged on each second support surface.
  • second support surfaces are arranged at a distance from the ends of the first and second screw flights and thus from the first support surfaces. These second support surfaces are arranged at an offset angle of 90 degrees to the first support surfaces. This offset angle results when looking at the end of the screw head, starting from the cutting tools or the transfer area. Thus, both the first support surfaces and the second support surfaces are arranged opposite each other at an angle of 180 degrees to each other.
  • the surfaces of the second support surfaces are also designed in the form of a circular ring section, with both surfaces lying in an imaginary second plane, which is also aligned orthogonally to the longitudinal axis.
  • the first support surfaces lie in the first plane at the end of the screw head, which is spaced from the second plane in which the second support surfaces are arranged.
  • These second support surfaces also generate pressure or counterpressure to press the material being processed against the cutting set with the knives.
  • a second force is created from each of the second support surfaces, which is directed parallel to the longitudinal axis and parallel to the first force in the direction of the cutting set.
  • a wedge-shaped displacement body is arranged on the associated screw flight.
  • This displacement body has a pitch which is greater than the second pitch of the first screw flight of the screw head or greater than the pitch of the second screw flight of the screw head.
  • an additional displacement or compression of the material to be processed occurs through a reduction in cross-section, i.e. a directed movement of the partial flows.
  • This displacement or compression supports the second force effects emanating from the second support surfaces. This serves to fill the closed knife spaces with pressure-increasing material to be processed for the purpose of forming meat plugs in the decreasing perforated disk.
  • the first and second screw flights arranged on the screw head each have a pitch H over a complete rotation of the screw flights of 360 degrees.
  • the position of the second support surfaces which is the same as the end of the displacement body, is selected such that a distance of H/8 results between the first support surfaces and the second support surfaces along the longitudinal axis of the transport and working screw.
  • the screw head has a double thread geometry due to the first screw thread and the second screw thread.
  • the four support surfaces arranged at 90 degrees to one another cause the material to be processed to build up pressure due to the four forces acting in the direction of the individual closed knife chambers of the cutting set, also in four areas that are offset by 90 degrees to one another.
  • a 4-point conveying profile of the material to be processed is created. This 4-point conveying profile enables all four knife chambers in front of the knives of the cutting set to have the same level of filling with the material to be processed and the same pressure conditions.
  • the partial surfaces of the perforated disk are thus used almost equally in four areas and are integrated into the shredding of the material to be processed, whereby a significant increase in the throughput of the material to be processed during shredding in the shredding machine is achieved.
  • the circular ring cutouts of the first support surfaces and the circular ring cutouts of the second support surfaces each have circular arcs which belong to a central angle which lies in a range between 10 degrees and 30 degrees and is in particular 20 degrees.
  • the central angle is arranged on the longitudinal axis of the transport and working screw. Viewed in the direction of the longitudinal axis, two adjacent support surfaces are arranged at an angle of 90 degrees to one another. This arrangement, offset by 90 degrees to one another, also corresponds to the arrangement of four knives in the cutting set. Since the knives in the cutting set are driven by the knife pin, the positions or alignments of the four knives in relation to the four support surfaces and the forces associated with the support surfaces remain the same. As a result, the four forces cause four knife spaces associated with the knives to be filled almost evenly with the material to be processed under almost the same pressure, which leads to an improvement in the throughput of the shredding machine.
  • the screw head according to the invention can thus be used in a shredding machine that operates according to the grinder principle for the purpose of replacing transport and working screws that have been in use for a long time. This also makes it possible to convert the transport and working screws to technical solutions that increase performance.
  • the screw head according to the invention is used in the new production of transport and working screws and thus enables simple replacement solutions for the particularly stressed screw head or a simple adaptation of the area of the screw head to changed technologies.
  • the screw head according to the invention can be adapted to transport and working screws from different manufacturers, since the tools are used internationally in standardized sizes and thus have a high degree of dimensional uniformity, which the screws essentially follow.
  • the screw head according to the invention can be adapted to different sizes of transport and working screws.
  • the replacement can be carried out again at any time if changes are required or if wear is advanced, since only the part of the screw head with high precision is required for high-quality thrust pressure generation by the transport and working screws and can therefore be easily restored via the exchangeability of the screw head.
  • the screw head is provided by the applicant as a commercial product for users and service companies with information on implementation on all types of snails and is thus generally accessible for use.
  • Fig. 1 a screw base body with a cut hollow shaft stub and a screw head in a sectional view
  • Fig. 2 a part of the screw base body with the hollow shaft stub, the screw head and a knife pin after assembly of the separately manufactured components to form a transport and working screw in a sectional view
  • Fig. 4 the screw head according to the invention with two screw flights in a side view
  • Fig. 5 a perspective view of the screw head according to the invention in connection with knives of a cutting tool.
  • Figure 1 shows a screw base body 2 with a cut hollow shaft stub 3 and a screw head 4 as components of the transport and working screw 1 according to the invention.
  • a limit 6 and a means 7 for connecting the screw base body 2 to a drive unit are arranged at a first end 5 of the screw base body 2.
  • a drive unit ensures rotation of the screw base body 2 and thus of the entire transport and working screw 1, which is arranged in a crushing machine (not shown).
  • the hollow shaft stub 3 is arranged at a second end 8 of the screw base body 2.
  • a first screw flight 9 of the screw base body 2 is arranged on the screw base body 2, which has a first , for example for receiving the material to be processed.
  • the outer diameter of the screw base body 2 changes in the direction towards the second end 8. This is an example and not a feature of the present invention.
  • the hollow shaft stub 3 has an outer diameter which is smaller than an average outer diameter of the screw base body 2 or a maximum outer diameter of the screw base body 2 at the second end 8 according to Figure 1. This refers to an outer diameter of the screw base body 2 which results without the first screw flight 9 of the screw base body 2.
  • the hollow shaft stub 3 has a length 10 in a direction of a longitudinal axis 11 of the transport and working screw 1 or the screw base body 2, which is less than a third of the total length of the transport and working screw.
  • the outer diameter of the screw base body 2 is approx.
  • the hollow shaft stub 3 also has a central, cylindrical opening 12 in the form of a counterbore.
  • a depth 13 of this central, cylindrical opening 12 is in one example a maximum of only 90% of the length 10 of the hollow shaft stub 3. In one example, the maximum depth 13 of the opening 12 is approximately 100 mm or 140 mm, depending on the embodiment.
  • FIG. 1 also shows the screw head 4, which is manufactured as a separate component.
  • the screw head 4 has a cylindrical base body 14, on which a first screw thread 15 of the screw head 4 is arranged.
  • the first screw thread 15 of the screw head 4 has a second pitch.
  • the screw head 4 can have a cylindrical base body 14 on which the first screw thread 15 and a second screw thread 28 are arranged, as shown in Figure 1.
  • a double thread geometry or a double-threaded screw head is formed in the area of the screw head 4. This takes place in particular in the vicinity of a transfer area 29 in which the material to be processed (not shown in Figure 1) is transferred from the screw head 4 to a cutting set of the shredding machine (also not shown).
  • This transfer area 29 is shown in Figure 1 with a dash-dash line.
  • the outer diameter of the hollow shaft stub 3 of the screw base body 2 is adapted to the inner diameter of the cylindrical base body 14 of the screw head 4 so that the screw head 4 can be pushed onto the hollow shaft stub 3.
  • the inner diameter of the cylindrical base body 14 of the screw head 4 is approximately 120 mm and a length 16 of the screw head 4 is approximately 200 mm.
  • Figure 2 shows a part of the screw base body 2 with the hollow shaft stub 3 and the first screw flight 9 of the screw base body 2, the screw head 4 and a knife pin 17 after assembly of the separately manufactured components to form a transport and working screw 1 according to the invention in an at least partial sectional view.
  • the screw head 4 After the screw head 4 is moved with the first screw thread 15 of the screw head 4 in the direction 30 shown in Figure 1 by means of the arrow during assembly of the transport and working screw 1, the screw head 4 on the hollow shaft stub 3 reaches the position shown in Figure 2.
  • the first position securing element 18 is designed as a feather key in the example in Figure 2, with two of these first position securing elements 18 being shown.
  • Such feather keys are usually arranged in corresponding grooves in the hollow shaft stub 3 and in the screw head 4, in which grooves have also been machined.
  • a base 19 of the knife pin 17 is introduced and fixed into the central, cylindrical opening 12 of the hollow shaft stub 3, as is also shown in Figure 2.
  • the base 19 of the knife pin 17 has a pin 20 and a radial circumferential ring 21.
  • the pin 20 is arranged in a bore 22 in the central, cylindrical opening 12 of the hollow shaft stub 3 and corresponding to the pin 20.
  • the knife pin 17 is arranged centered relative to the screw base body 2.
  • the circumferential ring 21 is provided for further exact alignment of the knife pin 17 along the longitudinal axis 11.
  • This circumferential ring 21 rests with its outer diameter or its outside on the inner diameter or the inside of the hollow shaft stub 3 with a close tolerance.
  • the base 19 of the knife pin 17 is arranged in a position-secured manner in two areas in the hollow shaft stub 3, which ensures the alignment of the knife pin 17 along the longitudinal axis 11.
  • At least one second position securing element 23 is arranged between these two components.
  • the second position securing element 23 is designed as a feather key for transmitting force between the hollow shaft stub 3 and the knife pin 17, with two of these second position securing elements 23 being shown in Figure 2.
  • Such second position securing elements 23 are arranged as keys in corresponding grooves in the hollow shaft stub 3 and in the base 19 of the knife pin 17. These second position securing elements 23 enable the rotational movement to be transmitted from the hollow shaft stub 3 of the driven screw base body 2 to the knife pin 17 and thus to the cutting tools 24 such as knives arranged on the knife pin 17.
  • These cutting Tools 24 are shown in a simplified manner in Figure 2 using a dash-dot line.
  • the transfer area 29 is shown using a dash-dash line.
  • the transport and working screw 1 has a position-securing locking disk 25.
  • This locking disk 25 is firmly connected to the hollow shaft stub 3 by means of corresponding connecting elements.
  • the locking disk 25 is screwed to the hollow shaft stub 3 by means of several screws, whereby these screws are not shown in Figure 2.
  • the locking washer 25 prevents a displacement of the screw head 4 and/or the knife pin 17 relative to the screw base body 2 along the longitudinal axis 11.
  • Figure 3 shows a transport and working screw 1 according to the invention in a side view, at least partially.
  • the transport and working screw 1 comprises the screw base body 2 with the first screw thread 9 of the screw base body 2 as the receiving profile for the material to be processed and the screw head 4 with the first screw thread 15 of the screw head 4, which form a thrust pressure area. Furthermore, the transport and working screw 1 according to the invention comprises the knife pin 17 arranged in the hollow shaft stub 3 (not shown).
  • the transition point 31 between the first screw thread 9 of the screw base body 2 and the first screw thread 15 of the screw head 4 can also be seen.
  • the task of the first screw thread 9 of the screw base body 2 is to transport the material to be processed (not shown) from a receiving area of the shredding machine to the screw head 4, while the task of the first screw thread 15 of the screw head 4 is to generate thrust pressure, in particular for the transfer area 29 in front of the cutting tool 24.
  • the position of the transfer area For the sake of clarity, slot 29 is shown in Figure 3 only by means of an arrow.
  • the illustration in Figure 3 shows short cutting edges 26 arranged on the circumference of the screw head 4. These short cutting edges 26 are arranged in an area between adjacent side walls 27, for example of the first screw flight 15 of the screw head 4, and parallel to these. These short cutting edges 26 are intended for pre-cutting the material to be processed on the transport path of the material to be processed via the transfer area 29 to the cutting set in order to reduce the material strength of the material to be processed for easier introduction into the working areas of the knives of the cutting set.
  • the transfer area 29 and the cutting set with the knives are not shown in Figure 3.
  • these are made appropriately hardened.
  • the surfaces of these elements 15 and/or 26 are coated with a hard metal layer for this purpose.
  • Other methods known from the prior art for producing harder surfaces can also be used.
  • a second screw flight 28 of the screw head 4 is also shown, which is preferably arranged centrally between the side walls 27 of the first screw flight 15 of the screw head 4.
  • This second screw flight 28 has a wedge-shaped intake edge 32 at its beginning.
  • the function of this intake edge 32 is to divide the flow 33 of the processed material into two partial flows 34, which are subsequently transported between the screw flights 15 and 28 to the ends of the screw flights 15 and 28.
  • the two partial flows 34 emerge at the ends of the screw flights 15 and 28 opposite each other or They emerge from the screw head 4 offset by 180 degrees and reach the cutting set with the knives via the transfer area 29 (not shown).
