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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden eines strangförmigen Lebensmittels,
bei dem ein Gutsstrang des Lebensmittels mittels einer Vorschubeinrichtung
auf eine Schneideinrichtung zu vorgeschoben wird und von letzterer
in Scheiben, Streifen oder Würfel
geschnitten wird, wobei der Gutsstrang während der Vorschubbewegung
mittels eines Vakuumgreifers fixiert wird, der zusammen mit dem
Gutsstrang vorgeschoben wird, und wobei innerhalb des Innenraums
eines Kontaktelements des Vakuumgreifers ein Unterdruck erzeugt
wird, der in einem Saugbereich des Kontaktelements auf einen Fixierbereich
der Oberfläche
des Gutsstrangs einwirkt.
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Des
Weiteren betrifft die Erfindung eine Schneidmaschine zum Schneiden
eines strangförmigen
Lebensmittels, mit der ein Gutsstrang des Lebensmittels in Scheiben,
Streifen oder Würfel schneidbar
ist, mit einer Vorschubeinrichtung, mit der der Gutsstrang während des
Schneidvorgangs auf die Schneieinrichtung zu vorschiebbar ist, wobei
die Vorschubeinrichtung einen Vakuumgreifer aufweist, mit dem der
Gutsstrang während
der Vorschubbewegung fixierbar ist und der zusammen mit dem Gutsstrang
auf die Schneideinrichtung vorschiebbar ist, wobei innerhalb eines
Innenraums des Kontaktelements des Vakuumgreifers ein Unterdruck
erzeugbar ist, der in einem Saugbereich des Kontaktelements auf
einen Fixierbereich der Oberfläche
des Gutsstrangs einwirkt.
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Schließlich betrifft
die Erfindung noch einen Vakuumgreifer für eine Schneidmaschine zum Schneiden
eines strangförmigen
Lebensmittels gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 14.
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Stand der Technik
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Ein
Verfahren und eine Schneidmaschine der vorgenannten Art sind allgemein
bekannt. Die Fixierung des Gutsstrangs mittels eines Vakuumgreifers
bietet gegenüber
der Verwendung von Greiferhaken den Vorteil, dass der Gutsstrang
selbst unverletzt bleibt, da dessen Oberfläche von dem Kontaktelement
des Vakuumgreifers nicht bleibend verändert wird. Bei den bekannten
Verfahren und Schneidmaschinen erfolgt die Unterdruckerzeugung mit
Hilfe so genannter Vakuumpumpen. Der Unterdruck wird über eine
Leitung von der Vakuumpumpe zum Innenraum des Kontaktelements übertragen.
Das Kontaktelement selbst besteht typischerweise aus einer Art Gummimanschette,
die aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften mögliche Unebenheiten und Unregelmäßigkeiten
der Oberfläche
des Gutsstrangs ausgleichen soll, um nach der Unterdruckbeaufschlagung
das Eindringen von Luft in den Saugbereich der Gummimanschette zu
verhindern. Die verwendeten Vakuumpumpen sind während des Schneidbetriebs der
bekannten Maschinen typischerweise im Dauerbetrieb, zum einen um
Ein- und Ausschaltvorgänge zwischen
dem Aufschneiden aufeinander folgender Gutsstränge zu vermeiden und zum anderen
um eventuelle Undichtigkeiten im Bereich des Kontaktelements, wodurch
ein Nachströmen
von Umgebungsluft in den Innenraum des Kontaktelements eintritt auszugleichen
und den Unterdruck dauerhaft hinreichend groß zu halten.
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Aus
der
DE 100 24 913
A1 ist eine gattungsgemäße Schneidmaschine
bekannt, deren Vorschubeinrichtung mindestens einen „Saugnapf" umfasst, welcher
eine zu dem Gutsstrang offene Unterdruckkammer begrenzt. Der Saugnapf
weist einen schneidenförmigen
Rand auf, der eine sehr dichte Verbindung des Saugnapfs mit dem
Produktlaib gewährleisten
soll.
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Auch
die in der
US 3,880,295
A beschriebene Schneidmaschine besitzt einen Saugkopf mit sechs
linear nebeneinander angeordneten Saugbereichen, die über Schneiden
zum Eingraben in die festzuhaltende Stirnseite eines Schneidguts
verfügen.
Dabei wird jeder einzelne Saugbereich durch einen Ringraum zwischen
einer inneren Schneide und einer konzentrisch hierzu verlaufenden äußeren Schneide
gebildet. Innerhalb der inneren Schneide befindet sich kein Saugbereich.
