Die Erfindung betrifft eine Verarbeitungsvorrichtung für Lebensmittel sowie ein Verfahren zum Warten einer derartigen Vorrichtung.

Es gibt verschiedene Vorrichtungen zum Verarbeiten von Lebensmitteln, welche ein oder mehrere Förderschnecken enthalten, durch deren Drehung die Lebensmittel in eine gewünschte Richtung transportiert werden. Insbesondere ist dies bei Schneid- oder Zerkleinerungsvorrichtungen der Fall, mit denen Lebensmittel wie Fleisch, Käse oder Fett zerkleinert werden (sogenannte "Wölfe"). Bei den aus der DE 10 2018 009 685 B3 und DE 10 2017 003 407 B3 bekannten Zerkleinerungsvorrichtungen ist beispielsweise eine Förderschnecke drehbar in einem zylindrischen Druckgehäuse gelagert. Für eine Wartung muss eine derartige Vorrichtung verhältnismäßig aufwändig auseinandergebaut werden.

Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Lebensmitteln mit verbesserten Eigenschaften bereitzustellen, insbesondere mit einer leichteren Wartbarkeit.

Diese Aufgabe wird durch eine Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Verarbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dient der Verarbeitung (beispielsweise Zerkleinerung) von Lebensmitteln und dergleichen. Sie enthält die folgenden Komponenten:

- Eine Einrichtung zum Fördern von Lebensmitteln in eine gewünschte Richtung, wobei diese Einrichtung im Folgenden als "Schnecke" bezeichnet wird.

- Ein Gehäuse mit einer Kammer zur Aufnahme der vorgenannten Schnecke, welche nachfolgend ohne Beschränkung der Allgemeinheit als "Schneckengehäuse" und als "Schneckenkammer" bezeichnet werden.

Die Verarbeitungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckengehäuse mindestens eine bewegliche Komponente enthält, welche nachfolgend "Verlagerungskomponente" genannt wird und welche

- in einer "Schließstellung" einen Teil der Begrenzung der Schneckenkammer bildet;

- in einer "Öffnungsstellung" einen Zugang zur Schneckenkammer frei gibt. Vorzugsweise ist die Verlagerungskomponente zumindest teilweise über eine Dichtung (gegen den Durchtritt von verarbeitetem Material) mit dem restlichen Schneckengehäuse verbunden.

Wie angedeutet soll die Bezeichnung "Schnecke" in einem weiten Sinne jede geeignete Einrichtung zur Förderung von Lebensmitteln umfassen, wenngleich eine Schnecke im engeren Sinne eine bevorzugte Ausführungsform darstellt. Eine solche Schnecke im engeren Sinne wird durch eine drehbar gelagerte Schneckenwelle mit einem außen spiralförmig umlaufenden Schneckengewinde gebildet.

Die Schneckenkammer des Schneckengehäuses umgibt die Schnecke in der Regel verhältnismäßig eng, sodass das Lebensmittel in Hohlräume der Schnecke gedrängt wird und bei einer Bewegung der Schnecke in diesen Hohlräumen transportiert wird. Vorzugsweise ist die Schnecke gegenüber dem Schneckengehäuse drehbar um eine Achse gelagert. Weiterhin enthält das Schneckengehäuse in der Regel eine Öffnung, durch welche Lebensmittel zugeführt und in den Wirkungsbereich der Schnecke gegeben werden kann.

Die Verlagerungskomponente stellt einen Teil des Schneckengehäuses dar, welcher relativ zum Rest des Schneckengehäuses beweglich ist, beispielsweise indem sie an diesem Rest beweglich gelagert ist. Die Bewegung der Verlagerungskomponente kann insbesondere zwischen einer Schließstellung, in der die Verlagerungskomponente und der Rest des Schneckengehäuses eine funktional vollständige Schneckenkammer bilden, und mindestens einer Öffnungsstellung stattfinden. In der Öffnungsstellung ist die Verlagerungskomponente so weit vom Rest des Schneckengehäuses entfernt, dass sie einen Zugang zur Schneckenkammer frei gibt. Mit dem Zugang zur Schneckenkammer ist in der Regel gleichzeitig auch ein Zugang zur Schnecke bzw. zu einem Teil der Schnecke gewährleistet. Damit sind Wartungsarbeiten möglich, ohne dass hierfür die Schnecke dem Schneckengehäuse entnommen werden müsste (wobei der Begriff "Wartung" insbesondere eine Reinigung einschließen soll).

Während die Verarbeitungsvorrichtung typischerweise der Verarbeitung von Lebensmitteln dient und dementsprechend aus geeigneten Materialien (z.B. Edelstahl) besteht, ist sie nicht hierauf eingeschränkt und kann grundsätzlich auch der Verarbeitung anderer Materialien dienen. In diesem Sinne ist in der vorliegenden Anmeldung der Begriff "Lebensmittel" nur stellvertretend zu verstehen.

Die Verlagerungskomponente kann gegenüber dem restlichen Schneckengehäuse insbesondere translatorisch und/oder rotatorisch beweglich gelagert sein. Beispielsweise kann die Verlagerungskomponente über ein Scharniergelenk mit dem restlichen Schneckengehäuse verbunden sein, sodass sie durch eine Schwenkbewegung um die Achse des Scharniergelenks zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung bewegt werden kann, wobei die Achse der Schwenkbewegung insbesondere parallel und/oder radial zur Schneckenachse liegen kann. Ebenso sind jedoch auch translatorische Lagerungen in axialer und/oder radialer Richtung in Bezug auf die Schnecke möglich. Des Weiteren kann selbstverständlich auch eine Kombination translatorischer und rotatorischer Bewegungen realisiert werden.