  • first support surfaces 35 are arranged at the opposite ends of the screw flights 15 and 28, which are offset by 180 degrees. These first support surfaces 35 are characterized in that they have a surface in the form of a circular ring cutout, with both surfaces lying in an imaginary first plane which is aligned orthogonally to the longitudinal axis 11. These first support surfaces 35 generate a pressure or counterpressure in order to press the material to be processed against the cutting set with the knives. Starting from the first support surfaces 35, a first force effect 36 is created which is directed parallel to the longitudinal axis 11 in the direction of the cutting set.
  • one of two second support surfaces 37 can also be seen, since the second second support surface 37 is located behind the knife pin 17 due to the perspective representation of Figure 3.
  • the second support surfaces 37 are offset from the first support surfaces 35 at an offset angle 43 (not shown) of 90 degrees and arranged opposite one another at an angle of 180 degrees.
  • the surfaces of the second support surfaces 37 are also designed in the form of a circular ring section, with both surfaces lying in an imaginary second plane which is aligned orthogonally to the longitudinal axis 11.
  • the first support surfaces 35 lie in a first plane which is spaced from the second plane of the second support surfaces 37.
  • These second support surfaces 37 also generate a pressure or counterpressure in order to press the material to be processed against the cutting set with the knives.
  • a second force effect 38 is created, which is directed parallel to the longitudinal axis 11 in the direction of the cutting set.
  • the circular ring cutouts of the first support surfaces 35 and the circular ring cutouts of the second support surfaces 37 each have circular arcs 42, which each extend over a center angle 40 not shown in Figure 3.
  • the This central angle 40 lies in a range between 10 degrees and 30 degrees and is in particular 20 degrees.
  • two adjacent support surfaces 35 and 37 are each arranged offset by 90 degrees from one another.
  • This arrangement offset by 90 degrees from one another also corresponds to the arrangement of four knives in the cutting set. Since the knives in the cutting set are driven by the knife pin 17, the positions or alignments of the four knives in relation to the four support surfaces 35 and 37 remain the same.
  • a displacement body 39 is arranged in front of each of the two second support surfaces 37, whereby only one displacement body 39 can be seen in Figure 3.
  • This displacement body 39 has an additional slope 41, which is greater than the second slope of the first screw thread 15 of the screw head 4 or the slope of the second screw thread 28. In the area of the displacement body 39, an additional displacement or directed movement of the partial stream 34 takes place to support the second force effects 38.
  • the screw head 4 has a double thread geometry due to the first screw thread 9 and the second screw thread 28. Due to the four support surfaces 35 and 37, which are offset by 90 degrees to one another, the pressure of the material to be processed is built up by the forces 36 and 38 in the direction of the cutting set, also in four areas offset by 90 degrees to one another. According to the invention, a 4-point conveying profile of the material to be processed is created. This 4-point conveying profile enables all four knife spaces located in front of the knives of the cutting set to have the same degree of filling with the material to be processed and the same pressure conditions.
  • FIG. 4 shows the screw head 4 according to the invention with two screw flights 15 and 28 in a side view.
  • the first support surfaces 35 are arranged at the ends of the screw flights 15 and 28. Starting from these first support surfaces 35, the first force effects 36 are shown parallel to the longitudinal axis 11.
  • the first support surfaces 35 lie in an imaginary first plane 44 at the end of the screw head 4.
  • the first plane 44 is aligned orthogonally or at right angles to the longitudinal axis 11.
  • the second support surfaces 37 lie in an imaginary second plane 45, which is also aligned orthogonal to the longitudinal axis 11 and parallel to the first plane 44.
  • the first plane 44 is arranged at a distance of H/8 from the second plane 45, where H is a pitch of the first or second screw flight 15, 28.
  • H is a pitch of the first or second screw flight 15, 28.
  • H describes the distance of a starting point from a target point if this point lies on the outer circumference of the screw flight and the screw is moved through an angle of rotation of 360 degrees.
  • Figure 4 also shows the displacer body 39.
  • the displacer body 39 has a greater pitch than the associated first or second screw flight 15, 28 and thereby compresses the conveyed material (not shown) during transport through the screw flights 15, 28.
  • the displacer body 39 has an additional pitch 41, the angle of which is shown in Figure 4.
  • the wedge-shaped displacement body 39 ends with the circular cut-out-shaped surface of the second support surface 37. From this, the second force effect 38 arises.
  • Figure 5 shows a perspective view of the screw head 4 according to the invention in connection with knives of a cutting tool 24, which are arranged on the knife pin 17. Also shown are the first support surfaces 35, arranged opposite one another and offset by 180 degrees. Also visible are the second support surfaces 37, which are also arranged opposite one another and offset by 180 degrees.
  • first support surfaces 35 and the surfaces of the second support surfaces 37 have a circular cutout shape.
  • the offset of two adjacent support surfaces 35 and 37 is shown as an example in Figure 5 at a point with the offset angle 43 of 90 degrees between a first support surface 35 and a second support surface 27.
  • the circular ring cutouts of the first support surfaces 35 and the circular ring cutouts of the second support surfaces 37 each have circular arcs 42, which each extend over the central angle 40.
  • This central angle 40 lies in a range between 10 degrees and 30 degrees and is in particular 20 degrees.
  • the vertices of the central angle 40 and the offset angle 43 lie at a common point on the longitudinal axis 11.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Screw Conveyors (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

Der Erfindung, welche eine Transport- und Arbeitsschnecke (1) für eine Zerkleinerungsmaschine und ein Verfahren zur Herstellung einer Transport- und Arbeitsschnecke (1) betrifft, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung anzugeben, womit es ermöglicht wird, Transport- und Arbeitsschnecken (1) einfach und flexibel an verschiedene Arbeitsaufgaben angepasst herzustellen und den Instandsetzungsaufwand und den Aufwand bei einer Anpassung der Transport- und Arbeitsschnecke (1) an sich ändernde Arbeitsaufgaben zu vereinfachen und derart die Kosten für Umbau- sowie Wartungs- und Instandsetzungsmaßnahmen zu verringern. Diese Aufgabe wird anordnungsseitig dadurch gelöst, dass die Transport- und Arbeitsschnecke (1) einen Schneckengrundkörper (2) mit einem Hohlwellenstumpf (3) und dem ersten Schneckengang (9) des Schneckengrundkörpers (2) aufweist und dass am Hohlwellenstumpf (3) ein separater, abnehmbarer Schneckenkopf (4) mit einem ersten Schneckengang (15) des Schneckenkopfes (4) angeordnet ist.

Description

Transport- und Arbeitsschnecke für eine Zerkleinerungsmaschine und Verfahren zur Herstellung einer Transport- und Arbeitsschnecke
Die Erfindung betrifft eine Transport- und Arbeitsschnecke für eine Zerkleinerungsmaschine, welche nach einem Wolfprinzip arbeitet und tierische oder pflanzliche Rohstoffe zerkleinert, wobei die Transport- und Arbeitsschnecke mindestens einen Schneckengang und einen Messerzapfen aufweist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Transport- und Arbeitsschnecke, bei welchem die Transport- und Arbeitsschnecke mit einem Schneckengang und einem Messerzapfen bereitgestellt wird.
Aus dem Stand der Technik ist eine Verarbeitung von verschiedensten tierischen oder pflanzlichen Rohstoffen bei unterschiedlichen Temperaturen mit nach dem Wolfprinzip arbeitenden Zerkleinerungsmaschinen bekannt. Nachfolgend werden die tierischen oder pflanzlichen Rohstoffe als ein Verarbeitungsgut bezeichnet. Derartiges Verarbeitungsgut sind Lebensmittel pflanzlichen oder tierischen Ursprungs wie beispielsweise Fleisch, Käse, Fett, Fisch, Haut, Knochen und sonstige Bestandteile von Lebensmitteln.
Zur Zerkleinerung des Verarbeitungsgutes, insbesondere in der Fleischwirtschaft, werden in der Regel Wolfmaschinen mit Schnecken zur Stoffzuführung zu einem Schneidsatz als Vorrichtung zum Zerkleinern eines Verarbeitungsgutes, nachfolgend kurz als Zerkleinerungsmaschine bezeichnet, genutzt. Eine Schubkrafterzeugung zum Transport des Verarbeitungsgutes in einer derartigen Zerkleinerungsmaschine erfolgt im Zusammenwirken von einer Transport- und Arbeitsschnecke, dem Verarbeitungsgut als Kraftüberträger und einem mit Stützelementen versehenen Schneckengehäuse. Der erreichbare Schubdruck wird durch die stoffliche Festigkeit mit den verschiedenen Zustandsformen bei der Kraftübertragung erreicht.
Derartige Zerkleinerungsmaschinen weisen mindestens eine Transport- und Arbeitsschnecke innerhalb eines Fördergehäuses auf, wobei an einem ersten Ende der Transport- und Arbeitsschnecke eine Rohstoffannahmeöffnung in einem Annahmebereich zum Zuführen des zu zerkleinernden Verarbeitungsgutes und an deren zweiten Ende ein Schneidsatz angeordnet ist, wobei ein derartiger Schneidsatz mindestens eine Lochscheibe mit Öffnungen und zugehörige Schneidwerkzeuge wie Messer umfasst. Zur Vereinfachung wird die Transport- und Arbeitsschnecke nachfolgend kürzer auch als „Förderschnecke“ bezeichnet.
Die DE 38 23 676 A1 beschreibt einen Fleischwolf beziehungsweise eine wolfähnliche Zerkleinerungsmaschine, die in allen Bereichen der Fleischindustrie einsetzbar ist. Der Fleischwolf ist so gestaltet, dass im Druckgehäuse, zwischen dem letzten Schneckengang einer Förderschnecke und dem Schneidsatz, ein Druckraum vorgesehen sein kann. Die einzelnen Verstelleinrichtungen zur Begrenzung des Druckraumes sind von außen betätigbar und gestatten die Einstellung des Druckraumes auf die jeweils vorherrschende Betriebsbedingung.
Ebenso ist es bekannt, dass in derartigen Zerkleinerungsmaschinen Schneideinheiten eingesetzt werden, welche aus einer Lochscheibe und meist mehreren über einer Oberfläche der Lochscheibe rotierenden Messern als Schneidwerkzeuge zur Zerkleinerung des Verarbeitungsgutes bestehen. Alternativ bekannt ist es, dass in derartigen Zerkleinerungsmaschinen ein Schneidsatz eingesetzt wird, welcher mehrere Kombinationen von Lochscheiben und Messern aufweist.
Die rotierenden Messer der Schneideinheit sind mit der Förderschnecke durch einen Messerzapfen verbunden und werden über diesen angetrieben und in eine Rotationsbewegung versetzt. Dadurch drehen sich die Förderschnecke sowie ein oder mehrere Messer immer in gleicher Stellung zueinander und laufen mit der Drehzahl der Förderschnecke und in einer bestimmten Stellung zur Förderschnecke synchron.
Die Schneckenrotation erzeugt im Gehäuse der Förderschnecke mit dem Verarbeitungsgut den Schubdruck bis vor die Übergabestelle an die Schneideinheit.
Die die Schneideinheit bildenden Schneidwerkzeuge sind in einem eigenen Schneideinheitsgehäuse lagegesichert und gespannt vor der Förderschnecke angeordnet, wobei das Schneideinheitsgehäuse mit dem Gehäuse der Förderschnecke verbunden ist. Die Zerkleinerung des Verarbeitungsgutes erfolgt in der Schneideinheit mittels der Lochscheibe, in einem Schneidsatz mit mehreren Lochscheiben, mit den rotierenden Schneidwerkzeugen beziehungsweise Messern im Messerraum dadurch, dass das Verarbeitungsgut durch den von der Förderschnecke erzeugten Schubdruck in die Messerräume gepresst wird, der Druck in den Messerräumen steigt und die sich bildenden stückigen Fleischteile (Verarbeitungsgut) aus dem Fördervorgang soweit verdichtet werden, dass sich an diesen Formelemente beziehungsweise Zapfen in den Bohrungen der abfließenden Lochscheibe bilden, welche in die Öffnungen der Lochscheibe, noch mit dem Fleischteil verbunden, eingepresst werden. In dieser Eindringform wird der gesamte Messerrauminhalt aller Bohrungen über die Scheibenfläche von den Messern geschoben, dringt in die Bohrungen ein und wird gegen die scharfen Bohrungskanten der Öffnungen der Lochscheibe gepresst und dadurch das Abtrennen der Zapfen erreicht beziehungsweise das Verarbeitungsgut zerkleinert.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Förderschnecken bekannt, die sich in Größe und geometrischer Gestaltung der Schneckengänge der Förderschnecke unterscheiden.
