Zuführung eines Fluids

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsmaschine zur Zerkleinerung eines Produkts, umfassend: eine Schneideinrichtung zum Zerkleinern des Produkts, die mindestens zwei Schneidsätze aufweist, eine Antriebswelle zum Antreiben der Schneidsätze, sowie ein Gehäuse, in dem die Schneidsätze entlang einer Längsachse der Antriebswelle hintereinander angeordnet sind. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Zerkleinern eines Produkts in einer Zerkleinerungsmaschine, insbesondere in einer Zerkleinerungsmaschine, die wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist, umfassend: Zerkleinern des Produkts in einer Schneideinrichtung der Zerkleinerungsmaschine, wobei die Schneideinrichtung mindestens zwei Schneidsätze aufweist, die entlang einer Längsachse einer Antriebswelle hintereinander in einem Gehäuse angeordnet sind und die von der Antriebswelle angetrieben werden. Bei dem Produkt, das in der Zerkleinerungsmaschine zerkleinert wird, kann es sich grundsätzlich um ein beliebiges zu zerkleinerndes Produkt handeln. Beispielsweise kann es sich bei dem zu zerkleinernden Produkt um ein Lebensmittelprodukt handeln, um Tiernahrung, um kosmetische Produkte, z.B. zur Kollagenherstellung, oder um ein Produkt aus der chemischen Industrie. Durch den Eintrag von mechanischer Antriebsenergie erwärmt sich das Produkt bei der Zerkleinerung. Es besteht daher in der Regel die Notwendigkeit für eine Temperierung, typischerweise für eine Kühlung, des Produkts. Dies gilt insbesondere bei der Zerkleinerung von Knochen oder anderen vergleichsweise harten Produkten, die bei der Zerkleinerung zu einer erheblichen Erwärmung führen.

Bei Zerkleinerungsmaschinen, deren Innenraum für einen Bediener zugänglich ist („offene Systeme“), beispielsweise bei so genannten Kuttern, kann eine Kühlung des Ausgangsprodukts vor der Zerkleinerung durch direkte Zugabe eines Kühlmediums erfolgen. Als Kühlmedium kann in diesem Fall dem in einer Schüssel befindlichen Ausgangsprodukt beispielsweise Wasser, Eis oder Trockeneis zugesetzt werden, wenn die Schutzhaube des Kutters vor oder während der Zerkleinerung des Ausgangsprodukts geschlossen wird. Zur Kühlung des Produkts bei einem Kutter ist auch die Verwendung von Flüssiggas, z.B. von flüssigem Stickstoff oder von flüssigem Kohlendioxid CO2, möglich (vgl. beispielsweise „https://www.seydelmann.com/wp-content/uploads/2015/05/150 529-_-Datenblatt- Vakuum-Koch-K-754-DE.pdf“).

Bei Zerkleinerungsmaschinen, deren Innenraum nicht für einen Bediener zugänglich ist, kann das Ausgangsprodukt ebenfalls durch Zugabe eines Kühlmediums z.B. in Form von Wasser oder von Trockeneis gekühlt werden, bevor das Ausgangsprodukt der Zerkleinerungsmaschine zugeführt wird.

In der Rll 2614828 C1 ist eine Zerkleinerungsmaschine beschrieben, die eine Kühlkammer aufweist, in der das Ausgangsprodukt vor der Zuführung zu einem Zerkleinerer gekühlt wird. In die Kühlkammer mündet ein tangentiales Abzweigrohr, über das ein Kühlmedium, z.B. CO2, zugeführt wird, um vor dem Zerkleinern die Duktilität des Ausgangsprodukts zu erhöhen. Aus der EP 2 509 428 B1 ist ein Verfahren zum Kühlen von Produkten, insbesondere von Lebensmitteln, mittels zwei kryogener Flüssigkeiten, Stickstoff und Kohlendioxid CO2, in einer Kühlvorrichtung bekannt geworden, bei der es sich um eine Umschließung aus der Gruppe umfassend Mischer, Kneter oder Mühlen handelt. Die kryogenen Flüssigkeiten werden einer Masse des zu kühlenden Produkts im unteren Bereich der Umschließung injiziert. Im oberen Bereich der Umschließung kann ein Zwangsinjektionssystem angeordnet sein, das ein Zurückführen und Verwenden der Kälteleistung der kalten Gase ermöglicht, die aus der unteren Injektion der kryogenen Flüssigkeiten resultieren.

In der DE 20 2016 106601 U1 ist ein Feinstzerkleinerer beschrieben, der ein Schneidsystem zum Zerkleinern von Lebensmittel-, Chemie- und/oder Medizinprodukten, eine Antriebswelle zum Antreiben des Schneidsystems sowie ein Gehäuse aufweist, in dem das Schneidsystem angeordnet ist, das mindestens einen Schneidsatz aufweist. Das Gehäuse umfasst einen Temperierkanal, der dazu ausgebildet ist, das Gehäuse direkt sowie in dem Gehäuse befindliche Lebensmittelprodukte indirekt mit Hilfe eines Temperiermittels zu temperieren. Der Temperierkanal kann mehrere miteinander verbundene Temperierbohrungen aufweisen.

Aufgabe der Erfindung

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zerkleinerungsmaschine und ein Verfahren zum Zerkleinern eines Produkts weiterzubilden, um die Qualität des bei der Zerkleinerung erhaltenen Produktes zu erhöhen.

Gegenstand der Erfindung

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Zerkleinerungsmaschine der eingangs genannten Art, die zur Zuführung eines Fluids, insbesondere eines Flüssiggases, in mindestens einen Zwischenraum ausgebildet ist, der in dem Gehäuse zwischen zwei in Längsrichtung bzw. entlang der Längsachse der Antriebswelle benachbarten Schneidsätzen gebildet ist. Bei der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsmaschine wird ein Fluid, d.h. eine Flüssigkeit oder ein Gas, zwischen zwei benachbarten Schneidsätzen bzw. Schneidstufen direkt in das Produkt eingesprüht und bei hoher Drehzahl produktschonend verteilt. Bei der Verwendung eines Fluids in Form eines Flüssiggases zur Kühlung kann unmittelbar bei der Zerkleinerung direkt dort, wo die Wärme entsteht (das Flüssiggas schlagartig .verdampft') gekühlt werden und umgekehrt auch die .schädliche' Wirkung (,Kälte/Gefrierbrand‘) des Kühlmediums minimiert/eliminiert werden. Auf diese Weise werden ,cold spots' wie sie in anderen Injektions-Verfahren oft vorkommen, vermieden und ein optimaler Wärmeübergang sowie eine optimale Temperaturverteilung ist gewährleistet.

