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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere einen
Slicer, bei dem ein Lebensmittelriegel in Richtung eines Messers
transportiert wird und das Messer von seinem einen Ende Lebensmittelscheiben
abschneidet und sein anderes Ende mit einem Greifer in Eingriff
steht. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Aufschneiden von Lebensmitteln.
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Die
gattungsgemäßen Vorrichtungen
sind aus dem Stand der Technik bekannt. Mit ihnen können Lebensmittelriegel,
beispielsweise Käse-, Wurst-,
oder Schinkenriegel in Lebensmittelscheiben aufgeschnitten und portioniert
werden. Beim Aufschneiden wird der Lebensmittelriegel in Richtung
eines Schneidmessers transportiert, das Lebensmittelscheiben von
seinem einen Ende abtrennt. An seinem anderen Ende wird der Lebensmittelriegel
von einem Greifer gehalten, der das Produkt kontinuierlich oder
diskontinuierlich in Richtung des Schneidmessers transportiert.
Viele Lebensmittelriegel haben eine sich über den Produktverlauf verändernde Kontur.
Speziell im Endbereich, dort, wo die Produkte durch den Greifer
gehalten werden, verjüngt
sich die Kontur der Lebensmittelriegel sehr oft. Dies hängt hauptsächlich mit
den Herstellverfahren der Lebensmittelriegel zusammen. Beispielsweise
haben runde Kaliber am Ende oft ein rund zulaufendes Ende. Käse sind
ebenfalls am Ende oft rund gestaltet. Bei diesen sich insbesondere
im Endbereich verjüngenden
Produkten gestaltet sich das Aufschneiden des Endabschnittes schwierig,
weil dieser dann nicht mehr auf einer Auflage aufliegt, sondern
lediglich von dem Greifer gehalten wird. Dies führt dazu, dass sich das Endstück im Greifer
lockert und Schwankungen in der Scheibendicke bzw. keilförmige Scheiben
entstehen. Diese Scheiben müssen
verworfen werden.
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Es
war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
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Gelöst wird
die Aufgabe mit einer Vorrichtung, insbesondere einem Slicer, bei
der ein Lebensmittelriegel, in Richtung eines Messers transportiert wird
und das Messer von seinem einen Ende Lebensmittelscheiben abschneidet,
wobei das andere Ende mit einem Greifer in Eingriff steht, der eine
Fläche
aufweist, die kraft- und/oder formschlüssig mit dem einen Ende des
Lebensmittelriegels zusammenwirkt.
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Es
war für
den Fachmann überaus
erstaunlich und nicht zu erwarten, dass es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gelingt, einen Lebensmittelriegel nahezu bis zum Schluss in sehr
gleichmäßige Lebensmittelscheiben
aufzuschneiden, so dass die Menge an minderwertigen oder nicht mehr zu
vermarktenden Produkten sehr stark reduziert wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist einfach und kostengünstig
herzustellen und zu betreiben.
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Erfindungsgemäß weist
der Greifer eine Fläche
auf, die Kraft und/oder formschlüssig
mit dem Ende des Lebensmittelriegels, das durch den Greifer gehalten
wird, zusammenwirkt. Der Lebensmittelriegel stützt sich zum einen an dieser
Fläche
ab, zum anderen wird die Bewegungsfreiheit des Lebensmittelriegels
im Bereich des Greifers eingeschränkt.
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Vorzugsweise
ist die Fläche
dreidimensional gestaltet oder gestaltbar. Weiterhin bevorzugt ist
die Fläche
der Kontur des Endes des Lebensmittelriegels, das mit dem Greifer
zusammenwirkt, angepasst oder anpassbar. In einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
ist die Fläche
so gestaltet, dass der Greifer gegen Ende des Schneidvorganges alle
an dem Lebensmittelriegel auftretenden Kräfte vollständig aufnimmt, ganz besonders
bevorzugt ohne dass sich die Verbindung zwischen Greifer und Lebensmittelriegel
lockert und/oder dass der Lebensmittelriegel anfängt zu schwingen. Die Größe und die
Form der Fläche,
die benötigt
wird, um den Lebensmittelriegel möglichst weitgehend aufschneiden
zu können,
ist insbesondere von der Konsistenz und der Größe des Querschnittes des Lebensmittelriegels
abhängig.
Je größer der
Querschnitt des Produktes, desto größer muss die Fläche sein,
mit der das Ende des Lebensmittelriegels an dem Greifer anliegt.
Bei Lebensmittelriegeln mit einer besonders weichen Konsistenz ist die
Anlagefläche
vorzugsweise vergleichsweise groß, während bei vergleichsweise harten
Produkten in der Regel eine vergleichsweise kleine Anlagefläche ausreichend
ist.