Die Aufgabe derartiger Förderschnecken ist es allgemein, durch eine Rotation der Förderschnecke mit ihrem Schneckengang einen Materialtransport und eine Materialverdichtung in der Zerkleinerungsmaschine zu bewirken. Dies soll insbesondere in einem Bereich der Übergabe des Verarbeitungsgutes an die Schneidwerkzeuge eine entsprechende Druckerzeugung bewirken. Diese Materialverdichtung ist die Voraussetzung für das Eindringen des Verarbeitungsgutes in die Öffnungen der Lochscheibe und die Trennung des Verarbeitungsgutes mit dem Schneidwerkzeug im Schneidsatz.
Die bei der Rohstoffannahme im Annahmebereich, der Förderung und dem Druckaufbau auf die Förderschnecke wirkenden Kräfte führen in Abhängigkeit von einer Konsistenz des Fördergutes zu hohen Belastungen der Förderschnecke, des Messerzapfens und des gesamten Schneidsatzes. Diese Belastungen verstärken sich, wenn das Verarbeitungsgut eine hohe stückige Festigkeit oder sehr niedrige Temperaturen bei der Verarbeitung in der Zerkleinerungsmaschine aufweist. Infolge dieser Belastungen kommt es zum Verschleiß an den am Verarbei- tungsprozess beteiligten Bauteilen, insbesondere an den Schneidwerkzeugen und der Lochscheibe.
Aus diesem Grund müssen Bauteile wie Schneidwerkzeuge beziehungsweise Messer und Lochscheiben ausgetauscht werden. Ein Austausch kann auch durch sich verändernde Arbeitsaufgaben notwendig werden. Für den Fall, dass der Verschleißgrad es noch zulässt, können die Bauteile beispielsweise durch Nachschleifen nachgearbeitet und wieder funktionsfähig gemacht werden. Derartige Instandsetzungsmaßnahmen können auch das Gehäuse betreffen.
Verschleißerscheinungen an der Förderschnecke treten insbesondere in einem Bereich des Schneckenganges der Förderschnecke bei einer langen Nutzungszeit auf, welcher für den Druckaufbau vor dem Schneidsatz sorgt, also unmittelbar in einem Übergabebereich des Verarbeitungsgutes von der Förderschnecke an den Schneidsatz.
Ein Nachteil des bekannten Standes der Technik besteht darin, dass für die oben beschriebene Instandsetzung die gesamte Förderschnecke gegen eine maschinentypisch gleiche „Neuschnecke“ ausgetauscht werden muss. Dies ist insbesondere bei einem gesamten Austausch der Förderschnecke mit hohen Kosten verbunden. Weiterhin muss eine nur in einem Teilbereich der Förderschnecke verschlissene Förderschnecke komplett entsorgt werden.
Weiterhin ist auch bei einer Anpassung an spezielle zu zerkleinernde Verarbeitungsgüter immer der Austausch der gesamten Förderschnecke notwendig.
Somit besteht ein Bedarf an einer verbesserten Transport- und Arbeitsschnecke sowie einem verbesserten Verfahren zur Herstellung einer Transport- und Arbeitsschnecke.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, eine Transport- und Arbeitsschnecke für eine Zerkleinerungsmaschine sowie ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Transport- und Arbeitsschnecke anzugeben, womit es ermöglicht wird, Transport- und Arbeitsschnecken einfach und flexibel an verschiedene Arbeitsaufgaben angepasst herzustellen und den Instandsetzungsaufwand und den Aufwand bei einer Anpassung der Transport- und Arbeitsschnecke an sich ändernden Arbeitsaufgaben zu vereinfachen und derart die Kosten für Umbau- sowie Wartungs- und Instandsetzungsmaßnahmen zu verringern.
Die Aufgabe wird durch eine Transport- und Arbeitsschnecke mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Üblich ist es nach dem Stand der Technik, dass Transport- und Arbeitsschnecken für eine Zerkleinerungsmaschine, welche nach einem Wolfprinzip arbeitet und tierische oder pflanzliche Rohstoffe zerkleinert, mindestens einen ersten Schneckengang und einen Messerzapfen aufweisen.
Erfindungsgemäß vorgesehen ist es, dass die Transport- und Arbeitsschnecke einen Schneckengrundkörper mit einem Hohlwellenstumpf und dem ersten Schneckengang des Schneckengrundkörpers aufweist und dass am Hohlwellenstumpf ein separater, abnehmbarer Schneckenkopf mit einem ersten Schneckengang des Schneckenkopfes angeordnet ist.
Der Schneckengrundkörper weist somit gegenüber einer Transport- und Arbeitsschnecke aus dem Stand der Technik eine geringere Länge auf, betrachtet entlang einer Längsachse des Schneckengrundkörpers oder der Transport- und Arbeitsschnecke. Erst nach einer Montage, bei welcher der Schneckenkopf auf dem Hohlwellenstumpf des Schneckengrundkörpers angeordnet und befestigt wird, erreicht die Kombination aus Schneckengrundkörper und Schneckenkopf die Länge einer Transport- und Arbeitsschnecke aus dem Stand der Technik.
Die Arbeitsaufgabe des ersten Schneckenganges des Schneckengrundkörpers liegt im Transport des Verarbeitungsgutes von einem Annahmebereich der Zerkleinerungsmaschine zum Schneckenkopf, während die Aufgabe des ersten Schneckenganges des Schneckenkopfes in einer Schubdruckerzeugung insbesondere für den Übergabebereich vor dem Schneidwerkzeug liegt.
Vorgesehen ist es, dass die erfindungsgemäße Transport- und Arbeitsschnecke einen Schneckengrundkörper mit einem Hohlwellenstumpf aufweist. Dieser Hohlwellenstumpf weist einen Außendurchmesser auf, welcher kleiner als ein durchschnittlicher Außendurchmesser des Schneckengrundkörpers ohne den ersten Schneckengang des Schneckengrundkörpers ist. Der Hohlwellenstumpf weist eine Länge in einer Richtung einer Längsachse der Transport- und Arbeitsschnecke auf, welcher weniger als ein Drittel der gesamten Länge der Transport- und Arbeitsschnecke beträgt.
So weist beispielsweise der erfindungsgemäße Schneckengrundkörper für eine Transport- und Arbeitsschnecke einer Wolfbaugröße 300 eine Länge von etwa 917 mm auf, wobei die Länge des Hohlwellenstumpfes in einem Bereich zwischen 200 mm und 250 mm liegt.
Der durchschnittliche Außendurchmesser des Schneckengrundkörpers, ohne Beachtung des auf der Oberfläche des Schneckengrundkörpers angeordneten ersten Schneckenganges, kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 100 mm beziehungsweise 160 mm und 120 mm beziehungsweise 170 mm liegen, während der Außendurchmesser des Hohlwellenstumpfes in einem Bereich zwischen 60 mm beziehungsweise 120 mm und 80 mm beziehungsweise 130 mm liegt.
Der Hohlwellenstumpf weist weiterhin eine zentrale, zylinderförmige Öffnung in Form einer Senkbohrung auf. Die Tiefe dieser zentralen, zylinderförmigen Öffnung beträgt in einem Beispiel 120 mm beziehungsweise 140 mm.
Weiterhin vorgesehen ist es, dass auf dem Außendurchmesser des Hohlwellenstumpfes ein Schneckenkopf angeordnet wird, welcher mit dem Hohlwellenstumpf fest oder lösbar verbunden wird. Beispielsweise wird der Schneckenkopf mit dem Hohlwellenstumpf formschlüssig verbunden und rotiert somit in Richtung des Schneckengrundkörpers und mit der gleichen Drehzahl des Schneckengrundkörpers. Weiterhin können Passfedern zwischen den Bauteilen eine Kraftübertragung bei der Rotation ermöglichen.
Der Schneckenkopf weist einen auf seiner Oberfläche umlaufenden ersten Schneckengang des Schneckenkopfes auf, welcher eine Fortsetzung des auf dem Schneckengrundkörper angeordneten ersten Schneckenganges des Schneckengrundkörpers ist. Es ist vorgesehen, dass ein Außendurchmesser des ersten Schneckenganges des Schneckengrundkörpers einem Außendurchmesser des ersten Schneckenganges des Schneckenkopfes an einer Übergangsstelle zwischen dem ersten Schneckengang des Schneckengrundkörpers und dem ers- ten Schneckengang des Schneckenkopfes entspricht. In einer Ausführung wird die Steigung der Schneckengänge im Übergangsbereich im Wesentlichen gleich groß gewählt. Derart wird ein kontinuierlicher Transport des Verarbeitungsgutes durch die erfindungsgemäße Transport- und Arbeitsschnecke in der Zerkleinerungsmaschine über eine gesamte Transportstrecke vom ersten Ende zum zweiten Ende der Transport- und Arbeitsschnecke, also auch im Bereich der Übergangsstelle auf der Transport- und Arbeitsschnecke, sichergestellt.
Der Schneckenkopf weist alternativ einen ersten auf seiner Oberfläche umlaufenden Schneckengang auf, welcher eine gegenüber dem ersten Schneckengang des Schneckengrundkörpers größere Steigung aufweist. Derart kann beispielsweise mittels einer größeren Steigung des ersten Schneckenganges des Schneckenkopfes gegenüber dem ersten Schneckengang des Schneckengrundkörpers eine Verdichtung des Verarbeitungsgutes am zweiten Ende der Transport- und Arbeitsschnecke in einem Bereich erfolgen, in welchem das Verarbeitungsgut an den Schneidsatz der Zerkleinerungsmaschine übergeben wird und welcher in dieser Beschreibung als Übergabebereich bezeichnet wird.
Erfindungsgemäß ist der Schneckenkopf austauschbar angeordnet. Dies ermöglicht es, dass ein Verschleißerscheinungen aufweisender Schneckenkopf vom Schneckengrundkörper der Transport- und Arbeitsschnecke abgenommen und durch einen neuen Schneckenkopf ersetzt werden kann.
Dies ermöglicht es auch, dass der Schneckenkopf vom Schneckengrundkörper von der Transport- und Arbeitsschnecke abgenommen und durch einen anderen Schneckenkopf mit einer anderen Ganggeometrie für eine andere Verarbeitungsaufgabe ersetzt werden kann. Ein derartiger Schneckenkopf hat beispielsweise eine andere Steigung seines Schneckenganges, eine doppelte Ganggeometrie, also zwei Schneckengänge oder eine doppelte Ganggeometrie mit zusätzlichen Kurzschneiden. Somit lässt sich die erfindungsgemäße Transport- und Arbeitsschnecke einfach an sich ändernde Arbeitsaufgaben anpassen. Bei Ausführungen mit zwei Schneckengängen können diese Schneckengänge unterschiedliche Steigungen aufweisen. Erfindungsgemäß vorgesehen ist es auch, dass am Hohlwellenstumpf des Schneckengrundkörpers ein separater, abnehmbarer Messerzapfen angeordnet ist. Beispielsweise wird der Messerzapfen mit dem Hohlwellenstumpf formschlüssig verbunden und rotiert somit in Richtung des Schneckengrundkörpers und mit der gleichen Drehzahl des Schneckengrundkörpers.
Derart wird es möglich, auch den Messerzapfen beispielsweise bei Verschleißerscheinungen auszutauschen. Ebenso kann der Messerzapfen somit einfach an sich ändernde Arbeitsaufgaben oder Ausführungen der Schneidwerkzeuge beziehungsweise Messer angepasst werden.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Schneckenkopf und der Messerzapfen unabhängig voneinander am Hohlwellenstumpf des Schneckengrundkörper montierbar und demontierbar sind. Somit muss beispielsweise für einen Ersatz des Schneckenkopfes der Messerzapfen nicht demontiert werden und umgekehrt.
Üblicherweise sind an einem Ende des Messerzapfens, an welchem der Messerzapfen nicht mit dem Hohlwellenstumpf verbunden ist, die Schneidwerkzeuge wie Messer mit einer steckbaren und spannbaren Verbindung angeordnet. Der Messerzapfen, welcher vom Schneckengrundkörper mit dem Hohlwellenstumpf in eine Drehbewegung versetzt wird, versetzt somit die Schneidwerkzeuge wie Messer vor einer Lochscheibe des Schneidsatzes in eine Rotation. Eine weitere Aufgabe des Messerzapfens besteht darin, die Position beziehungsweise Stellung der Messer zu Punkten des Schneckenkopfes mit den höchsten Schubdrücken zu fixieren. Derart wird eine effektive Übergabe des Verarbeitungsgutes vom Schneckengang oder den Schneckengängen des Schneckenkopfes im Übergabebereich an den Schneidsatz sichergestellt. Somit werden die Messerräume des Schneidsatzes gleichmäßig und sicher befüllt.
