DE3713536A1 - Antriebs- und lageranordnung fuer den schneidkopf einer circularschneidmaschine - Google Patents

Antriebs- und lageranordnung fuer den schneidkopf einer circularschneidmaschine

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DE3713536A1 DE19873713536 DE3713536A DE3713536A1 DE 3713536 A1 DE3713536 A1 DE 3713536A1 DE 19873713536 DE19873713536 DE 19873713536 DE 3713536 A DE3713536 A DE 3713536A DE 3713536 A1 DE3713536 A1 DE 3713536A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebs- und Lageranordnung für einen Schneidkopf einer Circularschneidmaschine mit einer be­ züglich des Maschinengestells drehbar gelagerten Hauptwelle, an der ein Trägerorgan für eine bezüglich der Hauptwelle ex­ zentrisch angeordnete, ein scheibenförmiges Schneidmesser tragende Messerwelle befestigt ist, sowie Haupt- und Messer­ welle miteinander und mit einem Antrieb verbindenden, die An­ triebskraft übertragenden Organen.
Circularschneidmaschinen, die auch Slicer genannt werden, dienen zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbeson­ dere Wurst, Schinken, Speck, Fleisch, Käse und dergleichen.
Von derartigen Maschinen, die mit sehr hoher Schneidfolge ar­ beiten, werden exakte Schnitte praktisch unabhängig von der Art des jeweils aufzuschneidenden Gutes gefordert, d.h. es muß auch möglich sein, vergleichsweise harte und insbesonde­ re auch gekühlte Materialien im Langzeitbetrieb exakt aufzu­ schneiden. Dies setzt voraus, daß das planetarisch und um seine eigene Achse rotierende, scheibenförmige Schneidmesser äußerst exakt geführt bzw. gelagert ist und daß verschleißbe­ dingte Verschlechterungen der Lagerung weitestgehend ausge­ schaltet werden, da sonst die hohen Anforderungen an die Schnittqualität und die Exaktheit der Einzelschnitte nicht gewährleistet werden kann. Die Erfüllung dieser Forderung ist vor allem deshalb problematisch, weil während der Schneidvorgänge bei jedem Auftreffen des Messers auf das auf­ zuschneidende Gut in Abhängigkeit von dem jeweiligen Gut mehr oder weniger starke Schläge auftreten und außerdem die sich im Betrieb im Schneidkopf ergebenden Temperaturerhöhun­ gen Schneidungenauigkeiten zur Folge haben können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Antriebs- und Lager­ anordnung der eingangs angeführten Art in der Weise auszubil­ den, daß unter Beibehaltung einer wirtschaftlichen Bauweise eine wesentliche Erhöhung der Schneidkopf-Lebensdauer unter gleichzeitiger Gewährleistung exakter Schnitte erreicht und sichergestellt wird, daß die geforderte Genauigkeit der Schnitte praktisch unabhängig von der Lagertemperatur im Schneidkopf gegeben ist.
Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß die Messerwelle messerseitig über ein zur Auf­ nahme von Radialkräften ausgebildetes Lager gelagert ist, daß angrenzend an dieses Lager eine sowohl Radialkräfte als auch Axialkräfte aufnehmende Lagereinheit vorgesehen ist und daß die Innen- und Außenringe aller Lager in Axialrichtung spielfrei verspannt sind.
Durch diese Art der Lagerung der Messerwelle wird einerseits eine optimale Aufnahme der von hohen Fliehkräften und bei Schnittvorgängen auftretenden Schlägen herrührenden Kräfte erzielt und andererseits durch die völlig spielfreie Axialla­ gerung eine ungewöhnlich hohe Lebensdauer bei temperaturunab­ hängiger Genauigkeit gewährleistet.
Vorzugsweise wird für das zur Radialkraftaufnahme bestimmte messerseitige Lager ein kräftiges Spindelrollenlager verwen­ det, während die unmittelbar angrenzende Lagereinheit bevor­ zugt aus zwei Schrägkugellagern besteht, die stirnseitig an­ einanderliegen und deren Innenringe beim axialen Verspannen zur Anlage gelangen, wobei gleichzeitig die Kugeln gegen ihre entsprechenden Schultern gepreßt werden und auf diese Weise jegliches Axialspiel ausgeschlossen wird.