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Vorzugsweise
weist der Greifer Haltemittel auf, mit denen das Lebensmittel festgehalten
wird. Derartige Haltemittel sind aus dem Stand der Technik bekannt
und können
beispielsweise als Krallen oder Nadeln ausgeführt werden. Ein weiteres dem
Fachmann bekanntes Haltemittel ist Unterdruck. Vorzugsweise weist
der Greifer der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mehrere Haltemittel einer Gattung und/oder eine Kombination von
mehreren Haltemitteln auf.
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Ganz
besonders bevorzugt verbessern die Haltemittel den Kraft- und/oder
Formfluss zwischen der Anlagefläche
des Greifers und dem jeweiligen Ende des Lebensmittelriegels. Dies
wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Haltemittel den Lebensmittelriegel
in Richtung der Anlagefläche
ziehen.
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Vorzugsweise
sind die Haltemittel und die Anlagefläche so gestaltet, dass der
Teil des Lebensmittelriegels, der nicht aufgeschnitten werden kann und
somit nicht als sogenanntes Gutprodukt verwendet werden kann, möglichst
klein ist. Vorzugsweise ist insbesondere die Anlagefläche des
Greifers so gestaltet, dass sie nicht weiter in den Lebensmittelriegel hineinragt
als die Haltemittel.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besteht die Fläche, an der der Lebensmittelriegel
anliegt, aus mehreren Segmenten. Diese Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung hat insbesondere den Vorteil, dass die Fläche sehr
gut an die Kontur des jeweiligen Endes des Lebensmittelriegels anpassbar
ist. Ganz besonders bevorzugt sind die Segmente zumindest in einer Richtung
beweglich gelagert. Weiterhin ganz besonders bevorzugt sind die
Segmente als sogenannte Klemmsegmente ausgebildet, die über jeweils
einen oder einen gemeinsamen Antrieb verfügen, mit dem die Segmente gegen
den Endbereich des Lebensmittelriegels vorspannbar sind.
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Weiterhin
bevorzugt weist der Greifer der erfindungsgemäßen Vorrichtung einen Ausstosser
auf, mit dem der Endbereich des Lebensmittelriegels, der aufgrund
der Haltemittel und/oder der Anlagefläche nicht aufschneidbar ist,
aus dem Greifer ausgestoßen
wird.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zum Aufschneiden von Lebensmitteln, bei dem ein Lebensmittelriegel
in Richtung eines Messers transportiert wird und das Messer von
seinem einen Ende Lebensmittelscheiben abschneidet, wobei das andere
Ende mit einem Greifer in Eingriff steht und der Greifer Haltemittel aufweist
und die Haltemittel das Ende des Lebensmittelriegels in Richtung
einer Fläche
des Greifers bewegt, vorzugsweise zieht.
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Es
war für
den Fachmann überaus
erstaunlich und nicht zu erwarten, dass es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
gelingt, einen Lebensmittelriegel nahezu bis zum Schluss in sehr
gleichmäßige Lebensmittelscheiben
aufzuschneiden, so dass die Menge an minderwertigen oder nicht mehr
zu vermarktenden Produkten sehr stark reduziert wurde. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist einfach und kostengünstig
herzustellen und zu betreiben.
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Vorzugsweise
wird zwischen dem einen Ende des Lebensmittelriegels und der Anlagefläche ein
Form- und/oder Kraftschluss erzeugt.
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Weiterhin
bevorzugt halten die Haltemittel das eine Ende des Lebensmittelriegels
in Eingriff mit der Anlagefläche
des Greifers.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird das nicht aufgeschnittene Ende nach dem Aufschneiden ausgestoßen, bevor
ein neuer Lebensmittelriegel von dem Greifer ergriffen und in Richtung des
Schneidmessers transportiert wird.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand der 1 bis 7 erläutert. Diese
Erläuterungen
sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken
nicht ein. Die Erläuterungen gelten
für das
erfindungsgemäße Verfahren,
für die erfindungsgemäße Vorrichtung
und das erfindungsgemäße Verfahren
gleichermaßen.
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1 zeigt
eine Aufschneidevorrichtung gemäß dem Stand
der Technik.
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2 zeigt
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit Krallen.
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3 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit Krallen.
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4 zeigt
eine dritte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit Krallen.
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5 zeigt
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einer segmentierten Anlagefläche.
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6 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
segmentierten Anlagefläche
gemäß 5.
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7 zeigt
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit Unterdruck als Haltemittel.
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Die
folgenden Darstellungen sind jeweils eine Ansicht von oben auf den
Greifer bzw. den Legensmittelriegel.
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1 zeigt
eine Vorrichtung gemäß dem Stand
der Technik. Der Lebensmittelriegel 1 wird von einem Greifer 3 entlang
der Kraftrichtung F1 in Richtung des Schneidmessers 2 transportiert.