Es hat sich gezeigt, dass die Zuführung einer Flüssigkeit oder eines Gases auch in einem geschlossenen System, d.h. zwischen zwei axial, d.h. entlang der Längsachse der Antriebswelle, benachbarten Schneidsätzen möglich ist. ohne dass es hierbei zu kritischen Drücken kommt, die zu einer Verschlechterung der Qualität des Produkts oder zu einer Beschädigung der Zerkleinerungsmaschine führen. Dies gilt auch für den Fall, dass die Antriebswelle, die mittels eines Motors angetrieben wird, mit hohen Drehzahlen von mehr als beispielsweise 3000 Umdrehungen/min rotiert.

Das Fluid kann beispielsweise zum Inertisieren, d.h. zur Erhöhung der Haltbarkeit durch Verdrängung von atmosphärischem Sauerstoff und/oder zum Temperieren, beispielsweise zur Kühlung, des Produkts dienen. Insbesondere kann dem Zwischenraum bzw. dem in dem Zwischenraum befindlichen Produkt ein Flüssiggas. z.B. flüssiges N2 oder CO2. zur Kühlung zugeführt werden. In diesem Fall erfolgt die Kühlung des Produkts unmittelbar an dem Ort, an dem durch die Zerkleinerung des Produkts mittels eines jeweiligen Schneidsatzes Wärme entsteht. Die Kühlung ist daher besonders effizient; zudem wird nur ein geringer Teil der zur Kühlung verwendeten Energie an die Umgebung abgegeben.

Die Zuführung von Gasen oder von Flüssiggasen zu dem Produkt hat zudem den Vorteil, dass diese nahezu rückstandsfrei aus dem Produkt entfernt werden können, wenn das Produkt die Zerkleinerungsmaschine verlässt, während dies bei der Zugabe von Flüssigkeiten nicht der Fall ist. Die Entgasung des Produkts („Deareation“) kann mit Hilfe einer Entgasungsanlage durchgeführt werden. Eine effektive Entgasungs- bzw. Absauganlage (Entgaser bzw. Deaerator) kann beispielsweise in Form eines hohlen Zylinders ähnlich eines Zyklons ausgebildet sein. Eingangsseitig kann bei einer solchen Absauganlage mittels eines „Pralltellers“ eine große Oberfläche erzeugt werden. Die „Fallhöhe“ im Zylinder kann auf diese Weise gut zur Entgasung genutzt werden. Abhängig von den Eigenschaften des Produkts kann das Gas auch im Produkt gebunden bleiben, z.B. um das Produkt „aufzuschäumen“ sowie um das Förderverhalten der Schneideinrichtung bei bestimmten Zerkleinerungsprozessen bzw. zu zerkleinernden Produkten zu verbessern. Die Zugabe eines gasförmigen Mediums kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn das Produkt zum Verkleben bzw. zum Klumpen neigt, wie dies beispielsweise bei bestimmten Produkten der chemischen Industrie der Fall ist.

Für den Fall, dass die Zerkleinerungsmaschine mehr als zwei Schneidsätze aufweist, kann das Fluid jedem der Zwischenräume zugeführt werden. Es ist aber auch möglich, dass das Fluid nur einem der Zwischenräume oder zwei oder mehr Zwischenräumen zugeführt wird. Für die Zuführung des Fluids zu einem jeweiligen Zwischenraum bestehen verschiedene Möglichkeiten.

Bei einer Ausführungsform weist die Zerkleinerungsmaschine mindestens eine Düse zum Austritt des Fluids in den Zwischenraum auf, die an einem Ende eines Zuführungskanals gebildet ist, der bevorzugt in dem Gehäuse verläuft. Die Düse beeinflusst die Strömung des Fluids beim Übertritt bzw. beim Austritt von dem Zuführungskanal in den Zwischenraum. Der Zuführungskanal ist üblicherweise in dem Gehäuse gebildet. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass der Zuführungskanal an einem anderen Bauteil der Zerkleinerungsmaschine gebildet ist. Beispielsweise kann der Zuführungskanal in bzw. entlang der Antriebswelle und ggf. in mit der Antriebswelle drehfest verbundenen Bauteilen verlaufen.

Für den Fall, dass der Zuführungskanal in dem Gehäuse verläuft, weist dieser typischerweise ein erstes Ende auf, das an der Düse in den Zwischenraum mündet, sowie ein zweites Ende, das an der Außenseite des Gehäuses mündet. An dem zweiten Ende steht der Zuführungskanal üblicherweise mit einer Zuführungsleitung für das Fluid in Verbindung. Bei dem Zuführungskanal handelt es sich bevorzugt um eine einzelne, beispielsweise radiale Bohrung in dem Gehäuse. Es ist auch möglich, dass ein Zuführungskanal sich ausgehend von dem zweiten Ende an der Außenseite des Gehäuses verzweigt und mehrere Enden aufweist, an denen Düsen gebildet sind, die in den Zwischenraum münden. Es besteht die Gefahr, dass Produkt in Düsen eindringt und diese verstopft.

Für den Fall, dass mehrere Düsen vorgesehen sind, hat es sich als günstig erwiesen, wenn diese in Umfangsrichtung gleichmäßig angeordnet sind. Die Düse, genauer gesagt die Innenseite der Düse, kann einen konstanten Querschnitt aufweisen, es ist aber auch möglich, das der Düsenquerschnitt in Richtung auf die Austrittsöffnung der Düse zunimmt oder abnimmt. Die Innenseite der Düse kann beispielsweise konisch ausgebildet sein.

Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Düse zum im Wesentlichen tangentialen Austritt des Fluids in Bezug auf die Längsachse der Antriebswelle ausgebildet. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn das Fluid im Wesentlichen tangential in den Zwischenraum einströmt. Unter im Wesentlichen tangential wird verstanden, dass die Düse bzw. deren Längsachse in einem Winkelbereich zwischen ca. 50° und ca. 130°, bevorzugt zwischen ca. 70° und ca. 110°, zur radialen Richtung in Bezug auf die Längsachse der Antriebswelle ausgerichtet ist. Die Düse kann ausgebildet bzw. ausgerichtet sein, das Fluid in eine Ebene senkrecht zur Längsachse der Antriebswelle austreten zu lassen.

Bei einer Weiterbildung ist die Düse unter einem (von Null verschiedenen) Winkel in Bezug auf eine Ebene senkrecht zur Längsachse der Antriebswelle ausgerichtet. Der Winkel kann beispielsweise zwischen ca. 10° und ca. 50° liegen. Die Ausrichtung unter einem Winkel in Bezug auf die Ebene senkrecht zur Antriebswelle ist insbesondere günstig, wenn einer der Schneidsätze einen rotierenden Schneidkopf aufweist. In diesem Fall wird der Winkel typischerweise so gewählt, dass die Düse zu dem rotierenden Schneidkopf hin geneigt ist.

