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Einleitung
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Lebensmitteln
in Scheiben, Streifen oder Würfel,
mit einer durch einen Öffnungsquerschnitt
mit Schneidgut befüllbaren
Schneidkammer, einem Trenndeckel, mit der der Öffnungsquerschnitt verschließbar ist,
einer Schneideinrichtung und einer Vorschubeinrichtung, mit der
das Schneidgut in der Schneidkammer auf die Schneideinrichtung zu
verschiebbar ist.
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Derartige
Schneidmaschinen sind allgemein bekannt und brauchen, z.B. als Vollautomaten
betrieben, lediglich mit Schneidgut beschickt zu werden, da die
für das
eigentliche Schneiden nötigen
Parameter wie Vorschub oder Messerdrehzahl schon voreingestellt
werden können.
Zum Beispiel offenbaren die
GB
1271 975 und die
DE
197 06 231 C1 derartige Schneidmaschinen. Bei diesen rutscht
das Schneidgut, zumeist allein durch die Schwerkraft verursacht, aus
einem trichterförmig
ausgebildeten Vorratsbehälter
durch einen Öffnungsquerschnitt
in die Schneidkammer, um danach durch eine als Auspressstempel ausgebildete
Vorschubeinrichtung dem eigentlichen Schneideprozess zugeführt zu werden.
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Bei
der
DE 197 06 231
C1 ist zusätzlich
eine Seitenwand der Schneidkammer als Querpressstempel ausgebildet,
um hierdurch bereits eine Vorverdichtung des Schneidguts vor Beginn
der eigentlichen Vorschubbewegung erreichen zu können.
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Eine
weitere Schneidmaschine ist aus der
DE 32 13 175 C2 bekannt, wobei ein Trenndeckel fest
mit einem schwenkbar beweglichen Verdichtungsstempel verbunden ist.
Der Trenndeckel führt durch
die Verbindung mit dem Verdichtungsstempel eine Lateralbewegung
aus, bei der es ebenfalls zu einer Abscherung von über die
Schneidkammer hinausragendem Schneidgut kommen kann.
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Die
bekannten Schneidmaschinen sind weiterhin dadurch charakterisiert,
dass zwischen ihrer Befüllung
mit Schneidgut und dem Auspressen desselben gegen die Schneideinrichtung
ein Trenndeckel geschlossen werden muss, um ein seitliches Entweichen
des Schneidgutes nach oben beim Pressvorgang zu verhindern. Üblicherweise
werden die Trenndeckel zudem mit einer scharten Kante zum Abscheren überstehenden
Schneidgutes versehen, die mit einer Gegenschneide an der gegen-überliegenden
Seitenwand zusammenwirkt.
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Allgemein
bekannt sind des Weiteren Trenndeckel ohne Schneidkante, die manuell
durch einen Spalt in einer Seitenwand der Schneidkammer hindurchführbar sind.
Der Spalt weist eine etwas größere Breite
auf, als es der Dicke des Trenndeckels entspricht, so dass sich
beim Manipulieren am hinteren Ende des Trenndeckels ein weiterer
Freiheitsgrad im Sinne einer Schwenkbewegung des Trenndeckels ergibt.
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Als
das wichtigste Kriterium zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit
einer Schneidmaschine gilt ihre Schneidqualität bei möglichst geringen Produktions-
und Betriebskosten. Darunter ist vor allem eine optimale Ausnutzung
unregelmäßig geformter
Lebensmittel (Würste,
Käselaibe,
etc.) hinsichtlich ihrer Endprodukte (Käsescheiben, Wurstwürfel, etc.)
zu verstehen. Das Endprodukt sollte dabei eine hohe Geometriegenauigkeit
und eine ebenmäßige glatte Oberfläche ohne überstehende
Ränder
besitzen.
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Zur
Optimierung der Schneidqualität
ist es üblich,
das Schneidgut vorzupressen, um dadurch in der Schneidkammer einen
definierten, gleichbleibenden Druck zu erzeugen und hierdurch das
Schneidergebnis auf konstant hohem Niveau zu halten. Der Druck wird
bei bekannten Schneidmaschinen dadurch erzeugt, dass, wie oben erwähnt, die
Schneidkammer nach Befüllung
zuerst mit dem Trenndeckel verschlossen wird und dann der Pressstempel
das Schneidgut zusammendrückt
und es dabei – ohne dass
die Schneideinrichtung bereits in Aktion ist – gegen die letztgenannte schiebt.
