EP0288025A2

EP0288025A2 - Messerkopf für einen Kutter

Info

Publication number: EP0288025A2
Application number: EP88106288A
Authority: EP
Inventors: Hans Wälchli; Walter Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-24
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1988-10-26
Anticipated expiration: 2008-04-20
Also published as: ATE56636T1; DE3860634D1; CH673599A5; EP0288025B1; EP0288025A3

Abstract

Mit einer Messerwelle (1) ist eine Sechskanthülse (3) drehfest verbunden. Zwischen einer Schulter (7) der Hülse (3) und einer Spannvorrichtung (2) sind zwei Scheiben (8), zwei Ringe (22,23) sowie drei Reihen von segmentförmigen Messern (20) eingespannt. In die Ringe (22,23) sind Bolzen (30,31) eingesetzt, auf denen die Messer zentriert sind. Die Ringe (22,23) bestehen aus Kunststoff und haben einen Reifen (25) aus Stahl. Die Scheiben (8) haben den Messern (20) zugewandt Einsätze (10) aus Kunststoff. Damit werden die Messer (20) zwischen Kunststoffteilen eingespannt. Dadurch kann elektrolytische Korrosion sowie Ermüdungsbruch der Messer (20) durch beschädigte Oberflächen der Ringe (22,23) oder Scheiben (8) vermieden und das Gewicht der Ringe (22,23) reduziert werden.

Description

Ein Messerkopf gemäss Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus der DE-PS 22 12 374 bekannt. Bei diesem Messerkopf sind die segmentförmigen Messer zwischen Ringen und Scheiben aus rostfreiem Stahl eingespannt und durch je zwei in die Ringe eingepresste Bolzen zentriert und gesichert. Weil die Messer aus einem anderen Stahl als die Ringe und Scheiben bestehen, kann es in der nassen Atmosphäre des Kutters zu elektrolytischer Korrosion der Messer an den Kontaktstellen mit den Ringen und Scheiben kommen. Ausserdem können die Ringe und Scheiben mit der Zeit durch die Handhabung kleine Beschädigungen aufweisen, die zu örtlich stark überhöhten Anpresskräften führen können. Dies kann zu Ermüdungsbrüchen der Messer führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Messerkopf gemäss Oberbegriff des Anspruches 1 derart weiterzubilden, dass obige Nachteile vermieden werden. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Aus der DE-PS 30 44 632 ist es zwar bekannt, bei einem Messerkopf für einen Kutter Distranzringe aus Kunststoff einzusetzen. In axiale Ausnehmungen der Distanzringe sind konzentrische Treibscheiben aus Metall eingesetzt. Diese haben ein Innensechskant und sind auf einen Sechskantansatz der Messerwelle aufgeschoben. Die Treibscheiben haben achsparallele Zentrierbohrungen zur Aufnahme von in den Messersegmenten eingepressten Zentrierbolzen. Die beiden Endscheiben des Messerkopfes bestehen ebenfalls aus Kunststoff, wobei in die der Spannmutter zugewandte Endscheibe eine Beilagscheibe aus Metall eingelegt ist.
Bei diesem bekannten Messerkopf werden die Distanzscheiben an der Peripherie, ausserhalb des Teilkreisdurchmessers der Bolzen, kaum axial gepresst. Die Pressung erfolgt vorwiegend innen, nämlich zwischen den metallenen Treibscheiben und den diese berührenden Messern. Dadurch entsteht dasselbe Korrosionsproblem wie beim Messerkopf gemäss DE-PS 22 12 374. Die Treibscheiben können wie die Ringe gemäss DE-PS 22 12 374 durch die Handhabung leichte Beschädigungen aufweisen, was wiederum zu stark überhöhten Anpresskräften und zu Ermüdungsbrüchen der Messer führen kann. Der Messerkopf gemäss DE-PS 30 44 632 weist deshalb die gleichen, zuvor erwähnten Nachteile wie der Messerkopf gemäss DE-PS 22 12 374 auf.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Fig, 1 einen Axialschnitt durch einen Messerkopf;
Fig. 2 eine Ansicht eines Ringes, und
Fig. 3 eine Ansicht eines Messers.