Der kreisringförmige Saugbereich
der
US 3,880,295 A wird
somit sowohl nach außen
als auch nach innen von jeweils einer Schneide abgedichtet.
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Die
dauerhaft in Betrieb befindlichen Vakuumpumpen haben sich jedoch
inzwischen unter hygienischen Gesichtspunkten als problematisch
erwiesen. Über
die Saugleitung zwischen dem Innenraum des Kontaktelements und der
Vakuumpumpe wird nämlich
ein steter Luftstrom von dem Vakuumgreifer bzw. dem fixierten Gutsstrang
des Lebensmittels in die Pumpe gefördert. Je nach Beschaffenheit
des Lebensmittels kann dabei nicht verhindert werden, dass Partikel
des Lebensmittels über
die Saugleitung in die Vakuumpumpe gelangen und mit deren Abluft
in die Umgebung, d. h. den Raum abgegeben werden, in dem sich die
Schneidmaschine befindet. Da das Innere der Saugleitung und der
Vakuumpumpe selbst kaum wirksam gereinigt werden können, führen die
in die Saugleitung und die Vakuumpumpe eintretenden Lebensmittelpartikel
im Laufe der Zeit zu einer Verkeimung dieser Bereiche. Die sich
dort an siedelnden Keime werden zusammen mit der durchströmenden Luft
im Abluftstrom der Vakuumpumpe an die Umgebungsluft abgegeben und
führen
dort zu einer erhöhten
Keimbelastung im Aufstellungsraum der bekannten Schneidmaschinen.
Dies ist insbesondere bei Schneidmaschinen mit angeschlossenen vollautomatischen
Verpackungsmaschinen äußerst unerwünscht. Bei
der Verpackung von Schneidgutportionen in folienverschweißten Selbstbedienungsverpackungen
ist jegliche Keimbelastung äußert unerwünscht, da
die erforderlichen langen Mindesthaltbarkeitsdauern ansonsten nicht
zu erreichen sind. Typischerweise finden heute der Aufschneide-
und Verpackungsvorgang in quasi reinraumartigen Umgebungen statt,
in denen die durch die bekannten Vakuumpumpen verursachen Keimbelastungen
nicht tolerabel sind.
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Aufgabe
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schneiden
eines strangförmigen Lebensmittels
sowie eine diesbezügliche
Schneidmaschine vorzuschlagen, bei der bei Verwendung eines Vakuumgreifers
die im Betrieb hervorgerufene und durch die Unterdruckerzeugung
hervorgerufene Keimbelastung gegenüber dem Stand der Technik reduziert
wird. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen entsprechenden
Vakuumgreifer bereit zu stellen.
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Lösung
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Ausgehend
von einem Schneidverfahren der eingangs beschriebenen Art wird diese
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass der Unterdruck mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit erzeugt
wird, deren Kolben den Innenraum des Kontaktelements begrenzt.
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Im
Gegensatz zu den im Stand der Technik verwendeten und typischerweise
im Dauerbetrieb befindlichen Vakuumpumpen erzeugt eine Kolben-Zylinder-Einheit
bei der Vakuumgenerierung keine Abluft, da der Innenraum in dem
Kontaktelement, in dem der Unterdruck erzeugt wird, nach außen abgeschlossen
ist. Eventuell beim Fixiervorgang von dem Gutsstrang abgelösten Teile
des Lebensmittels, die in den Innenraum der Kolben-Zylinder-Einheit eindringen,
können
somit nicht von dort aus in entfernt gelegene Bereiche, wie etwa
eine Vakuumpumpe, transportiert werden. Somit ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
ausreichend, neben dem Kontaktelement des Vakuumgreifers noch dessen
Innenraum einschließlich
der Kolben-Zylinder-Einheit zu
reinigen. Sämtliche
eventuell abgelöste
Lebensmittelpartikel müssen
sich noch in diesem Bereich befinden und können nicht in andere schlecht
zugängliche
Bereiche fort getragen sein.
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Vorzugsweise
wird der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit zur Erzeugung des Unterdrucks nur
einmalig in eine erste Richtung und zur Aufhebung des Unterdrucks
nur einmalig in die entgegengesetzte Richtung bewegt.
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Erfindungsgemäß kann der
Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit mittels einer weiteren Kolben-Zylinder-Einheit
angetrieben werden, wobei die weitere Kolben-Zylinder-Einheit selbst
pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden kann. Alternativ zu
den beiden vorgenannten Betriebsweisen ist es gleichfalls möglich, den
Kolben der den Unterdruck erzeugenden Kolben-Zylinder-Einheit mittels
eines Elektromotors oder eines Elektromagneten anzutreiben.