Besonders vorteilhaft ist es, dass zwischen dem Hohlwellenstumpf und dem Schneckenkopf ein erstes Lagesicherungselement und/oder zwischen dem Hohlwellenstumpf und dem Messerzapfen ein zweites Lagesicherungselement angeordnet ist.
Für eine positionsgerechte und gegen ein gegenseitiges Verdrehen gesicherte Anordnung des Schneckenkopfes und/oder des Messerzapfens am Hohlwellen- stumpf des Schneckengrundkörpers ist ein Anbringen von entsprechenden Lagesicherungselementen vorgesehen.
So wird ein erstes Lagesicherungselement zwischen dem Hohlwellenstumpf und dem Schneckenkopf angeordnet. Insbesondere ist das erste Lagesicherungselement in einem Bereich zwischen einem Außendurchmesser des Hohlwellenstumpfes und einem Innendurchmesser des Schneckenkopfes angeordnet. Mit diesem ersten Lagesicherungselement wird der Schneckenkopf verdrehsicher am Hohlwellenstumpf fixiert. Diese Anordnung und Fixierung erfolgt derart, dass die Schneckengeometrie des ersten Schneckenganges des Schneckengrundkörpers mit der Schneckengeometrie des ersten Schneckenganges des Schneckenkopfes an der Übergangsstelle zwischen den Schneckengängen übereinstimmt.
Weiterhin wird ein zweites Lagesicherungselement zwischen dem Hohlwellenstumpf und dem Messerzapfen angeordnet. Insbesondere ist das zweite Lagesicherungselement in einem Bereich zwischen einem Innendurchmesser der zylinderförmigen Öffnung des Hohlwellenstumpfes und einem Außendurchmesser des Messerzapfens angeordnet. Mit diesem zweiten Lagesicherungselement wird der Messerzapfen verdrehsicher im Hohlwellenstumpf fixiert. Derart werden bis zu 70 % des Kraftbedarfs der Gesamtmaschine für die Zerkleinerungsarbeit übertragen.
Durch eine derartige verdrehsichere Anordnung der Bauteile (Hohlwellenstumpf, Schneckenkopf, Messerzapfen) zueinander wird sichergestellt, dass sich die Bauteile in die gleiche Drehrichtung und mit der gleichen Drehzahl bewegen, obwohl beispielsweise nur das erste Ende des Schneckengrundkörpers mit einem Antriebsmittel gekoppelt angetrieben wird.
Die Lagesicherungselemente sind beispielsweise als Passfedern ausgeführt, wobei entsprechende gegenüberliegende Nuten auf den Oberflächen der Bauteile vorgesehen werden, um die oben beschriebene Anordnung der Bauteile zueinander sicherzustellen und kraftseitig zu fixieren. Der Einsatz anderer, die Bauteile zueinander verdrehsicher fixierender Lagesicherungselemente wie beispielsweise Nietverbindungen oder Schrauben ist ebenfalls möglich. Alternativ kann ein kraftübertragendes Rundmaterial verwendet werden, welches analog einer Passfeder, je halbseitig mit einem Profil im Messerzapfen und in der Hohlwelle versehen ist und die Lagesicherung bewirkt.
In einer Alternative können die Bauteile miteinander verklebt werden, wobei es vorgesehen ist, die Klebeverbindung beispielsweise mittels entsprechender Lösungsmittel oder Temperaturen lösbar auszuführen, um die Bauteile bei Bedarf voneinander lösen zu können.
In einer weiteren Alternative werden die Bauteile zumindest örtlich begrenzt, beispielsweise in einer Frontposition, miteinander verschweißt, so dass durch ein Beseitigen der Schweißnaht der örtlich begrenzten Schweißverbindung die Bauteile voneinander gelöst werden können.
Die Lagesicherungselemente stellen allgemein eine Mitnahmeverbindung zwischen den Bauteilen für eine gemeinsame Rotation sicher. Außerdem ermöglichen sie die Einhaltung der Lagepositionen des ersten Schneckenganges des Schneckengrundkörpers und des ersten Schneckenganges des Schneckenkopfes zueinander sowie zur Lage des Messerzapfens. Somit wird auch die Messerstellung zu den Förderpunkten zur Rohstoffübergabe beziehungsweise zu den Enden des Schneckenganges des Schneckenkopfes eingehalten.
Weiterhin ist es auch vorgesehen, dass am Hohlwellenstumpf des Schneckengrundkörpers eine den Schneckenkopf und den Messerzapfen auf dem Hohlwellenstumpf lagesichernde Sicherungsscheibe angeordnet ist. Diese Sicherungsscheibe kann mit einem Einschraubgewinde als sichere Verbindung im Hohlwellenstumpf des Schneckengrundkörpers angeordnet werden.
Mittels einer derartigen Sicherungsscheibe wird eine Lageänderung der Bauteile in Richtung der Längsachse des Schneckengrundkörpers beziehungsweise der Transport- und Arbeitsschnecke wirksam verhindert. Die Sicherungsscheibe weist Befestigungselemente auf, mit welchen die Sicherungsscheibe am Ende des Hohlwellenstumpfes sicher befestigt wird. Derartige Befestigungselemente sind beispielsweise Schrauben.
Die Sicherungsscheibe drückt den Schneckenkopf und den Messerzapfen gegen den Hohlwellenstumpf und verhindert derart die Längsbewegung der Bauteile zu- einander. Eine auf die Sicherungsscheibe einwirkende Kraft ist sehr begrenzt, da durch die Gestaltung der Steigung des ersten Schneckenganges des Schneckenkopfes und der Drehrichtung der Transport- und Arbeitsschnecke durch das Verarbeitungsgut ein Druck auf den Schneckenkopf entsteht, welcher den Schneckenkopf auch gegen den Hohlwellenstumpf presst. Somit muss die Sicherungsscheibe nur eine Grundsicherung der Bauteile bewirken und kann entsprechend klein ausgeführt werden, was auch für die Befestigungselemente wie Schrauben gilt.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist es vorgesehen, dass am Schneckenkopf Kurzschneiden angeordnet sind.
Am Schneckenkopf sind auf dem Außenumfang des Schneckenkopfes mehrere Kurzschneiden angeordnet. Diese Kurzschneiden sind bevorzugt in der Mitte zwischen den Seitenwänden des ersten Schneckenganges des Schneckenkopfes und parallel zu diesen angeordnet. Diese Kurzschneiden sind für ein Vorzerteilen des Verarbeitungsgutes auf dem Transportweg des Verarbeitungsgutes, insbesondere im letzten Gang des Schneckenkopfes, zum Schneidsatz vorgesehen. Derart lässt sich beispielsweise ein Verarbeitungsgut bei niedrigeren Temperaturen verarbeiten. Alternativ kann ein Verarbeitungsgut mit höherer Zähigkeit beziehungsweise Festigkeit verarbeitet werden. Das Vorzerteilen stellt sicher, dass das Verarbeitungsgut in die Öffnungen der Lochscheibe des Schneidsatzes in Form von Zapfen schneller eindringen kann, um eine optimale Zerkleinerung des Verarbeitungsgutes sicherzustellen.
Die zwischen den Schneckengängen angeordneten Kurzschneiden sind beispielsweise vorgesehen, um bei einem Fördern von Fleischteilen des Verarbeitungsgutes durch die Schneckenkammern der Schneckengänge das sich an der Wand des Fördergehäuses festhaltende Fördergut mit diesen Kurzschneiden in eine kleinere Stückigkeit zu trennen und so die Festigkeit des Fördergutes zu mindern, um es damit leichter mit weniger Druck und in größerer Menge in den Schneidsatz zum Leistungsanstieg pressen zu können.
Vorgesehen ist es auch, dass auf dem ersten Schneckengang des Schneckenkopfes und/oder auf den Kurzschneiden eine Hartmetallschicht angeordnet ist. Zur Verringerung von Verschleißerscheinungen im Bereich des ersten Schneckenganges des Schneckenkopfes ist es vorgesehen, die Oberfläche dieses Schneckenganges robuster auszuführen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Oberfläche mit einer Hartmetallschicht überzogen wird. Derart verschleißt dieser Schneckengang weniger beziehungsweise die Standfestigkeit dieses Schneckenganges des Schneckenkopfes wird verbessert.
Zusätzlich kann auch die Oberfläche der Kurzschneiden mittels einer Hartmetallschicht beschichtet werden, um auch die Standfestigkeit der Kurzschneiden entsprechend zu erhöhen beziehungsweise den Verschleiß der Kurzschneiden zu verringern.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 7 der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Bei Verfahren zur Herstellung einer Transport- und Arbeitsschnecke ist es vorgesehen, dass die Transport- und Arbeitsschnecke mindestens mit einem ersten Schneckengang und einem Messerzapfen bereitgestellt wird.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, bei neuen und bei zu regenerierenden Transport- und Arbeitsschnecken einen Bereich der Transport- und Arbeitsschnecke, welcher am zweiten Ende der Transport- und Arbeitsschnecke liegt, als ein separates Bauteil in Form eines austauschbaren Schneckenkopfes auszuführen. Derart wird es ermöglicht, diesen einem starken Verschleiß unterliegenden Teil der Transport- und Arbeitsschnecke zu wechseln, ohne die gesamte Transport- und Arbeitsschnecke entsorgen zu müssen. Der starke Verschleiß in diesem Bereich ergibt sich daraus, dass in diesem Bereich eine Übergabe des Verarbeitungsgutes an den Schneidsatz im Übergabebereich unter erhöhtem Druck sowie Gegendruck erfolgt.
Ziel ist es weiterhin, dass durch den austauschbaren Schneckenkopf eine Anpassung an ein spezielles, zu zerkleinerndes Verarbeitungsgut durch Änderung der Geometrie der ersten Schneckengänge des Schneckenkopfes und weiterer Elemente des Schneckenkopfes in einfacher Weise möglich wird. Außerdem kann ein aufgabenbezogener anderer Schneckenkopf mit entsprechender Geometrie zwecks Austauschs bereitgestellt werden.
Derart wird eine Kostenreduzierung bei erforderlichen Instandsetzungs- oder Umrüstungsmaßnahmen erreicht.
Erfindungsgemäß vorgesehen ist es daher, dass die Transport- und Arbeitsschnecke mit einem Schneckengrundkörper bereitgestellt wird, welcher einen Hohlwellenstumpf und den ersten Schneckengang des Schneckengrundkörpers aufweist und dass an diesem Hohlwellenstumpf ein separater, abnehmbarer Schneckenkopf mit einem ersten Schneckengang des Schneckenkopfes bereitgestellt wird.
Erfindungsgemäß werden die Bauteile Schneckengrundkörper mit seinem Hohlwellenstumpf, Schneckenkopf und Messerzapfen als einzelne Teile hergestellt und in einem Montageschritt zu einer kompletten Transport- und Arbeitsschnecke zusammengebaut.
Der erfindungsgemäße Hohlwellenstumpf wird am zweiten Ende des Schneckengrundkörpers beziehungsweise der Transport- und Arbeitsschnecke im Bereich des Schneidsatzes der Zerkleinerungsmaschine bereitgestellt. Diese Bereitstellung erfolgt bei der Anfertigung des Schneckengrundkörpers für eine neue Transport- und Arbeitsschnecke. Alternativ kann eine bereits benutzte Transport- und Arbeitsschnecke, bei welcher insbesondere der Bereich am zweiten Ende der Transport- und Arbeitsschnecke verschlissen ist, zu einem Schneckengrundkörper mit einem Hohlwellenstumpf umgearbeitet werden und derart als instandgesetzter Schneckengrundkörper in Verbindung mit einem neuen Schneckenkopf weiter als Transport- und Arbeitsschnecke in einer Zerkleinerungsmaschine betrieben werden.
Auf der Außenseite beziehungsweise dem Umfang des zylinderförmigen Hohlwellenstumpfes wird der als separates Bauteil ausgeführte Schneckenkopf mit seinem ersten Schneckengang im Montageschritt aufgeschoben und fixiert.
Vorgesehen ist es auch, dass am Hohlwellenstumpf ein separater, abnehmbarer Messerzapfen bereitgestellt wird. Der Hohlwellenstumpf wird mit einer zentralen, zylinderförmigen Öffnung bereitgestellt, in welche im Montageschritt der als separates Bauteil ausgeführte Messerzapfen eingesetzt und fixiert wird.