Die Axialverspannung der Außenringe der Lager erfolgt bevor­ zugt mittels einer messerseitig mit dem Trägerorgan ver­ schraubbaren Spannringscheibe, wobei als Gegenlager der Bo­ den eines mit dem Trägerorgan fest verbundenen Lagertopfes dient. Die Innenringe der unmittelbar aneinander angrenzen­ den Lager werden mittels einer Spannmutter in Axialrichtung spielfrei verspannt, welche auf das vom Messer abgewandte En­ de der Messerwelle geschraubt wird und die insbesondere über eine Antriebsringscheibe und eine Spannhülse auf die Lagerin­ nenringe einwirkt, welche messerseitig an einer Schulter eines Messerträgers abgestützt sind. Es wird auf diese Weise eine äußerst kompakte Anordnung erhalten, d.h. es kann auch eine sehr kurze Messerwelle Verwendung finden, die keine un­ erwünschten Kipptendenzen zur Folge hat. Die mit dem Träger­ organ fest verbundene Hauptwelle ist in einer gestellfesten Trägerbuchse mittels über eine Distanzhülse beabstandete La­ ger gelagert, wobei zumindest die trägerorganseitig gelege­ nen Lager bezüglich ihrer Innen- und Außenringe in Axialrich­ tung ebenfalls spielfrei gegeneinander verspannt sind und vorzugsweise aus Schrägkugellagern bestehen.
Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert;
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Teil-Axialschnitt­ darstellung eines Schneidkopfes mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Antriebs- und Lageranordnung.
Die Zeichnung zeigt einen Teil eines stabil ausgeführten Ma­ schinengestells 1, an dem über eine vorzugsweise mit dem Ma­ schinengestell 1 verschraubte Trägerbuchse 2 eine Hauptwelle 3 des Schneidkopfes gelagert ist.
Diese Hauptwelle 3 trägt an der vom Maschinengestell 1 abge­ wandten Seite ein Trägerorgan 4, das in Form einer angetrie­ benen Scheibe ausgebildet ist und in dem randseitig und da­ mit exzentrisch eine Messerwelle 5 gelagert ist, die ein pa­ rallel zum Trägerorgan 4 gelegenes Scheibenmesser 6 trägt.
Die Hauptwelle 3 ist in der Trägerbuchse 2 über ein Paar an­ einandergrenzender Schrägkugellager 7, 8, die trägerorgansei­ tig gelegen sind, und ein dimensional kleineres Schrägkugel­ lager 9 im Bereich des von dem Trägerorgan 4 abgewandten En­ des der Hauptwelle 3 gelagert. Zwischen den beabstandeten La­ gern 8, 9 ist eine Distanzhülse 10 vorgesehen, und eine wei­ tere Stützhülse 12 befindet sich zwischen dem Kugellager 7 und dem Trägerorgan 4. Auf diese Weise ist es möglich, mit­ tels einer Spannmutter 6, die endseitig auf die Hauptwelle 3 aufschraubbar ist, alle Innenringe der Kugellager 7, 8, 9 axial spielfrei zu verspannen.
Auch die Außenringe der beiden aneinanderliegenden Schrägku­ gellager 7, 8 sind in Axialrichtung spielfrei verspannt, und zwar mittels einer Stützringscheibe 11, die mit der Träger­ buchse 2 verschraubt wird und dabei die Außenringe gegen einen Ringansatz der Trägerbuchse 2 preßt.
Auf der Trägerbuchse 2 sind ferner über Kugellager 14, 15 An­ triebsringe 16, 17 drehbar gelagert, welche durch Schrauben 20 gegenseitig fixiert sind.
Vorzugsweise mittels eines Zahnriemens 18 wird der Antriebs­ ring 16 in Drehung versetzt, nimmt dabei den benachbarten An­ triebsring 17 mit, der wiederum vorzugsweise über einen Zahn­ riemen 19 mit einer Antriebsringscheibe 21 gekuppelt ist, welche drehfest auf der Messerwelle 5 befestigt ist.