Die Verlagerungskomponente kann ein Baustein des Schneckengehäuses sein, dessen Entnahme eine im Wesentlichen intakte restliche Schneckenkammer belässt. Insbesondere kann das Schneckengehäuse jedoch auch in einer Axialrichtung (typischerweise der Richtung der Drehachse der Schnecke) in mindestens zwei Teile unterteilt sein, wobei eines dieser Teile die Verlagerungskomponente bildet. In diesem Falle gibt es in der Öffnungsstellung in der Regel keinen intakten Rest der Schneckenkammer mehr, sondern die Schneckenkammer liegt mehr oder weniger komplett offen. Hierdurch wird selbstverständlich eine besonders gute Zugänglichkeit gewährt und eine einfache Wartung der Schneckenkammer sowie der Schnecke möglich.

Gemäß einer anderen Weiterbildung ist die Verarbeitungsvorrichtung so konstruiert, dass die Schnecke in der Öffnungsstellung der Verlagerungskomponente aus der Schneckenkammer entnommen werden kann. Dabei soll es sich um eine Entnahmemöglichkeit handeln, welche nicht besteht, wenn die Verlagerungskomponente sich in der Schließstellung befindet. Das axiale Herausziehen einer herkömmlichen Förderschnecke aus einem zylindrischen Druckgehäuse stellt typischerweise eine Entnahmemöglichkeit der Schnecke dar, welche unabhängig vom Zustand der Verlagerungskomponente besteht, wobei in der hier betrachteten Ausführungsform jedoch eine zusätzliche bzw. alternative Entnahmemöglichkeit für die Schnecke hinzukommen soll. Insbesondere kann bei einer solchen Möglichkeit eine Bewegung der Schnecke in radialer Richtung in Bezug auf ihre Achse erfolgen. Die Schnecke verlässt die Schneckenkammer typischerweise durch die Region, welche in der Schließstellung von der Verlagerungskomponente eingenommen wird. Bei kleineren Anlagen kann die Schnecke per Hand herausgezogen werden. Bei größeren Anlagen wird die Schnecke vorzugsweise hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch aus dem Gehäuse gedrückt.

Gemäß einer Weiterbildung der vorstehenden Ausführungsform enthält die Verarbeitungsvorrichtung eine Einrichtung zum Bewegen der Schnecke, um diese aus der Schneckenkammer zu entnehmen und/oder in die Schneckenkammer einzulegen. Diese Einrichtung wird im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als "Entnahmeeinrichtung" bezeichnet. Die Entnahmeeinrichtung kann beispielsweise die Welle einer herkömmlichen Förderschnecke an deren axialen Enden umfassen, um die gesamte Schnecke sicher anheben oder absenken zu können. Die Bewegung der Schnecke relativ zur Schneckenkammer mit der Entnahmeeinrichtung kann dabei allein durch den Einsatz von Muskelkraft eines Bedieners erfolgen oder optional auch Hilfsenergie einsetzen (z.B. elektrische Energie).

Gemäß einer Weiterbildung der vorstehenden Ausführungsform ist eine Bewegung der Entnahmeeinrichtung mit der Bewegung der Verlagerungskomponente gekoppelt, beispielsweise durch eine geeignete Mechanik. Die Bewegung der Verlagerungskomponente von der Schließstellung in die Öffnungsstellung führt dann automatisch zu einer Mitbewegung der Entnahmeeinrichtung und damit beispielsweise zu einem Anheben der Schnecke aus der Schneckenkammer. Vorzugsweise ist diese Kopplung so, dass nach Verlassen der Schließstellung zunächst eine alleinige Bewegung der Verlagerungskomponente erfolgt, und erst nach Zurücklegen eines gewissen Weges ein Zusammenwirken mit der Entnahmeeinrichtung und damit eine Bewegung der Schnecke einsetzt. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der für die Bewegung der Schnecke erforderliche Platz vorhanden ist.

Die Entnahmeeinrichtung, über welche die Schnecke relativ zur Schneckenkammer bewegt werden kann, umfasst vorzugsweise mindestens ein Lager der Schnecke. Das heißt, dass die Schnecke samt ihrer drehbeweglichen Lagerung mithilfe der Entnahmeeinrichtung angehoben werden kann. Für eine Wartung des Arbeitsbereiches der Schnecke muss daher nicht diese Lagerung der Schnecke geöffnet oder auseinandergebaut werden.

Bei den Ausführungsformen der Verarbeitungsvorrichtung mit einer Entnahmeeinrichtung sind gegenüber dem stationären Maschinengestell zwei Komponenten beweglich, nämlich die Verlagerungskomponente des Schneckengehäuses und die Entnahmeeinrichtung bzw. Schnecke. In diesem Zusammenhang ist die Entnahmeeinrichtung vorzugsweise so ausgebildet, dass sie sich (zumindest im geschlossenen Zustand des Schneckengehäuses) in Axialrichtung und/oder Radialrichtung an dem Schneckengehäuse und/oder dem Maschinengestell abstützt. Da die Schnecke während der Verarbeitung von Material insbesondere hohen Axialkräften ausgesetzt ist, ist vor allen Dingen eine Kopplung der Entnahmeeinrichtung mit mindestens einem Teil des Schneckengehäuses in axialer Richtung wichtig, um während des Betriebs keine Relativbewegungen aufkommen zu lassen. Insbesondere kann mindestens ein Lager der Schnecke, welches axiale Kräfte aufnimmt, in axialer Richtung mit einem Teil des Schneckengehäuses gekoppelt sein, um eventuelle Axialkräfte zu neutralisieren.