Da dies in der Regel auf einer schiefen Ebene von normalerweise
30 bis 60° erfolgt,
muss der Greifer eine Haltekraft F1 aufbringen, um zu verhindern,
dass der Lebensmittelriegel unter Einwirkung der Schwerkraft bzw. Hangabtriebskraft
aus den Zangen 6 fällt
und unkontrolliert in das Messer 2 rutscht. Das Messer 2 wirkt mit
einer Schneidleiste 9 zusammen, die beispielsweise Teil
eines Mundstückes
sein kann und spannt dabei die Schneidebene 8 auf, in der
die Lebensmittelscheiben von dem Lebensmittelriegel 1 abgetrennt werden.
Mit der Ausnahme des Aufschnitts des Endbereichs 4 des
Lebensmittelriegels 1 liegt der Lebensmittelriegel an der
Anlagefläche 13 der
Schneidleiste 9 an. Beim Aufschneiden des Lebensmittelriegels 1 wirkt
auf diesen eine Schneidkraft F2 ein, die zum größten Teil in Richtung der Schneidebene 8 wirkt
und wird durch die Schneidleiste 9 aufgenommen. Hat das
Produkt allerdings ein sich verjüngendes
Ende, liegt das Produkt ab dem mit b gekennzeichneten Bereich nicht
mehr auf der Anlagefläche 13 der
Schneidleiste 9 auf. Dadurch muss nun der Greifer insbesondere
die Krallen 6, die Schneidkräfte zusätzlich aufnehmen. Dies führt bei
Aufschneidevorrichtungen gemäß dem Stand
der Technik dazu, dass sich der Eingriff der Krallen 6 in
dem Lebensmittelriegel 1 lockert und es zu ungleichmäßigen Scheibenstärken und/oder
zu keilförmig
abgeschnittenen Scheiben kommt, die in dieser Form an den Endverbraucher
nicht mehr verkauft werden können
und somit Produkte minderer Qualität oder sogar Ausschuss darstellen.
Die normale, minimale Endstücklage,
die in dem vorliegenden Fall mit a bezeichnet ist, und die die konstruktiv
bedingte Eindringtiefe der Krallen darstellt, vergrößert sich
dadurch auf einen Wert a + b, der die Gutausbeute des aufzuschneidenden
Lebensmittelriegels erheblich verschlechtert.
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2 zeigt
eine erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die ein Messer 2 aufweist, das mit einer Schneidleiste 9 zusammenwirkt,
und in der Schneidebene 8 Lebensmittelscheiben von einem
Lebensmittelriegel 1 abtrennt. Der Lebensmittelriegel 1 wird
an seinem der Schneidebene 8 gegenüberliegenden Ende 4 von
einem Greifer 3 gehalten, der den Lebensmittelriegel kontinuierlich oder
diskontinuierlich in Richtung der Schneidebene transportiert. Erfindungsgemäß weist
der Greifer 3 eine Fläche 5 auf,
die form- und/oder kraftschlüssig mit
dem Ende 4 des Lebensmittelriegels 1 zusammenwirkt.
In dem vorliegenden Fall ist die Anlagefläche 5 so gestaltet,
dass sie der Kontur des Endes 4 des Lebensmittelriegels 1 im
Wesentlichen nachgebildet ist. Die Anlagefläche 5 ist in dem vorliegenden Fall
als Segment einer Kugelschale ausgebildet. Des weiteren weist der
Greifer 4 paarweise angeordnete Krallen 6 auf,
die in das Ende 4 des Lebensmittelriegels 1 hineingetrieben
werden und den Lebensmittelriegel 1 dabei in Richtung des
Greifers 3 ziehen und dadurch den Form- und/oder Kraftschluss
zwischen dem Greifer und dem Lebensmittelriegel 1 noch
erhöhen.
Der Fachmann erkennt, dass die Anlagefläche in dem vorliegenden Fall
zweistückig,
durch die Elemente 5 und 5', ausgebildet ist. Diese Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass die Größe der Anlagefläche an den
jeweiligen Anwendungsfall anpassbar ist. Bei dem vorliegenden Beispiel
ist der Lebensmittelriegel 1 ein vergleichsweise weiches
Produkt, bei dem eine relativ große Anlagefläche 5, 5' benötigt wird.
Für den
Fall, dass ein vergleichsweise hartes Produkt aufgeschnitten wird,
kann der Teil des Greifers, der die Anlagefläche 5' aufweist, gegebenenfalls weggelassen
werden, so dass sich der Anteil des Lebensmittelriegels 1,
der konstruktionsbedingt nicht aufschneidbar ist, noch einmal reduziert.