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Jedoch
ergeben sich durch Verwendung der bekannten Vorpresstechnik bei
einigen Arten von Schneidgut, wie etwa runden Würsten, bei der Erzeugung der
Endprodukte, wie Wurstscheiben, einige Nachteile. Durch Variation
der Würste
in ihrem Durchmesser können
diese zu einem Teil über
die Schneidkammer hinausragen und dadurch beim Schließen des
Trenndeckels von diesem mit dessen scharfer Kante abgeschnitten
werden. Dieser Effekt ist in diesem Fall sehr unerwünscht, da
dann die anschließend
von der Schneideinrichtung geschnittenen Scheiben nicht mehr kreisförmig sind.
Grundsätzlich
ist es jedoch anzustreben, den Füllgrad
der Schneidkam mer zu maximieren, da die Schneidmaschinen dann mit
höherer
Effizienz und einem besseren Verhältnis von Maschinengröße, d.h.
Investitionskosten, zu Schneidleistung arbeiten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schneiden
von Lebensmitteln so weiterzuentwickeln, dass bei Befüllung ihrer Schneidkammer
mit Schneidgut über
ein die Schneidkammer abschließendes
Niveau hinaus das Schneidgut nicht während des Schließvorgangs
von dem Trenndeckel abgeschnitten wird und dieser trotzdem auf dem
die Schneidkammer abschließenden
Niveau geschlossen werden kann.
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Ausgehend
von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art, wird diese
Aufgabe dadurch gelöst,
dass der Trenndeckel während
des Schließvorgangs
entlang einer definierten Bahnkurve führbar ist und dabei zumindest
zeitweise eine Bewegung mit einer Komponente senkrecht zu der Ebene des Öffnungsquerschnitts
ausführt.
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Durch
die Führung
des Trenndeckels entlang einer definierten Bahnkurve, die dabei
von ihm ausgeführte
zusätzliche
Bewegungskomponente in senkrechter Richtung zum Öffnungsquerschnitt wird das überstehende
Schneidgut in die Schneidkammer gepresst, statt wie bei bekannten
Vorrichtungen durch eine Bewegung ausschließlich innerhalb des Öffnungsquerschnitts
abgeschnitten zu werden. Dadurch kann das Lebensmittel in einer
im vorangegangenen Produktionsprozess gegebenen oder natürlich gewachsenen
Form unter Ausnutzung der dem Lebensmittel innewohnende Elastizität durch
die Vorrichtung auf eine gewünschte,
definierbare Weise geschnitten werden, ohne die Form des Lebensmittels schon
vor dem eigentlichen Schneidprozess durch ein ungenaues Abtrennen
unbestimmter Teile zu verändern.
Die Elastizität
bewirkt nach dem Abtrennen z.B. einer Wurstscheibe, dass diese wieder
die z.B. Kreisform der ursprünglichen
Wurst annimmt. Im Gegensatz zu Maschinen mit manuell frei verschwenkbarem
Trenndeckel erfolgt die Bewegung nun definiert, so dass auf die
genaue Art der Bewegung bei der Betätigung kein besonderes Augen merk
mehr gelegt werden muss. Hierin ist der Schlüssel auch für eine automatische Betätigung des
Trenndeckel mittels eines elektrischen oder hydraulischen Antriebs zu
sehen.
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Das
Maß der
Pressbarkeit in zum Öffnungsquerschnitt
senkrechter Richtung ist dabei der alleinige Parameter für die mögliche Überschreitung
des die Schneidkammer abschließenden
Niveaus. Beispielsweise können
bestimmte empfindliche Lebensmittel nicht in dem Maße gepresst
werden wie Lebensmittel, die eine homogenere Beschaffenheit besitzen,
wie Würste
aus Fleisch oder Käse.
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Ein
Vorteil der Erfindung ist zudem, dass durch die Pressbarkeit in
senkrechter Richtung mittels des Trenndeckels und durch die Pressbarkeit
in Vorschubrichtung mittels des Auspressstempels, die Notwendigkeit
eines Querpressstempels in Form einer verschiebbaren Wand der Schneidkammer
in vielen Fällen
nicht mehr gegeben ist, wodurch sich Kostenvorteile ergeben.
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Es
ist dabei besonders günstig,
wenn der Trenndeckel durch einen Spalt in einer Seitenwand der Schneidkammer
hindurchführbar
ist, wobei die Breite des Spaltes die Dicke des Trenndeckels nur
so weit übersteigt,
wie dies zur Realisierung einer Schiefstellung des Trenndeckels
gegenüber
dem Öffnungsquerschnitt
notwendig ist. Durch diese vorteilhafte Konstruktion werden zusätzliche
Führungselemente
eingespart. Zudem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch äußerst kompakt
ausgeführt werden,
was besonders für
die Verwendung derartiger Vorrichtung in Fleischereigeschäften und ähnlichen
relativ kleinräumigen
Betrieben von Vorteil ist.