Bei einer Weiterbildung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform greift die Entnahmeeinrichtung vorzugsweise über Passungen in die Verlagerungskomponente, in das restliche Schneckengehäuse und/oder in das Maschinengestell ein, um eine gute Positionierung der Schnecke in der Schneckenkammer zu gewährleisten (eine Genauigkeit von einem Zehntel Millimeter ist diesbezüglich nicht ungewöhnlich). Unter einer Passung wird dabei in üblicher weise die formschlüssige Verbindung von zwei Teilen (z.B. Nut-Federverbindung) verstanden, welche mit geringen Toleranzen ausgebildet ist, wobei die beiden Teile typischerweise mit demselben Nennmaß ineinander greifen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Verarbeitungsvorrichtung mit einer Entnahmeeinrichtung sind die Verlagerungskomponente und die Entnahmeeinrichtung auf einer gemeinsamen Welle drehbar gelagert. Auf diese Weise kann ein besonders stabiler und einfacher Aufbau erreicht werden. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine verschiebebewegliche Lagerung auf einer gemeinsamen Welle bzw. einem gemeinsamen Träger erfolgen.

Es wurde bereits erwähnt, dass die Verarbeitungsvorrichtung insbesondere dem Zerkleinern von Lebensmitteln oder dergleichen dienen kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält sie daher Schneidmittel zum Zerkleinern von mit der Schnecke gefördertem Material. Derartige Schneidmittel können beispielsweise durch eine die Schnecke zylindrisch umgebende Schneidtrommel (vgl. DE 10 2018 009 685 B3), eine Schneide an der Förderschnecke (vgl. DE 10 2017 003 407 B3) oder Schneiden an einem axialen Ende oder seitlichen Abzweig der Verarbeitungsvorrichtung gebildet werden.

Die Schnecke ist in der Regel relativ zum Schneckengehäuse drehbeweglich gelagert. Insbesondere kann sie dabei in einem Hauptlager gelagert sein, welches in einem Abschnitt gelegen ist, der in Förderrichtung der Schnecke gesehen vor dem Arbeitsbereich der Schnecke liegt. Die "Förderrichtung" bezeichnet dabei die Richtung, in welcher die Schnecke bei ihrer vorgesehenen Drehbewegung Material transportiert, und der "Arbeitsbereich" den Bereich, in welchem die Schnecke in Kontakt zum verarbeiteten Material kommt. Das Hauptlager ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es die Schnecke selbsttragend aufnimmt, also zur ausgewogenen Lagerung der Schnecke kein weiteres Lager erforderlich ist. Zusätzlich oder alternativ ist es dazu ausgebildet, auf die Schnecke wirkende Axialkräfte aufzunehmen. Vorzugsweise ist es bezüglich der Axialkräfte das einzige Lager der Schnecke, welches diese aufnimmt.

Des Weiteren kann die Schnecke optional in einem Zentrierlager gelagert sein, welches in einem in Förderrichtung der Schnecke gesehen hinter oder in ihrem Arbeitsbereich gelegenen Abschnitt der Schnecke liegt. Das Zentrierlager befindet sich gegenüber dem vorgenannten Hauptlager vorzugsweise genau am gegenüberliegenden Ende des Arbeitsbereiches der Schnecke. Insbesondere kann das Zentrierlager ein Ende der Schnecke aufnehmen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Zentrierlager als ein Wälzlager ausgebildet, beispielsweise mithilfe geeigneter Kugellager. Das Zentrierlager ist in der Regel dazu ausgelegt, die Schnecke in Bezug auf die Schneckenkammer radial zu zentrieren und weniger, um hohe Kräfte aufzunehmen.

Das erläuterte Hauptlager und/oder das Zentrierlager ist vorzugsweise gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen ein Teil der Entnahmeeinrichtung.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist die Schnecke an einem Ende (vorzugsweise ihrem in Förderrichtung liegenden Ende) einen Zapfen auf, dessen Ende in einem Lager, vorzugsweise einem Wälzlager gelagert ist. Bei diesem Lager kann es sich insbesondere um ein Zentrierlager der oben beschriebenen Art handeln. Weiterhin kann der Zapfen an seiner nicht im Lager befindlichen Außenfläche optional Formelemente wie beispielsweise Gewindegänge (Außenspirale) zum Fördern und/oder Schneiden von Lebensmitteln aufweisen. Der komplette Zapfen kann optional wechselbar mit der Schnecke verbunden sein (z.B. über eine Schraubverbindung), oder er ist einstückig mit der Schnecke ausgebildet. Durch einen komplett wechselbaren Zapfen ist es in einfacher Weise möglich, das Ende der Schnecke in unterschiedlicher Weise für verschiedene Verarbeitungszwecke auszubilden.

Wenn der Zapfen an seiner Außenoberfläche Formelemente (z.B. Gewindegänge) aufweist, ist er vorzugsweise so ausgestaltet, dass sich diese kontinuierlich (ohne Versatz) an Formelemente der eigentlichen Schnecke anschließen und diese fortsetzen.

Zusätzlich oder alternativ kann der Zapfen zweiteilig aus einer wechselbaren Zapfenhülse und einem Zapfenkern ausgebildet sein, wobei die Zapfenhülse eventuelle äußere Formelemente trägt. Auf diese Weise können flexibel verschiedene Zapfenkonfigurationen hergestellt werden. Typischerweise ist die Zapfenhülse drehfest mit dem Zapfenkern verbunden, insbesondere so, dass sie nur in einer bestimmten Winkelkonfiguration aufgesetzt werden kann.