Nach Abschluss dieser Montageschritte, den Schneckenkopf und den Messerzapfen betreffend, ist die erfindungsgemäße Transport- und Arbeitsschnecke vollständig bereitgestellt und kann in der Zerkleinerungsmaschine eingesetzt werden.
Außerdem erfindungsgemäß vorgesehen ist es, dass der Schneckenkopf mittels eines ersten Lagesicherungselements und/oder der Messerzapfen mittels eines zweiten Lagesicherungselements gegen ein Verdrehen gegenüber dem Schneckengrundkörper gesichert befestigt wird.
Das Befestigen und Fixieren der Bauteile Schneckenkopf und Messerzapfen am Schneckengrundkörper erfolgt derart, dass der in eine Drehbewegung versetzte Schneckengrundkörper diese Drehbewegung an den Schneckenkopf und den Messerzapfen weitergibt beziehungsweise überträgt. Um eine verdrehsichere Befestigung der Bauteile Schneckenkopf und Messerzapfen am Schneckengrundkörper sicherzustellen, werden Lagesicherungselemente eingesetzt. In einer Ausführung ist ein erstes Lagesicherungselement in einem Bereich zwischen einem Außendurchmesser beziehungsweise einer äußeren Mantelfläche des Hohlwellenstumpfes und einem Innendurchmesser beziehungsweise einer inneren Mantelfläche des Schneckenkopfes angeordnet.
Ein zweites Lagesicherungselement ist in einem Bereich zwischen einem Innendurchmesser der zylinderförmigen Öffnung beziehungsweise einer inneren Mantelfläche des Hohlwellenstumpfes und einem Außendurchmesser beziehungsweise einer äußeren Mantelfläche des Messerzapfens angeordnet. Diese Lagesicherungselemente werden als Passfedern ausgeführt und in entsprechende in den Bauelementen angeordnete Nuten eingebracht. Derartige Passfeder-Nut- Kombinationen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Alternativ kann ein kraftübertragendes Rundmaterial verwendet werden, welches analog einer Passfeder je halbseitig in in den Bauelementen angeordneten Nuten eingebracht angeordnet wird und die verdrehsichere Lagesicherung bewirkt. In einer besonderen Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der erste Schneckengang des Schneckengrundkörpers mit einer vom ersten Schneckengang des Schneckenkopfes abweichenden Steigung bereitgestellt wird und/oder dass auf dem Schneckenkopf in Zwischenräumen des ersten Schneckenganges des Schneckenkopfes gehärtete Kurzschneiden bereitgestellt werden.
Der erste Schneckengang, welcher auf dem Schneckengrundkörper angeordnet ist, weist eine erste Steigung zur Rohstoffannahme auf, während der erste Schneckengang, welcher auf dem Schneckenkopf angeordnet ist, eine zweite Steigung aufweist. Die erste Steigung und die zweite Steigung können für die Schubdruckerzeugung zur Verarbeitungsguteinbringung in den Schneidsatz gleich oder unterschiedlich sein.
In einer Ausführung der erfindungsgemäßen Transport- und Arbeitsschnecke ist es vorgesehen, dass die zweite Steigung des ersten Schneckenganges des Schneckenkopfes eine geringere Steigung als die erste Steigung des ersten Schneckenganges des Schneckengrundkörpers aufweist. Mittels einer derartigen Ausführung erfolgt im Bereich des Schneckenkopfes eine größere Verdichtung des von der Transport- und Arbeitsschnecke in der Zerkleinerungsmaschine geförderten Verarbeitungsgutes. Diese größere Verdichtung ist im Übergabebereich am zweiten Ende der Transport- und Arbeitsschnecke sehr vorteilhaft, da in diesem Bereich die Schneideinheit der Zerkleinerungsmaschine angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführung sind auf dem Umfang beziehungsweise dem Außenmantel des Schneckenkopfes in Zwischenräumen des ersten Schneckenganges des Schneckenkopfes gehärtete Kurzschneiden angeordnet. Mehrere dieser Kurzschneiden werden bevorzugt in der Mitte zwischen den Seitenwänden des ersten Schneckenganges des Schneckenkopfes und parallel zu diesen Seitenwänden angeordnet. Die Kurzschneiden sind bevorzugt nahe dem Übergabebereich am Ende des Schneckenganges des Schneckenkopfes angeordnet.
Diese scharfen Kurzschneiden rotieren mit dem Schneckenkopf und sind für ein Vorzerteilen des Verarbeitungsgutes auf dem Transportweg des Verarbeitungsgutes zum Schneidsatz vorgesehen. Derart lässt sich beispielsweise ein Verarbei- tungsgut mit sehr festen grobstückigen Größen oder Teilstücken bei niedrigeren Temperaturen besser verarbeiten.
Erfindungsgemäß vorgesehen ist es, dass am Schneckenkopf ein zweiter Schneckengang mit einer keilförmigen Einzugsschneide angeordnet ist und dass an den Enden des ersten Schneckenganges und des zweiten Schneckenganges je eine erste Stützfläche angeordnet ist, wobei die ersten Stützflächen in einem Winkel von 180 Grad gegenüberliegend angeordnet sind.
Vorgesehen ist es, auf dem Schneckenkopf einen zweiten Schneckengang anzuordnen, welcher bevorzugt mittig zwischen den Seitenwänden des ersten Schneckenganges des Schneckenkopfes angeordnet ist. Dieser zweite Schneckengang weist an seinem Anfang eine keilförmig ansteigende und anfänglich eine scharfe Kantenform aufweisende Einzugsschneide auf. Die Funktion dieser Einzugsschneide besteht darin, den von den Schneckengängen bis zum Anfang des zweiten Schneckenganges geförderten Strom des Verarbeitungsgutes in zwei Massenströme beziehungsweise Teilströme aufzuteilen, welche nachfolgend in Bereichen zwischen dem ersten Schneckengang und dem zweiten Schneckengang bis zu den Enden der Schneckengänge im Übergabebereich weitertransportier werden. Die beiden Teilströme treten an den Enden der Schneckengänge gegenüberliegend beziehungsweise um 180 Grad versetzt aus dem Schneckenkopf aus und werden derart über den Übergabebereich zum Schneidsatz mit den Messern geführt.
Vorgesehen ist es weiterhin, dass an den um 180 Grad versetzt angeordneten, gegenüberliegenden Enden des ersten und des zweiten Schneckenganges erste Stützflächen angeordnet sind. Diese ersten Stützflächen sind dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Oberfläche in einer Form eines Kreisringausschnittes aufweisen, wobei beide Oberflächen in einer gedachten ersten Ebene am Ende des Schneckenkopfes liegen, welche orthogonal zur Längsachse der erfindungsgemäßen Transport- und Arbeitsschnecke ausgerichtet ist. Diese ersten Stützflächen erzeugen einen Druck beziehungsweise Gegendruck, um das Verarbeitungsgut gegen den Schneidsatz mit den Messern zu pressen. Ausgehend von den ersten Stützflächen entsteht je eine erste Kraftwirkung, welche parallel zur Längsachse in Richtung des Schneidsatzes gerichtet ist. Insbesondere ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass beabstandet zu den ersten Stützflächen zweite Stützflächen am ersten Schneckengang und am zweiten Schneckengang angeordnet sind, wobei die zweiten Stützflächen in einem Versatzwinkel von 90 Grad versetzt zu den ersten Stützflächen und in einem Winkel von 180 Grad zueinander, gegenüberliegend angeordnet sind und dass an jeder zweiten Stützfläche jeweils ein Verdrängerkörper angeordnet ist.
Weiterhin vorgesehen ist es, dass beabstandet zu den Enden des ersten und des zweiten Schneckenganges und somit zu den ersten Stützflächen zweite Stützflächen angeordnet sind. Diese zweiten Stützflächen sind in einem Versatzwinkel von 90 Grad versetzt zu den ersten Stützflächen angeordnet. Dieser Versatzwinkel ergibt sich bei einer Betrachtung des Endes des Schneckenkopfes, ausgehend von den Schneidwerkzeugen oder dem Übergabebereich. Somit sind sowohl die ersten Stützflächen als auch die zweiten Stützflächen jeweils gegenüberliegend in einem Winkel von 180 Grad zueinander angeordnet.
Auch die Oberflächen der zweiten Stützflächen sind in einer Form eines Kreisringausschnittes ausgebildet, wobei beide Oberflächen in einer gedachten zweiten Ebene liegen, welche ebenfalls orthogonal zur Längsachse ausgerichtet ist. Somit liegen die ersten Stützflächen in der ersten Ebene am Ende des Schneckenkopfes, welche beabstandet zur zweiten Ebene ist, in welcher die zweiten Stützflächen angeordnet sind.
Diese zweiten Stützflächen erzeugen ebenfalls einen Druck beziehungsweise Gegendruck, um das Verarbeitungsgut gegen den Schneidsatz mit den Messern zu pressen. Ausgehend von den zweiten Stützflächen entsteht je eine zweite Kraftwirkung, welche parallel zur Längsachse und parallel zu den ersten Kraftwirkungen in Richtung des Schneidsatzes gerichtet sind.
In einer Bewegungsrichtung der Teilströme des Verarbeitungsgutes, gesehen vor den zwei zweiten Stützflächen, ist jeweils ein keilförmiger Verdrängerkörper auf dem zugehörigen Schneckengang angeordnet. Dieser Verdrängerkörper weist eine Steigung auf, welche größer als die zweite Steigung des ersten Schneckenganges des Schneckenkopfes beziehungsweise größer als die Steigung des zweiten Schneckenganges des Schneckenkopfes ist. Im Bereich des Verdränger- körpers erfolgt durch eine Querschnittsreduzierung eine zusätzliche Verdrängung beziehungsweise Kompression des Verarbeitungsgutes, also eine gerichtete Bewegung der Teilströme. Diese Verdrängung beziehungsweise Kompression unterstützt die von den zweiten Stützflächen ausgehenden zweiten Kraftwirkungen. Dies dient zur Füllung der geschlossenen Messerräume mit drucksteigerndem Verarbeitungsgut zum Zweck der Fleischzapfenbildung in der abnehmenden Lochscheibe.
Der erste und der zweite auf dem Schneckenkopf angeordnete Schneckengang weisen über eine ganze Umdrehung der Schneckengänge von 360 Grad jeweils eine Steigung H auf. Die Position der zweiten Stützflächen, welche gleich mit dem Ende des Verdrängerkörpers ist, wird derart gewählt, dass sich zwischen den ersten Stützflächen und den zweiten Stützflächen ein Abstand entlang der Längsachse der Transport- und Arbeitsschnecke von H/8 ergibt.
Der Schneckenkopf weist durch den ersten Schneckengang und den zweiten Schneckengang eine doppelte Ganggeometrie auf. Durch die vier um 90 Grad zueinander versetzt angeordneten Stützflächen erfolgt ein Druckaufbau des Verarbeitungsgutes durch die vier Kraftwirkungen in Richtung der einzelnen geschlossenen Messerräume des Schneidsatzes ebenfalls in vier um 90 Grad zueinander versetzten Bereichen. Erfindungsgemäß entsteht ein 4-Punkt- Förderprofil des Verarbeitungsgutes. Dieses 4-Punkt-Förderprofil ermöglicht es, dass alle vier vor den Messern des Schneidsatzes liegenden Messerräume einen gleichen Füllgrad mit dem Verarbeitungsgut und die gleichen Druckverhältnisse aufweisen. Somit werden die Teilflächen der Lochscheibe in vier Bereichen nahezu gleichwertig genutzt und bei der Zerkleinerung des Verarbeitungsgutes eingebunden, wobei eine deutliche Steigerung des Durchsatzes des Verarbeitungsgutes bei der Zerkleinerung in der Zerkleinerungsmaschine erreicht wird.
Die Kreisringausschnitte der ersten Stützflächen und die Kreisringausschnitte der zweiten Stützflächen weisen jeweils Kreisbögen auf, welche zu einem Mittelpunktwinkel gehören, welcher jeweils in einem Bereich zwischen 10 Grad und 30 Grad liegt und insbesondere 20 Grad beträgt. Der Mittelpunktwinkel ist an der Längsachse der Transport- und Arbeitsschnecke angeordnet. Betrachtet in Richtung der Längsachse sind zwei benachbarten Stützflächen in einem Winkel von 90 Grad versetzt zueinander angeordnet. Diese um 90 Grad zueinander versetzte Anordnung entspricht auch der Anordnung von vier Messern im Schneidsatz. Da die Messer im Schneidsatz durch den Messerzapfen angetrieben werden, bleiben die Positionen beziehungsweise Ausrichtungen der vier Messer zu den vier Stützflächen und den zu den Stützflächen zugehörigen Kraftwirkungen gleich. Somit werden durch die vier Kraftwirkungen vier zu den Messern zugehörige Messerräume nahezu gleichmäßig unter nahezu gleichem Druck mit dem Verarbeitungsgut gefüllt, was zu einer Verbesserung des Durchsatzes der Zerkleinerungsmaschine führt.
