Feinzerkleineru ng

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fixieren und Ausrichten von

Kuttermessern für ein System zur Feinzerkleinerung und/oder zum Emutgieren von halbfesten, plastischen oder plastoelastischen Stoffen, insbesondere Rohstoffen zur Lebensmittelherstellung, umfassend Mittel zum lösbaren

Befestigen der Kuttermesser an einer Kutterantriebswe l le gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 20 2005 000 892 U l ist eine Vorrichtung zu r Halterung von mehreren Kuttermessern vorbekannt, wobei jeweils zwei Kuttermesser diametral einander gegenüberl iegend an einer Aufnahmescheibe befestigt sind . Die Aufnahmescheiben sind mit einer Mehrka ntwelte drehfest verbunden. Die an einer der Aufnahmeschei ben angebrachten Kuttermesser weisen jeweils eine in Achsrichtung der Mehrkantwelle geneigt verlaufende und einander gegenüberliegende Stirnfläche auf, die als Abstützflächen für die Kuttermesser ausgebildet ist. Die Stirnflächen liegen im montierten Zustand der

Kuttermesser unter Vorspannung gegeneinander an . Durch diese Maßnahmen sollen Eigenschwingungen verringert und Fliehkräfte beim Betreiben eines derartigen Kutters reduziert werden .

Aus der AT 348 364 ist eine Befestigungsvorrichtung für Kuttermesser bekannt. Auch dort sind jeweils zwei Kuttermesser um 180° versetzt zwischen Distanzringen mittels zweier Befestigungsschrauben verbunden . Die

vorbekannte Lösung ermöglicht ein unabhängig voneinander in radialer

Richtung zu vol lziehendes Nachstellen der Messer, und zwar durch eine

Langlochanordnung . Das Langfoch befindet sich im Distanzring derart, dass die Achse des La nglochs in einem spitzen Winkel zur Umfangsrichtung gelegen ist und dass die zur Fixierung dienende Schraube das Langioch durchsetzt und mit einer Klemmmutter versehen ist, welche durch Verschiebung der Schraube im Langloch mit einer Flachseite einer Innenkante der Messeraufnahme zur

Anlage bringbar ist. Die DE 868 703 offenbart einen Kutter mit auf einer umlaufenden Welle angeordneten Messern, die in eine ebenfalls umlaufende Schüssel eingreifen . Die Kutterschüssel bildet hierbei eine ringförmige M ulde; deren Querschnitt ein Kreisabschnitt ist. In bekannter Weise entfalten die Kuttermesser dann ihre größte Wirksamkeit, wenn sie möglichst nahe an d er den Muldenquerschnitt der Schüssel begrenzenden Kreislinie entlangla ufen.

Gemäß der DE 868 703 werden die Kuttermesser an einem gemeinsamen Träger beliebiger Gestalt in im Wesentlichen allseitig a usgewuchteter

Anordnung, vorzugsweise symmetrisch derart a ngebracht, dass ihre Schneiden in einer Ebene liegen, und zwa r vorzugsweise in einer durch einen

Durchmesser der Kutterschüssel gelegten vertikalen Ebene. Dabei sind die Messer nicht mehr unmittelbar auf der Welle, sondern a uf ei nem Träger befestigt, der seinerseits mit der Welle in Verbindung steht.

Die gattungsbildende DE 1 884 570 offenbart einen Kutter mit regu lierbaren bzw. veränderbaren Schneidvorgängen, auch bei laufender Maschine. Die dortige Vorrichtung gestattet es, die Schneidvorgänge während des Betriebs bzw. bei laufender Maschine kontinuierlich mit beweglichen Messern zu steuern, was durch Betätigung einer Verstellvorrichtung, z. B. in Form eines Handrads erfolgt. Diesbezügl ich befinden sich am Ende eines Messerkopfes mehrere drehbar gelagerte Messer, deren Schnittwinkel verstellbar ist. Werden z.B. die dortigen Messerschneiden mit ih rem Schnittwinkel oder Anstellwinkel gegen weitere, nicht verstellbare Kuttermesser gerichtet, so arbeiten die Messer saugend und lassen das Behandlungsgut frei und schnell durch die Kuttermesser im Messerkopf fließen .