In der Schneckenkammer findet die Verarbeitung von Material in der Regel unter hohem Druck statt (typische Werte liegen bei 40 bar). Die Verbindung zwischen der Verlagerungskomponente und dem restlichen Schneckengehäuse muss daher entsprechend gut gedichtet werden, damit kein Material austreten kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zu diesem Zweck zwischen der Verlagerungskomponente und dem restlichen Schneckengehäuse eine Hauptdichtung und eine Zusatzdichtung angeordnet, wobei die Hauptdichtung in Flussrichtung von aus der Schneckenkammer austretendem Material gesehen vorzugsweise vor der Zusatzdichtung liegt.

Die Hauptdichtung kann beispielsweise durch plan aufeinanderliegende Flächen an der Verlagerungskomponente und am restlichen Schneckengehäuse gebildet werden. Derartige Flächen sind typischerweise geschliffen und werden unter hohem Druck aufeinander gepresst.

Die Zusatzdichtung kann beispielsweise durch ein elastisches Dichtelement aus Kunststoff oder Gummi gebildet werden, welches beim Verbinden von Verlagerungskomponente und restlichem Schneckengehäuse mehr oder weniger stark komprimiert wird.

Gemäß einer Weiterbildung der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist zwischen Hauptdichtung und Zusatzdichtung (mindestens) ein Versatz (Sprung) ausgebildet. Aus der Schneckenkammer austretendes Material müsste daher erst diesen Versatz überwinden und ein- oder mehrfach seine Flussrichtung ändern, wodurch ein solcher Austritt erschwert wird. Der Versatz kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass ein überstehendes Dichtelement in eine Nut am gegenüberliegenden Bauteil eingreift.

Gemäß einer anderen Ausführungsform sind zwischen der Verlagerungskomponente und dem restlichen Schneckengehäuse eine Dichtung und ein Entlastungskanal ausgebildet, wobei die Dichtung in Flussrichtung von aus der Schneckenkammer austretendem Material gesehen vorzugsweise vor dem Entlastungskanal liegt. Der Entlastungskanal ist dabei zu einem Bereich der Schneckenkammer hin offen. Bei diesem Bereich der Schneckenkammer handelt es sich vorzugsweise um eine Zone, in welcher zu verarbeitendes Material nicht unter einem erhöhten Druck steht. Dies kann beispielsweise die Einfüllzone der Schneckenkammer sein. Die Dichtung kann insbesondere die oben beschriebene Hauptdichtung sein, wobei der Entlastungskanal dann vorzugsweise zwischen Hauptdichtung und Zusatzdichtung angeordnet ist.

Die Schneckenkammer kann zumindest stellenweise (lokal) eine mit der Schnecke zusammenwirkende Wandstruktur aufweisen. Hierbei kann es sich optional um in die Wand der Schneckenkammer eingefräste Hohlräume, beispielsweise in Form eines Gewindes, handeln. Durch die Kooperation der typischerweise drehbeweglichen Schnecke mit der feststehenden Wandstruktur kann der Transport und/oder eine Zerkleinerung von Lebensmitteln vorteilhaft unterstützt werden. Durch die gute Zugänglichkeit der Schneckenkammer ist es dabei möglich, die Wandstruktur zu warten und beispielsweise regelmäßig zu reinigen.

Gemäß einem zweiten Aspekt, welchem eigenständige Bedeutung zukommt, umfasst die Erfindung eine Verarbeitungsvorrichtung für Lebensmittel und dergleichen, welche die folgenden Komponenten enthält:

- Eine Schnecke zum Fördern von Lebensmitteln in eine gewünschte Richtung ("Förderrichtung").

- Ein Schneckengehäuse mit einer Schneckenkammer zur Aufnahme der vorgenannten Schnecke.

Die Verarbeitungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandung einen Wechselabschnitt umfasst, das heißt einen Abschnitt, welcher bei Bedarf gegen einen anderen Abschnitt ausgetauscht werden kann. Dadurch kann in einfacher Weise die Geometrie und/oder Struktur der Innenwandung verändert und einem Verarbeitungszweck angepasst werden. Beispielsweise kann eine glatte Innenwandung gegen eine mit spiralförmig umlaufenden Vertiefungen versehene Innenwandung ausgetauscht werden. Der Wechselabschnitt kann insbesondere die Form einer Halbschale aufweisen.

Des Weiteren kann eine Verarbeitungsvorrichtung vorzugsweise sowohl die Merkmale gemäß dem ersten Aspekt als auch dem zweiten Aspekt der Erfindung aufweisen.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Warten einer Verarbeitungsvorrichtung für Lebensmittel oder dergleichen, welche ein Schneckengehäuse mit einer darin gelagerten Schnecke aufweist. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Verlagerungskomponente des Schneckengehäuses in eine Öffnungsstellung bewegt wird, in der sie einen Zugang zur Schneckenkammer frei gibt.

Das Verfahren kann insbesondere mit einer Verarbeitungsvorrichtung gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden. Die in Bezug auf die Verarbeitungsvorrichtung beschriebenen Merkmale der Erfindung lassen sich somit auch analog auf das Verfahren übertragen und umgekehrt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe der Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht auf wesentliche Teile einer

Verarbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei sich die Verlagerungskomponente in der Schließstellung befindet;

Figur 2 die Verarbeitungsvorrichtung von Figur 1 mit der Verlagerungskomponente auf halbem Weg zur Öffnungsstellung;

Figur 3 die Verarbeitungsvorrichtung von Figur 1 und 2 mit der

Verlagerungskomponente in Öffnungsstellung und mit angehobener Förderschnecke;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht auf eine Verarbeitungsvorrichtung gemäß einer zweiter Ausführungsform der Erfindung mit einem Blick auf die Öffnungsseite des Schneckengehäuses (Vorderseite), wobei sich die Verlagerungskomponente in der Schließstellung befindet;

