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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbringen
von Schnitten in Teiglinge oder andere Lebensmittel gemäß dem Oberbegriff der
unabhängigen
Ansprüche.
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Aus
der
DE 38 33 116 A1 geht
eine Vorrichtung zum Einschneiden von Teigstücken an ihrer Oberfläche hervor,
die auf einem horizontalen Förderband
Teigstücke
einer Schneidvorrichtung zuführt.
Die Teigstücke
sind vorzugsweise in mehreren nebeneinander liegenden Reihen auf
dem Transportband aufgelegt. Die Schneidvorrichtung umfasst mehrere
Messer, die über
die Breite des Förderbandes
verteilt und von diesem beabstandet angeordnet sind. Diese fest
positionierten Schneidmesser rotieren um eine horizontale Achse.
Hierfür
ist ein Antrieb vorgesehen, wobei durch ein Getriebe die Schneidmesser
miteinander gekoppelt sind.
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Zur
Einstellung der Schnitttiefe sind die Messer in der Höhe relativ
zum Förderband
einstellbar. Zur Durchführung
eines Schnittes wird das Förderband
intermittierend angetrieben. Sobald die Teigstücke oder Teiglinge unterhalb
der Schneidmesser positioniert sind, wird das Förderband angehalten, und die
Schneidmesser werden auf das Förderband
zubewegt. Nachdem die Einschnitte vollständig in der Oberfläche der
Teigstücke
angebracht worden sind, werden die Schneidmesser wieder angehoben
und das Förderband
in Bewegung gesetzt.
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Diese
Schneidvorrichtung weist den Nachteil auf, dass die Positionierung
der Teigstücke
an die Messerposition exakt angepasst sein muss, um die Schnitte
exakt in die Teigstücke
setzen zu können. Darüber hinaus
weist diese Einschneidvorrichtung den Nachteil auf, dass eine starre
Anordnung gegeben ist und die einmal eingestellten und ausgerichteten
Schneidmesser ausschließlich
an der vorfixierten Position einen Schnitt in die Teigstücke einbringen können. Darüber hinaus
ist durch die intermittierende Transportbandbewegung der Durchsatz
solcher Teigstücke
sehr gering und der apparative Aufbau zum Antreiben der Schneidmesser
sehr aufwändig.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Einbringen von Schnitten in Teiglinge oder
andere Lebensmittel vorzuschlagen, welche eine exakte Positionierung
der Schnitte zum Teigling oder anderen Lebensmitteln ermöglicht und
zumindest die Form und Lage der Teiglinge oder anderen Lebensmitteln
berücksichtigt
und das Einbringen von verschiedenen Dekorschnitten ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verfahren gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 1 sowie einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs
12 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den weiteren, jeweils
abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
weist den Vorteil auf, dass in Abhängigkeit der Form eines Teiglinges
und dessen Position auf dem Transportband eine exakte Einbringung
von einem Dekorschnitt, der zumin dest aus einem einzelnen Schnitt
besteht, ermöglicht
wird. Dazu wird über
eine Sensoreinrichtung, die vor der Schneidvorrichtung positioniert
ist, zumindest die Form des Teiglinges und die Position auf dem
Transportband erfasst. Aus der Ermittlung der Form des Teiglinges
kann ein Flächenmittelpunkt von
einer Recheneinrichtung ermittelt werden, der zumindest vor dem
Einbringen eines ersten Schnittes zur Deckungsgleichheit mit einem
Schneidpunkt eines Schneidmessers gebracht wird. Gleichzeitig mit der
Erfassung der Form ist auch die Position des beziehungsweise der
Teiglinge auf dem Transportband bekannt, so dass die Schneidvorrichtung
entsprechend zum Teigling verfahrbar angesteuert wird, um den vorgesehenen
Schnitt oder die vorgesehenen Schnitte einzubringen. Der Flächenmittelpunkt
wird somit durch den Schneidkopf gefangen und behält diese
Position während
dem Einbringen des Dekorschnitts bei. Durch dieses Verfahren wird
somit ermöglicht,
dass selbst bei einer nicht exakten Ausrichtung von mehreren in
einer Reihe auf einem Transportband angeordneten Teiglingen eine
exakte Einbringung der Schnitte in jeden Teigling ermöglicht wird.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, dass der Schneidkopf zumindest ein Schneidmesser
in einer senkrecht zur Transportebene stehenden Drehachse aufnimmt
und der Flächenmittelpunkt
des Teiglinges zum Setzen eines ersten Schnittes deckungsgleich zur
Drehachse von einem Schneidmesser positioniert wird. Bevorzugt liegt
der Schneidpunkt des Schneidmessers in der Drehachse des Schneidkopfes.
Diese Positionierung weist den Vorteil auf, dass unabhängig einer
Winkelanordnung eines Schneidmessers eine exakte Ausgangspositionierung
vor dem Einbringen eines Schnittes zum Flächenschwerpunkt des Teiglinges
eingestellt wird. Darüber
hinaus kann eine einfache Ansteuerung des Schneidmessers beziehungsweise
des Schneidkopfes über
diese Drehachse als Referenzpunkt zum erfassten Flächenmittelpunkt
des Teiglings eingesetzt werden. Dadurch kann eine vektorielle Ansteuerung
zur Positionierung der Drehachse am Schneidkopf ausgehend von dem
erfassten Flächemittelpunkt
des Teiglings vorgesehen sein, die unabhängig von den benachbarten Teiglingen
ist.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen,
dass der oder die auf dem Transportband aufliegenden Teiglinge kontinuierlich
an der Schneidvorrichtung vorbeigeführt werden. Dadurch kann ein
hoher Durchsatz beziehungsweise eine hohe Produktionszahl erzielt werden.
Durch die flexible und verfahrbare Anordnung des Schneidmessers
durch den Schneidkopf kann der Schneidkopf zumindest abschnittsweise zum
Einbringen von zumindest einem Schnitt stillstehend zum Teigling
geführt
werden, bevor der benachbarte oder nächste Teigling mit einem oder
mehreren Schnitten versehen wird.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, dass der das zumindest eine Schneidmesser tragende
Schneidkopf der Schneidvorrichtung zur deckungsgleichen Positionierung
zum Flächenmittelpunkt
des oder der Teiglingen in X-Richtung
transversal zur Transportrichtung des Transportbandes entlang einer
Linearachse verfahrbar angesteuert wird. Dadurch wird ein schnelles
und exaktes Verfahren des Schneidkopfes ermöglicht, wobei zu jedem Zeitpunkt
die Position des Schneidkopfes in X-Richtung bekannt ist.
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Zusätzlich ist
bevorzugt vorgesehen, dass der Schneidkopf in Y-Richtung verfahrbar
angesteuert wird. Dadurch kann der Bewegungsraum des Schneidmessers
oder die Flexibilität
in der Ansteuerung des Schneidmessers erhöht werden.
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Sofern
die Sensoreinrichtung eine Lage des Teiglinges erfasst, welche abweichend
von einer vorgesehenen Bearbeitungslage liegt, wird bevorzugt die
Winkelstellung des Schneidmessers nachgesteuert. Dadurch kann die
Einbringung des gewünschten Dekorschnittes
auch bei Teiglingen exakt erfolgen, die versetzt und/oder leicht
verdreht zu den benachbarten Teiglingen beziehungsweise zu der vorgesehenen
Bearbeitungsanlage auf dem Transportband aufliegen.
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Durch
die Sensoreinrichtung wird bevorzugt die Kontur der Teiglinge erfasst.
Dadurch kann nicht nur die flächige
Erstreckung des Teiglinges und dessen Ausrichtung bei unrunden Teiglingen
erfasst werden, sondern auch die Höhe des Teiglinges erfasst werden.
In Abhängigkeit
der Höhe
des Teiglinges und der einzubringenden Schnitttiefe wird das Schneidmesser
in Z-Richtung verfahrbar angesteuert, wodurch eine einheitliche
Schnitttiefe ermöglicht
wird.
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Zur
Erhöhung
der Flexibilität
hinsichtlich der Ausbildung und Zuordnung der Schnitte ist bevorzugt vorgesehen,
dass die an einem Schneidkopf vorgesehenen Schneidmesser jeweils
getrennt in ihrer Winkelposition, insbesondere um die Z-Achse drehbar,
angesteuert werden. Durch diese Ansteuerung kann des Weiteren auch
die Ausrichtung der Schnitte in Abhängigkeit der Lage der Teiglinge
relativ zur Transportförderrichtung
angepasst werden.
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Des
Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das Schneidmesser an einer
separaten Schneidmesserachse verfahrbar von dem Schneidkopf aufgenommen
und angesteuert wird. Dadurch kann in Abhängigkeit der verwendeten Materialien und
des Rohzustandes der Teiglinge oder der anderen Lebensmittel die
Schnittgeschwindigkeit und die Länge
des Schnittes eingestellt werden. Gleichzeitig wird eine Reduzierung
der Bearbeitungszeit je Teigling und eine Erhöhung der Flexibilität für die Gestaltung
der Dekorschnitte erzielt. Die Ansteuerung des Schneidmessers kann
unabhängig
von dem deckungsgleichen Zusammenführen des Flächenmittelpunktes des Teiglings
zur Drehachse des Schneidmessers am Schneidkopf erfolgen.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, dass vor dem Einbringen eines Schnittes das Schneidmesser
entlang der Schneidmesserachse in eine Endlage verfahren wird. Ausgehend
von dieser Endlage wird bei der Deckungsgleichheit zwischen dem
Flächenmittelpunkt des
Teiglings und der Drehachse des Schneidmessers beziehungsweise der
Schneidmesserhalterung am Schneidkopf die Schnittbewegung gestartet.
Somit ist eine Entkoppelung zwischen der Gleichlaufbewegung des
Schneidkopfes zum Teigling und der Einbringung des Schnittes gegeben,
wodurch eine exakte Positionierung und ein sauberer Schnitt ermöglicht wird.
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Zum
Einbringen von zwei oder mehreren Schnitten in einen Teigling ist
bevorzugt vorgesehen, dass ein erstes und zumindest ein weiteres
Schneidmesser mit einer gegenläufigen
Schnittbewegungsrichtung ange steuert werden. Dadurch wird ermöglicht,
dass der Teigling während
dem Einbringen des Schnittes seine Position auf dem Transportband
beibehält.
Dies ist für
die nachfolgenden Arbeitsschritte, wie beispielsweise Backen, Abkühlen oder
Aufbringen von Dekormaterialien sowie einem anschließenden Verpacken,
von Bedeutung.
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Die
Geschwindigkeit des Transportbandes wird bevorzugt über einen
Impulsgeber zur Bestimmung der Verfahrgeschwindigkeit des Schneidkopfes beziehungsweise
des Schneidmessers erfasst, um zumindest kurzzeitig die Relativgeschwindigkeit
zwischen dem Teigling und dem Schneidmesser deckungsgleich zu halten
und eine Schnittgeschwindigkeit einzustellen, die bei einer Schneidbewegung
in Transportrichtung größer als
die Transportgeschwindigkeit ist.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Einbringen von Schnitten in Teiglingen oder anderen Lebensmitteln
gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 12 weist den Vorteil auf, dass eine hohe Flexibilität in der
Einbringung verschiedener Arten von Dekorschnitten gegeben ist als
auch eine exakte Einbringung der Schnitte an den gewünschten
beziehungsweise vorgegebenen Stellen in den Teiglingen unabhängig der
Position und Ausrichtung auf dem Transportband ermöglicht ist.
Die Vorrichtung umfasst zum Einbringen einzelner Schnitten eine
Sensoreinrichtung, die zumindest die Form der Teiglinge auf dem Transportband
erfasst, sowie eine Recheneinrichtung, welche die erfassten Werte
der Sensoreinrichtung erfasst und auswertet und die Position des Schneidmessers
oder Schneidkopfes zum Einbringen von zumindest einem ersten exakten
Schnitt in den Teigling ermöglicht.
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Dabei
kann vorgesehen sein, dass abhängig von
der Form der Teiglinge ein entsprechend zugeordneter Dekorschnitt,
der aus einem oder mehreren Schnitten bestehen kann, eingebracht
wird. Durch die Verfahrbarkeit des Schneidkopfes zur deckungsgleichen
Anordnung zum Flächenmittelpunkt
des Teiglinges selbst bei nicht exakt ausgerichteten Teiglingen
wird eine hohe Produktionssicherheit und eine gleichbleibende Optik
des Dekorschnittes auf den Teiglingen ermöglicht. Alternativ zum Dekor schnitt kann
auch eine Rille, Vertiefung oder ein Muster mit einem geeigneten
Werkzeug anstelle eines Schneidmessers eingeprägt werden.
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Der
Schneidkopf ist bevorzugt entlang einer Linearachse eines Handhabungssystems
in X-Richtung quer zur Transportrichtung verfahrbar. Eine solche
Linearachse, die bevorzugt als Portal oberhalb der Transportebene
verläuft,
ermöglicht
eine schnelle und einfache Ansteuerung einer Verfahrbewegung in X-Richtung.
Ebenso ist eine einfache Nachrüstung ermöglicht.
Diese Portalbauweise ist auch bevorzugt für die Sensoreinrichtung vorgesehen.
Solche Linearachsen weisen ebenfalls den Vorteil auf, dass zwei oder
mehrere Schneidköpfe
aufgenommen und innerhalb einzelner Sektionen der Linearachse oder
relativ zueinander verfahrbar sind.
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Die
zumindest eine Schneidmesserhalteeinrichtung der Schneidvorrichtung
ist entlang einer Y-Achse des Handhabungssystems verfahrbar vorgesehen.
Dadurch kann ein Gleichlauf des Schneidkopfes mit dem Teigling oder
anderen Lebensmitteln zum Transportband erzielt werden. Zusätzlich kann die
in X-Richtung ausgerichtete Linearachse ebenfalls verfahrbar zum
Transportband angeordnet sein.
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Zur
Erhöhung
der Flexibilität
für die
Einbringung der Schnitte ist das zumindest eine Schneidmesser um
zumindest eine Achse in Z-Richtung drehbar angeordnet. Dadurch kann
die Lage der Schnitte eingestellt werden. Gleichzeitig können verschiedene
Muster beziehungsweise Dekors, wie beispielsweise ein Kreuz- oder
Rautenschnitt, eine Zick-zack- oder
Rechtecklinie oder Wellenlinie als Schnitt eingebracht werden. Alternativ
oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass das Schneidmesser in der Schneidmesserhalteeinrichtung
um die horizontal ausgerichteten Schneidmesser drehbar ist, so dass
beispielsweise eine Schrägstellung
des Schneidmessers zum Teigling ermöglicht ist.
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Bevorzugt
sind mehrere Schneidmesserhalteeinrichtungen an einem Schneidkopf
vorgesehen, deren Drehachsen zum Schneidkopf in einer gemeinsamen
Achse über
vorzugsweise eine gemeinsame Halteplatte geführt sind, wobei diese gemeinsame Achse
vorzugsweise parallel zur X-Achse verlaufend ausgerichtet ist. Somit
können
die Verfahrstrecken der Schneidmesser innerhalb eines gleichen Bewegungsraumes
liegen und gleiche, jedoch zumeist versetzt angeordnete Schnittpositionen
einnehmen.
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Die
Schneidmesserhalteeinrichtungen sind jeweils separat um die in Z-Richtung
verlaufende Drehachse drehbar angesteuert. Dadurch kann die Winkelstellung
der Schneidmesser unabhängig
voneinander ausgewählt
werden. Eine Anpassung der Winkelstellung an die Ausrichtung der
Teiglinge ist ebenfalls ermöglicht.
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Die
Schneidmesserhalteeinrichtungen umfassen jeweils eine Antriebseinheit,
so dass jedes Schneidmesser der Schneidmesserhalteeinrichtung getrennt
von benachbarten Schneidmessern verfahrbar ansteuerbar ist. Somit
kann beispielsweise ein Schneidkopf, der drei Schneidmesser aufweist,
einen, zwei oder drei Schnitte wahlweise in den Teigling einbringen.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, dass das Schneidmesser mit einem pneumatischen Antrieb verfahrbar
angesteuert ist. Dadurch können
hohe Schnittgeschwindigkeiten erzielt werden, um saubere Schnitte
einzubringen. Alternativ können
elektrische, elektromagnetische oder auch hydraulische Antriebe
vorgesehen sein.
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Das
Schneidmesser ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
rotierend oder durchlaufend ausgebildet. Dadurch kann eine Anpassung
an das Material des Teiglinges oder anderer Lebensmittel für exakte
Schnitten ermöglicht
sein.
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Alternativ
ist vorgesehen, dass das Schneidmesser feststehend ausgebildet ist.
In Abhängigkeit der
Materialien kann diese Ausgestaltung von Vorteil sein. Das Schneidmesser
weist bevorzugt eine bogensegmentförmige, V- oder wannenförmige Klinge auf,
so dass unabhängig
von der Verfahrrichtung entlang der Schneidmesserachse ein Schnitt
ermöglicht ist.
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Bevorzugt
ist die Verfahrgeschwindigkeit und der Verfahrweg des Schneidmessers
entlang der Schneidmesserachse auf die Länge und Art des Schnittes angepasst.
Dadurch können
die Bearbeitungszeiten optimiert werden.
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Die
Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen
derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Beispiele näher
beschrieben und erläutert.
Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale
können
einzeln für
sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt
werden. Es zeigen:
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1 eine
schematische Prinzipdarstellung von oben auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Einbringen von Schnitten in Teiglingen oder anderen Lebensmitteln,
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2 eine
Seitenansicht der schematischen Prinzipdarstellung gemäß 1,
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3 eine
schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung
gemäß 1 und
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4 bis 6 schematische
Ansichten eines Schneidkopfes einer Schneidvorrichtung gemäß 1.
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In
den 1 und 2 ist schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung 11 zum
Einbringen von Schnitten in Teiglingen 12 oder anderen
Lebensmitteln dargestellt. Bei solchen Teiglingen 12 kann
es sich um Roh- oder Halbfertigprodukte, wie beispielsweise Brötchen, Brot,
Brezeln, Gebäck
oder dergleichen, handeln. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 11 wird
in den oder die Teiglinge 12 ein Dekorschnitt eingebracht,
der aus einem oder mehreren einzelnen Schnitten 16 bestehen
kann. Deren Ausrichtung, Anordnung und/oder Anzahl ist dem Grunde
nach beliebig, ebenso wie die Ausgestaltung von Mustern.
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Die
Vorrichtung 11 umfasst eine Schneidvorrichtung 18,
die entlang einer Linearachse 19 quer zu einem Transportband 21 verfahrbar
ist. Die Linearachse 19 überspannt vorzugsweise vollständig das Transportband 21.
Auf dem Transportband 21 liegen bevorzugt in einer Reihe 20 nebeneinander
mehrere Teiglinge 12 auf. Eine Reihe 20 aus Teiglingen 12 kann
aus gleichen oder unterschiedlichen Formen oder Konturen von Teiglingen 12 bestehen.
Die Schneidvorrichtung 18 weist einen Schneidkopf 22 auf,
der eine Linearachse 23 umfasst, die parallel zur Transportrichtung
ausgerichtet ist und als Y-Achse bezeichnet wird. Diese Linearachse 23 trägt eine Schneidmesserhalteeinrichtung 26.
Im Ausführungsbeispiel
gemäß 1 und 2 ist
nur eine Schneidmesserhalteeinrichtung 26 vorgesehen. Diese
ist um eine senkrecht zur Transportebene des Transportbands 21 verlaufende
Achse 36 drehbar aufgenommen. An der Schneidmesserhalteeinrichtung 26 ist
ein Schneidmesser 28 wiederum entlang einer Schneidmesserachse 29 verfahrbar
vorgesehen, die horizontal oder leicht geneigt zur Transportebene
ausgebildet ist.
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Der
Schneidkopf 22 umfasst des Weiteren eine Höhenverstellung 24,
durch welche die Schneidmesserhalteeinrichtung 26 in der
Höhe veränderbar ist.
Dadurch ist der Schneidkopf 22 in der Höhe zum Transportband 21 dem
Grunde nach einstellbar. Diese Z-Achse kann motorisch verfahrbar
ausgebildet sein. In einer einfachen Ausführungsform kann auch eine manuell
angetriebene Spindel zum Einsatz kommen. Dadurch kann auch die Schnitttiefe
eingestellt werden. Die Höhenverstellung 24 nimmt
bereits in einer bevorzugten Ausführungsform die Y-Achse auf, so
dass die Y-Achse höhenverfahrbar
gehalten ist. Alternativ kann die Höhenverstellung 24 auch
unterhalb der Y-Achse ausgebildet sein, so dass ausschließlich die
Schneidmesserhalteeinrichtung 26 auf und ab bewegbar ist.
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Vor
der Schneidvorrichtung 18 in Transportrichtung des Transportbandes 21 gesehen
ist eine Sensoreinrichtung 31 angeordnet, welche sich parallel
zur Linearachse 19 bevorzugt über die gesamte Transportbandbreite
erstreckt. Diese Sensoreinrichtung 31 ist beispielsweise
als Diodenleiste ausgebildet. Alternativ können ein- oder mehrere CCD-Kameras
oder weitere Erfassungseinrichtungen vorgesehen sein, um die auf
dem Transportband 21 aufliegenden Teiglinge 12,
die unter der Sensoreinrichtung 31 hindurchgeführt werden,
zu erfassen. Die Sensoreinrichtung 31 erfasst zumindest
die Position des Teiglings 12 auf dem Transportband 21,
die Form des Teiglings 12, welche aufgrund des Roh- oder
halbfertigen Zustandes zumeist von dem benachbarten Teigling 12 abweicht,
sowie bei nicht runden Teiglingen 12 die Ausrichtung. Bevorzugt
wird die gesamte Kontur des Teiglings 12 erfasst, damit
auch eine Anpassung der Schnitttiefe einstellbar ist.
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Die
durch die Sensoreinrichtung 31 erfassten Daten werden an
eine Recheneinrichtung 32 weitergeleitet, die ebenfalls
eine Steuereinrichtung umfasst. Durch die ermittelten und erfassten
Daten wird die Schneidvorrichtung 18, insbesondere das Schneidmesser 28,
zur Durchführung
eines nachfolgend näher
beschriebenen Schneidvorganges angesteuert. Die Recheneinrichtung 32 ist
des Weiteren mit einem Impulsgeber 34 verbunden, der die
Transportbandgeschwindigkeit erfasst.
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In 3 ist
eine Ausführungsform
dargestellt, bei der die Vorrichtung 11 zwei Schneidvorrichtungen 18 umfasst,
die an einer gemeinsamen Linearachse 19 angeordnet sind.
Die Bewegungsräume der
Schneidvorrichtungen 18 können in Sektionen aufgeteilt
oder abhängig
von deren Position quer zur Transportbandrichtung oberhalb der Teiglinge 12 verfahrbar
angesteuert werden. Deren Position wird über Impulsgeber, Inkrementalgeber
oder dergleichen erfasst, so dass eine exakte Positionierung zum Teigling 12 ermöglicht ist.
An einem Grundgestell des Transportbandes 21 oder separat
hierzu kann ein Vorratsbehälter 44 mit
einer Ausgabeeinheit vorgesehen sein, der ein pflanzliches Trenn-
und/oder Reinigungsmittel aufnimmt und bedarfsmäßig über Schlauchleitungen zum Schneidmesser 28 geführt wird.
Dadurch kann einerseits die Qualität des Schneidprozesses erhöht werden
und andererseits nach den einzelnen Arbeitsschritten eine Reinigung der
Schneidmesser automatisch durchgeführt werden.
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In
den 4 bis 6 ist eine alternative Ausführungsform
einer Schneidvorrichtung 18 zu der in den 1 und 2 dargestellten
Schneidvorrichtung 18 dargestellt. Diese Schneidvorrichtung 18 weist beispielsweise
drei Schneidmesserhalteeinrichtungen 26 auf, die entlang
einer Linearachse 23 gemeinsam verfahrbar angeordnet sind.
Jede Schneidmesserhalteeinrichtung 26 weist eine in Z-Richtung
ausgerichtete Drehachse 36 auf, wobei mehrere Drehachsen 36 bevorzugt
entlang einer Geraden ausgerichtet sind, die in X-Richtung ausgerichtet
ist. Die Schneidmesserhalteeinrichtungen 26 umfassen die
Schneidmesserachse 29, entlang der das Schneidmesser 28 verfahrbar
geführt
ist sowie parallel dazu ausgerichtet eine Antriebseinheit, durch
welche das Schneidmesser 28 verfahrbar angesteuert wird.
Bevorzugt ist ein pneumatischer Antrieb vorgesehen, um schnelle
Verfahrgeschwindigkeiten zu ermöglichen.
Am Ende der Verfahrstrecke sind Dämpfungselemente vorgesehen.
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Das
Schneidmesser 28 ist austauschbar an einem Führungsschlitten 37 angeordnet. Über eine Indexierung
kann eine lagerichtige Positionierung und schnelle Montage ermöglicht sein.
Alternativ zu einem feststehenden Schneidmesser 28 kann
ein rotierendes Schneidmesser vorgesehen sein, welches pneumatisch
oder elektrisch angetrieben ist. Ebenso kann ein durchlaufendes
Schneidmesser angeordnet werden, das beispielsweise als Bandsäge oder
dergleichen ausgebildet ist. Das feststehende oder rotierende Schneidmesser
kann einen Wellenschliff und gegebenenfalls eine Teflonbeschichtung
aufweisen. Deren Klingenform ist in Abhängigkeit der Schnitttiefe und
der zu erzeugenden Schnittbreite angepasst.
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An
dem Führungsschlitten 37 kann
bevorzugt eine Schneidmesserzustellachse 38 vorgesehen
sein, durch welche das Schneidmesser 28 relativ zur Schneidmesserhalteeinrichtung 26 auf
und ab bewegbar geführt
ist. Diese Schneidmesserzustellachse 38 ermöglicht,
dass eine Grundeinstellung in der Höhe des Schneidkopfes 22 genügt, um anschließend bei
jedem Schneidprozess das Schneidmesser 28 in Z-Richtung
zuzustellen, um die gewünschte
Schnitttiefe einzubringen. Dadurch sind die bewegten Massen sehr
gering. Alternativ kann für
die Einstellung der Höhe
in Z-Richtung zusätzlich
die Höhenverstellung 24 oder
nur die Höhenverstellung 24 vorgesehen
sein. Die Schneidmesserzustellachse 38 wird bevorzugt pneumatisch
angetrieben. Deren Endlage kann durch Kontakte oder kontaktlos abgefragt
werden ebenso wie die Endlagen des Führungsschlittens 37 auf
der Schneidmesserachse 29.
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Die
Schneidmesserhalteeinrichtung 26 ist bevorzugt unabhängig von
der benachbarten Schneidmesserhalteeinrichtung 26 drehbar
angesteuert. Über
eine Winkelmesseinrichtung wird die Ausrichtung beziehungsweise
Winkelstellung des Schneidmessers 24 überwacht und angesteuert.
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Die
Drehachse 36 der zentral am Schneidkopf 22 angeordneten
Schneidmesserhalteeinrichtung 26 entspricht im Allgemeinen
einem Schneidpunkt des Schneidmessers 28. Bevorzugt wird
diese Drehachse 36 als Ausrichtpunkt der Schneidvorrichtung 18 definiert,
um die Schneidvorrichtung 18 zumindest vor dem Einbringen
eines Schnittes deckungsgleich zum Flächenmittelpunkt 42 des
Teiglinges 12 zu positionieren. Die Länge der Schneidmesserachse 29,
auf welcher das Schneidmesser 28 verfahrbar angeordnet
wird, ist vorteilhafterweise in Bezug auf den Schneidpunkt beziehungsweise
die Drehachse 36 gesehen halbiert, so dass vor und hinter
dem Schneidpunkt gleich lange Verfahrstrecken ausgebildet sind.
Alternativ kann ein anderer Punkt oder eine andere Achse als Referenzwert
für die
Ansteuerung der Schneidvorrichtung 18 vorgesehen sein,
um diese vor dem Einbringen eines Schnittes zum Teigling 12 zu
positionieren.
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Die
Einbringung eines Dekorschnittes 14, der beispielsweise
aus drei parallelen Schnitten 16 besteht, die rechtwinklig
zur Längsachse
eines Brotlaibes eingebracht sind, wird nachfolgend näher beschrieben:
Eine
Reihe 20 von Teiglingen 12 wird einer Sensoreinrichtung 31 zugeführt, wodurch
die Position, Lage und Ausrichtung der Teiglingen 12 als
auch deren Kontur erfasst wird. Aus den ermittelten Daten wird der
Flächenmittelpunkt 42 eines
jeden Teiglinges 12 berechnet. Die Veränderung der Lage des Teiglinges aufgrund
der Transportgeschwindigkeit in Transportrichtung wird durch den
Impulsgeber 34 berücksichtigt.
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Zur
Einbringung eines Schnittes 16 wird die Schneidvorrichtung 18 aus
einer Grundposition heraus bewegt und derart angesteuert, dass der
Flächenmittelpunkt 42 des
Teiglinges 12 mit dem Schneidpunkt beziehungsweise der
Drehachse 36 deckungsgleich positioniert wird. Dabei wird
bevorzugt die Linearachse 19 in X-Richtung und Linearachse 23 in Y-Richtung
angesteuert, wobei das Schneidmesser 28 auf der Schneidmesserachse 29 zunächst noch
in einer neutralen Grundstellung positioniert sein kann. Sobald
die Deckungsgleichheit der Drehachse 36 des Schneidkopfes 22 mit
dem Flächenmittelpunkt 42 des
Teiglings 12 erreicht wurde, erfolgt die Einbringung des
Schnittes 16. Die Deckungsgleichheit kann während dem
Einbringen rechnerisch überwacht
und aufrechterhalten werden. Während
dem Einbringen der Schnitte 16 ist bevorzugt ein Gleichlauf
des Schneidkopfes 22 zum Teigling 12 gegeben.
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Zum
Einbringen eines Schnittes 16 wird die Schneidmesserhalteeinrichtung 26 über die
Schneidmesserzustellachse 39 abgesenkt. Gleichzeitig wird das
Schneidmesser 28 in eine Endlage auf einer Schneidmesserachse 29 überführt, sofern
diese Endlage nicht einer Grundstellung entspricht oder durch einen
vorherigen Arbeitsgang bereits eingenommen ist. Nachdem die Positionierung
in Z-Richtung eingestellt wurde, erfolgt die Schnittbewegung durch
das Verfahren des Schneidmessers 28 entlang der Schneidmesserachse 29.
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Sofern
zum Einbringen des aus drei parallelen Schnitten 16 bestehenden
Dekorschnitts 14 am Schneidkopf 22 nur ein Schneidmesser 28 vorgesehen
ist, erfolgt nach dem Setzen des ersten Schnittes 16 ein
paralleler Versatz des Schneidmessers in X-Richtung, um anschließend in
entgegengesetzter Fahrrichtung das Schneidmesser 28 zu
bewegen. Dieser Arbeitsgang wird für den letzten Schnitt wiederholt.
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Sofern
der Schneidkopf 22 drei Schneidmesser 28 aufweist,
ist bevorzugt vorgesehen, dass spätestens beim Absenken der Schneidmessereinrichtungen 26 ein
erstes Schneidmesser 28 eine vordere Endlage, ein zweites
Schneidmesser 28 eine hintere Endlage und ein drittes Schneidmesser
wiederum eine vordere Endlage 28 einnimmt, so dass beim
Einbringen der Schnitte 16 gegenläufige Schneidbewegungen erzielt
werden. Dadurch kann die Position des Teiglings 12 auf
dem Transportband aufrecht erhalten werden, ohne dass eine Verschiebe-
oder Rotationsbewegung aufgrund der Schneidmesser 28 in den
Teigling 12 eingeleitet wird.