Werden die beweglichen Messer im entgegengesetzten Schnittwinkel, d .h. die Schneide vom Messerkopf abstehend, eingestellt, so drängen diese den

Rohstoff, insbesondere eine Fleischmasse zurück. Hieraus resultiert ein

Aufstauen und ein Füllen des Messerraums, wodurch ein künstlicher, engerer Schneidraum erreicht wird .

Dadurch, dass sich al le dazwischen liegenden Schneidwinkel einstellen lassen, kann für jedes Brät die gewünschte mehr oder weniger große Aufstauung und für jede Fleischverarbeitung die jeweils günstigste Sch neid- und Verarbeitungsmethodik gewählt werden.

Die Verstellbarkeit der Messer nach DE 1 884 570 geschieht mit Hilfe einer Schubstange, die in einer Messerhohlwelle gelagert ist. Die Schubsta nge kann von einem Hebel zur Messer- bzw. Schnittwinkeleinstel lung bewegt werden. Beispielsweise ist der Schnittwinkel der Messer in dem Bereich von +6° bis -6° einstellbar.

Bekanntermaßen erfolgt die Herstell ung feiner Massen, z.B. Feinbrät oder Pasten in Kuttermaschinen der eingangs geschilderten Art. Hierbei werden auf einer rotierenden Welle Messer angeordnet und zentral fixiert, die in einen Kutterbehälter ragen und im Behälter das entsprechende Produkt zerkleinern.

In bekannten Kuttermaschinen rotieren die Messer in ei ner ebenfal ls

rotierenden Schüssel, wobei die Messer- und Schüssel rotation in einem quasi rechten Winkel zueinander stehen . Hierdurch ist es möglich, ständig zu zerklei nerndes Produkt in den Bereich der schnell rotierenden Messer zu transportieren .

Durch die Rotation der Sch üssel wirkt bei jedem Eintauchen der rotierenden Messer in das Produkt ein sehr starker seitlicher Druck, was zu einem

unerwünschten Auslenken der Messer, insbesondere auch bei einer Lösung nach DE 1 884 570 führt. Wenn davon ausgegangen wird, dass die Drehzahl der rotierenden Messer in der Regel bei meh reren 1000 Umdrehungen pro Minute liegt, dann bedeutet dies auch eine sehr große Anzahl von

Auslenkungen der Messer pro Minute. Dies führt zu Span nungen in den

Kuttermessern, wodurch letztendlich aufg rund Materialermüdung Messerbrüche entstehen .

Bisher wird versucht, das oben geschilderte Problem durch eine Begrenzung des Schüssel- und damit a uch des Messerradius sowie durch eine Limitierung der Schüsseldrehzahl zu lösen .

Für eine optimale Zerkleinerung und/oder Emulgierung m uss das jeweilige Zerkleinerungssystem hinsichtlich der Zerkleinerungsbedingungen an den Rohstoff angepasst werden . Dies bezieht sich vor allem a uf die Messer- und Drehzahl der Kutterschüssel, aber auch auf den Auftrittswinkel der Schneiden des Messers auf das Produkt und den eigentl ichen Schneidwinkel. Auftrittswinkel und Schneidwinkel werden gegenwärtig dadurch variiert, dass je nach Produkt unterschiedliche Messerformen oder unterschiedl iche Anschliffwinkel zur Anwendung kom men .

Ein häufiger Messerwechsel führt aber zu unerwünschten Zeit- und

Produktivitätsverl usten . Ein NichtWechseln der Messer bei unterschiedlichen Produkten hingegen geht zu Lasten von Qualität und Ausbeute bzw.

Wirtschaftlichkeit.

Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Kutter liegt i n der Tatsache begründet, dass der Transport des Zerkleinerungsguts durch den Messerbereich im

Wesentlichen aussch ließlich durch die Rotationsbewegung der Kutterschüssel zustande kommt. Das Messersystem ist an dieser Bewegung nur geringfügig betei ligt. Die Messer wirken mit ihren Seitenflächen eher als Widerstand gegenüber dem Prod uktstrom, wodurch sich ein großer Energieaufwand für die notwendige Bewegung der Kutterschüssel ergibt.