Figur 5 eine perspektivische Ansicht der Verarbeitungsvorrichtung von Figur 4 mit

Blick auf die Rückseite;

Figur 6 die Verarbeitungsvorrichtung von Figur 4 und 5 mit der

Verlagerungskomponente auf halbem Weg zur Öffnungsstellung;

Figur 7 die Verarbeitungsvorrichtung von Figur 4 bis 6 mit der

Verlagerungskomponente in Öffnungsstellung und mit angehobener Förderschnecke;

Figur 8 eine perspektivische Schnittansicht der Verarbeitungsvorrichtung von

Figur 4 entlang der Schnecke;

Figur 9 eine vergrößerte Seitenansicht des Schnitts von Figur 8;

Figur 10 eine Schnecke mit Zapfen und Hauptlager;

Figur 11 die Schnecke von Figur 10 mit gelöster Zapfenhülse;

Figur 12 einen Blick auf die Innenwandung der Oberschale;

Figur 13 einen Blick auf die Innenwandung der Unterschale; Figur 14 einen Querschnitt durch das geschlossene Schneckengehäuse; Figur 15 einen Blick auf einen Wechselabschnitt der Unterschale.

Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht wesentliche Komponenten einer beispielhaften Verarbeitungsvorrichtung 100 für Lebensmittel, hier eines Fleischwolfes zum Zerkleinern von Fleischstücken. Für die vorliegende Erfindung nicht relevante Teile wie etwa ein umgebendes Maschinengehäuse sind in den Zeichnungen der Übersichtlichkeit halber weggelassen.

Die Verarbeitungsvorrichtung 100 weist einen Einfülltrichter 113 auf, in welchen über ein Förderband 140 herantransportierte Lebensmittel (nicht dargestellt) von oben eingeworfen werden können. Der Einfülltrichter 113 befindet sich an der Oberseite eines quaderförmigen Schneckengehäuses 110, welches aus einer Oberschale 111 und einer Unterschale 112 besteht, die das Schneckengehäuse im Wesentlichen hälftig in Richtung der Achse X teilen.

Die Oberschale 111 und die Unterschale 112 des Schneckengehäuses bilden gemeinsam eine im Wesentlichen zylindrische Schneckenkammer aus, in welcher drehbeweglich um die Achse X eine Förderschnecke 120 gelagert ist. Die Welle der Förderschnecke ist dabei mit einem Elektromotor 131 verbunden, sodass sie gegenüber dem Schneckengehäuse 110 in Rotation versetzt werden kann. Durch eine vorliegend nicht näher dargestellte Ausbildung der Schnecke 120 mit beispielsweise spiralförmig umlaufenden Schneckengängen kann in den Einfülltrichter 113 eingeworfenes Material bei Drehung der Schnecke in Förderrichtung (nach links in Figur 1) transportiert werden. Durch den Transport und einen Druckaufbau kann dann an hier ebenfalls nicht näher dargestellten Schneidmitteln ein Zerschneiden der Lebensmittel stattfinden, welche die Verarbeitungsvorrichtung somit zerkleinert verlassen.

Figur 1 zeigt die Verarbeitungsvorrichtung 100 in ihrem arbeitsfähigen Zustand, in welchem die Oberschale 111 fest mit der Unterschale 112 des Schneidgehäuses 110 verbunden ist, sich die Oberschale 111 also in der sogenannten "Schließstellung" befindet. Zu Zwecken der Wartung, beispielsweise der Reinigung der Förderschnecke und der Schneckenkammer, können Oberschale 111 und Unterschale 112 jedoch wie nachfolgend erläutert auseinandergeklappt werden.

Figur 2 zeigt diesbezüglich einen Zwischenschritt des Auseinanderklappens, in welchem die Oberschale 111 um ein in Axialrichtung verlaufendes Scharniergelenk ein Stück weit geschwenkt worden ist und damit ihre Schließstellung, in welcher sie mit der Unterschale 112 verbunden ist und eine Schneidkammer bildet, verlassen hat. Die Oberschale 111 stellt somit eine beweglich gelagerte "Verlagerungskomponente" dar, während die Unterschale 112 typischerweise fest mit dem restlichen Maschinengestell verbunden ist und stationär bleibt. Die in Figur 2 dargestellte Position der Oberschale 111 kann schon als eine "Öffnungsstellung" betrachtet werden, da sie bereits einen Zugang zur Schneckenkammer und zur Förderschnecke 120 frei gibt.

Für eine noch bessere Zugänglichkeit von Schneckenkammer und Förderschnecke lässt sich die Oberschale 111 jedoch vorzugsweise noch weiter schwenken, beispielsweise in die in Figur 3 dargestellte Öffnungsstellung. In dieser ist die Oberschale 111 etwa um 90° gegenüber ihrer Schließstellung zur Seite geklappt und optional zusätzlich auch translatorisch verlagert (bzw. komplett losgelöst vom restlichen Schneckengehäuse).

Zusätzlich ist in Figur 3 erkennbar, dass die Schnecke 120 aus ihrer Arbeitsposition angehoben ist, sodass sie besonders gut gereinigt, repariert oder ausgetauscht werden kann. Zu diesem Zweck befindet sich die Förderschnecke 120 an einer Entnahmeeinrichtung 130, durch deren Bewegung die Schnecke mitgenommen wird. In der hier nur prinzipiell dargestellten Ausführungsform wird die Entnahmeeinrichtung 130 beispielsweise durch einen Rahmen gebildet, an dem auch der Elektromotor 131 zum Rotationsantrieb der Schnecke befestigt ist und welcher um eine Achse parallel zur Drehachse X der Schnecke geschwenkt werden kann.