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Sofern
die Teiglinge 12 ordnungsgemäß ausgerichtet sind, das heißt, dass
die Längsachse
der Teiglinge 12 parallel zur X-Achse verlaufen, können die
Schneidmesserhalteeinrichtungen 26 in Y-Richtung ausgerichtet
verbleiben. Sofern durch die Sensoreinrichtung 31 ein Versatz
in der Ausrichtung festgestellt wird, erfolgt eine Korrektur dahingehend, dass
die Schneidmesserhalteeinrichtungen 26 über die Drehachse 36 entsprechend
winklig ausgerichtet werden, um wiederum parallele Schnitte rechtwinklig zur
Längsachse
eines Brotlaibes einzubringen.
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Nachdem
der Dekorschnitt 14 fertiggestellt wurde, wird zumindest
die Schneidmesserzustellachse 39 zum Abheben der Schneidmesser 28 nach oben
betätigt.
Die Schneidmesser 28 können
in eine Grundposition zurückkehren
oder in eine Position für das
Einbringen von Schnitten 16 im nächsten Teigling 12 überführt werden.
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Im
Ausführungsbeispiel
weist der benachbarte Teigling 12' einen Dekorschnitt 14 auf,
der aus drei parallel zueinander angeordneten Schnitten 16 besteht,
die in einem speziellen Winkel zur Längsachse des Teiglinges 12 geneigt
sind. Somit werden beispielsweise beim Absenken der Schneidmesser 28 durch
die Schneidmesserzustellachse 39 auch die Schneidmesserhalteeinrichtungen 26 gedreht,
um die vorbestimmte Winkelposition einzunehmen.
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Die
beiden zuvor beschriebenen Dekorschnitte 14 können alternativ
auch mit einer Schneidvorrichtung 18 eingebracht werden,
welche zwei oder mehrere Schneidmesser 28 umfassen. Sollte
die Anzahl der Schneidmesser geringer sein als die Anzahl der gewünschten
Schnitte, wird eine zunächst
angefahrene Position des Schneidkopfes 22 zum Teigling 12 mit
einem Versatz versehen, um die benachbarten Schnitte vorzunehmen.
Sollte die Anzahl der Schneidmesser größer als die Anzahl der erforderlichen
Schnitte 16 sein, werden nur die Schneidmesser 28 zur
Durchführung
der Schnittbewegung angesteuert, welche für die Schnitte 16 erforderlich
sind. Die weiteren Schneidmesser 28 verbleiben in Ruhe in
einer Endlage.
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Die
Einbringung eines Dekorschnittes 14 in Form eines Kreuzschnittes
im Teigling 12'' erfolgt in Analogie
zur Einbringung des Dekorschnitts 14 des Teiglings 12', wobei das
Einbringen der ersten Schnitte 16 in eine Richtung nach
dem Drehen der Schneidmesserhalteeinrichtung 26 um 90° wiederholt
wird.
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Bei
der Einbringung eines Dekorschnittes 14 gemäß dem Teigling 12"' wird die Schneidmesserhalteeinrichtung 26 parallel
zur X-Achse ausgerichtet, um dann einen Schnitt 16 zu setzen.
Bei einer solchen Ausgestaltung kann ausschließlich das Schneidmesser 28 verfahrbar
oder die X-Achse
verfahrbar oder beide in Kombination verfahrbar angesteuert werden.
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Die
Einbringung eines Dekorschnittes 14 in einen runden Teigling 12'''' als Kreuzschnitt
erfolgt in Analogie zum Teigling 12''.
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In
Abhängigkeit
der Aufgabe zum Einbringen einzelner Schnitte 16 kann auch
ein definiertes Verschieben der Schnitte über einen Offset-Wert zum Schneidpunkt
beziehungsweise Drehachse 36 des Schneidkopfes 22 eingestellt
werden, so dass beispielsweise exzentrische Schnitte 16 gesetzt
werden können.
Dies kann insbesondere beim Einbringen von Schnitten in Brezeln
vor Vorteil sein.
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Des
Weiteren kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass durch eine
getrennte Ansteuerung einer Schnittbewegung das Schneidmesser 28 von einer
Verfahrbewegung des Schneidkopfes 22 das Schneidmesser 28 in
einem Winkel gegenüber
der Transportebene geneigt angeordnet wird. Dadurch kann die Flexibilität zur Einbringungen
von Schnitten erhöht
werden.
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Alle
vorbeschriebenen Merkmale sind jeweils für sich erfindungswesentlich
und können
beliebig miteinander kombiniert werden.