In Fig. 1 ist der besseren Uebersicht wegen bloss die eine Hälfte eines Axialschnittes durch einen Messerkopf eines Kutters dargestellt. Der Messerkopf ist auf einer horizontalen, angetriebenen Messerwelle 1 montiert und mit einer Spannvorrichtung, dargestellt als Schraube 2, auf der Welle 1 festgespannt. Auf die Welle 1 ist eine Hülse 3 aufgeschoben und mittels eines Keils 4 gegen Verdrehen gesichert. Die Hülse 3 liegt gegen eine Schulter 5 der Welle 1 an. Sie hat ein Aussensechskant 6, das durch eine Schulter 7 begrenzt ist. Auf das Sechskant 6 sind zwei Scheiben 8 aufgeschoben, von denen die eine an der Schulter 7 und die andere am Kopf der Schraube 2 anliegt. Die Scheiben 8 haben einander zugewandt je eine axiale Ausnehmung 9. In die Ausnehmungen 9 ist ein Kunstoffeinsatzring 10 eingelegt. Dieser ist an seiner Peripherie dicker als die Tiefe der Ausnehmung 9, so dass er einen axialen Bund 11 der Scheibe 8 axial etwas überragt. Innen hat der Einsatz 10 einen axialen Absatz 12. In ungespannter Lage liegt die Stirnfläche 13 der Scheibe 8 innerhalb des Einsatzes 10 ungefähr in derselben Radialebene wie die Stirnfläche 14 des Bundes 11. Der Einsatz 10 hat ferner zwölf achsparallele Durchgangsbohrungen 15.
Zwischen den Scheiben 8 sind in drei Messerebenen segmentförmige Messer 20 mit je zwei Zentrierbohrungen 21 sowie vier weiteren, grösseren Bohrungen auf dem gleichen Teilkreisdurchmesser im Abstand von je 30° voneinander eingespannt. Die Messer 20 sind durch Kunststoffringe 22,23 voneinander beabstandet, die durch ein Innensechskant 24 (Fig. 2) drehfest mit der Hülse 3 verbunden sind. Die Ringe 22,23 sind durch einen Reifen 25 aus rostfreiem Stahl ummantelt. Die Reifen 25 sind axial etwas kürzer als die Ringe 22,23.
In die Ringe 22,23 sind mit gleichem Teilkreisdurchmesser gleichmässig voneinander beabstandet je zwölf achsparallele Bolzen 30,31 eingesetzt. Die Bolzen 30 überragen den Ring 22 axial beidseitig, die Bolzen 31 den Ring 23 bloss einseitig. Die Bolzen 30,31 haben je einen radialen Flansch 32,33, der gegen eine Schulter 34,35 der Ringe 22,23 anliegt. Die Bolzen 30 sind durch einen eingeschweissten Kunststoffring 36 und die Bolzen 31 durch eine eingeschweisste Kunststoffscheibe 37 axial gesichert. Die Scheibe 37 ist um einen Betrag in den Ring 23 versenkt, der etwas grösser ist als das Mass, um welches die Bolzen 30 den Ring 22 überragen. Damit können wahlweise die Messer 20 in der mittleren Messerebene weggelassen werden. Dem analogen Zweck dienen auch die Bohrungen 15. Dazu sind die Einsätze 10 etwas dicker als das Mass, um welches die Bolzen 30,31 die Ringe 22,23 überragen.
Zur Montage werden zunächst die Scheiben 8 und die Ringe 22, 23 auf das Sechskant 6 aufgeschoben und die Schrauben 2 lose eingeschraubt. Nun werden die segmentförmigen Messer 20 auf je zwei Bolzen 30,31 aufgesteckt. Die Messer können dabei in den drei Messerebenen um ein ganzzahliges Vielfaches von 30° gegeneinander versetzt werden. Dies ermöglicht eine Anpassung des Messerkopfes an das im Kutter herzustellende Wurstbrät. Nun wird die Schraube 2 festgespannt. Die Scheiben 8 werden dabei in der Art von Tellerfedern elastisch etwas deformiert, so dass die Peripherie der Einsätze 10 gegen die Messer 20 presst.
Durch die beschriebene Ausbildung des Messerkopfes werden die Messer 20 zwischen Kunststoffteilen 10,22,23 eingespannt, so dass die elektrolytische Korrosion vermieden wird. Da der Kunststoff sehr viel weicher ist als der Messerstahl, wird auch bei leicht beschädigten Ringen 22,23 und Einsätzen 10 eine gleichmässige axiale Pressung erzielt, so dass keine stark überhöhten, örtlich konzentrierten Anpresskräfte entstehen. Insbesondere kommen die hinsichtlich Handhabungsbeschädigungen besonders exponierten Kanten der Reifen 25 und der Bunde 11 nicht in Kontakt mit den Messern 20. Dadurch kann die Gefahr der Ermüdungsbrüche vermieden werden. Ausserdem sind bei der erfindungsgemässen Ausbildung die Ringe 22,23 leichter und deshalb einfacher zu handhaben. Wegen der Metallreifen 25 kann die Welle 1 mit hoher Drehzahl gefahren werden, ohne dass die Gefahr der Zerstörung der Ringe 22,23 besteht.
Um einen sicheren Halt der Bolzen 30,31 in den Ringen 22,23 auch unter den hohen Zentrifugalkräften auf die Messer 20 bei hohen Drehzahlen sicherzsutellen, sind die Bolzen 30, 31 etwa in der radialen Mitte der Ringe 22,23 angeordnet. Die Messer 20 haben deshalb einen halbkreisringsegmentförmigen Einspannabschnitt 40, in welchem der Teilkreisradius 41 der Zentrierbohrungen 21 sowie der weiteren Bohrungen44 etwa dem Mittelwert zwischen Innenradius 42 und Aussenradius 43 entspricht.
Vom Einspannabschnitt 40 steht eine sichelförmige Messerklinge 45 ab mit einer kreisbogenförmigen Schnittkante 46. Der Aussenumfang mit dem Messerradius R der Klinge 45 ist zu einer relativ stumpfen Emulgierkante 47 geschliffen. Die Emulgierkante 47 wird nicht nachgeschliffen.
Das in Fig. 3 dargestellte Messer 20 ist insbesondere zur Herstellung von Wurstbrät für Brühwürste geeignet. Das Verhältnis von Krümmungsradius A der Schnittkante 46 zum Messerradius R ist etwa 0,79 und das Verhältnis des Abstandes B des Krümmungsmittelpunktes M der Schnittkante 46 von der Messerachse 48 zum Messerradius R etwa 0,51. Bei dieser Auslegung ist der Schnittwinkel α der Tangente 49 der Schnittkante R mit der Radialrichtung 50 wenig abhängig vom Schnittradius r. Er schwankt über den Radius r etwa zwischen 49° und 59°.