Die Bewegungen der Oberschale 111 und der Entnahmeeinrichtung 130 können unabhängig voneinander sein, sodass beispielsweise zuerst oder allein die Oberschale 111 in die Öffnungsstellung gebracht werden kann und dann bei Bedarf die Schnecke 120 mit der Entnahmeeinrichtung aus der Schneckenkammer angehoben oder in die Schneckenkammer abgesenkt werden kann. Vorzugsweise besteht indes eine mechanische und/oder elektrische Kopplung zwischen der Bewegung der Oberschale 111 und der Bewegung der Entnahmeeinrichtung 130, sodass bei Erreichen der endgültigen Öffnungsstellung der Oberschale 111 gleichzeitig auch die Förderschnecke 120 aus der Schneckenkammer angehoben ist, wie in Figur 3 gezeigt. Insbesondere kann diesbezüglich der erste Teil des Öffnungsweges des Oberteils 111 (z.B. der Weg von der Schließstellung gemäß Figur 1 in die Zwischenstellung gemäß Figur 2) ohne Mitnahme der Entnahmeeinrichtung 130 erfolgen. Erst beim Übergang von der Zwischenstellung (Figur 2) in die Öffnungsstellung gemäß Figur 3 findet dann eine Mitnahme der Entnahmeeinrichtung 130 statt.

Das Aufklappen des Schneckengehäuses 110 und/oder die Bewegung der Entnahmeeinrichtung 130 können allein durch Muskelkraft erzeugt werden oder optional Hilfsenergien einsetzen, beispielsweise den Antrieb elektrischer Motoren.

In Figur 3 sind die Innenflächen der Schneidkammer sichtbar. Dabei wird eine Zufuhröffnung 116 des Einfülltrichters 113 erkennbar, durch welche Lebensmittel in die Schneckenkammer gelangen können. Ferner sind eingefräste, typischerweise spiralförmig verlaufende Rillen 114,115 in der Oberschale bzw. Unterschale angedeutet, welche für den Transport und/oder die Zerkleinerung von Lebensmitteln mit der Schnecke 120 Zusammenwirken. Die Schnecke 120 selbst ist in den Figuren vereinfacht als glatter Zylinder dargestellt, wobei sie typischerweise jedoch spiralförmig umlaufende Schneckengänge aufweist.

Während in den Figuren ein Schwenken der Verlagerungskomponente 111 um eine zur Schneckenachse parallele Achse gezeigt ist, sind ebenso auch andere Bewegungen möglich, beispielsweise ein Wegdrehen und/oder Wegschieben in axialer Richtung.

Zusammenfassend zeigen die Figuren 1 bis 3 eine Verarbeitungsvorrichtung 100 für Lebensmittel wie beispielsweise einen Fleischwolf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Verarbeitungsvorrichtung 100 eine drehbare Schnecke 120, welche in der Schneckenkammer eines Schneckengehäuses gelagert ist. Das Schneckengehäuse wird durch eine stationäre Komponente 112 und eine Verlagerungskomponente 111 gebildet, die auseinander bewegt werden können, um den Zugang zur Schneckenkammer freizugeben. Weiterhin kann vorzugsweise die Schnecke 120 durch eine Entnahmeeinrichtung 130 aus der Schneckenkammer angehoben werden.

In den Figuren 4 bis 15 ist eine Verarbeitungsvorrichtung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. In dieser sind die oben erläuterten Prinzipien der ersten Verarbeitungsvorrichtung 100 realisiert und um weitere konkrete Gestaltungselemente ergänzt, welche nachfolgend näher erläutert werden.

In den Außenansichten der Figuren 4 bis 7 ist die gesamte Verarbeitungsvorrichtung 200 zu erkennen, welche insbesondere ein stationäres Maschinengestell 250 mit der Unterschale 212, wobei die Stangen des Maschinengestells vorzugsweise ohne geschlossene Hohlräume ausgebildet sind (also z.B. massiv oder als offene Winkel). die bewegliche Oberschale 211 , den mit der Oberschale verbundenen Einfülltrichter 213, eine mit dem Maschinengestell 250 verbundene Schütte 251 , und eine relativ zum Maschinengestell bewegliche Entnahmeeinrichtung 230 mit einem Elektromotor 231 zum Antrieb der (in den Figuren 4 und 5 nicht sichtbaren) Schnecke 220 umfasst.

In der Ansicht auf die Rückseite der Verarbeitungsvorrichtung 200 in Figur 5 ist insbesondere eine Welle 252 erkennbar, bezüglich welcher einerseits die Oberschale 211 mit dem Trichter 213 als auch andererseits die Entnahmeeinrichtung 230 drehbar gegenüber dem Maschinengestell 250 gelagert sind. An der Oberschale 211 sind weiterhin über ein Gestänge ein Deckel der Schütte 251 und ggf. andere Teile befestigt, sodass bei einer Bewegung der Oberschale die Schütte 251 automatisch geöffnet wird. Das Schwenken der Oberschale 211 von der Schließstellung (Figur 4) bis in eine um ca. 45° angehoben Stellung (Figur 6) erfolgt über einen ersten Pneumatikzylinder 254 zwischen Oberschale und Entnahmeeinrichtung 230 (Motorgehäuse) . Das weitere Schwenken der Oberschale 211 zusammen mit der Entnahmeeinrichtung 230 (Figur 7) erfolgt über einen zweiten Pneumatikzylinder 253 zwischen Maschinengestell 250 und Entnahmeeinrichtung 230. Mit anderen Worten bewegt der erste Pneumatikzylinder 254 die Oberschale 211 relativ zur Entnahmeeinrichtung 230 mit der Schnecke 220, und der mit ihm in Reihe geschaltete zweite Pneumatikzylinder 253 bewegt die Entnahmeeinrichtung mit der Schnecke (und somit auch die Oberschale) relativ zum Maschinengestell 250.

Die Figuren 6 und 7 zeigen die Verarbeitungsvorrichtung 200 mit durch den Pneumatikzylinder 254 teilweise geöffnetem Schneckengehäuse (Figur 6) bzw. mit durch den Pneumatikzylinder 253 vollständig geöffnetem Schneckengehäuse sowie zusätzlich angehobener Schnecke inklusive ihrer Lager (Figur 7).

Die Figuren 8 und 9 zeigen einen Schnitt entlang der Achse X der Schnecke 220 (die Schnittfläche der Schnecke ist zur besseren Erkennbarkeit in Figur 8 schwarz dargestellt). Durch die Gewindegänge an der Außenseite der Schnecke und die typische Drehrichtung der Schnecke ist dabei eine Förderrichtung F ausgezeichnet, in welcher in den Trichter 213 eingefülltes Material transportiert wird.

An ihrem in Förderrichtung F vorderen Ende ist die Schnecke 220 mit dem Elektromotor 231 der Entnahmeeinrichtung 230 gekoppelt. Im Anschluss daran ist die Schnecke in einem Hauptlager HL drehbeweglich und selbsttragend gelagert. Das Hauptlager ist mit der Entnahmeeinrichtung 230 bzw. dem Gehäuse des Elektromotors 231 fest verbunden.

In Förderrichtung F hinter dem Hauptlager HL beginnt der Arbeitsbereich der Schnecke, d. h. der Bereich, in welchem diese mit Lebensmitteln in Kontakt kommen und diese bearbeiten kann. In einem Transportabschnitt 221 sind dabei Gewindegänge mit verhältnismäßig großer Steigerung und großen Zwischenräumen vorgesehen, welche das eingefüllt Material lediglich in Förderrichtung F transportieren.

Daran anschließend befindet sich ein Zerkleinerungsabschnitt 222, in welchem eine Verdichtung des Materials und unter Zusammenwirken mit einer spiralförmigen Wandstruktur 214 auch dessen Zerkleinerung unter erhöhtem Druck stattfindet.

An diesen Bereich schließt sich sodann ein Zapfen 225 an, welcher die Schnecke in Förderrichtung F verlängert. Der Zapfen kann bei einer optionalen Ausführungsform insgesamt wechselbar sein, beispielsweise indem er in das Kopfende der Schnecke 220 eingeschraubt ist, wobei an dem Schraubgewinde der Schnecke optional auch andere Werkzeuge (z.B. eine Schneide) befestigt werden können. Im dargestellten Beispiel ist der Zapfen 225 einstückig mit der Schnecke ausgebildet (also Teil der Schnecke). Der Zapfen 225 ist an seinem vorderen Ende in einem Zentrierlager ZL gelagert, das als Wälzlager ausgebildet ist. Im Zwischenbereich des Zapfens 225 ist dessen Außenseite mit Gewindegängen versehen. Dieser Bereich ist in einer Zapfenkammer 232 angeordnet, welche verschieden ausgestaltet und auswechselbar sein kann. Beispielsweise kann die Zapfenkammer 232 eine perforierte Wandung haben, durch welche Material austreten kann.

Mithilfe des Zentrierlagers ZL ist es möglich, die Schnecke 220 trotz ihrer Anordnung in einer beweglichen Entnahmeeinrichtung präzise zentriert innerhalb der Schneckenkammer zu positionieren.

Während des Betriebs der Verarbeitungsvorrichtung 200 entstehen durch den axialen Druck des zu fördernden Materials hohe Axialkräfte. Im dargestellten Beispiel nimmt das Hauptlager HL diese Kräfte von der Schnecke auf und gibt sie durch seinen Formschluss zum Schneckengehäuse an dieses weiter. Das bedeutet, dass bei geschlossenem System (Schnecke, Hauptlager, Schneckengehäuse) und eingeschaltetem Antrieb keine Axialkräfte außerhalb dieses Systems auftreten.

Aus den vorstehend dargelegten Gründen und um die engen Abstandstoleranzen zwischen der Schnecke 220 und der umgebenden Schneckenkammer einhalten zu können, sind gemäß Figur 9 vorzugsweise formschlüssige Kupplungen zwischen den beweglichen Lagern HL, ZL der Schnecke und der Unterschale 212 (als Teil des Maschinengestells 250) bzw. der Oberschale 211 vorgesehen.

So wirkt die Oberschale 211 insbesondere über eine Passung 233 mit der Zapfenkammer 232 bzw. dem damit verbundenen Zentrierlager ZL zusammen. In ähnlicher Weise wirkt die Oberschale 211 über eine weitere Passung 234 mit dem Hauptlager HL zusammen. Beispielsweise ist im dargestellten Beispiel an der Oberschale 211 je eine Nut und am Zentrierlager ZL bzw. Hauptlager HL je eine Feder ausgebildet, welche dasselbe Nennmaß haben. Weiterhin greifen die Zapfenkammer 232 bzw. das Zentrierlager ZL über eine Passung 236 in die Unterschale 212 ein, sowie das Hauptlager HL über eine Passung 235 in die Unterschale 212. Auf diese Weise wird eine exakte Positionierung der Schnecke 220 und ihrer Lager relativ zum Schneckengehäuse gewährleistet. Des Weiteren werden sämtliche von der Schnecke 220 auf das Hauptlager HL übertragenen Axialkräfte an das Schneckengehäuse 211 , 212 weitergegeben, sodass zwischen Schnecke und Schneckengehäuse keine Relativverschiebungen in Axialrichtung entstehen können.