Die über die Antriebsringscheibe 21 antreibbare Messerwelle 5 ist im Trägerorgan 4 messerseitig über ein zur Aufnahme von Radialkräften ausgebildetes, vorzugsweise aus einem Spin­ delrollenlager bestehendes Lager 24 sowie eine unmittelbar angrenzend angebrachte Lagereinheit gelagert, welche bevor­ zugt aus zwei Schrägkugellagern 25, 26 besteht. Während das zur Aufnahme der Radialkräfte dienende Lager 24 zumindest weitgehend unmittelbar in der Trägerscheibe 4 aufgenommen ist, befinden sich die beiden Schrägkugellager 25, 26 in einem Lagertopf 30, der fest mit dem Trägerorgan 4 verbun­ den, insbesondere verschweißt ist, so daß beispielsweise durch einen Ausdrehvorgang exakte Lageraufnahmen geschaffen werden können. Das Spindelrollenlager 24 ist dimensional deutlich größer ausgeführt als die einzelnen Schrägkugella­ ger 25, 26. Der Innenring des Spindelrollenlagers 24 liegt messerseitig an einer Schulter 28 eines Messerträgers 27 an. Sämtliche Innenringe der Lager 24, 25, 26 sind in Axialrich­ tung spielfrei verspannt, und zwar mittels der Spannmutter 22 über die Antriebsringscheibe 21 und eine Spannhülse 29.
In entsprechender Weise sind die Außenringe der Kugellager 24, 25, 26 in Axialrichtung spielfrei gegeneinander ver­ spannt, und zwar mittels einer Spannringscheibe 31, die mes­ serseitig mit dem Trägerorgan 4 verschraubt wird. Gegen den Spanndruck abgestützt sind die Außenringe der Kugellager am Boden des Lagertopfs 30. In Radialrichtung sind die Lager passend aufgenommen bzw. abgestützt.
Die Messerwelle 5 besitzt geringe Länge, und der Schwerpunkt der rotierenden Teile von Messer, Messerwelle und umlaufen­ den Teilen liegt im Bereich des Spindelrollenlagers 24. We­ sentlich ist auch, daß die gemäß der Erfindung erreichte Spielfreiheit stets gegeben ist und nicht erst bei erhöhter Betriebstemperatur erreicht wird.
Um zu verhindern, daß bei erhöhter Betriebstemperatur aus dem Messerwellenlager Fett austritt, ist ein Labyrinth 32 zwischen dem Messerträger 17 und der Spannringscheibe 31 aus­ gebildet, und dieses Labyrinth wird mit Dichtfett geschlos­ sen.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Antriebs- und Lager­ anordnung für den Schneidkopf eines Slicers zeichnet sich durch äußerste Robustheit, hohe Lebensdauer und während die­ ser hohen Lebensdauer gewährleistete Exaktheit der Messerfüh­ rung und damit durch entsprechende Schnittgenauigkeit und Schnittkonstanz aus.
  • Bezugszeichenliste:  1 Maschinengestell
     2 Trägerbuchse
     3 Hauptwelle
     4 Trägerorgan
     5 Messerwelle
     6 Scheibenmesser
     7 Kugellager
     8 Kugellager
     9 Kugellager
    10 Distanzhülse
    11 Stützringscheibe
    12 Stützhülse
    13 Spannmutter
    14 Kugellager
    15 Kugellager
    16 Antriebsring
    17 Antriebsring
    18 Zahnriemen
    19 Zahnriemen
    20 Schraube
    21 Antriebsringscheibe
    22 Spannmutter
    23 Zahnriemen
    24 Radialkraftlager
    25 Kugellager
    26 Kugellager
    27 Messerträger
    28 Schulter
    29 Spannhülse
    30 Lagertopf
    31 Spannringscheibe
    32 Labyrinthdichtung

Claims (19)

1. Antriebs- und Lageranordnung für einen Schneidkopf einer Circularschneidmaschine mit einer bezüglich des Maschinen­ gestells drehbar gelagerten Hauptwelle, an der ein Träger­ organ für eine bezüglich der Hauptwelle exzentrisch ange­ ordnete, ein scheibenförmiges Schneidmesser tragende Mes­ serwelle befestigt ist, sowie Haupt- und Messerwelle mit zumindest einem Antrieb verbindenden, die Antriebskraft übertragenden Organen, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerwelle (5) messerseitig über ein zur Aufnah­ me von Radialkräften ausgebildetes Lager (24) gelagert ist, daß angrenzend an dieses Lager (24) eine sowohl Radi­ alkräfte als auch Axialkräfte aufnehmende Lagereinheit (25, 26) vorgesehen ist und daß die Innen- und Außenringe aller Lager (24, 25, 26) in Axialrichtung spielfrei ver­ spannt sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Radialkraftaufnahme bestimmte messerseitige Lager (24) aus einem Spindelrollenlager oder einem Zylin­ derrollenlager besteht.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme von Radial- und Axialkräften bestimm­ te Lagereinheit aus zwei aneinandergrenzenden Kugellagern (25, 26) besteht.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden aneinandergrenzend angeordneten Kugellager (25, 26) aus Schrägkugellagern bzw. Spindellagern beste­ hen.