Bei einer weiteren Weiterbildung ist die Düse zum Austritt des Fluids in Drehrichtung der Antriebswelle (während der Zerkleinerung des Produkts) ausgebildet. Es ist günstig, wenn die Strömungsrichtung des Fluids beim Austritt aus der Düse ungefähr der Strömungsrichtung des Produkts am Ort der Düse entspricht. Insbesondere sollte das Fluid beim Ausströmen aus der Düse die gleiche Drehrichtung (in oder gegen den Uhrzeigersinn) aufweisen wie die Antriebswelle.

Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Düse in einem Vorsprung des Gehäuses gebildet, der in den Zwischenraum hineinragt, wobei der Vorsprung bevorzugt radial in Richtung auf die Längsachse der Antriebswelle zuläuft. Der Vorsprung kann beispielsweise in der Art eines Fingers oder dergleichen ausgebildet sein, der in radialer Richtung auf die Längsachse der Antriebswelle zuläuft und sich hierbei verjüngt. Die Aufgabe eines solchen Vorsprungs besteht in der Stauung des Produkts gegen eine Rotation. Durch die Stauung wird das Förderverhalten des Schneidsatzes verstärkt und der Temperatureintrag gesenkt. Die Vorsprünge bzw. Staufinger bilden typischerweise ohnehin einen Bestandteil der Schneideinrichtung und sind durch ihre Geometrie für den Eintrag des Fluids in das Produkt besonders gut geeignet.

Bei einer Weiterbildung ist die Düse an einer der Drehrichtung der Antriebswelle abgewandten Seite des Vorsprungs („Leeseite“) gebildet. Eine solche Anordnung der Düse hat sich als vorteilhaft für die Mitnahme des aus der Düse austretenden Fluids durch das Produkt erwiesen. Dies gilt insbesondere, wenn einer der Schneidsätze einen Schneidkopf aufweist, der in dem Zwischenraum angeordnet ist bzw. in diesen hineinragt. In diesem Fall wird auf der Rückseite eines jeweiligen rotierenden Schneidmessers des Schneidkopfs ein Unterdrück erzeugt, der die Mitnahme des aus der Düse austretenden Fluids begünstigt, wenn der Austritt des Fluids an der Leeseite des Vorsprungs erfolgt.

Bei einer Weiterbildung ist die Düse in einem radialen Abstand von der Längsachse der Antriebswelle angeordnet, der bei weniger als 80 %, bevorzugt bei weniger als 60%, besonders bevorzugt bei weniger als 40% eines maximalen Radius des Zwischenraums in dem Gehäuse liegt. Unter dem maximalen Radius des Zwischenraums wird eine maximale Erstreckung des Zwischenraums in radialer Richtung ausgehend von der Längsachse der Antriebswelle verstanden.

Es hat sich als günstig erwiesen, wenn das Fluid in einem Bereich in den Zwischenraum bzw. in das Produkt eingebracht wird, in dem der von der Rotation des Produkts erzeugte Druck durch die Zentrifugalkraft geringer ist als der Druck des zugeführten Fluids beim Austritt aus der Düse.

Aufgrund von in den Zwischenraum hineinragenden Bauteilen bzw. aufgrund der radialen Erstreckung der Antriebswelle ist es in der Regel nicht möglich, die Düse unmittelbar in der Nähe der Längsachse der Antriebswelle anzuordnen. Die Anordnung der Düse in einem Abstand, der bei weniger als 80%, ggf. bei weniger als 60% oder bei weniger als 40% des maximalen Radius des Zwischenraums in dem Gehäuse liegt, ist jedoch in der Regel möglich und üblicherweise ausreichend, damit der von der Rotation des Produkts erzeugte Druck geringer ist als der Druck des Fluids beim Austritt aus der Düse.

Die Zerkleinerungsmaschine kann mindestens eine Düse zum Austritt des Fluids in den Zwischenraum aufweisen. Für eine gleichmäßige Zuführung des Fluids in das Produkt hat es sich als günstig erwiesen, wenn ein- und demselben Zwischenraum das Fluid über mehr als eine Düse, z.B. über zwei, drei, vier oder mehr Düsen zugeführt wird. Für einen homogenen Eintrag des Fluids in das Produkt ist es günstig, wenn die Düsen in Umfangsrichtung gleichmäßig über den Zwischenraum verteilt angeordnet sind, d.h. wenn diese in Umfangsrichtung gleiche Abstände zueinander aufweisen. Es ist in der Regel ebenfalls günstig, wenn das Fluid, das dem Zwischenraum zugeführt wird, beim Austritt an jeder Düse mit demselben Druck austritt.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Zerkleinerungsmaschine mindestens ein steuerbares Ventil zur kontrollierten Zuführung des Fluids in den Zwischenraum. Im einfachsten Fall weist das Ventil einen geöffneten und einen geschlossenen Schaltzustand auf, um die Fluid(Flüssiggas)-Zufuhr freizugeben oder zu blockieren. Für das Schalten des Ventils weist die Zerkleinerungsmaschine eine Steuerungseinrichtung z.B. in Form eines Steuerungscomputers auf, die auch die Steuerung von anderen Funktionen der Zerkleinerungsmaschine übernimmt. Das Fluid wird an dem steuerbaren Ventil mit Hilfe einer Fluidzuführung üblicherweise mit einem vorgegebenen, konstanten oder geregelten Druck bereitgestellt. Bei der Zuführung von Kohlendioxid als Flüssiggas ist problematisch, dass eine Druckunterschreitung zu einer Schneebildung (Trockeneis) führt und den Zuführungskanal verstopft. Zu diesem Zweck wird vorteilhafter Weise einer jeweiligen Düse das Fluid mit Hilfe eines eigenen, der Düse zugeordneten steuerbaren Ventils über jeweils einen Zuführungskanal zugeführt. Das steuerbare Ventil ist dabei möglichst nahe an der jeweiligen Düse angeordnet, um den Strömungskanal zwischen steuerbarem Ventil und Düse möglichst kurz zu halten, so dass der Druckverlust im Bereich zwischen Ventil und Düse möglichst gering ist. Gleichermaßen ist der Zuführungskanal, der innerhalb des Gehäuses verläuft, möglichst kurz zu halten, um den Strömungsdruckverlust zu minimieren. Der Querschnitt des Zuführungskanals ist üblicherweise größer als der Austrittsquerschnitt der Austrittsöffnung der Düse.

Es ist alternativ auch möglich, dass die Zuführung des Fluids zu allen Düsen, die einem Zwischenraum zugeordnet sind, über ein gemeinsames steuerbares Ventil erfolgt, oder dass die Zuführung des Fluids zu allen Düsen der Zerkleinerungsmaschine über ein einziges steuerbares Ventil erfolgt. In diesem Fall ist es erforderlich, dafür zu sorgen, dass der Druck an jeder Düse hoch genug ist, um die Bildung von Trockeneis und damit eine Verstopfung der Strömungskanäle und Düsen durch Trockeneis sicher zu verhindern.