Der erfindungsgemäße Schneckenkopf kann somit in einer nach dem Wolfprinzip arbeitenden Zerkleinerungsmaschine zum Zweck des Austausches bei länger genutzten Transport- und Arbeitsschnecken zum Einsatz kommen. Somit wird auch eine Umrüstung der Transport- und Arbeitsschnecke auf leistungsgesteigerte technische Lösungen möglich.
Zusätzlich kommt der erfindungsgemäße Schneckenkopf bei einer Neuanfertigung von Transport- und Arbeitsschnecken zum Einsatz und ermöglicht derart einfache Tauschlösungen des besonders beanspruchten Schneckenkopfes oder eine einfache Anpassung des Bereiches des Schneckenkopfes an veränderte Technologien.
Möglich ist es weiterhin, dass der erfindungsgemäße Schneckenkopf an Transport- und Arbeitsschnecken verschiedener Hersteller angepasst wird, da die Werkzeuge international betrachtet in genormten Größen in Anwendung sind und somit eine hohe Maßgleichheit haben, denen die Schnecken im Wesentlichen folgen. Alternativ kann der erfindungsgemäße Schneckenkopf an verschiedene Baugrößen von Transport- und Arbeitsschnecken angepasst werden.
Der Austausch kann jederzeit erneut bei erforderlichen Änderungen oder fortgeschrittenem Verschleiß vorgenommen werden, da nur der Teil des Schneckenkopfes mit hoher Genauigkeit für eine hochwertige Schubdruckerzeugung von der Transport- und Arbeitsschnecken benötigt wird und somit über die Tauschbarkeit des Schneckenkopfes einfach wiederherzustellen ist. Der Schneckenkopf wird vom Anmelder als Handelsware für Anwender und Service-Firmen mit Informationen zur Realisierung an allen Schneckenarten bereitgestellt und ist damit zur Anwendung allgemein zugänglich.
Die zuvor erläuterten Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sind nach sorgfältigem Studium der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der hier bevorzugten, nicht einschränkenden Beispielausgestaltungen der Erfindung mit den zugehörigen Zeichnungen besser zu verstehen und zu bewerten, welche zeigen:
Fig. 1 : einen Schneckengrundkörper mit einem angeschnittenen Hohlwellenstumpf sowie einen Schneckenkopf in einer Schnittdarstellung, Fig. 2: einen Teil des Schneckengrundkörpers mit dem Hohlwellenstumpf, den Schneckenkopf und einen Messerzapfen nach einer Montage der separat angefertigten Bauteile zu einer Transport- und Arbeitsschnecke in einer Schnittdarstellung,
Fig. 3: eine erfindungsgemäße Transport- und Arbeitsschnecke in einer
Seitenansicht,
Fig. 4: den erfindungsgemäßen Schneckenkopf mit zwei Schneckengängen in einer Seitenansicht und
Fig. 5: eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Schneckenkopfes in Verbindung mit Messern eines Schneidwerkzeuges.
Die Figur 1 zeigt als Bauteile der erfindungsgemäßen Transport- und Arbeitsschnecke 1 einen Schneckengrundkörper 2 mit einem angeschnittenen Hohlwellenstumpf 3 sowie einen Schneckenkopf 4.
An einem ersten Ende 5 des Schneckengrundkörpers 2 ist eine Begrenzung 6 sowie ein Mittel 7 zum Verbinden des Schneckengrundkörpers 2 mit einer nicht dargestellten Antriebseinheit angeordnet. Eine derartige Antriebseinheit sorgt für eine Rotation des Schneckengrundkörpers 2 und somit der gesamten Transport- und Arbeitsschnecke 1 , welche in einer nicht dargestellten Zerkleinerungsmaschine angeordnet ist.
An einem zweiten Ende 8 des Schneckengrundkörpers 2 ist der Hohlwellenstumpf 3 angeordnet. Auf dem Schneckengrundkörper 2 ist ein erster Schneckengang 9 des Schneckengrundkörpers 2 angeordnet, welcher eine erste Stei- gung, beispielsweise zur Aufnahme des Verarbeitungsgutes, aufweist. Im Beispiel der Figur 1 verändert sich der Außendurchmesser des Schneckengrundkörpers 2 in der Richtung zum zweiten Ende 8. Dies ist beispielhaft und kein Merkmal der vorliegenden Erfindung.
Der Hohlwellenstumpf 3 weist einen Außendurchmesser auf, welcher kleiner als ein durchschnittlicher Außendurchmesser des Schneckengrundkörpers 2 oder ein maximaler Außendurchmesser des Schneckengrundkörpers 2 am zweiten Ende 8 gemäß Figur 1 ist. Hierbei ist ein Außendurchmesser des Schneckengrundkörpers 2 gemeint, welcher sich ohne den ersten Schneckengang 9 des Schneckengrundkörpers 2 ergibt.
Der Hohlwellenstumpf 3 weist eine Länge 10 in einer Richtung einer Längsachse 11 der Transport- und Arbeitsschnecke 1 beziehungsweise des Schneckengrundkörpers 2 auf, welcher weniger als ein Drittel der gesamten Länge der Transport- und Arbeitsschnecke beträgt. In einem Beispiel betragen der Außendurchmesser des Schneckengrundkörpers 2 je nach Ausführungsform ca.
120 mm oder 160 mm und die Länge 10 ca.145 mm oder 190 mm.
Der Hohlwellenstumpf 3 weist weiterhin eine zentrale, zylinderförmige Öffnung 12 in Form einer Senkbohrung auf. Eine Tiefe 13 dieser zentralen, zylinderförmigen Öffnung 12 beträgt in einem Beispiel maximal nur 90 % der Länge 10 des Hohlwellenstumpfes 3. In einem Beispiel beträgt die maximale Tiefe 13 der Öffnung 12 je nach Ausführungsform ca. 100 mm oder 140 mm.
In der Figur 1 ist weiterhin auch der als separates Bauteil gefertigte Schneckenkopf 4 gezeigt. Der Schneckenkopf 4 weist einen zylindrischen Grundkörper 14 auf, auf welchem ein erster Schneckengang 15 des Schneckenkopfes 4 angeordnet ist. Der erste Schneckengang 15 des Schneckenkopfes 4 weist eine zweite Steigung auf.
Alternativ kann der Schneckenkopf 4 einen zylindrischen Grundkörper 14 aufweisen, auf welchem der erste Schneckengang 15 und ein zweiter Schneckengang 28 angeordnet sind, wie es in der Figur 1 dargestellt ist. Derart wird im Bereich des Schneckenkopfes 4 eine doppelte Ganggeometrie beziehungsweise ein Doppelgangschneckenkopf ausgebildet. Dies erfolgt insbesondere in der Nähe eines Übergabebereichs 29, in welchem das in der Figur 1 nicht dargestellte Verarbeitungsgut vom Schneckenkopf 4 an einen ebenfalls nicht dargestellten Schneidsatz der Zerkleinerungsmaschine übergeben wird. Dieser Übergabebereich 29 ist in der Figur 1 mittels einer Strich-Strich-Linie umrandet dargestellt.
Der Außendurchmesser des Hohlwellenstumpfes 3 des Schneckengrundkörpers 2 ist dabei so an den Innendurchmesser des zylindrischen Grundkörpers 14 des Schneckenkopfes 4 angepasst, dass der Schneckenkopf 4 auf den Hohlwellenstumpf 3 aufgeschoben werden kann.
In einem Beispiel betragen der Innendurchmesser des zylindrischen Grundkörpers 14 des Schneckenkopfes 4 ca. 120 mm und eine Länge 16 des Schneckenkopfes 4 ca. 200 mm.
Für eine Montage des Schneckenkopfes 4 auf dem Hohlwellenstumpf 3 des Schneckengrundkörpers 2 wird der Schneckenkopf 4 in die mit dem Pfeil 30 in der Figur 1 gezeigten Richtung verschoben.
Die Figur 2 zeigt einen Teil des Schneckengrundkörpers 2 mit dem Hohlwellenstumpf 3 und dem ersten Schneckengang 9 des Schneckengrundkörpers 2, den Schneckenkopf 4 und einen Messerzapfen 17 nach einer Montage der separat angefertigten Bauteile zu einer erfindungsgemäßen Transport- und Arbeitsschnecke 1 in einer zumindest teilweisen Schnittdarstellung.
Nach einem Verschieben des Schneckenkopfes 4 mit dem ersten Schneckengang 15 des Schneckenkopfes 4 in der in der Figur 1 mittels des Pfeiles dargestellten Richtung 30 bei der Montage der Transport- und Arbeitsschnecke 1 erreicht der Schneckenkopf 4 auf dem Hohlwellenstumpf 3 die in der Figur 2 dargestellte Position. Zur verdrehsicheren Anordnung des Schneckenkopfes 4 auf dem Hohlwellenstumpf 3 ist zwischen diesen beiden Bauteilen mindestens ein erstes Lagesicherungselement 18 angeordnet. Das erste Lagesicherungselement 18 ist im Beispiel der Figur 2 als eine Passfeder ausgeführt, wobei zwei dieser ersten Lagesicherungselemente 18 gezeigt sind. Üblicherweise sind derartige Passfedern in entsprechenden eingearbeiteten Nuten im Hohlwellenstumpf 3 sowie im Schneckenkopf 4, in welchen auch Nuten eingearbeitet wurden, angeordnet. Diese ersten Lagesicherungselemente 18 ermöglichen eine Übertragung einer Dreh- bewegung vom Hohlwellenstumpf 3 des angetriebenen Schneckengrundkörpers 2 auf den Schneckenkopf 4.
Bei der Montage der erfindungsgemäßen Transport- und Arbeitsschnecke 1 wird in die zentrale, zylinderförmige Öffnung 12 des Hohlwellenstumpfes 3 ein Sockel 19 des Messerzapfens 17 eingebracht und fixiert, wie es ebenfalls in der Figur 2 dargestellt ist.
Im Beispiel der Figur 2 weist der Sockel 19 des Messerzapfens 17 einen Zapfen 20 und einen radialen umlaufenden Ring 21 auf. Der Zapfen 20 ist in einer in der zentralen, zylinderförmigen Öffnung 12 des Hohlwellenstumpfes 3 angeordneten, mit dem Zapfen 20 korrespondierenden Bohrung 22 angeordnet. Derart wird der Messerzapfen 17 gegenüber dem Schneckengrundkörper 2 zentriert ausgerichtet angeordnet. Zur weiteren exakten Ausrichtung des Messerzapfens 17 entlang der Längsachse 11 ist der umlaufende Ring 21 vorgesehen. Dieser umlaufende Ring 21 liegt mit seinem Außendurchmesser beziehungsweise seiner Außenseite am Innendurchmesser beziehungsweise der Innenseite des Hohlwellenstumpfes 3 mit enger Toleranz an. Derart ist der Sockel 19 des Messerzapfens 17 in zwei Bereichen im Hohlwellenstumpf 3 lagegesichert angeordnet, wodurch die Ausrichtung des der Messerzapfens 17 entlang der Längsachse 11 sichergestellt wird.
Zur verdrehsicheren Anordnung des Messerzapfens 17 im Hohlwellenstumpf 3 ist zwischen diesen beiden Bauteilen mindestens ein zweites Lagesicherungselement 23 angeordnet. Das zweite Lagesicherungselement 23 ist im Beispiel der Figur 2 als eine Passfeder zur Kraftübertragung zwischen dem Hohlwellenstumpf 3 und dem Messerzapfen 17 ausgeführt, wobei zwei dieser zweiten Lagesicherungselemente 23 in der Figur 2 gezeigt sind.