Aus dem Vorgenannten ist es Aufgabe der Erfi ndung, eine weiterentwickelte Vorrichtung zum Fixieren und Ausrichten von Kuttermessern für ein System zur Feinzerkleinerung anzugeben, welches die Ermüdungs- und Bruchgefahr der eingesetzten Kuttermesser reduziert, und die in der Lage ist, in einfacher und individueller Weise auf spezieile Rezepturen und Eigenschaften der zu behandelnden Stoffe einzugehen, so dass ein wirtschaftliches Betreiben von Kuttern, welche die zu schaffende Vorrichtung enthalten, möglich wird .

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Vorrichtung zum Fixieren und Ausrichten von Kuttermessern für ein System zur Feinzerkleinerung gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 1, wobei die

Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen .

Es wird demnach von ei ner Vorrichtung zum Fixieren und Ausrichten von Kuttermessern für ei n System zur Feinzerklei nerung und/oder zum Emulgieren von halbfesten, plastischen oder plastoelastischen Stoffen, insbesondere Rohstoffen zur Lebensmittelherstellung a usgegangen . Hierbei kann es sich um Rohstoffe wie z.B. Fleisch oder Fisch, aber auch Obst, Gemüse oder

dergleichen handeln. Die Vorrichtung umfasst Mittel z um lösbaren Befestigen an sich bekannter Kuttermesser an einer Kutterantriebswelle. Diese

Befestigung kann über ebenfalls an sich bekannte Klemm- und Distanzringe durch Verschrauben oder Einspannen erfolgen, wobei selbstverständlich die Möglichkeit einer radialen Einstellung der Messer, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, erhalten bleibt und sichergestellt ist.

Erfindungsgemäß ist ein ein- oder mehrteiliger Stütz- oder Trägerkörper vorgesehen, welcher die jeweiligen Kuttermesser unter- oder übergreift.

Der ein- oder mehrteilige Stütz- oder Trägerkörper steht radial innenseitig mit der Kutterantriebswelle in Verbindung, wobei mindestens radial außenseitig zwischen dem diesbezüglichen Ende des Stütz- oder Trägerkörpers und dem jeweiligen Kuttermesser eine form- und/oder kraftschl üssige Verbindung ausgebildet ist.

Durch die mehrfache, insbesondere zweifache Fixierung der Kuttermesser ist die beim Stand der Technik gegebene seitliche Auslen kung der Messer mit erhöhter Bruchgefahr nahezu ausgeschlossen.

Die Messerfixierung kann dabei zentral/tangential, zentral/radial, radial/radial, aber auch radial/tangential auf dem Stütz- oder Trägerkörper erfolgen.

Der zur Anwendung kommende Stütz- oder Trägerkörper besitzt z.B. eine kreisring- oder kreissegmentförmige, flächige Gestalt.

Weiterhin kann bei einer Ausführungsform der Stütz- oder Trägerkörper Stützarme besitzen, wobei die Stützarme winklig zur Ebene des Stütz- oder Trägerkörpers verlaufen und mit ihren freien Enden in diesbezügliche, radial außenseitige Aussparungen im jeweiligen Kuttermesser eingreifen.

Bei einer ersten Ausführungsform ist der Eingriffsbereich zwischen der jeweiligen Aussparung und dem freien Ende des jeweiligen Stützarms als Drehoder Verschwenkpunkt zur Einstellung unterschiedlicher Anstellwinkel der Kuttermesser bezüglich der Längsachse der Antriebswel le ausgebildet. Bei einer zweiten Ausführungsform sind die Kuttermesser im Bereich der Befestigung auf der Antriebswelle drehfest, jedoch um ihre Längsachse verschwenkbeweglich gelagert, wobei die sich ergebende Winkelvarianz zur Längsachse der Antriebswelle und die hieraus resultierende unterschiedliche Position des radial außenseitigen Endes des jeweiiigen Kuttermessers über Formschlusselemente zwischen dem jeweiligen Kuttermesser und dem

jeweiligen Stützarm einstellbar bzw. fixierbar ist.

Die radial außenseitigen Enden der Kuttermesser sind im radial a ußenseitigen Bereich eines beispielhaften kreisringförmigen Trägerkörpers mit diesem kraftschlüssig verbunden, insbesondere verschraubt.