Bei anderen technischen Anwendungen, bei denen flüssiges Kohlendioxid gesprüht wird (z.B. Tunnelfroster, Schrankfroster, etc) ist es auch gängige Praxis, die Strömungskanäle für die Zuführung des Fluids vor Einschalten der Flüssiggaszufuhr mit gasförmigem Fluid unter Druck zu setzen und direkt nach Abschalten der Flüssiggaszufuhr mit ebenfalls gasförmigem Fluid zu spülen, um das Leitungssystem von allen Flüssiggasresten zu entleeren. Bei dem gasförmigen Fluid kann es sich um das gleiche Medium, wie das Flüssiggas handeln. Dies könnte hier ebenfalls zur Anwendung kommen.

Die Dimensionierung, das heißt, die Berechnung des Austrittsquerschnittes der Düsen ist in Abhängigkeit von der Gesamtzahl der Düsen, der Antriebsleistung der Maschine, dem Produktdurchsatz, der Verhältnisse der Flüssiggaszufuhr, der notwendigen Kühlleistung und der gewünschten Produkttemperatur am Ende des Zerkleinerungsprozesses vorzunehmen. Wie weiter oben beschrieben wurde, hat sich die Verwendung eines Ventils pro Düse als vorteilhaft erwiesen. Es ist günstig, mit der Zuführung des Fluids, insbesondere eines Flüssiggases, erst zu beginnen, wenn das Produkt in dem Zwischenraum vorhanden ist. Das Vorhandensein des Produkts in dem Zwischenraum kann beispielsweise anhand der Lastaufnahme eines Motors der Antriebswelle detektiert werden. Die Lastaufnahme des Motors kann überwacht werden, um die Produktzuführung zu regulieren, einen Trockenlauf der Schneidköpfe auf den Lochplatten zu vermeiden und um Störungen bei der Zerkleinerung des Produkts zu erkennen.

Die Zuführung des Fluids zu dem Produkt während der Zerkleinerung muss nicht notwendigerweise kontinuierlich erfolgen. Beispielsweise kann die Zuführung des Fluids in Abhängigkeit von der Temperatur des Produkts innerhalb der Schneideinrichtung gesteuert werden. Zur Messung der Temperatur des Produkts können geeignete Sensoren beispielsweise in Produktflussrichtung vor bzw. hinter der Schneideinrichtung angeordnet sein. Für den Fall, dass eine ausreichende Temperierung bzw. Kühlung des Endprodukts nach der Zerkleinerung festgestellt wird, kann beispielsweise die Zuführung des Flüssiggases zeitweise gestoppt, reduziert oder nur an einzelnen Düsen aus einer Vielzahl von Düsen unterbrochen werden. Bei einer geeigneten Auslegung der Fluidzuführung ist es ggf. auch möglich, die Menge des pro Zeiteinheit dem Zwischenraum zugeführten Fluids über ein einstellbares Ventil bzw. über eine geeignete Drosselung zu steuern bzw. einzustellen.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist mindestens ein Schneidsatz eine stationäre Lochplatte auf, die mit einem rotierenden Schneidkopf zur Zerkleinerung des Produkts zusammenwirkt. Es ist möglich, dass alle Schneidsätze der Zerkleinerungsmaschine eine stationäre Lochplatte und einen rotierenden Schneidkopf aufweisen, dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Der bzw. die Schneidsätze der Zerkleinerungsmaschine können auch auf andere Weise ausgebildet sein, beispielsweise kann der Schneidsatz eine stationäre Lochplatte aufweisen, die mit einer rotierenden Lochplatte zur Zerkleinerung des Produkts zusammenwirkt, oder es kann ein Schneidsatz verwendet werden, der auf dem Rotor-Stator-Prinzip basiert. Der Rotor eines solchen Schneidsatzes ist typischer Weise radial innen liegend angeordnet und von dem radial außen liegenden ringförmigen Stator umgeben. Der Rotor weist Messerklingen auf, die mit Schnittspalten des Stators zur Zerkleinerung des Produkts in der Art eines Scherenschnitts Zusammenwirken. Die Verwendung eines Schneidsatzes, der einen rotierenden Schneidkopf aufweist, hat sich für die vorliegende Anwendung jedoch als günstig erwiesen, da dieser an der Rückseite eines jeweiligen Schneidmessers bzw. Messerflügels einen Unterdrück erzeugt, der die Mitnahme des Fluids begünstigt, wie dies weiter oben beschrieben wurde. Die Verwendung eines Schneidsatzes mit einer stationären Lochplatte hat sich als günstig erwiesen, weil über die Bohrungen der Lochplatte eine Feinstverteilung des Fluids erreicht werden kann. Auf diese Weise kann ein optimaler Wärmeübergang erzielt werden.

Bei einer Weiterbildung ist ein Abstand zwischen dem Schneidkopf und der stationären Lochplatte in Längsrichtung bzw. entlang der Längsachse der Antriebswelle einstellbar. Für die Einstellung des Abstands können die stationäre Lochplatte und/oder der Schneidkopf in axialer Richtung verschoben werden. Die Verschiebung der stationären Lochplatte in axialer Richtung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Stellkörper, an dem die stationäre(n) Lochplatten(n) des bzw. der Schneidsätze in Anlage gebracht sind, in axialer Richtung innerhalb eines Gehäuses verschoben wird, während die Welle mit dem Schneidkopf in axialer Richtung ortsfest bleibt. Der Stellkörper kann beispielsweise als Hülse ausgebildet sein, die mit einem Außengewinde in einem entsprechenden Innengewinde des Gehäuses verdrehbar gelagert ist. Es ist auch möglich, zur Einstellung des Abstandes die Antriebswelle entlang ihrer Längsachse zu verschieben. In diesem Fall ist die Antriebswelle in Längsrichtung verschiebbar gelagert. Die axiale Verschiebung der Welle kann auch während der Drehbewegung der Welle erfolgen. Die Distanz, über welche der axiale Abstand variiert werden kann, liegt in der Regel bei wenigen Millimetern. Durch die Verkleinerung des Abstands können beispielsweise die Schneidklingen des Schneidkopfs mit der stationären Lochplatte in Anlage gebracht werden, um diese erforderlichenfalls nachzuschärfen.

Es versteht sich, dass die Zerkleinerungsmaschine weitere Bauteile aufweist, die nicht weiter oben beschrieben sind. Beispielsweise ist in Förderrichtung des Produkts nach den Schneidsätzen typischerweise ein an der Antriebswelle gelagerter und von dieser angetriebener Auswerfer angebracht. Der Auswerfer dient dazu, das Produkt zentrifugal zu beschleunigen, bevor dieses durch einen Auslauf bzw. ein Auslaufgehäuse aus der Zerkleinerungsmaschine befördert wird. Die Förderung des Produkts kann durch ein Ansaugen von der Auslaufseite her unterstützt werden.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem beim Zerkleinern des Produkts mindestens einem Zwischenraum in dem Gehäuse, der zwischen zwei entlang der Längsachse der Antriebswelle benachbarten Schneidsätzen gebildet ist, ein Fluid, insbesondere ein Flüssiggas, zugeführt wird. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann durch die Zuführung eines Gases oder einer Flüssigkeit direkt in das in dem Zwischenraum befindliche Produkt beispielsweise eine Temperierung oder eine Inertisierung des Produkts stattfinden. Es versteht sich, dass das Fluid dem Produkt auch zu einem anderen Zweck zugeführt werden kann, beispielsweise um die Farbgebung, Konsistenz, rheologische Eigenschaften oder Aussehen des Produkts zu beeinflussen.

Für den Fall, dass mit Hilfe des Fluids eine Kühlung des Produkts erfolgen soll, wird dem Zwischenraum bevorzugt ein Flüssiggas, beispielsweise CO2 oder N2, zur Kühlung zugeführt. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann in diesem Fall eine Kühlung des Produkts unmittelbar benachbart zu den Schneidsätzen erfolgen, an denen bei der Zerkleinerung Wärme in das Produkt eingetragen wird. Es ist günstig, vor der Zuführung von Flüssiggas die als Kühlkanäle dienenden Zuführungskanäle zunächst mit einem gasförmigen Medium zu spülen, um diese von Produktresten, hauptsächlich von Wasser, zu befreien, da insbesondere Wasser beim Kontakt mit dem Flüssiggas schlagartig gefrieren und den jeweiligen Zuführungskanal verstopfen kann. Bei dem gasförmigen Medium und bei dem Flüssiggas kann es sich um ein- und dasselbe Gas handeln, das mit einem jeweils unterschiedlichen Druck über zwei unterschiedliche Anschlüsse aus einem Gasreservoir, z.B. einer Druckgasflasche, entnommen wird.

Bei einer Variante des Verfahrens wird dem Zwischenraum das Fluid nur zugeführt, wenn das Vorhandensein des Produkts in der Schneideinrichtung detektiert wird. Die Detektion des Vorhandenseins des Produkts in der Schneideinrichtung kann beispielweise anhand der Leistungsaufnahme des Motors der Antriebswelle erfolgen: Nimmt diese zu bzw. übersteigt diese einen vorgegebenen Grenzwert, ist davon auszugehen, dass das Produkt von der Schneideinrichtung zerkleinert wird. Wie weiter oben beschrieben wurde, ist es nicht zwingend erforderlich, dass während der gesamten Zeitdauer, in der das Produkt in der Schneideinrichtung zerkleinert wird, dem Produkt ein Fluid zugeführt wird.

Bei einer weiteren Variante wird zumindest ein Teil des dem Zwischenraum zugeführten Fluids in mindestens einem in Produktförderrichtung stromabwärts liegenden Zwischenraum der Schneideinrichtung und/oder nach dem Austritt aus der Zerkleinerungsmaschine vom Produkt separiert. Das zu zerkleinernde Produkt durchläuft typischerweise gemeinsam mit dem in den mindestens einen Zwischenraum zugeführten Fluid die Schneideinrichtung, d.h. das Produkt und das Fluid werden gemeinsam in die gleiche Richtung (Produktförderrichtung) weitertransportiert. Das (gasförmige) Fluid kann nach dem Austritt aus der Zerkleinerungsmaschine vom zerkleinerten Produkt separiert werden, beispielsweise indem das gasförmige Fluid einer Entgasungs- bzw. Absauganlage (Entgaser bzw. Deaerator) zugeführt wird, die einen Auffangbehälter zum Entmischen des zerkleinerten Produkts und des gasförmigen Fluids aufweist. Alternativ ist es ggf. auch möglich, zumindest einen Teil des gasförmigen Fluids, das einem Zwischenraum der Schneideinrichtung zugeführt wird, in (mindestens) einem stromabwärts liegenden Zwischenraum der Schneideinrichtung vom Produkt zu separieren.

Bei einer weiteren Variante wird eine Temperatur des zerkleinerten Produkts nach dem Austritt aus der Schneideinrichtung durch Einstellen einer Zuführmenge des dem mindestens einen Zwischenraum zugeführten Fluids geregelt. Bei dieser Variante weist die Zerkleinerungsmaschine mindestens einen Temperatursensor bzw. einen Temperaturfühler auf, der beispielsweise in einem Auslaufgehäuse oder in einem Auslaufrohr der Zerkleinerungsmaschine angeordnet sein kann, um die Temperatur des zerkleinerten Produkts zu messen. Die Steuerungseinrichtung der Zerkleinerungsmaschine ist in diesem Fall ausgebildet, die Zuführmenge des dem mindestens einen Zwischenraum zugeführten Fluids einzustellen, um die gemessene Ist-Temperatur des zerkleinerten Produkts auf eine Soll-Temperatur zu regeln.

Die Einstellung der dem zu zerkleinernden Produkt zugeführten Fluidmenge kann diskontinuierlich über ein komplettes Zu- bzw. Abschalten einzelner oder einer Serie von Düsen erfolgen, es ist aber auch eine kontinuierliche Einstellung über eines oder mehrere der steuerbaren (Stell-)Ventile möglich.

Bei einer weiteren Variante wird das dem mindestens einen Zwischenraum zugeführte Flüssiggas zur Vermeidung von Gasblasen gegenüber seinem Phasengleichgewichtsdruck unterkühlt bereitgestellt. Eine Unterkühlung des Flüssiggases bewirkt, das sich das Flüssiggas nicht wie sonst üblich, im Siedezustand befindet, sondern kälter als Siedetemperatur ist. Hiermit wird verhindert, dass sich während der Fluidströmung zu den Düsen gasförmiges Fluid bildet. Durch eine solche konditionierte Bereitstellung des Fluids bzw. Flüssiggases kann die Genauigkeit bei der Einstellung der Produkttemperatur erhöht werden. Auch kann auf diese Weise ggf. eine Schneebildung verhindert werden, welche dazu führt, dass der Zuführungskanal verstopft.

Bei dem Produkt, das bei der Zerkleinerung gekühlt werden sollte, kann es sich beispielsweise um Knochen handeln, die zur Herstellung von Gelatine für Tiernahrung oder zur Herstellung von Collagen für die Kosmetik bzw. Pharmazie zerkleinert werden. Bei dem Produkt kann es sich auch um Schwarten oder dergleichen handeln, deren Temperatur in der Regel ca. 30°C nicht überschreiten sollte, um deren Farbe, deren Geschmack sowie deren Viskosität nicht negativ zu beeinflussen (Vermeidung der Koagulation von Proteinen). Bei dem Produkt kann es sich auch um ein anderes Lebensmittelprodukt, beispielsweise um Brühwurst, etc. handeln. Wesentlich ist bei allen Lebensmittelprodukten, dass bei der Zerkleinerung die Haltbarkeit für die nachfolgende Lagerung und der Geschmack nicht beeinträchtigt werden. Durch die Zugabe eines Flüssiggases, bei dem es sich insbesondere auch um eine Mischung aus mehreren Flüssiggasen handeln kann, kann das Produkt während der Zerkleinerung gekühlt oder falls notwendig geheizt werden, so dass diese Anforderung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsmaschine erfüllt werden kann.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zerkleinerungsmaschine in einem Längsschnitt entlang einer Antriebswelle,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Zerkleinerungsmaschine von Fig. 1 in einem Querschnitt, der durch einem Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Schneidsätzen verläuft, sowie

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Details der Zerkleinerungsmaschine von Fig. 1 in einem Längsschnitt entlang der Antriebswelle.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine Zerkleinerungsmaschine 1 , die ein Einlaufgehäuse 2 zum Zuführen eines zu zerkleinernden Produkts, beispielsweise von Fleisch (Brät), Rohstoffen pflanzlichen oder tierischen Ursprungs (Fisch, Gemüse), Knochen, Brühwurst, Schwarten, ... aufweist. An das Einlaufgehäuse 2 schließt sich in Förderrichtung des Produkts stromabwärts ein Gehäuse 3 an, in dem eine Schneideinrichtung 4 untergebracht ist, die auf einer von einem Motor 5a angetriebenen, horizontal gelagerten Welle 5 (Antriebswelle) montiert ist. Die Schneideinrichtung 4 dient zur (Feinst-)Zerkleinerung des Produkts. In Förderrichtung stromabwärts von der Schneideinrichtung 4 ist ein Auslaufgehäuse 6 angebracht, um das zerkleinerte Produkt abzuführen. Anders als dies in Fig. 1 dargestellt ist, kann der Motor 5a auch am eintrittsseitigen Ende der Antriebswelle 5 bzw. am Einlaufgehäuse 2 angebracht werden.

Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, sind ausgehend vom dem Einlaufgehäuse 2 entlang einer Längsachse L der Antriebswelle 5 der Reihe nach ein erster, zweiter und dritter Schneidsatz 7a, 7b, 7c angeordnet. Die drei Schneidsätze 7a, 7b, 7c weisen im gezeigten Beispiel jeweils einen Schneid- bzw. Messerkopf 8a, 8b, 8c auf, der mit jeweils einer in dem Gehäuse 3 befestigten stationären Lochplatte 9a, 9b, 9c zum Zerkleinern des Produkts zusammenwirkt. Der erste, zweite und dritte Schneidkopf 8a, 8b, 8c sind drehfest über einen Formschluss, im gezeigten Beispiel mit Hilfe von an der Antriebswelle 5 angebrachten Nuten, an der Antriebswelle 5 gelagert und werden von dieser angetrieben. Ein jeweiliger Schneidkopf 8a, 8b, 8c übt auf das Produkt eine Zentrifugalkraft aus, so dass insbesondere angesammelte Fremdkörper in radialer Richtung nach außen getragen werden, wo diese über ein Ausscheideventil ausgeschleust werden können.

Die Schneideinrichtung 4 wird komplettiert durch einen Auswerfer 10, der an der Antriebswelle 5 montiert wird. Der Auswerfer 10 dient dazu, das zerkleinerte Produkt zentrifugal zu beschleunigen, bevor dieses über das Auslaufgehäuse 6 aus der Zerkleinerungsmaschine 1 entfernt wird.

Bei der in Fig. 1 und in Fig. 2 gezeigten Zerkleinerungsmaschine 1 ist in dem Gehäuse 3 zwischen dem ersten und dem zweiten Schneidsatz 7a, 7b ein erster Zwischenraum 11a und zwischen dem zweiten und dem dritten Schneidsatz 7b, 7c ein zweiter Zwischenraum 11 b gebildet. Bei dem in Fig. 1 und in Fig. 2 gezeigten Beispiel, bei dem die Schneidsätze 7a-c jeweils aus einer stationären Lochplatte 9a-c und einem rotierenden Schneidkopf 8a-c bestehen, erstreckt sich der erste bzw. zweite Zwischenraum 11a, 11 b entlang der Längsachse L der Antriebswelle 5 (X- Achse eines XYZ-Koordinatensystems) jeweils zwischen den beiden einander zugewandten Seiten der stationären Lochplatten 9a, 9b bzw. 9b, 9c. Der zweite bzw. der dritte Schneidkopf 8b, 8c ragen hierbei in den jeweiligen Zwischenraum 11a, 11 b hinein.

Die Zerkleinerungsmaschine 1 ist ausgebildet, sowohl dem ersten Zwischenraum 11 a als auch dem zweiten Zwischenraum 11 b ein Fluid zuzuführen. Zu diesem Zweck sind in dem Gehäuse 3 fünf Zuführungskanäle 12a-e für das Fluid gebildet, die sich von einer radial äußeren Seite des Gehäuses 3 bis in den jeweiligen Zwischenraum 11a, 11b erstrecken, wie dies in Fig. 2 für den zweiten Zwischenraum 11 b dargestellt ist. Ein jeweiliger Zuführungskanal 12a-e weist einen in radialer Richtung auf die Längsachse L der Antriebswelle 5 zulaufenden Abschnitt in Form einer radialen Bohrung auf, an den sich in Bezug auf die Längsachse L der Antriebswelle 5 ein in tangentialer Richtung verlaufender, ebenfalls als Bohrung ausgebildeter Abschnitt anschließt, der eine Düse 13a-e zum im Wesentlichen tangentialen Austritt des Fluids in den Zwischenraum 11 b bildet. Wie anhand von Fig. 2 ebenfalls erkennbar ist, ist eine jeweilige Düse 13a-e ausgebildet bzw. ausgerichtet, das Fluid in den Zwischenraum 11a in derselben Drehrichtung D wie die Antriebswelle 5 in den zweiten Zwischenraum 11 b austreten zu lassen (in der Darstellung von Fig. 2 in Drehrichtung des jeweiligen Schneidkopfs 8a-c).

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Düse 13a-e, welche den in tangentialer Richtung verlaufenden Abschnitt des Zuführungskanals 12a-e bildet, sowie ein radial innen liegender Teil des radial verlaufenden Abschnitts des Zuführungskanals 12a-e in einem Vorsprung 14a-e des Gehäuses 3 gebildet, der in den Zwischenraum 11 b in radialer Richtung hineinragt. Der Vorsprung 14a-e ist fingerartig ausgebildet und verjüngt sich in Richtung auf die Längsachse L der Antriebswelle 5.

Obgleich sich an einem jeweiligen Vorsprung 14a-e das Produkt teilweise staut, ist das Vorsehen der Vorsprünge 14a-e an dem Gehäuse 3 günstig, und zwar aus folgendem Grund: Das Fluid sollte dem Produkt möglichst an einem Ort zugeführt werden, an dem der Druck bzw. die Kraft des Fluids beim Austritt aus der jeweiligen Düse 13a-e größer ist als die Zentrifugalkraft, die von dem Schneidkopf 8c auf das Produkt ausgeübt wird. Da die Zentrifugalkraft mit zunehmendem Abstand von der Längsachse L der Antriebswelle 5 zunimmt, sollte die Zuführung des Fluids in der Nähe der Längsachse L der Antriebswelle 5 erfolgen.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel ist eine jeweilige Düse 13a-e, genauer gesagt deren Austrittsöffnung, in einem radialen Abstand R von der Längsachse L der Antriebswelle 5 angeordnet, der bei weniger als 80 % eines maximalen Radius RM des ersten bzw. des zweiten Zwischenraums 11a, 11 b in dem Gehäuse 3 liegt. Der Abstand R zwischen der Düse 13a-e und der Längsachse L der Antriebswelle kann auch bei weniger als 60% oder ggf. bei weniger als 40% des maximalen Radius RM des jeweiligen Zwischenraums 11a, 11 b liegen.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, ist die Düse 13a-e an einer der Drehrichtung D der Antriebswelle 5 abgewandten Seite 15a-e eines jeweiligen Vorsprungs 14a-e gebildet. In Bezug auf die Drehrichtung D des dritten Schneidkopfs 8c befindet sich die jeweilige Düse 13a-e bzw. deren Austrittsöffnung somit auf der Leeseite. Auf diese Weise kann beim Austritt des Fluids aus der Düse 13a-e ausgenutzt werden, dass an der Rückseite eines jeweiligen Schneidmessers des Schneidkopfs 8c ein gegenüber der Vorderseite des Schneidmessers reduzierter Druck erzeugt wird und das Fluid beim Austritt aus der Düse 13a-e mitgenommen wird.

Zur Zuführung des Fluids in den jeweiligen Zwischenraum 11 a, 11 b weist die beispielhaft dargestellte Zerkleinerungsmaschine 1 fünf Düsen 13a-e auf, die in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet bzw. in Umfangsrichtung in gleichen Abständen zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine homogene Zuführung des Fluids zu dem jeweiligen Zwischenraum 11a, 11 b erfolgen. Es versteht sich, dass auch mehr oder weniger als fünf Düsen 13a-e vorgesehen sein können, um dem Zwischenraum 11 a, 11 b das Fluid zuzuführen. Aufgrund der Tatsache, dass die Vorsprünge 14a-e, an denen die Düsen 13a-e gebildet sind, in radialer Richtung in den Zwischenraum 11 a, 11 b hineinragen.

Fig. 2 zeigt ein steuerbares Ventil 16, welches mit einer Steuerungseinrichtung 17 in signaltechnischer Verbindung steht, um die Zuführung des Fluids - abhängig vom Schaltzustand des Ventils 16 - zu dem zweiten Zwischenraum 11 b zu ermöglichen oder zu unterbinden. Das Fluid wird aus einem nicht bildlich dargestellten Fluid- Reservoir entnommen und über eine Zuführungsleitung dem steuerbaren Ventil 16 zugeführt. Bei einem Fluid in Form eines Flüssiggases, z.B. N2 oder CO2, das zur Kühlung des Produkts verwendet wird, kann es sich bei dem Reservoir beispielsweise um eine Druckgasflasche handeln. Das Fluid in Form des Flüssiggases wird in der Druckgasflasche idealerweise gegenüber seinem Phasengleichgewichtsdruck unterkühlt bereitgestellt. Auf diese Weise kann die Bildung von Gasblasen in dem Flüssiggas sowie ggf. die Schneebildung in der Zuführungsleitung vermieden werden.

Mit Hilfe des steuerbaren Ventils 16 wird bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel nur die Zuführung des Fluids zu der ersten Düse 13a gesteuert. Die Zuführung des Fluids zur zweiten bis fünften Düse 13b-e erfolgt über entsprechende (nicht bildlich dargestellte) steuerbare Ventile. Weitere nicht bildlich dargestellte steuerbare Ventile dienen zur Steuerung der Zuführung des Fluids zu den in Fig. 2 nicht dargestellten Düsen, die in den ersten Zwischenraum 11a münden. Es versteht sich, dass die Zuordnung der Düsen 13a-e zu dem bzw. den steuerbaren Ventilen 16 auch auf andere Weise erfolgen kann.

Es ist günstig, wenn die Zuführung des Fluids zu den jeweiligen Zwischenräumen 11a, 11 b erst aktiviert wird, wenn bereits eine ausreichende Menge des Produkts in den Zwischenräumen 11a, 11 b bzw. in der Schneideinrichtung 4 vorhanden ist. Das Vorhandensein des Produkts in der Schneideinrichtung 4 kann beispielsweise anhand der Leistungsaufnahme des Motors 5a der Antriebswelle 5 detektiert werden: Überschreitet die Leistungsaufnahme des Motors 5a einen vorgegebenen Schwellwert, ist davon auszugehen, dass eine ausreichende Menge an Produkt sich in dem Gehäuse 3 befindet und von der Schneideinrichtung 4 zerkleinert wird, so dass ein Rückströmen des Fluids in eine Beschickungsvorrichtung zur Beschickung der Zerkleinerungsmaschine 1 mit dem Produkt vermieden bzw. ausgeschlossen wird. Auch der Füllstand einer solchen Beschickungsvorrichtung kann mit Hilfe einer geeigneten Sensorik auf eine ausreichende Menge an Produkt überwacht werden. Für den Fall, dass davon auszugehen ist, dass eine ausreichende Menge an Produkt in dem Gehäuse 3 vorhanden ist, aktiviert die Steuerungseinrichtung 17 das Ventil 16, um dem Zwischenraum 11a, 11 b das Fluid zuzuführen.

Die Steuerungseinrichtung 17 dient im gezeigten Beispiel auch dazu, die Temperatur des zerkleinerten Produkts nach dem Austritt aus der Schneideinrichtung 4 zu regeln. Zu diesem Zweck weist die Zerkleinerungsmaschine 1 einen nicht bildlich dargestellten Temperatursensor auf, der im gezeigten Beispiel an geeigneter Stelle in dem Auslaufgehäuse 6 angeordnet ist. Die von dem Temperatursensor gemessene Ist-Temperatur des zerkleinerten Produkts wird der Steuerungseinrichtung 17 übermittelt. Die Steuerungseinrichtung 17 stellt die Zufuhrmenge des Fluids ein, das den beiden Zwischenräumen 11a, 11 b zugeführt wird, um die Temperatur des zerkleinerten Produkts auf eine Soll-Temperatur zu regeln. Zu diesem Zweck steuert die Steuerungseinrichtung 17 die steuerbaren Ventile 16 der Zerkleinerungsmaschine 1 an. Die Steuerungseinrichtung 17 kann zu diesem Zweck eine diskontinuierliche Einstellung der Zufuhrmenge des Fluids bewirken, indem die Steuerungseinrichtung 17 ein vollständiges Zu- oder Abschalten einzelner oder einer Mehrzahl von Ventilen 16 bewirkt. Die Steuerungseinrichtung 17 kann die Zufuhrmenge des Fluids aber auch kontinuierlich einstellen, indem diese auf eines oder mehrere steuerbare (Stell-)Ventile 16 einwirkt, die zur kontinuierlichen Einstellung der jeweiligen Zufuhrmenge ausgebildet sind. In beiden Fällen kann durch die Einstellung der Zufuhrmenge des Fluids die Temperatur des zerkleinerten Produkts auf die gewünschte Soll-Temperatur geregelt werden.

Es ist vorteilhaft, wenn der - beispielhaft für den ersten Schneidsatz 7a dargestellte - axiale Abstand A zwischen der Vorderseite der jeweiligen stationären Lochplatte 9a, 9b, 9c und dem mit dieser zur Zerkleinerung des Produkts zusammenwirkenden Schneidkopf 8a, 8b, 8c in gewissen Grenzen einstellbar ist, da auf diese Weise der Grad der Zerkleinerung des Produkts sowie die Durchsatzmenge und der Wärmeeintrag in das Produkt beeinflusst werden können. Auch kann es günstig sein, wenn der jeweilige Schneidkopf 8a, 8b, 8c, genauer gesagt dessen Messerklingen, mit der zugehörigen stationären Lochplatte 9a, 9b, 9c bei der Drehbewegung in Anlage gebracht werden können, um diese falls erforderlich nachzuschärfen. Zu den genannten Zwecken ist eine maximale Variation des Abstands A von wenigen Millimetern, in der Regel nur von einem oder von mehreren Zehnteln eines Millimeters, ausreichend.

Um den Abstand A zwischen dem jeweiligen Schneidkopf 8a, 8b, 8c und der zugehörigen Lochplatte 9a, 9b, 9c einstellen zu können, wird im gezeigten Beispiel die Antriebswelle 5 in axialer Richtung bzw. entlang ihrer Längsachse L verschoben. Die axiale Verschiebung der Welle 5 kann beispielsweise mittels eines Handrads oder mittels der Steuerungseinrichtung 17 auch während des Betriebs der Zerkleinerungsmaschine 1 erfolgen, um den gewünschten Abstand A zwischen der jeweiligen stationären Lochplatte 9a, 9b, 9c und dem zugehörigen Schneidkopf 8a, 8b, 8c einzustellen. Alternativ zur axialen Verschiebung der Welle 5 kann der Abstand A auch durch eine Verschiebung der Lochplatten 9a, 9b, 9c relativ zum Gehäuse 3 und zu einer in axialer Richtung stationären Antriebswelle erfolgen, wie dies beispielsweise in der DE 19960409 A1 beschrieben ist. Wie in Fig. 3 anhand der dritten Düse 13c zu erkennen ist, sind die Düsen 13a-e unter einem Winkel a zur YZ-Ebene ausgerichtet, die senkrecht zur Längsachse L der Antriebswelle 5 verläuft. Der Winkel a ist so gewählt, dass die Düsen 13a-e in Richtung auf den dritten Schneidkopf 8c geneigt sind. Der Winkel a kann beispielsweise zwischen 10° und 50° liegen.

Zur Zerkleinerung des Produkts können mehr oder weniger als drei Schneidsätze 7a, 7b, 7c in dem Gehäuse 3 angeordnet sein. Es versteht sich, dass das Gehäuse 3 in diesem Fall in axialer Richtung größer oder kleiner dimensioniert werden sollte, als dies in Fig. 1 der Fall ist.

Es ist auch möglich, die Schneideinrichtung 4 anders auszugestalten als die in Fig. 1 , Fig. 2 und Fig. 3 gezeigte Schneideinrichtung 4, die ausschließlich Schneidsätze 7a- c aufweist, bei denen eine stationäre Lochplatte 9a, 9b, 9c, mit einem jeweils zugehörigen rotierenden Schneidkopf 8a, 8b, 8c zusammenwirkt, um einen Scherenschnitt zu erzeugen. Beispielsweise kann die Schneideinrichtung 4 einen oder mehrere Schneidsätze aufweisen, bei denen eine stationäre Lochplatte mit einer rotierenden Lochplatte zum Zerkleinern des Produkts zusammenwirkt, wie dies in der EP 2 987 557 B1 beschrieben ist. Bei einem solchen Schneidsatz wird das Produkt eher zerschlagen und gequetscht als geschnitten und erscheint daher cremiger als dies bei einer Zerkleinerung mit Hilfe eines Schneidsatzes der Fall ist, bei dem ein Schneidkopf mit einer stationären Lochplatte zusammenwirkt, oder bei einem Schneidsatz, der einen Zentrifugalschneidring (Rotor-Stator-Prinzip) aufweist. Idealer Weise sind die unterschiedlichen Schneidsätze so dimensioniert, dass diese in ein- und dasselbe (Schneidsatz-)Gehäuse 3 passen.

Es versteht sich, dass dem jeweiligen Zwischenraum 11a, 11b nicht zwingend ein Fluid in Form eines Flüssiggases zur Kühlung des Produkts zugeführt werden muss. An Stelle eines Flüssiggases kann einem jeweiligen Zwischenraum 11a, 11b auch ein Gas zugeführt werden, das beispielsweise zur Inertisierung des Produkts dienen kann oder das die Förderwirkung der Schneideinrichtung 4 unterstützen kann, wenn das Produkt zum Verkleben bzw. zum Klumpen neigt, oder eine Flüssigkeit, um dem Produkt beispielsweise einen Farbstoff oder dergleichen zuzusetzen, oder Dampf, um das Produkt zu erwärmen. Grundsätzlich ist es möglich, dass das gasförmige Fluid im zerkleinerten Produkt verbleibt. Es ist aber auch möglich, das zerkleinere Produkt nach dem Austritt aus der Zerkleinerungsmaschine 1 von dem gasförmigen Fluid zu separieren. Beispielsweise können zu diesem Zweck das zerkleinerte Produkt und das gasförmige Fluid einem Auffangbehälter zur Entmischung zugeführt werden, aus dem das gasförmige Fluid abgesaugt wird.