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Die
Erfindung weiter ausgestaltend ist vorgesehen, dass ein bei der Überführung des
Trenndeckels von seiner Öffnungsstellung
in seine Schließstellung
hinteres Ende des Trenndeckels mit einem Kulissenstein verbunden
ist, der in einer Kulissenbahn geführt ist. Neben der einfachen
Hindurchführung
durch die Seitenwand der Schneidkammer bildet die Führung des
Trenndeckels mittels Kulissenbahn und Kulissenstein eine weitere
kompakte und äußerst variable
Möglichkeit
und gewährleistet mittels
des zweiten Führungspunktes
eine exakte und vor allem leichtgängige Bewegung des Trenndeckels.
Die Freiheit bei der Festlegung der Bahnkurve des sich bewegenden
Trenndeckels ist hierbei außerdem
sehr groß.
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Schließlich wird
noch vorgeschlagen, dass die Kulissenbahn trogförmig ist und dadurch ein bei der Überführung des
Trenndeckels von seiner Öffnungsstellung
in seine Schließstellung
vorderes Ende des Trenndeckels ausgehend von dessen Schließstellung
zunächst
eine vom Öffnungsquerschnitt
weg gerichtete und später
eine auf den Öffnungsquerschnitt
zu gerichtete und jeweils zur Ebene des Öffnungsquerschnitts senkrechte
Bewegungskomponente besitzt. Durch die Trogförmigkeit der Kulissenbahn wird
erreicht, dass sich das vordere Ende des Trenndeckels beim Schließvorgang
anhebt und dadurch über
das in der Schneidkammer befindliche und möglicherweise über deren Öffnungsquerschnitt
vorstehende Schneidgut hinweggeführt
wird, um sich danach wieder auf das vorherige Niveau abzusenken
und dadurch eine Vorpressung des Schneidgutes in der Schneidkammer
zu ermöglichen;
wobei eine Beschädigung
des Schneidguts nicht zu befürchten
ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung,
die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt
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1 eine
vordere Seitenansicht einer Vorrichtung in einer Zwischenstellung
eines Trenndeckels,
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2 einen
Schnitt entlang der Linie II – II durch
die Vorrichtung gemäß 1,
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3 die
Vorrichtung wie in 1 in einer Schließstellung
ihres Trenndeckels,
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4 einen
Schnitt entlang der Linie IV – IV durch
die Vorrichtung gemäß 3,
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5 die
Vorrichtung wie in 1 in einer Öffnungsstellung ihres Trenndeckels
und
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6 einen
Schnitt entlang der Linie VI – VI durch
die Vorrichtung gemäß 5.
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Die
in 1 und 2 gezeigte Vorrichtung 1 weist
eine Schneidkammer 2 mit einem diese nach oben begrenzenden
rechteckigen Öffnungsquerschnitt 3 auf,
der die Schneidkammer 2 von einem darüber liegenden trichterförmigen Vorratsraum 4 trennt.
Zur Vorrichtung 1 gehört
außerdem
eine Schneideeinrichtung sowie eine Vorschubeinrichtung, die hier
allerdings nicht gezeigt sind. Die beiden zuvor genannten Einrichtungen
befinden sich ausgehend von 1 z.B. einmal
links der linken Seitenwand 5 und einmal rechts der rechten
Seitenwand 5'. Durch
einen Trenndeckel 6 kann die Schneidkammer 2 nach
oben hin und insbesondere der Öffnungsquerschnitt 3 vollständig in
einer Schließstellung 7,
die in 3 und 4 dargestellt ist, geschlossen
werden, wohingegen in der Öffnungsstellung 8,
die in 5 und 6 gezeigt wird, der Trenndeckel 6 vollständig zurückgezogen
und dadurch der Öffnungsquerschnitt 3 der
Schneidkammer 2 frei ist.
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Von
der Öffnungsstellung 8 ausgehend,
wird der Trenndeckel 6 dadurch über den Öffnungsquerschnitt 3 geschoben,
dass eine sich in dieser Stellung oben befindliche Griffstange 9,
die an zwei Kniehebeln 9', 9'' befestigt ist, hinuntergedrückt wird.