Der vorerwähnte kreisringförmige Trägerkörper besitzt in seinem Schwerpunkt eine zentrale Befestigungsfläche und mehrere Verbind ungsstege zwischen dieser Befestigungsfläche und dem eigentlichen Kreisring .

Die zentrale Befestigungsfläche weist beispielsweise eine Viel kantaussparung auf, die der Kontur einer ebenfa lls als Vielkant ausgebildeten Kutterantriebswel le entspricht.

Die Kuttermesser sind gemeinsam mit dem Stütz- oder Trägerkörper drehfest mit der Kutterantriebswelle in Verbi ndung stehend, jedoch um ihre eigene Achse und/oder zu r Längsachse der Kutterantriebswelle unter Beibehalten der gewünschten Abstützfunktion verstellbar. Hier kann eine Verstell mechanik genutzt werden, die aus der Technik der Veränderung des Anstellwinkels ei nes Propellers bei Fluggeräten bekannt ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen mi ndestens Teile der Stütz- oder Trägerkörper ei ne d reidimensiona le Form zur Beeinfl ussung der Förderwirkung des zu zerkleinernden Stoffs oder Produkts auf. Durch eine z.B. sphärische Form besteht die Möglichkeit, turbinenartig den zu behandelnden Rohstoff zu fördern, um den Produktdurchsatz zu erhöhen .

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung besitzen die Kuttermesser eine

Kreisbogenform, wobei sowohl Anfang und Ende des Kreisbogens m it dem jeweiligen Stütz- oder Trägerkörper form- und/oder kraftschlüssig verbunden sind. Diesbezüglich kann der m it der Antriebswelle drehfest zu verbindende Bereich des Stütz- oder Trägerkörpers Mittel umfassen, die ei n Verschwenken des Stütz- oder Trägerkörpers ermöglichen, so dass dieser auch eine vom rechten Winkel bezogen auf die Längsachse der Antriebswelle abweichende Winkelkonfiguration einnehmen kann.

Die Erfindung soll nachstehend von Ausfü hrungsbeispielen sowie unter

Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden .

Hierbei zeigen :

Fig . 1 Seitenansicht und Draufsicht a uf eine erste Ausführungsform der

Erfindung mit einer Kuttermesserbefestigung in vorderen Bereich formschlüssig an einem entsprechend profilierten Stützkörper;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Messeranordnung mit Stützkörper sowie

Schnitt längs der Lin ie A-A, wobei Stützkörper mit Kuttermesser gemeinsam winkelverstellbar ausgefü hrt sind, und

Fig . 3 eine Draufsicht auf eine Kuttermesseranordnung mit kreisringförm igem Stütz- oder Trägerkörper sowie eine Schnittdarstell ung längs der Linie A-A mit Verschraubung der entsprechenden Enden der Kuttermesser am kreisringförmigen Stütz- oder Trägerkörper.

Den nachfolgenden Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass die

Kuttermesser zweifach fixiert sind, um ei ne seitliche Auslenkung der Messer zu vermeiden, mindestens jedoch zu reduzieren. Durch eine variable Schrägstellung der Kuttermesser können produktspezifisch der Auftrittswinkel des jeweiligen Kuttermessers auf das zu behandelnde Produkt wie auch der

Schneidenwinkel variiert werden. Dies macht einen Messerwechsel bei entsprechender Änderung der zu behandelnden Ausgangsprodukte weitgehend unnötig. Weiterhin wird über die Schrägstellung der Kuttermesser der

Produktstrom in der Schüssel unterstützt. Dies kann zusätzlich dadurch bewirkt werden, wenn die Messerkörper selbst keine plane Form, sondern ei ne geeignete dreidimensionale Form besitzen, um einen Turbineneffekt mit entsprechender Förderwirkung zu erhalten . H ierdurch wird die Verwei ldauer des Produkts im Schneidraum verkürzt bzw. ist regulierbar, so dass der Energieverbrauch für den Antrieb der Kutterschüssel gesenkt werden kann. Neben der Form der Kuttermesser kann auch die Form des jeweiligen Stützoder Trägerkörpers die gewünschte Förderwirkung auf das Produkt positiv beeinflussen .