5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit aus einem Kugellager und einer Hül­ senanordnung besteht.
6. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des messerseitig gelegenen, zur Radialkraftaufnahme bestimmten Kugellagers (24) größer ist als der Außendurchmesser der Kugellager (25, 26) der Lagereinheit, und daß dieses zur Aufnahme von Radialkräf­ ten bestimmte Lager (24) messerseitig etwas überstehend im Trägerorgan (4) aufgenommen ist.
7. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenringe der Lager (25, 26) der Lagereinheit in einem mit dem Trägerorgan (4) fest verbundenen Lagertopf (30) aufgenommen, über den Topfboden abgestützt und in Axialrichtung über den Außenring des Radialkraftlagers (24) spielfrei verspannt sind, der in Axialrichtung durch eine messerseitig gelegene Spannringscheibe (31) beaufschlagt ist, welche mit dem Trägerorgan (4) ver­ schraubt ist.
8. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenringe der Kugellager (25, 26) der Lagerein­ heit und des zur Radialkraftaufnahme bestimmten messer­ seitigen Lagers (24) mittels einer auf die Messerwelle (5) geschraubten Spannmutter (22) gegen eine Schulter (28) eines Messerträgers (27) in Axialrichtung spielfrei verspannt sind.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Messerwelle (5) und Messerträger (27) einteilig aus­ gebildet sind.
10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmutter (22) über eine Antriebsringscheibe (21) und eine Spannhülse (29) auf die Innenringe der un­ mittelbar aufeinanderfolgend angeordneten Kugellager (24, 25, 26) einwirkt.
11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Spannringscheibe (31) und dem Messerträ­ ger (27) eine Labyrinthdichtung (32) ausgebildet ist.
12. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der zur Radial- und Axialkraftauf­ nahme bestimmten Lagereinheit (25, 26) nur geringfügig größer ist als die axiale Länge des zur Radialkraftauf­ nahme bestimmten messerseitigen Lagers (24).
13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge von Messerwelle (5) und Gesamtlage­ rung (24, 25, 26) derart gewählt ist, daß der Schwer­ punkt der rotierenden Teile einschließlich des Messers (6) im Bereich des zur Radialkraftaufnahme bestimmten messerseitigen Lagers (24) gelegen ist.
14. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerorgan (4) scheibenförmig ausgebildet und mittels eines Riemens, insbesondere Zahnriemens (23) über seinen Umfang angetrieben ist.
15. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Trägerorgan (4) fest verbundene Hauptwel­ le (3) in einer gestellfesten Trägerbuchse (2) mittels über eine Distanzhülse (10) beabstandete Lager (7, 8; 9) gelagert ist, wobei zumindest die trägerorganseitig gele­ genen Lager (7, 8) bezüglich ihrer Innen- und Außenringe in Axialrichtung spielfrei gegeneinander verspannt sind.
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die der Hauptwelle (3) zugeordneten Kugellager aus Schrägkugellagern bestehen.
17. Anordnung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß trägerorganseitig zwei aneinandergrenzende Schrägku­ gellager (7, 8) vorgesehen sind und im Bereich des vom Trägerorgan abgewandten Endes der Hauptwelle (3) ein ein­ ziges Kugellager (9) vorgesehen ist.
18. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Trägerbuchse (2) über gegenseitig beabstande­ te Kugellager (14, 15) zwei miteinander fest verbundene Antriebsringe (16, 17) gelagert sind, wobei der gestell­ seitig gelegene Antriebsring (16) mit dem Antriebsmotor und der benachbarte Antriebsring (17) mit der mit der Messerwelle (5) fest verbundenen Antriebsringsscheibe (21) gekuppelt ist.
19. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kraftübertragung Zahnriemen (18, 19) verwendet sind.
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