Claims

1. Messerkopf für einen Kutter, umfassend einen drehfest mit einer Messerwelle (1) verbundenen Ring (22,23) mit mehreren auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordneten, achsparallelen Bohrungen, in welchen Bolzen (30,31) zum Zentrieren von segmentförmigen Messern (20) zentriert sind, sowie zwei koaxiale Scheiben (8), die mit einer Spannvorrichtung (2) axial gegeneinander verspannt sind zum Einspannen der Messer (20), dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (22,23) aus Kunststoff besteht und mit einem Metallreifen (25) ummantelt ist, der kürzer ist als der Ring (22,23), und dass die beiden Scheiben (8) je einen dem Ring (22,23) zugewandten Kunstoffeinsatz (10) aufweisen, der zumindest an der Peripherie axial über die Scheibe (8) vorsteht.

2. Messerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (30,31) einen radialen Flansch (32,33) aufweisen, der im Ring (22,23) gegen eine Schulter (34,35) anliegt und mit einem mit dem Ring (22,23) verschweissten Sicherungselement (36,37) aus Kunststoff gegen Axialverschiebung gesichert ist.

3. Messerkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (22,23) und die Scheiben (8) ein Innenmehrkant (24), insbesondere ein Innensechskant, aufweisen und auf eine zylindrische Mehrkanthülse (3) aufgeschoben sind, die drehfest mit der Messerwelle (1) verbunden ist.

4. Messerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ring (22,23) zwölf regelmässig voneinander beabstandete Bolzen (30,31) eingesetzt sind.

5. Messerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (10) der Scheiben (8) an der Stelle der Bolzen (30,31) Ansenkungen (15) hat.

6. Messerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei nebst dem ersten Ring (22) ein zweiter Ring (23) angeordnet ist zum Einspannen von drei Messerreihen, wobei im ersten Ring (22) die Bolzen (30) beidseitig und im zweiten Ring (23) die Bolzen (31) bloss auf einer Seite axial vorstehen, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Ring (23) die Bolzen (31) von der anderen Seite her im Ring (23) versenkt und durch eine eingeschweisste Sicherungsscheibe (37) aus Kunststoff gesichert sind.

7. Kuttermesser zur Verwendung in einem Messerkopf gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend einen kreissegmentförmigen Einspannabschnitt (40) mit zwei auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordneten Zentrierbohrungen (21) sowie eine an den Einspannabschnitt (40) angeformte sichelförmige Klinge (45), dadurch gekennzeichnet, dass der Einspannabschnitt (40) auf dem Teilkreis der Zentrierbohrungen (21) mehrere voneinander und von den Zentrierbohrungen (21) um einen Winkel von je 30° beabstandete Durchgangsbohrungen (44) aufweist, und dass der Teilkreisradius (41) etwa dem Mittelwert zwischen Innenradius (42) und Aussenradius (43) des Einspannabschnittes (40) entspricht.

8. Kuttermesser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrungen (44) einen grösseren Durchmesser haben als die Zentrierbohrungen (21).

9. Kuttermesser nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspannabschnitt (40) annähernd ein Halbkreisringsegment ist.

10. Kuttermesser nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittkante (46) kreisbogenförmig ist, und dass der Krümmungsradius (A) der Schnittkante (46) und der Abstand (B) des Krümmungszentrums (M) der Schnittkante (46) von der Messerachse (48) im Verhältnis zum Messerradius (R) so gewählt sind, dass der Schnittwinkel (α) längs der Schnittkante (46) etwa 55° beträgt.