Mit Hilfe der erfindungsgemä ßen Lösung hat der Anwender die Möglichkeit, die geometrische Anordnung der Messer zu verändern und damit an das zu behandelnde Produkt anzupassen, so dass vor Ort auf Qualität und Quantität bei der Feinzerkleinerung Einfluss genommen werden kann. Ein weiterer hervorzuhebender Vorteil bezüglich des Einsatzes der Stütz- oder Trägerkörper ist die Tatsache, dass mit der mehrfachen Befestigung der Messer am

Trägersystem die Kuttermesser selbst einfacher und kostengü nstiger gestaltet werden können, was neben der Reduzierung des Bruchrisikos der Messer einen erheblichen Vorteil der Erfindung darstellt.

Bei der Darstellung nach Fig. 1 wird mit dem Bezugszeichen 1 der Bereich einer ansonsten nicht näher dargestellten Kutterschüssel 1 gekennzeichnet. In die Kutterschüssel 1 reicht die eigentliche Zerkleinerungseinrichtung hinein, die eine Messerantriebswelle 4, z. B. mit einem Sechskantquerschnitt umfasst.

Weiterhin zeigt die Fig . 1, obere Abbild ung, Stützarme 63, die winklig bezogen auf den Stütz- oder Trägerkörper 6 verlaufen .

Die Stützarme 63 greifen in entsprechende Aussparungen 31 im jeweiligen Messer 3 ein.

Die Aussparungen 31 sind am jeweils radial außenseitigen Messerende eingebracht.

Mit der Messerantriebswel le 4 stehen mehrere, üblicherweise als

gegenüberliegendes Paa r angeordnete Messer 3 in drehfester Verbindung .

Die Messer 3 werden erfindungsgemäß von einem Trägerkörper 6 unterstützt, der diesbezüglich als Stützkörper wirkt.

Im Bereich einer radial innenseitigen Messeraufnahme 2 ist in Fig. 1, obere Abbildung, eine Winkelversteilbarkeit (Winkel α) angedeutet. Eine radial außenseitig liegende Messeraufnahme 5 ist derart ausgeführt, dass dort verschiedene Einrastungen vorgesehen sind, die das Fixieren der unterschiedlichen Messerwinkel ermöglichen .

Die Zerkleinerungsvorrichtung nach Fig. 2 geht wiederum von einer Kutterschüssel 1 aus, in die die eigentliche Zerkleinerungsvorrichtung, umfassend Antriebswelle 4 mit einer Vielzahl von Messern 3 hinei nreicht.

Bezogen auf die Antriebswelle 4 strahlenartig angeord nete Trägerkörper 6 nehmen jeweils ein Antriebsmesser 3 auf.

Die Befestigung der Antriebsmesser 3, die z. B. eine Bogenform besitzen, erfolgt bezogen auf die Trägerkörper 6 mehrfach .

Der Trägerkörper 6 ist im Bereich der Messeraufnahme 2 winkelverstellbar ausgeführt, so dass sich auch bei dieser Ausführungsform ein Verstellwinkel der Messer 3 realisieren lässt.

Bei der Ausführungsform nach Fig . 3 ist ei n kreisringförmiger Trägerkörper, d.h . ei n Trägerring 6 vorhanden.

Der Trägerring 6 ist über Stege 61 mit ei ner zentralen Befestigungsfläche 62 verbunden .

Auch bei dieser Ausführungsform kön nen vorteil haft kreisbogenförmige Messer 3 zur Anwendung kommen, die im Bereich der vorderen, d.h . radial außenseitigen Messeraufnahme 5 mit dem Trägerring 6 verschraubt sind .

Der Trägerring 6 (siehe Schnittdarstellung längs der Linie A-A nach Fig . 1, obere Abbildung ) kann eine Gestalt besitzen, die in der Lage ist, den zu zerkleinernden Rohstoff zu fördern, um den Durchsatz des Produkts zu erhöhen und die Behandlungszeit zu verkürzen. In der Fig . 3, obere Abbildung ist der Bereich der Kutterschüssel wiederum m it dem Bezugszeichen 1 versehen. Über eine Kröpfung der Messer 3 besteht ergänzend die Möglichkeit, Einfl uss auf das Zerkfeinerungsergebnis zu nehmen .