Üblicherweise sind derartige zweite Lagesicherungselemente 23 als Passfedern in entsprechenden Nuten im Hohlwellenstumpf 3 sowie im Sockel 19 des Messerzapfens 17 angeordnet. Diese zweiten Lagesicherungselemente 23 ermöglichen eine Übertragung der Drehbewegung vom Hohlwellenstumpf 3 des angetriebenen Schneckengrundkörpers 2 auf den Messerzapfen 17 und somit auf die am Messerzapfen 17 angeordneten Schneidwerkzeuge 24 wie Messer. Diese Schneid- Werkzeuge 24 sind in der Figur 2 nur vereinfacht mittels einer Strich-Punkt-Linie dargestellt. In der Figur 2 ist mittels einer Strich-Strich-Linie der Übergabebereich 29 dargestellt.
Zur Lagesicherung, also zur Verhinderung einer Bewegung des Schneckenkopfes 4 gegenüber dem Hohlwellenstumpf 3 sowie des Messerzapfens 17 gegenüber dem Hohlwellenstumpf 3, weist die Transport- und Arbeitsschnecke 1 eine lagesichernde Sicherungsscheibe 25 auf. Diese Sicherungsscheibe 25 ist mittels entsprechender Verbindungselemente fest mit dem Hohlwellenstumpf 3 verbunden. In einer Ausführung ist die Sicherungsscheibe 25 am Hohlwellenstumpf 3 mittels mehrerer Schrauben angeschraubt, wobei diese Schrauben in der Figur 2 nicht dargestellt sind.
Die Sicherungsscheibe 25 verhindert ein Verschieben des Schneckenkopfes 4 und/oder des Messerzapfens 17 gegenüber dem Schneckengrundkörper 2 entlang der Längsachse 11 .
Die Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Transport- und Arbeitsschnecke 1 in einer Seitenansicht zumindest teilweise.
Die Transport- und Arbeitsschnecke 1 umfasst den Schneckengrundkörper 2 mit dem ersten Schneckengang 9 des Schneckengrundkörpers 2 als Annahmeprofil für das Verarbeitungsgut und den Schneckenkopf 4 mit dem ersten Schneckengang 15 des Schneckenkopfes 4, welche einen Schubdruckbereich ausbilden. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Transport- und Arbeitsschnecke 1 den im nicht dargestellten Hohlwellenstumpf 3 angeordneten Messerzapfen 17.
Zu erkennen ist weiterhin die Übergangsstelle 31 zwischen dem ersten Schneckengang 9 des Schneckengrundkörpers 2 und dem ersten Schneckengang 15 des Schneckenkopfes 4. Die Arbeitsaufgabe des ersten Schneckenganges 9 des Schneckengrundkörpers 2 liegt im Transport des nicht dargestellten Verarbeitungsgutes von einem Annahmebereich der Zerkleinerungsmaschine zum Schneckenkopf 4, während die Aufgabe des ersten Schneckenganges 15 des Schneckenkopfes 4 in einer Schubdruckerzeugung insbesondere für den Übergabebereich 29 vor dem Schneidwerkzeug 24 liegt. Die Lage des Übergabeberei- ches 29 ist in der Figur 3 der Übersichtlichkeit halber nur mittels eines Pfeils gezeigt.
In der Darstellung der Figur 3 ist die Transport- und Arbeitsschnecke 1 nach der Montage aller Bauteile und deren Lagesicherung und Fixierung dargestellt. In dieser fertiggestellten Form wird die Transport- und Arbeitsschnecke 1 in der Zerkleinerungsmaschine, welche in der Figur 3 nicht dargestellt ist, eingesetzt.
Die Darstellung der Figur 3 zeigt auf dem Umfang des Schneckenkopfes 4 angeordnete Kurzschneiden 26. Diese Kurzschneiden 26 sind in einem Bereich zwischen benachbarten Seitenwänden 27 beispielsweise des ersten Schneckenganges 15 des Schneckenkopfes 4 und parallel zu diesen angeordnet. Diese Kurzschneiden 26 sind für das Vorzerteilen des Verarbeitungsgutes auf dem Transportweg des Verarbeitungsgutes über den Übergabebereich 29 zum Schneidsatz zur Minderung der Stofffestigkeit des Verarbeitungsgutes für ein leichteres Einbringen in die Arbeitsbereiche der Messer des Schneidsatzes vorgesehen. Der Übergabebereich 29 sowie der Schneidsatz mit den Messern sind in der Figur 3 nicht dargestellt.
Zur Verringerung des Verschleißes des ersten Schneckenganges 15 des Schneckenkopfes 4 und der Kurzschneiden 26 werden diese entsprechend gehärtet ausgeführt. In einer Ausführung werden die Oberflächen dieser Elemente 15 und/oder 26 hierfür mit einer Hartmetallschicht überzogen. Andere aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren zur Erzeugung härterer Oberflächen können auch Anwendung finden.
In der Darstellung 3 ist weiterhin ein zweiter Schneckengang 28 des Schneckenkopfes 4 dargestellt, welcher bevorzugt mittig zwischen den Seitenwänden 27 des ersten Schneckenganges 15 des Schneckenkopfes 4 angeordnet ist. Dieser zweite Schneckengang 28 weist an seinem Anfang eine keilförmige Einzugsschneide 32 auf. Die Funktion dieser Einzugsschneide 32 besteht darin, den Strom 33 des Verarbeitungsgutes in zwei Teilströme 34 aufzuteilen, welche nachfolgend zwischen den Schneckengängen 15 und 28 bis zu den Enden der Schneckengänge 15 und 28 weitertransportiert werden. Die beiden Teilströme 34 treten an den Enden der Schneckengänge 15 und 28 gegenüberliegend beziehungsweise um 180 Grad versetzt aus dem Schneckenkopf 4 aus und erreichen über den nicht dargestellten Übergabebereich 29 den Schneidsatz mit den Messern.
Vorgesehen ist es, dass an den um 180 Grad versetzt angeordneten, gegenüberliegenden Enden der Schneckengänge 15 und 28 erste Stützflächen 35 angeordnet sind. Diese ersten Stützflächen 35 sind dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Oberfläche in Form eines Kreisringausschnittes aufweisen, wobei beide Oberflächen in einer gedachten ersten Ebene liegen, welche orthogonal zur Längsachse 11 ausgerichtet ist. Diese ersten Stützflächen 35 erzeugen einen Druck beziehungsweise Gegendruck, um das Verarbeitungsgut gegen den Schneidsatz mit den Messern zu pressen. Ausgehend von den ersten Stützflächen 35 entsteht je eine erste Kraftwirkung 36, welche parallel zur Längsachse 11 in Richtung des Schneidsatzes gerichtet ist.
In der Figur 3 ist weiterhin eine von zwei zweiten Stützflächen 37 zu erkennen, da die zweite zweite Stützfläche 37 durch die perspektivische Darstellung der Figur 3 hinter dem Messerzapfen 17 liegt. Die zweiten Stützflächen 37 sind in einem nicht dargestellten Versatzwinkel 43 von 90 Grad versetzt zu den ersten Stützflächen 35 und in einem Winkel von 180 Grad zueinander, gegenüberliegend angeordnet.
Auch die Oberflächen der zweiten Stützflächen 37 sind in einer Form eines Kreisringausschnittes ausgebildet, wobei beide Oberflächen in einer gedachten zweiten Ebene liegen, welche orthogonal zur Längsachse 11 ausgerichtet ist. Somit liegen die ersten Stützflächen 35 in einer ersten Ebene, welche beabstandet zur zweiten Ebene der zweiten Stützflächen 37 ist.
Diese zweiten Stützflächen 37 erzeugen ebenfalls einen Druck beziehungsweise Gegendruck, um das Verarbeitungsgut gegen den Schneidsatz mit den Messern zu pressen. Ausgehend von den zweiten Stützflächen 37 entsteht je eine zweite Kraftwirkung 38, welche parallel zur Längsachse 11 in Richtung des Schneidsatzes gerichtet ist.
Die Kreisringausschnitte der ersten Stützflächen 35 und die Kreisringausschnitte der zweiten Stützflächen 37 weisen jeweils Kreisbögen 42 auf, welche sich jeweils über einen in der Figur 3 nicht dargestellten Mittelpunktwinkel 40 erstrecken. Die- ser Mittelpunktwinkel 40 liegt in einem Bereich zwischen 10 Grad und 30 Grad und beträgt insbesondere 20 Grad.
Zwischen zwei benachbarten Stützflächen 35 und 37 liegt jeweils ein Winkel von 90 Grad. Anders ausgedrückt, sind zwei benachbarte Stützflächen 35 und 37 jeweils um 90 Grad versetzt zueinander angeordnet. Diese um 90 Grad zueinander versetzte Anordnung entspricht auch der Anordnung von vier Messern im Schneidsatz. Da die Messer im Schneidsatz durch den Messerzapfen 17 angetrieben werden, bleiben die Positionen beziehungsweise Ausrichtungen der vier Messer zu den vier Stützflächen 35 und 37 gleich.
In einer Bewegungsrichtung der Teilströme 34 des Verarbeitungsgutes gesehen, vor den zwei zweiten Stützflächen 37 ist jeweils ein Verdrängerkörper 39 angeordnet, wobei in der Figur 3 nur ein Verdrängerkörper 39 zu erkennen ist. Dieser Verdrängerkörper 39 weist eine zusätzliche Steigung 41 auf, welche größer als die zweite Steigung des ersten Schneckenganges 15 des Schneckenkopfes 4 beziehungsweise die Steigung des zweiten Schneckenganges 28 ist. Im Bereich des Verdrängerkörpers 39 erfolgt eine zusätzliche Verdrängung beziehungsweise gerichtete Bewegung des Teilstromes 34 zur Unterstützung der zweiten Kraftwirkungen 38.
Der Schneckenkopf 4 weist durch den ersten Schneckengang 9 und den zweiten Schneckengang 28 eine doppelte Ganggeometrie auf. Durch die vier um 90 Grad zueinander versetzt angeordneten Stützflächen 35 und 37 erfolgt ein Druckaufbau des Verarbeitungsgutes durch die Kraftwirkungen 36 und 38 in Richtung des Schneidsatzes ebenfalls in vier um 90 Grad zueinander versetzten Bereichen. Erfindungsgemäß entsteht ein 4-Punkt-Förderprofil des Verarbeitungsgutes. Dieses 4-Punkt-Förderprofil ermöglicht es, dass alle vier vor den Messern des Schneidsatzes liegenden Messerräume einen gleichen Füllgrad mit dem Verarbeitungsgut und die gleichen Druckverhältnisse aufweisen. Somit werden die Teilflächen der Lochscheibe in vier Bereichen nahezu gleichwertig genutzt und bei der Zerkleinerung des Verarbeitungsgutes eingebunden, wobei eine deutliche Steigerung des Durchsatzes des Verarbeitungsgutes bei der Zerkleinerung in der Zerkleinerungsmaschine erreicht wird. Die Figur 4 zeigt den erfindungsgemäßen Schneckenkopf 4 mit zwei Schneckengängen 15 und 28 in einer Seitenansicht.
An den Enden der Schneckengänge 15 und 28 sind die ersten Stützflächen 35 angeordnet. Ausgehend von diesen ersten Stützflächen 35 sind die ersten Kraftwirkungen 36 parallel zur Längsachse 11 dargestellt. Die ersten Stützflächen 35 liegen in einer gedachten ersten Ebene 44 am Ende des Schneckenkopfes 4. Die erste Ebene 44 ist orthogonal beziehungsweise rechtwinklig zur Längsachse 11 ausgerichtet.
Die zweiten Stützflächen 37, wovon nur eine in der Figur 4 zu erkennen ist, liegen in einer gedachten zweiten Ebene 45, welche ebenfalls orthogonal zur Längsachse 11 und parallel zur ersten Ebene 44 ausgerichtet ist.
Die erste Ebene 44 ist von der zweiten Ebene 45 in einem Abstand von H/8 angeordnet, wobei H eine Steigung des ersten oder des zweiten Schneckenganges 15, 28 ist. Eine derartige Steigung H beschreibt den Abstand eines Startpunktes von einem Zielpunkt, wenn dieser Punkt auf dem Außenumfang des Schneckenganges liegt und die Schnecke um einen Drehwinkel von 360 Grad bewegt wird.
Die Figur 4 zeigt auch den Verdrängerkörper 39. Der Verdrängerkörper 39 weist eine größere Steigung als der zugehörige erste oder zweite Schneckengang 15, 28 auf und verdichtet dadurch das nicht dargestellte Fördergut beim Transport durch die Schneckengänge 15, 28. Der Verdrängerkörper 39 weist eine zusätzliche Steigung 41 auf, deren Winkel in der Figur 4 eingezeichnet ist.
Der keilförmige Verdrängerkörper 39 endet mit der keisringausschnittförmigen Fläche der zweiten Stützfläche 37. Von dieser aus entsteht die zweite Kraftwirkung 38.
