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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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Aus der
DE 696 12 278 T2 geht ein Verfahren zum Einbringen von Dekorschnitten in Teiglingen hervor, die bei einer Blech- oder Kastenproduktion Verwendung findet. Eine solche Blech- oder Kastenproduktion zeichnet sich dadurch aus, dass baguetteförmige Teiglinge auf ein sogenanntes Blech aufgebracht sind, welches muldenförmige Vertiefungen umfasst, so dass die Lage des Baguettes definiert ist. Ein solches Filetblech wird anschließend in eine Vorrichtung eingeführt, welches Schneidmesser zum Einritzen der Teiglinge umfasst. Photoelektrische Zellen sind zur Wegeinstellung eines ersten Schlittens vorgesehen, der in Bezug auf einen feststehenden Rahmen der Maschine beweglich ist. An diesem ersten Schlitten ist ein zweiter Schlitten vorgesehen, der bewegliche Köpfe aufweist, wobei an jedem beweglichen Kopf eine Vielzahl von Schneidmessern vorgesehen ist. Vor dem Einbringen von Schnitten wird über einen exzentrischen Zylinder ein Ritzwinkel der Schneidmesser eingestellt. Durch eine einzige Verfahrbewegung werden gleichzeitig in alle auf dem Filetblech aufliegenden Teiglinge ein oder mehrere Schnitte eingebracht. Ein solche Maschine zum Einbringen von Dekorschnitten weist den Nachteil auf, dass eine nur geringe Stückzahl von Teiglingen bearbeitet werden kann und eine manuelle Ausrichtung der Teiglinge auf den Filetblechen zu erfolgen hat.
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Aus der
WO 2005/044011 A1 geht des Weiteren eine Ritzvorrichtung für Teiglinge hervor, bei welcher ein Schneidmesser entlang einer Linearachse verfahrbar ist, welche quer zur Förderrichtung des Transportbandes ausgerichtet ist. Entlang dieser Linearachse ist ein Schlitten verfahrbar, der ein Schneidmesser aufnimmt. An dem Schlitten ist ein Lasersensor angeordnet, der einen Höhenverlauf des Teiglings parallel zur Linearachse unabhängig der Lage des Teiglinges erfasst, um eine gleichbleibende Schnitttiefe in Anpassung an den Höhenverlauf des Teiglings anzusteuern. Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass die Ausrichtung des Teiglings auf dem Transportband nicht berücksichtigt wird, so dass die Längsschnitte auch außerhalb der Längsachse liegen und eine gleichmäßige Produktion nicht sichergestellt ist.
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Aus der
EP 0 804 879 geht eine Vorrichtung zum Einbringen von Schnitten in Teiglinge hervor, bei dem ein oder mehrere Teiglinge auf einem Netz angeordnet, durch welche die Teiglinge automatisch in einen Bearbeitungsraum geführt werden. Anschließend werden durch Schneidmesser Schnitte in Teiglinge eingebracht. Nachdem das Einbringen der Teiglinge erfolgt ist, wird das Netz, auf welchem die Teiglinge aufliegen, wieder aus dem Schnittbereich dieser Maschine herausgeführt. Durch in dem Netz vorgegebene Öffnungen werden die Teiglinge in einer definierten Lage und Position zum Netz gehalten und werden nach dem Einschieben in die Maschine in den Schnittbereich auch in einer definierten und ruhenden Position für den nachfolgenden Ritzvorgang gehalten.
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Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass eine kontinuierliche, rationelle Herstellung von Schnitten in Teiglingen nicht ermöglicht ist. Vielmehr muss zunächst der Schnittbereich nach dem Schneiden der Teiglinge entladen werden, bevor ein neues Netz mit darauf aufgebrachten Teiglingen wieder eingebracht werden kann.
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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 während dem kontinuierlichen Vorbeiführen an einer Schneidvorrichtung 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 11 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 zumindest 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. Dadurch kann die Schneidvorrichtung entsprechend zum Teigling verfahrbar angesteuert werden, um den vorgesehenen Schnitt oder die vorgesehenen Schnitte einzubringen. Der Flächenmittelpunkt wird somit absolut oder relativ 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. Dabei wird ein kontinuierlicher Transport vorgesehen, wodurch ein hoher Durchsatz beziehungsweise eine hohe Produktionszahl erzielt 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.
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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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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.
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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. 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 angesteuert 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 Dekorschnitt kann auch eine Rille, Vertiefung oder ein Muster mit einem geeigneten Werkzeug anstelle eines Schneidmessers eingeprägt werden.
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Die zumindest eine Schneidmesserhalteeinrichtung der Schneidvorrichtung ist dabei entlang einer Y-Achse des Handhabungssystems verfahrbar vorgesehen. Dadurch kann ein Gleichlauf des Schneidkopfes mit dem Teigling oder anderen Lebensmitteln zum Transportband erzielt werden.
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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 Rechteckllnie 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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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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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.