In den Figuren 10 und 11 ist eine bevorzugte Ausgestaltung der Schnecke 220 und des Zapfens 225 noch einmal separat dargestellt. Wie aus Figur 10 erkennbar ist, sind die Gewindegänge FZ (Formelemente) an der Außenseite des Zapfens 225 so ausgebildet, dass sie die Gewindegänge FS an der Außenseite der Schnecke 220 kontinuierlich und ohne Versatz (Sprung) fortsetzen. Des Weiteren weist der Zapfen 225 an seinem in Förderrichtung liegenden Ende einen Lageransatz 228 auf, welcher in einem Wälzlager aufgenommen wird, um das Zentrierlager ZL zu bilden.

Figur 11 zeigt, wie der Zapfen 225 optional aus einem Zapfenkern 227 und einer darüber geschobenen Zapfenhülse 226 bestehen kann, die sich vorzugsweise nur in einer bestimmten relativen Winkelposition zusammensetzen lassen. Durch die wechselbare Zapfenhülse lassen sich leicht Anpassungen an verschiedene Betriebsarten der Verarbeitungsvorrichtung vornehmen.

Beim Betrieb der Verarbeitungsvorrichtung 200 besteht die Gefahr, dass das unter hohem Druck stehende Material zwischen Oberschale 211 und Unterschale 212 durchtritt. Um dies zu verhindern, ist der in den Figuren 12 bis 14 dargestellte zweistufige Dichtmechanismus vorgesehen. Dieser besteht aus einer Hauptdichtung HD und einer Zusatzdichtung ZD, welche in der potentiellen Flussrichtung des Materials gesehen in dieser Reihenfolge hintereinander angeordnet sind.

Die Hauptdichtung HD besteht im dargestellten Beispiel aus plan geschliffenen Dichtungsflächen, an denen die Oberschale 211 und die Unterschale 212 unter möglichst hohem Druck aufeinander liegen.

Als Zusatzdichtung ZD ist darüber hinaus in der Oberschale 211 parallel zu beiden Dichtungsflächen jeweils ein längliches Dichtelement DE aus Kunststoff oder Gummi fest angeordnet, welches über die Ebene der Dichtungsfläche der Hauptdichtung HD vorsteht. Der vorstehende Teil greift dabei im geschlossenen Zustand des Schneckengehäuses in eine komplementäre Nut NU der Unterschale 212 ein. Optional könnte natürlich das Dichtelement DE auch an der Unterschale und die Nut an der Oberschale ausgebildet sein. Durch die zusätzliche Nut NU bzw. das elastische Dichtelement DE hinter der Hauptdichtung HD wird eine zusätzliche Dichtsperre realisiert.

Des Weiteren ist vorzugsweise zwischen der Hauptdichtung HD und der Zusatzdichtung ZD ein Entlastungskanal EK vorgesehen, welcher an anderer Stelle (im dargestellten Beispiel an den Öffnungen OF) zu einem Innenbereich der Schneckenkammer hin offen ist. Dabei kann es sich insbesondere um eine im Transportabschnitt 221 beim Einfülltrichter 213 gelegene Zone handeln, in welcher Material ohne Überdruck vorliegt. Der Entlastungskanal EK kann insbesondere dadurch ausgebildet sein, dass die Nut NU auf der Seite der Hauptdichtung HD entsprechend verbreitert ausgebildet ist. Sollte durch die Hauptdichtung während des Betriebs Material durchtreten können, so gelangt dies in den Entlastungskanal EK und wird dann entlang des Dichtelementes DE zurück in die Schneckenkammer geleitet.

In Figur 15 ist eine weitere optionale Ausgestaltungsvariante der Verarbeitungsvorrichtung 200 dargestellt. Dabei ist in der Unterschale 212 ein halbschalenförmiger Wechselabschnitt WA als Teil der Innenwandung vorgesehen. Im dargestellten Beispiel hat dieser Wechselabschnitt WA spiralförmig umlaufende Wandstrukturen 214. Durch einen derartigen leicht auswechselbaren Wechselabschnitt WA ist es möglich, die Wandstruktur in der Schneckenkammer auf einfache Weise flexibel den jeweiligen Anforderungen anzupassen. Ein ähnlicher Wechselabschnitt ist natürlich vorzugsweise auch an der Oberschale 211 ausgebildet. Bei einer nicht oder nicht komplett öffenbaren Schneckenkammer könnte der Wechselabschnitt beispielsweise auch 360° umlaufende zylindrisch sein.

Bezugszeichenliste:

100, 200 Verarbeitungsvorrichtung HL Hauptlager 110, 210 Schneckengehäuse ZL Zentrierlager 111 , 211 Oberschale HD Hauptdichtung 112, 212 Unterschale ZD Zusatzdichtung

113, 213 Einfülltrichter DE Dichtelement

114, 115, 214 Wandstrukturen NU Nut 116 Zufuhröffnung EK Entlastungskanal

120, 220 Schnecke WA Wechselabschnitt 221 Transportabschnitt FZ Formelement (Zapfen) 222 Zerkleinerungsabschnitt FS Formelement (Schnecke)

225 Zapfen X Schneckenachse

226 Zapfenhülse OF Öffnung

227 Zapfenkern

228 Lageransatz

130, 230 Entnahmeeinrichtung

131 , 231 Elektromotor 232 Zapfenkammer

233-236 Passung

140 Förderband

250 Maschinengestell

251 Schütte

252 Welle

253, 254 Pneumatikzylinder