Die Figur 5 zeigt eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Schneckenkopfes 4 in Verbindung mit Messern eines Schneidwerkzeuges 24, welche am Messerzapfen 17 angeordnet sind. Weiterhin dargestellt sind die ersten Stützflächen 35, gegenüberliegend und um 180 Grad versetzt zueinander angeordnet. Ebenfalls zu erkennen sind die zweiten Stützflächen 37, welche ebenfalls gegenüberliegend und um 180 Grad versetzte zueinander angeordnet sind.
Zu erkennen ist auch, dass die Flächen der ersten Stützflächen 35 und die Flächen der zweiten Stützflächen 37 eine Keisringausschnittform aufweisen. Der Versatz von zwei benachbarten Stützflächen 35 und 37 ist in der Figur 5 an einer Stelle mit dem Versatzwinkel 43 von 90 Grad zwischen einer ersten Stützfläche 35 und einer zweiten Stützfläche 27 beispielhaft dargestellt.
Die Kreisringausschnitte der ersten Stützflächen 35 und die Kreisringausschnitte der zweiten Stützflächen 37 weisen jeweils Kreisbögen 42 auf, welche sich jeweils über den Mittelpunktwinkel 40 erstrecken. Dieser Mittelpunktwinkel 40 liegt in einem Bereich zwischen 10 Grad und 30 Grad und beträgt insbesondere 20 Grad. Die Scheitelpunkte des Mittelpunktwinkels 40 sowie des Versatzwinkels 43 liegen in einem gemeinsamen Punkt auf der Längsachse 11.
Da die Stützflächen 35 und 37, von welchen die Kraftwirkungen 36 und 38 ausgehen, in einem festen Bezug zu den vier Messern des Schneidwerkzeuges 24 stehen und ihre Positionen zueinander nicht verändern, ist sichergestellt, dass das Verarbeitungsgut in alle vier voneinander getrennten Räume vor den Messern, hier auch als Messerräume bezeichnet, nahezu gleichmäßig zugeführt wird. Derart wird ein 4-Punkt-Förderprofil des Verarbeitungsgutes bereitgestellt, womit in den 4 Messerräumen ein nahezu gleicher Füllgrad und nahezu gleiche Druckverhältnisse erreicht werden. Somit wird ein größerer Teil der Lochscheibe bei der Zerkleinerung des Verarbeitungsgutes genutzt, als dies im Stand der Technik möglich ist. Liste der Bezugszeichen
1 Transport- und Arbeitsschnecke
2 Schneckengrundkörper
3 Hohlwellenstumpf
4 Schneckenkopf
5 erstes Ende des Schneckengrundkörpers
6 Begrenzung
7 Mittel zum Verbinden mit einer Antriebseinheit
8 zweites Ende des Schneckengrundkörpers
9 erster Schneckengang des Schneckengrundkörpers
10 Länge des Hohlwellenstumpfes
11 Längsachse
12 Öffnung
13 Tiefe
14 zylindrischer Grundkörper
15 erster Schneckengang des Schneckenkopfes
16 Länge des Schneckenkopfes
17 Messerzapfen
18 erstes Lagesicherungselement
19 Sockel des Messerzapfens
20 Zapfen
21 umlaufender Ring
22 Bohrung
23 zweites Lagesicherungselement
24 Schneidwerkzeug
25 Sicherungsscheibe
26 Kurzschneide
27 Seitenwand des Schneckenganges
28 zweiter Schneckengang des Schneckenkopfes Übergabebereich
Richtung
Übergangsstelle
Einzugsschneide
Strom des Verarbeitungsgutes
Teilstrom des Verarbeitungsgutes erste Stützfläche erste Kraftwirkung zweite Stützfläche zweite Kraftwirkung
Verdrängerkörper
Mittelpunktwinkel zusätzliche Steigung Verdrängerkörper
Kreisbogen
Versatzwinkel erste Ebene zweite Ebene

Claims

Patentansprüche
1. T ransport- und Arbeitsschnecke (1 ) für eine Zerkleinerungsmaschine, welche nach einem Wolfprinzip arbeitet und tierische oder pflanzliche Rohstoffe zerkleinert, wobei die Transport- und Arbeitsschnecke (1) mindestens einen ersten Schneckengang (9) und einen Messerzapfen (17) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Transport- und Arbeitsschnecke (1) einen Schneckengrundkörper (2) mit einem Hohlwellenstumpf (3) und dem ersten Schneckengang (9) des Schneckengrundkörpers (2) aufweist und dass am Hohlwellenstumpf (3) ein separater, abnehmbarer Schneckenkopf (4) mit einem ersten Schneckengang (15) des Schneckenkopfes (4) angeordnet ist.
2. Transport- und Arbeitsschnecke (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass am Hohlwellenstumpf (3) des Schneckengrundkörpers (2) ein separater, abnehmbarer Messerzapfen (17) angeordnet ist.
3. Transport- und Arbeitsschnecke (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hohlwellenstumpf (3) und dem Schneckenkopf (4) ein erstes Lagesicherungselement (18) und/oder zwischen dem Hohlwellenstumpf (3) und dem Messerzapfen (17) ein zweites Lagesicherungselement (23) angeordnet ist.
4. Transport- und Arbeitsschnecke (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Hohlwellenstumpf (3) des Schneckengrundkörpers (2) eine den Schneckenkopf (4) und den Messerzapfen (17) auf dem Hohlwellenstumpf (3) lagesichernde Sicherungsscheibe (25) angeordnet ist.
5. Transport- und Arbeitsschnecke (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Schneckenkopf (4) ein zweiter Schneckengang (28) mit einer keilförmigen Einzugsschneide (32) angeordnet ist und dass an den Enden des ersten Schneckenganges (15) und des zweiten Schneckenganges (28) je eine erste Stützfläche (35) angeordnet ist, wobei die ersten Stützflächen (35) in einem Winkel von 180 Grad gegenüberliegend angeordnet sind.
6. Transport- und Arbeitsschnecke (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beabstandet zu den ersten Stützflächen (35) zweite Stützflächen (37) am ersten Schneckengang (15) und am zweiten Schneckengang (28) angeordnet sind, wobei die zweiten Stützflächen (37) in einem Versatzwinkel (43) von 90 Grad versetzt zu den ersten Stützflächen (35) und in einem Winkel von 180 Grad zueinander, gegenüberliegend angeordnet sind und dass an jeder zweiten Stützfläche (37) jeweils ein Verdrängerkörper (39) angeordnet ist .
7. Verfahren zur Herstellung einer Transport- und Arbeitsschnecke (1), bei welchem die Transport- und Arbeitsschnecke (1) mit einem ersten Schneckengang (9) und einem Messerzapfen (17) bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Transport- und Arbeitsschnecke (1) mit einem Schneckengrundkörper (2) bereitgestellt wird, weicher einen Hohlwellenstumpf (3) und den ersten Schneckengang (9) des Schneckengrundkörpers (2) aufweist und dass an diesem Hohlwellenstumpf (3) ein separater, abnehmbarer Schneckenkopf (4) mit einem ersten Schneckengang (15) des Schneckenkopfes (4) bereitgestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Hohlwellenstumpf (3) ein separater, abnehmbarer Messerzapfen (17) bereitgestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenkopf (4) mittels eines ersten Lagesicherungselements (18) und/oder der Messerzapfen (17) mittels eines zweiten Lagesicherungselements (23) gegen ein Verdrehen gegenüber dem Schneckengrundkörper (2) gesichert befestigt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schneckengang (9) des Schneckengrundkörpers (2) mit einer vom ersten Schneckengang (15) des Schneckenkopfes (4) abweichenden Steigung bereitgestellt wird und/oder dass auf dem Schneckenkopf (4) in Zwischenräumen des ersten Schneckenganges (15) des Schneckenkopfes (4) gehärtete Kurzschneiden (26) bereitgestellt werden.
EP24716617.6A 2023-03-13 2024-03-09 Transport- und arbeitsschnecke für eine zerkleinerungsmaschine und verfahren zur herstellung einer transport- und arbeitsschnecke Pending EP4680402A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202023000575.2U DE202023000575U1 (de) 2023-03-13 2023-03-13 Schneckengangkopf für Transport- und Arbeitsschnecken in nach dem Wolfprinzip arbeitenden Zerkleinerungsmaschinen
PCT/DE2024/000018 WO2024188382A1 (de) 2023-03-13 2024-03-09 Transport- und arbeitsschnecke für eine zerkleinerungsmaschine und verfahren zur herstellung einer transport- und arbeitsschnecke

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4680402A1 true EP4680402A1 (de) 2026-01-21

Family

ID=86317433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24716617.6A Pending EP4680402A1 (de) 2023-03-13 2024-03-09 Transport- und arbeitsschnecke für eine zerkleinerungsmaschine und verfahren zur herstellung einer transport- und arbeitsschnecke

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4680402A1 (de)
DE (2) DE202023000575U1 (de)
WO (1) WO2024188382A1 (de)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3734148A (en) * 1971-10-15 1973-05-22 Culty W Mc Grinder
DD275361A3 (de) 1987-12-24 1990-01-24 Wtoez Fleischind Veb Fleischwolf
DE4115069C2 (de) * 1991-05-08 2000-04-06 Herold & Co Gmbh Vorrichtung zum Zerkleinern von fasrigen Komponenten in einer biologischen Grundmasse
DE29718019U1 (de) * 1997-10-10 1999-02-04 Tiromat Krämer + Grebe GmbH & Co. KG, 35216 Biedenkopf Wolf
DE19942837A1 (de) * 1999-09-08 2001-03-22 Fehb Gmbh Stendal Schneid- und Lagersystem
DE10026825C2 (de) * 2000-05-30 2002-10-31 Mars Inc Zerkleinerungsvorrichtung
JP7441227B2 (ja) * 2018-12-21 2024-02-29 マレル・サーモン・アクティエセルスカブ 食品加工装置及び食品の加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE112024001209A5 (de) 2026-03-05
DE202023000575U1 (de) 2023-04-25
WO2024188382A1 (de) 2024-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69232319T2 (de) Lochscheibe für Zerkleinerungsmaschine
DE69519862T2 (de) Mühle, verfahren für die herstellung von knochentransplantationsmaterial und verwendung einer mühle für solch eine herstellung
WO2022049111A1 (de) Fleischwolf
DE102017003407B3 (de) Vorrichtung zum Zerkleinern von Lebensmitteln (Förderschnecke)
DE2625260A1 (de) Vorrichtung zur zerkleinerung von material, insbesondere fleischwolf
EP0813908B1 (de) Schneid- und/oder Lagersysteme für Lebensmittel-Zerkleinerungsmaschinen, die nach dem Wolfprinzip arbeiten
EP3711862B1 (de) Schneidvorrichtung; separierer; verfahren zum separieren von lebensmittelbestandteilen mittels eines separierers
WO2020200759A1 (de) Labor-schneidmühle zum schneidenden zerkleinern von proben
EP3697587A1 (de) Misch- und knetmaschine mit ungleichmässig über die innenumfangsfläche des gehäuses verteilten aufnahmen für knetelemente
DE102005026816A1 (de) Zerkleinerungsvorrichtung
DE29622298U1 (de) Fleischwolf
DE4115069C2 (de) Vorrichtung zum Zerkleinern von fasrigen Komponenten in einer biologischen Grundmasse
EP1980323B1 (de) Schneidsystem insbesondere für eine Feinstzerkleinerungsmaschine
EP4680402A1 (de) Transport- und arbeitsschnecke für eine zerkleinerungsmaschine und verfahren zur herstellung einer transport- und arbeitsschnecke
DE10026825C2 (de) Zerkleinerungsvorrichtung
EP1447006B1 (de) Portioniervorrichtung für Nahrungsmittel
DE3823676A1 (de) Fleischwolf
DE19942837A1 (de) Schneid- und Lagersystem
EP4028174B1 (de) Zerkleinerungstrommel für eine schneid- und separiervorrichtung
EP1021247B1 (de) Wolf
DE102006034150A1 (de) Rohstoffannahme-, Druck- und Förderschneckensystem für Lebensmittelzerkleinerungsmaschinen
EP4351346A1 (de) Verarbeitungsvorrichtung für lebensmittel
WO2025176234A1 (de) Lochscheibe für eine schneideinheit einer zerkleinerungsmaschine
WO2006042491A2 (de) Einwellige, kontinuerlich arbeitende misch- und kraftmaschine mit konischem schaft
DE19515977A1 (de) Fleischwolf

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20251007

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR