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Kontinuierlich arbeitende Fleischzerkleinerungsmaschine Die Erfindung
betrifft eine kontinuierlich arbeitende Fleischzerkleinerungsmaschine mit einem
Einlaß in das Maschinengehäuse für das zu zerkleinernde Fleisch und einer Zerkleinerungseinrichtung,
bei der an einer drehbaren Welle mehrere bis dicht an die Innenfläche des Maschinengehäuses
heranreichende von Messerhaltern getragene Messerglieder befestigt sind, sowie mit
einem Auslaß und einer Sammelvorrichtung zur Aufnahme des ausgetragenen zerkleinerten
Fleisches, welche innerhalb des Maschinengehäuses angeordnet sind. Die erfindungsgemäße
Fleischzerkleinerungsmaschine ist insbesondere zur Verwendung bei der Wurstherstellung
geeignet, wobei die Fleischbestandteile des Wurstbreis bei dessen Zubereitung zerhackt
bzw. fein vermahlen werden. Zwar ist die erfindungsgemäße Fleischzerkleinerungsmaschine
speziell zur Verwendung bei der Herstellung von zerkleinerten Fleischerzeugnissen,
wie Wurst, geeignet, sie ist aber ebenso auch für die kontinuierliche und selbsttätige
Zerkleinerung jedes beliebigen Stoffs ähnlicher Konsistenz wie Fleisch geeignet,
welcher der ihr eigenen Arbeitsreihenfolge unterzogen werden kann.
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Es sind bereits kontinuierlich arbeitende Fleischzerkleinerungsmaschinen
bekannt, bei denen das zerkleinerte Fleisch in einen feststehenden Auffangraum ausgetragen
wird, aus dem es dann durch darauffolgende Fleischmengen mehr oder minder herausgepreßt
wird. Wird das Maschinengehäuse unter Unterdruck gesetzt bzw. evakuiert, so sucht
der Unterdruck im Gehäuse das Austreten des Fleisches aus der Auffangvorrichtung
zu verhindern, so daß die nachdrückende Fleischmenge eine erhebliche Kraft zu überwinden
hat und es zu einem unerwünschten Pressen des Fleisches kommt, oder, wenn das austretende
Fleisch den Auslaß nur teilweise ausfüllt, wird ein Unterdruck im Maschinengehäuse
nicht aufrechtzuerhalten sein. Teilweise ist zur Lösung des Austragproblems auch
entweder ein Fördermittel vorgesehen, das mit der die Messer tragenden Welle umläuft
und die Fleischteilchen zerfasert und zerquetscht, oder es wird das zerkleinerte
Fleisch mit Hilfe eines getrennten und daher aufwendigen Antriebssystems diskontinuierlich
ausgetragen.
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Aufgabe der erfindungsgemäßen Fleischzerkleinerungsmaschine ist es
demgegenüber, den Austrag des zerkleinerten Fleisches ohne ein mögliches Pressen
des zerkleinerten Fleisches zu bewerkstelligen, ein Zerquetschen oder Zerfasern
der Fleischteilchen zu verhindern, die Möglichkeit zu geben, den Zerkleinerungs-
und Austragvorgang unter Unterdruck bzw. einer inerten Atmosphäre durchzuführen
und darüber hinaus eine einfach aufgebaute und kompakte Einrichtung zu bilden, die
über eine einzige Antriebsvorrichtung antreibbar ist.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Sammeleinrichtung
einen schüsselförmigen Rotor aufweist, der mit der Welle der Zerkleinerungseinrichtung
fest verbunden und mit dieser zusammen drehbar ist, wobei der Rotor von der Antriebseinrichtung
unter Verlagerung des Fleisches mittels Fliehkraft zum Umfang des Rotors antreibbar
ist, und eine Austragseinrichtung vorgesehen ist, die in den das Fleisch im Rotor
sammelnden Rotorabschnitt hineinreicht.-Vorteilhafterweise besitzt die Stoffaustrageinrichtung
Düsenform und ist drehfest und bis in das sich mit dem schüsselförmigen Rotor mitdrehende
zerkleinerte Fleisch eingreifend angeordnet. Weiterhin kann die Stoffaustrageinrichtung
vorteilhafterweise radial von einem nach unten gerichteten maschinenfesten Austragrohr
abstehen, das in die Mitte des Rotors eingesetzt und zentral auf den Auslaß ausgerichtet
ist, und der Rotor kann mit der Welle der Zerkleinerungseinrichtung durch radial
verlaufende schräge, den Stoff in Richtung des Außenumfangs des Rotors lenkende,
speichenartige Rippen verbunden sein. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird
dadurch gebildet, daß zwischen den schrägen Rippen Luftdurchlässe vom Rotor ins
Innere des Maschinengehäuses vorgesehen sind und daß der Innenraum des Rotors zusammen
mit dem Maschinengehäuse über
nahe der Welle innerhalb der Messerglieder
vorgesehene und in Radialrichtung mit dem Inneren des Maschinengehäuses verbundenen
Luftkanäle evakuierbar ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen lotrechten teilweisen
Querschnitt durch eine kontinuierlich arbeitende Hackmaschine mit den Merkmalen
der Erfindung, F i g. 2 eine Aufsicht auf den Hack- bzw. Zerkleinerungsabschnitt
längs der Linie 2-2 in F i g. 1, F i g. 3 eine Aufsicht auf den Stoffsammel- und
-austragabschnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 1, F i g. 4 einen teilweisen Querschnitt
durch den Stoffsammel- und -austragabschnitt der Anordnung längs der Linie 4-4 in
F i g. 3 und F i g. 5 eine Teil-Aufsicht auf einen Abschnitt des Stoffsammel- und
-austragabschnitts der Anordnung längs der Linie 5-5 in F i g. 1.
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Gemäß F i g. 1 besteht die erfindungsgemäße, kontinuierlich arbeitende
Hackmaschine 10 allgemein aus einem Zerkleinerungsabschnitt 11, der den Hackabschnitt
der Maschine darstellt, und einem Stoffsammel- und -austragabschnitt 12. Im einzelnen
weist die Maschine 10 ein hülsenartiges oberes Wellengehäuse 13 auf, das eine Welle
14 aufnimmt, deren oberes Ende durch eine mit Hilfe einer Anzahl von Zylinderkopfschrauben
16 am oberen Ende des Gehäuses 13 befestigte Stirnkappe 15 nach außen vorsteht.
Die Stirnkappe 15 nimmt ein mit der Welle 14 in Berührung stehendes Wellen-Abdichtglied
17 auf. Das vorstehende obere Ende der Welle 14 steht in Antriebsverbindung mit
einer Keilriemenscheibe 18 mit einer Anzahl von in dieser vorgesehenen Nuten, in
welche nicht dargestellte Keilriemen eingreifen, welche ihrerseits durch eine Kraftquelle
angetrieben werden und eine Drehbewegung der Welle 14 hervorbringen. Die dargestellte
Maschine 10 ist für stehenden Betrieb ausgelegt und weist zum Zweck der Befestigung
eine starr am- Gehäuse 13 befestigte Halterung 19 auf.
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Innerhalb des Gehäuses 13 ist um die Welle 14 herum eine kombinierte
Sicherungsmutter-Scheibenanordnung 20 vorgesehen, die mit dem Innenlaufring eines
an der Welle angebrachten Lagers 21 in Berührung steht, während dessen Außenlaufring
am einen Ende durch einen Lager-Klemmring 22 gehalten wird. Im Gehäuse 13. ist weiterhin
um die Welle 14 herum ein im Abstand vom ersten Lager angeordnetes ; Lager 23 vorgesehen,
wobei die Lager 21 und 23 mit Hilfe einer Abstandhülse 24 in ihren Betriebslagen
gehalten werden. Das untere Lager 23 liegt auf einem nach oben abstehenden hülsenartigen
Abschnitt einer Gehäuse-Deckelplatte 25 auf, während das Gehäuse 13 um diesen nach
oben abstehenden Abschnitt der Deckelplatte 25 herum in enger Berührung mit der
umgebenden Oberseite derselben befestigt ist. Eine ausdehnbare Wellendichtung 26
ist zwischen dem unteren Lager 23 und einer um den unteren Abschnitt der Welle 14
herum vorgesehenen Hülse 27 angeordnet, die ihrerseits mittels einer in das untere
Ende der Welle 14 eingeschraubten Klemmschraube 28 an einer Axialbewegung relativ
zur Welle 14 gehindert wird. Die -Deckelplatte 25 ist mit Hilfe von Zylinderkopfschrauben
30 an der Oberseite eines zylindrischen Hackgehäuses 29 befestigt und schließt dieses
ab. Gemäß F i g. 2 ist die Hülse 27 vorzugsweise drehfest mit der Welle 14 keilverzahnt
und weist an ihrer Unterseite eine mittels Keilverzahnung mit ihr verbundene schüsselförmige
Stoff-Sammeleinrichtung in Form eines Rotors 31 auf. Der Rotor
31 dreht sich zusammen mit der Hülse 27 und der Welle 14 und wird durch eine
Klemmutter 32 an einer Axialverlagerung diesen Teilen gegenüber gehindert.
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Im Hackgehäuse 29 ist eine Anzahl von Hackmessergliedern 33 mit Hilfe
einer Reihe von abwechselnd angeordneten Messer-Halteringen 34 und Ring-Abstandstücken
35 angebracht. Wie insbesondere aus F i g. 2 hervorgeht, besitzt jedes Messer 33
im wesentlichen dreieckigen Umriß und ist mit einer konvexen Schneidkante 36 versehen,
die an ihrer Unterseite eine Abschrägung 37 aufweist. An jedem Messer-Haltering
34 sind vier, jedoch gewünschtenfalls auch mehr oder weniger, in Umfangsrichtung
auf Abstände verteilte Messer 33 angeordnet, die jeweils mittels zweier stehbolzenartiger
Stifte 38 befestigt sind. Zur Anbringung am Ring 34 ist jedes Messer
53 mit einem sich nach außen öffnenden Schlitz 39 zur Aufnahme des einen
Stifts 38 sowie mit einer Bohrung 40 zur Aufnahme des anderen Stifts 38 versehen.
Jeder Messer-Haltering 34 trägt gemäß F i g. 1 an seinen beiden Seiten je vier komplementäre
Messer 33, wobei die aufeinanderfolgenden Messersätze in Umfangsrichtung versetzt
angeordnet sind, wie dies insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich ist. Die Abstandstücke
35 sind derart ausgebildet, daß sie einen ausreichenden Zwischenraum zwischen den
Messer-Halteringen 34 und den an diesen befestigten Messergliedern gewährleisten,
und weisen nicht dargestellte Stift-Aufnahmeöffnungen auf, um die Teile der Anordnung
untereinander zu verbinden und eine Relativbewegung zwischen diesen Teilen zu verhindern.
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Wie weiterhin aus F i g. 2 hervorgeht, sind die Messer-Halteringe
34 und die Abstandstücke 35 mit durch einwärts gerichtete flanschähnliche Abschnitte
41 gebildeten zentralen Stegen versehen, welche sich eng an die Hülse 27 anschmiegen
und um deren Umfang herum auf Abstände verteilt sind, so daß sie zwischen sich eine
Anzahl von axialen, über die ganze Länge der Hülse 27 verlaufenden Luftabsaug- bzw.
Gaseinlaßkanälen bzw. -öffnungen 42 bilden. Wie später genauer beschrieben werden
wird, dienen die Kanäle 42 zum Absaugen von Luft, obgleich in diesem Zusammenhang
zu beachten ist, daß auch ein Inertgas, wie Stickstoff, unter Ausnutzung der Öffnungen
42 zur Zufuhr des Gases in die Maschine eingeleitet werden kann.
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Gemäß F i g. 1 ist die Deckelplatte 25 mit einem Anschluß
43 versehen, in den das Ende eines Luft-Saugrohrs 44 eingeschraubt
ist. Der Anschluß 43
fluchtet mit einem in einem Winkel angeordneten Kanal
45, der seinerseits durch die Deckelplatte 25 hindurch verläuft und mit dem Oberteil
der Hülse 27 in Verbindung steht. Die Oberseite der Hülse 27 weist einen aus demselben
Stück bestehenden, radial auswärts verlaufenden napfförmigen Abschnitt 46 mit einer
Anzahl von in diesem vorgesehenen, unter einem Winkel geneigten Öffnungen 47 auf,
welche mit den axial verlaufenden Kanälen 42 in Verbindung stehen. Die Absaugung
von Luft erfolgt über den Kanal 45, dem die Luft über die Kanäle 42 zugeführt
wird. Die Luft wird auf Grund des gegenseitigen Abstands der Messer 33 über den
Umfang jedes Halterings 34 (F i g. 2) zwischen den Messern hindurch aus
dem
äußeren Umfangsbereich des Zerkleinerungsabschnitts herausgesaugt.
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Die Arbeitsweise des Hackabschnitts 11 der erfindungsgemäßen Hackmaschine
10 entspricht den bekannten Anordnungen. Der zu verarbeitende Stoff, beispielsweise
verhältnismäßig kleine Fleischstücke, die mit sonstigen Wurstbrei-Bestandteilen
gemischt sein können, wird über ein Eintrittsrohr 48 in das Gehäuse 29 eingebracht.
Dieses Rohr 48 weist einen in einen Eintrittsanschluß 49 eingeschraubten Düsenabschnitt
auf, während der Anschluß 49 an der Dekkelplatte 25 des Gehäuses 29 befestigt ist.
Die Platte 25 weist ihrerseits eine Eintrittsöffnung 50 auf, die dicht
neben dem Außenrand des Gehäuses 29 und unmittelbar über der obersten Reihe der
Messer 33 angeordnet ist. Die Fleischteilchen werden kontinuierlich in den Hackabschnitt
11 eingebracht und gelangen in Berührung mit den Messern 33, die mit verhältnismäßig
hoher Drehzahl, beispielsweise mit etwa 3000 bis 4500 U/min, angetrieben werden.
Die hierdurch hervorgebrachte Fliehkraft bewirkt, daß sich das Fleisch längs der
Innenfläche des Gehäuses 29 ansammelt und eine sich fortlaufend bewegende Fleischhülse
bzw. -schicht bildet. Hierdurch gelangt das Fleisch in Berührung mit den sich nahe
der Innenfläche des Gehäuses 29 befindlichen Schneidkanten 36 der Messer 33.
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Die Dicke der hülsenartigen Fleischansammlung schwankt zwischen etwa
3,2 und etwa 16 mm, und die Schneidkanten der einzelnen Messerglieder 33 bewegen
sich fortlaufend durch diese Ansammlung hindurch und bewirken eine verhältnismäßig
feine Vermahlung des Stoffs. Die durch die hohe Drehzahl der umlaufenden Messer
33 erzeugte Fliehkraft hält die Fleischteilchen an der Innenfläche des Gehäuses
29 fest, während die an den unteren Kanten der Messer 33 vorgesehenen Abschrägungen
37 eine kontinuierliche Abwärtsbewegung der angesammelten Fleischteilchen längs
der Innenfläche des Gehäuses 29 in Richtung auf das untere Austragende des Hackabschnitts
11 bewirken.
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Wie erwähnt, wird während der Vermahlung bzw. Zerkleinerung des Fleisches
laufend über das Rohr 44 Luft abgesaugt, wobei die auf Grund der Zerkleinerung des
Fleisches aus diesem frei werdende Luft zwischen den Messern 33 durch die
Kanäle 42
abgesaugt wird und schließlich nach oben durch die Kanäle 47 in
das Rohr 44 gelangt. Das System kann dabei unter einen beliebigen Unterdruck gesetzt
werden.
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Das zerkleinerte Fleisch oder dergleichen Stoff wird vom Hackabschnitt
11 der Maschine 10 in den Austragrotor 31 abgegeben, in welchem es
sich auf Grund des unter der Einwirkung der Fliehkraft erfolgenden kontinuierlichen
Stoffaustrags auf die im folgenden beschriebene Weise am Umfang ansammelt. Der Rotor
31 besitzt die Form einer sich drehenden Schüssel mit einem aufrecht stehenden Rand,
der eng um das untere Ende des Hackgehäuses 29 herum angeordnet ist, um einen Stoffverlust
zwischen diesen beiden Abschnitten zu verhindern. Gemäß den F i g. 1, 3 und 4 weist
der Rotor einen zentralen Nabenabschnitt 51 auf. Die Nabe 51 ist auf die vorher
beschriebene Weise mittels eines Keils mit der Hülse 27 und der Welle 14 verbunden;
wodurch der Rotor 31 in Drehbewegung versetzt wird. Der äußere Schüsselabschnitt
des Rotors 31 wird über eine Anzahl von stegartigen Rippen 52, die längs ihrer Oberseiten
abgeschrägt sind und somit geneigte Stoff-Führungsflächen 53 darstellen, von der
Nabe 52 getragen. Wie insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich ist, sind die oberen
Kanten der Flächen 53 den unteren Kanten gegenüber etwas nach außen auseinanderlaufend
angeordnet und bilden auf diese Weise eine Steigung, welche auswärts verläuft und
den Stoff in Richtung des äußeren Umfangsabschnitts der Rotorschüssel abgibt.
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Der Schüsselabschnitt des Rotors 31 ist mit einem am Umfang liegenden
Stoff-Sammelbereich 54 versehen und weist eine durch einen festgeschraubten Abdeckring
55 teilweise verschlossene zentrale Bodenöffnung auf. Der Abdeckring 55 ist seinerseits
mit einer zentralen Öffnung versehen, welche von einem maschinenfesten Austragrohr
56 durchsetzt wird. Zwischen den benachbarten Flächen von Rohr 56 und Abdeckplatte
55 ist genügend Zwischenraum vorgesehen, um die Drehbewegung des Rotors 31 mit hohen
Drehzahlen zum Rohr 56 zu gestatten. Das Rohr 56 ist in eine Boden-Abdeckplatte
57 eingeschraubt, die an ihrer Außenseite mit einer Hülse 58 versehen ist, um an
ein nicht dargestelltes Austragrohr für den vermahlenen Stoff angeschlossen werden
zu können, wobei die Hülse 58 durch die Platte 57 hindurch axial mit dem Rohr 56
fluchtet.
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Die Platte 57 ist zwecks Abdeckung einer zentralen Bodenöffnung eines
Gehäuses 60, das um den Rotor 31 herum angeordnet ist und diesen umschließt, mit
Hilfe von Zylinderkopfschrauben 59 an diesem Gehäuse befestigt. Das Gehäuse 60 steht
in Umfangsrichtung über das untere Ende des Hackabschnitts 11 hinaus vor und ist
mit einem mit Hilfe von abnehmbaren Befestigungsgliedern 62 an ihm befestigten flanschartigen
Deckelglied 61 versehen. Die Deckelplatte 61 ist starr mit der Außenfläche des Hackgehäuses
29 verbunden und bildet den äußeren Gehäuseabschnitt der Anordnung. Auf Grund dieser
Anordnung ist die gesamte Maschine einschließlich des vom Rotor 31 abgenommenen
Erzeugnisses im Betrieb vollständig abgeschlossen, so daß durch den Kanal 45 ein
wirksames Absaugen von Luft erfolgen kann.
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Im Zusammenhang mit dieser Luftabsaugung ist zu beachten, daß ein
Betrieb der gesamten Maschine unter Unterdruckbedingungen möglich ist, da sich die
Kanäle 42 abwärts durch den gesamten Hackabschnitt erstrecken und nicht nur auf
die vorher beschriebene Weise über die Zwischenräume zwischen den Messergliedern
33 in Verbindung stehen, sondern außerdem über eine Anzahl von radial verlaufenden
Nuten 63 (F i g. 3) in der Oberseite der Nabe 51 des Rotors 31 mit dem Inneren des
Rotors 31 verbunden sind. Die Luft wird bei ihrem Freiwerden aus dem Gut während
dessen mechanisch erfolgender Zerkleinerung und fortlaufender Verarbeitung durch
die wirksamen Elemente der Maschine kontinuierlich und unmittelbar aus der Maschine
10 abgesaugt.
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Wie insbesondere aus den F i g. 1 und 5 ersichtlich ist, weist das
maschinenfeste Rohr 56 an seinem in den Rotor 31 eingesetzten oberen Abschnitt eine
an ihm befestigte, in Radialrichtung nach außen abstehende Rohrhülse 64 auf, an
deren äußerem Ende eine starr angebrachte Stoff-Aufnahmedüse 65 vorgesehen ist,
welche sich mit einer Krümmung bis dicht an die Innenfläche des Rotors 31 in dessen
Stoff-Sammelbereich 54 erstreckt. Das äußere Ende der Düse 65 ist offen und dient
dazu, das Gut während der Drehbewegung des Rotors 31 nach Art einer
Schöpfeinrichtung
aufzunehmen. Die hohe Drehzahl, mit welcher das Erzeugnis durch den Rotor 31 bewegt
wird, gewährleistet eine Austragkraft solcher Stärke, daß das Gut durch die Düse
65 sowie die Rohre 64
und 56 zu dem an der Unterseite der Maschine
befindlichen Austragpunkt bewegt wird. Die Kraft reicht aus, um das Gut fortlaufend
durch ein mit der Austraghülse 58 verbundenes Rohr in eine weitere Gut-Verarbeitungseinrichtung,
wie eine Mischvorrichtung oder einen Wurstfüller, zu fördern. Die Düse ist vorzugsweise
in einem Abstand von etwa 0,38 bis 0,76 mm vom Außenumfang des Rotors 31 entfernt
angeordnet.
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Unter Berücksichtigung der wesentlichen Merkmale der kontinuierlichen
Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Maschine, gewünschtenfalls in Verbindung mit
dem Aufrechterhalten von Luftabsaugbedingungen, ist in F i g. 4 die schalenartige
Ansammlung 66 des zerkleinerten Stoffs dargestellt, wie sie im Hackabschnitt
11 der Anordnung aufgebaut und aufrechterhalten wird. Die Stoffansammlung
66 bewegt sich fortlaufend längs der Innenfläche des Hackgehäuses 29 abwärts und
wird durch und über die Schrägflächen 53 der Rippen 52 hinweg in Richtung auf den
Außenumfang der Innenseite des Rotors 31 geleitet. Die sich aus der hohen Umlaufgeschwindigkeit
des Rotors 31 ergebende Fliehkraft gewährleistet das fortlaufende Aufrechterhalten
der Ansammlung 67 aus zerkleinertem Gut im Gut-Sammelbereich 54 des Rotors, in welchen
die Düsenöffnung des maschinenfesten Austragglieds hineinragt. Wie am deutlichsten
in F i g. 5 dargestellt ist, erfolgt der Austrag der Gutansammlung 67 aus dem Rotor
31 praktisch auf Grund eines Ausschöpfens des Gut-Sammelbereichs 54, während sich
eine erneute Ansammlung 68 bildet, sobald der Rotor an der Düse 65 vorbeigelangt
ist. Während des gesamten Betriebs werden in der Maschine Unterdruckbedingungen
aufrechterhalten, wobei die Luft vom verarbeiteten Gut entfernt wird, um dieses
frisch zu halten und im Fall von Fleisch eine Verfärbung zu verhindern.
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Obgleich vorstehend eine bevorzugte Ausführungsform eines Hackabschnitts
11 beschrieben wurde, können auch andere geeignete Gut-Zerkleinerungseinrichtungen
in Verbindung mit dem Gutsammel-und -austragabschnitt 12 der Anordnung Verwendung
finden. Der bevorzugte Hackabschnitt ist insbesondere im Hinblick auf die Merkmale
der mit den anderen Abschnitten zusammenwirkenden einzigen Antriebseinrichtung,
der Gutansammlung sowie der Luftabsaugung zur Anwendung bei der erfindungsgemäßen
Maschine geeignet.