Die beiden Kniehebel 9', 9'', die drehbar an zwei Gelenkzapfen 10, 10' an den beiden äußeren Seitenwänden 5, 5' befestigt sind,
geben die auf sie ausgeübte
Kraft auf zwei Koppelstangen 11, 11' weiter, die wiederum über zwei
Gelenkzapfen 12, 12' mit
den Kniehebeln 9', 9'' verbunden sind. An den Koppelstangen 11, 11' sind gegenüber den
Gelenkzapfen 12, 12' weitere Gelenkzapfen 13, 13' angebracht,
die an jeweils einem Kulissenstein 14, 14' und beidseitig
an einem bei der Überführung des
Trenndeckels 6 von seiner Öffnungsstellung 8 in
seine Schließstellung 7 hinteren
Ende 15 des Trenndeckels 6 befestigt sind. Die Kulissensteine 14, 14' laufen beim Schließvorgang geführt in zwei
seitlich der Vorrichtung 1 angebrachten Kulissenbahnen 16, 16', wie in 2 gezeigt wird.
Der Trenndeckel 6 durchläuft während des Schließvorgangs
einen in einer Seitenwand 17 der Schneidkammer 2 befindlichen
Spalt 18, wobei dessen Breite die Dicke des Trenndeckels 6 nur
so weit übersteigt,
wie dies zur Realisierung einer Schiefstellung des Trenndeckels 6 gegenüber dem Öffnungsquerschnitt 3 beim
Schließvorgang
notwendig ist.
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Bei
der Überführung von
seiner Öffnungsstellung 8 in
seine Schließstellung 7 nimmt
der Trenndeckel 6 die in 1 und 2 gezeigte
Zwischenstellung ein, um schließlich
in der endgültigen Schließstellung 7 auf
einer Ebene mit dem Öffnungsquerschnitt 3 zu
liegen zu kommen, wobei ein bei Überführung des
Trenndeckels 6 von seiner Öffnungsstellung 8 in
seine Schließstellung 7 vorderes Ende 19 des
Trenndeckels 6 eine scharfe Kante aufweist, welche mit
einer scharfen Gegenkante 20 unterhalb einer Aussparung 21 an
der der Seitenwand 17 gegenüberliegenden Seitenwand 22 schneidend zusammenwirkt.
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Für das Schneiden
von Schneidgut, wie zum Beispiel Wurst, wird diese von oben durch
den Öffnungsquerschnitt 3 der
Schneidkammer 2 in diese hinein geschoben. Der Trenndeckel 2 wird
durch Herunterziehen der Griffstange 9 geschlossen und
führt dabei
mit seinem vorderen Ende 19 ein Kurvenbewegung aus, wobei
die Kurve nach unten geöffnet
ist. Die Form der Kurve wird zum einen durch die Form der beiden übereinstimmenden
Kulissenbahnen 16, 16' bestimmt sowie zum anderen von
der Entfernung der Kulissensteine 14, 14' von dem Spalt 18 in
der Seitenwand 17 der Schneidkammer 2. Durch den langen
Hebelarm der Vorrichtung 1, welcher vor allem durch die
beiden Kniehebel 9, 9' erzeugt wird, lässt sich
die Wurst durch den Trenndeckel 6 bei einem überstehenden
Querschnittsanteil von ca. 10 % leicht bis zur Ebene des Öffnungsquerschnitts 3 zusammenpressen.
Dabei kann eine zuvor runde Wurst – eine hinreichende Elastizität vorausgesetzt – eine nahezu
quadratische Querschnittsform annehmen. Bei geschlossenem Trenndeckel 6 wird
anschließend die
Wurst von der Vorschubeinrichtung gegen die Schneideinrichtung gepresst.
Erst dann wird die Schneideinrichtung in Betrieb genommen und die Wurst
bei weite rem Vorschub geschnitten. Das Endprodukt fällt anschließend in
Form maßgerechter Wurstscheiben
aus der Vorrichtung hinaus, da die Materialeigenschaften eine elastische
Rückformung zu
der ursprünglichen
Kreisform bewirken.
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Schneidkammer
- 3
- Öffnungsquerschnitt
- 4
- Vorratsraum
- 5,
5'
- Seitenwand
- 6
- Trenndeckel
- 7
- Schließstellung
- 8
- Öffnungsstellung
- 9
- Griffstange
- 9', 9''
- Kniehebel
- 10,
10'
- Gelenkzapfen
- 11,
11'
- Koppelstange
- 12,
12'
- Gelenkzapfen
- 13,
13'
- Gelenkzapfen
- 14,
14'
- Kulissenstein
- 15
- hinteres
Ende
- 16,
16'
- Kulissenbahn
- 17
- Seitenwand
- 18
- Spalt
- 19
- vorderes
Ende
- 20
- Gegenkante
- 21
- Aussparung
- 22
- Seitenwand