Des weiteren erkennt der Fachmann, dass die Anlageflächen 5 und/oder 5' sowohl die
Haltekräfte,
insbesondere jedoch auch die Schneidkräfte sehr gut aufnehmen können, so
dass sich die Verbindung zwischen dem Greifer 3 und dem Lebensmittelriegel 1 beim
Aufschneiden des Endbereichs 4 nicht lockert. Der Greifer 3 der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
weist zusätzlich
einen Ausstosser 7 auf, mit dem der Anteil des Lebensmittelriegels 1,
der konstruktionsbedingt nicht aufgeschnitten werden kann, aus dem
Greifer 3 ausstossbar ist.
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3 zeigt
im Wesentlichen die Vorrichtung gemäß 2, wobei
in dem vorliegenden Fall die Krallen 6 kreisförmig angeordnet
sind.
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4 zeigt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei dem die Krallen 6 in der
Papierebene hintereinander angeordnet sind. Die Krallen 6 sind
demnach rechts und links vom Produkt angeordnet. Diese Ausführungsform
eignet sich insbesondere zum Aufschneiden von Käse. Des weiteren ist in dieser
Darstellung die Bewegung der Greifer von einer Stellung 6', in der sie
nicht mit dem Lebensmittelriegel 1 in Eingriff stehen,
in eine Stellung 6, in der sie den Lebensmittelriegel 1 in
Richtung der Anlagefläche 5 ziehen,
dargestellt.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, bei der die Anlagefläche 5 aus vier Segmenten 5.1–5.4 besteht.
Diese Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat insbesondere den Vorteil, dass die
Anlageflächen 5.1–5.4 besonders
gut an die Kontur des Endstücks 4 des
Lebensmittelriegels 1 anpassbar sind, wodurch sich ein besonders
guter Form- und/oder Kraftschluss zwischen dem Greifer 3 und
dem Lebensmittelriegel 1 ergibt. Zwischen den Segmenten
sind jeweils paarweise Krallen 6 angeordnet, die in den
Lebensmittelriegel hineingetrieben werden und dabei diesen in Richtung
der Anlagefläche 5.1 bis 5.4 ziehen.
Der Fachmann erkennt, dass die Form und Größe der jeweiligen Segmente
beliebig ist und vorzugsweise der Kontur des Endbereichs 4 des
Lebensmittelriegels 1 angepasst werden. Des weiteren erkennt
der Fachmann, dass die Segemente beweglich gelagert sein könnnen, um
sich besser an die Kontur des Lebensmittelriegels anzupassen.
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6 zeigt
im Wesentlichen die Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß 5,
wobei die Vorrichtung in dem vorliegenden Fall keine Krallen 6 aufweist.
Die Segmente 5.1 bis 5.4 sind mit Nadeln 11 ausgestattet
und als sogenannte Klemmsegmente ausgeführt, d.h. dass sie jeweils
um einen Drehpunkt gelagert sind und jeweils einen oder einen gemeinsamen
Antrieb aufweisen, mit dem sie reversibel von der gestrichelt dargestellten
Stellung in die Stellung, in der sie sich form und/oder kraftschlüssig mit
dem Ende 4 des Lebensmittelriegels 1 in Eingriff
befinden, verdrehen lassen. Durch die Verdrehung wird der Lebensmittelriegel 1 zwischen
den Segmenten 5.1 bis 5.4 eingeklemmt, wodurch
sich ein besonders guter Kraft und/oder Formschluss ergibt.
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7 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In dem vorliegenden Fall ist das Haltemittel 6 ein Vakuum,
das durch die Vakuumkanäle 12 aufgebaut
wird und das das Ende 4 des Lebensmittelriegels 1 gegen
die Anlagefläche 5 zieht,
so dass dort eine form- und/oder kraftschlüssige Bindung entsteht. Zusätzlich weist diese
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
einen Schneidring 15 auf, der insbesondere bewirkt, dass
der Unterdruck möglichst
vollständig auf
den Lebensmittelriegel 1 wirkt und somit den Kraft- und/oder Formschluss
zwischen der Anlagefläche 5 des
Greifers 3 und dem Lebensmittelriegel 1 verbessern.
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- 1
- Lebensmittelriegel
- 2
- Messer
- 3
- Greifer
- 4
- Ende
des Lebensmittelriegels 1
- 5
- Anlagefläche
- 5.1–5.4
- Segmente
der Anlageflächen
- 6
- Haltemittel,
Krallen, Nadeln, Unterdruck
- 7
- Ausstosser
- 8
- Schneidebene
- 9
- Schneidleiste
- 10
- gestrichelte
Linie
- 11
- Nadeln
- 12
- Unterdruckkanäle
- 13
- Auflagefläche der
Schneidleiste 9 für
den Lebensmittelriegel 1
- 14
- Drehlager
für die
Klemmsegmente 5.1 bis 5.4
- 15
- Schneidring