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Für die ordnungsgemäße Funktionsweise des
erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es wichtig, dass der Saugbereich des Kontaktelements sehr gut gegenüber der
Oberfläche
des Gutsstrangs abgedichtet ist. Dies kann beispielsweise durch
Verwendung eines als oder für
Lebensmittel zugelassenen Abdichtmittels, beispielsweise in Form
eines Öls
bzw. Fettes oder eines Gels oder auch einer Emulsion aus Öl und Wasser
mit einer entsprechend großen
Viskosität,
erfolgen. Bevorzugt ist jedoch, dass mindestens eine umlaufende
und den Saugbereich umschließende
Schneide des Kontaktelements in den Gutsstrang einschneidet, wodurch
eine besonders zuverlässige Abdichtung
des Saugbereichs erzielt wird. Insbesondere bei letztgenannter Verfahrensweise
ist es zu bevorzugen, dass der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit
zum Fixieren des Gutsstrangs, ausgehend von einer Startposition,
in eine Richtung in eine Unterdruckposition verfahren wird und zum
Auswerfen eines nach dem Schneidvorgang verbleibenden Reststücks des
Gutsstrangs von dem Kontaktelement des Vakuumgreifers von der Unterdruckposition
in entgegengesetzte Richtung über
die Startposition hinaus in eine Überdruckposition verfahren
wird, in der in dem Saugbereich ein Überdruck erzeugt wird, mit dem
das Reststück
ausgeworfen wird, wobei der Kolben vor Beginn des nächsten Fixiervorgangs
wieder in die Startposition verfahren wird, ohne dass dabei das
Kontaktelement in dichtendem Kontakt mit einem Gutsstrang ist.
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Auf
die vorbeschriebene Weise wird ein sicherer Auswurf des Reststücks erzielt,
da die z. B. durch das Einschneiden der Schneide in den Gutsstrang
hervorgerufenen Haltekräfte,
die auch nach Wegfall des Unterdrucks noch bestehen, durch die Überdruck-Beaufschlagung
sicher überwunden
werden, so dass es nicht zu einem unbeabsichtigten Anhaften des
Reststücks
an dem Vakuumgreifer kommen kann.
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Ausgehend
von einer Schneidmaschine der eingangs beschriebenen Art wird die
oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Kolben-Zylinder-Einheit
gelöst,
mittels der der Unterdruck in dem Innenraum des Kontaktelements
erzeugbar ist, wobei der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit den
Innenraum des Kontaktelements begrenzt. Das erfindungsgemäße Schneideerfahren
kann mit einer Maschine der vorstehend genannten Art auf besonders einfache
Weise ausgeführt
werden.
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Der
Bauaufwand wird dabei minimiert und auch der Reinigungsaufwand besonders
niedrig gehalten, wenn die Kolben-Zylinder-Einheit in das Kontaktelement
des Vakuumgreifers integriert ist. Als Antrieb für den Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit kommt
entweder eine weitere Kolben-Zylinder-Einheit in Frage, die pneumatisch
oder hydraulisch betätigbar
sein kann, oder aber ein Elektromotor oder ein Elektromagnet.
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In
konstruktiver Hinsicht ist es vorteilhaft, wenn der Kolben der weiteren
Kolben-Zylinder-Einheit
denselben Durchmesser aufweist wie der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit
zur Erzeugung des Unterdrucks. Dabei sollten die Achsen der weiteren
Kolben-Zylinder-Einheit und der Kolben-Zylinder-Einheit zur Erzeugung
des Unterdrucks miteinander fluchten. Vorzugsweise ist eine gemeinsame
Kolbenstange durch eine Trennwand zwischen den beiden axial hintereinander
angeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten gleitend und abgedichtet
hindurchgeführt.
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Die
Trennwand kann konstruktiv noch dazu genutzt werden, dass darin
Kanäle
für eine
Medienzufuhr zu Arbeitsräumen
beider Kolben-Zylinder-Einheiten vorhanden sind, wobei an beiden
Seiten der Trennwand axial miteinander fluchtend jeweils ein Zylinderrohr
einerseits der Kolben-Zylinder-Einheit zur Erzeugung des Unterdrucks
und andererseits der weiteren Kolben-Zylinder-Einheit dichtend angeschlossen
ist.
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Bezüglich des
eingangs erwähnten
Vakuumgreifers wird die vorgenannte Aufgabe dadurch gelöst, dass
der Vakuumgreifer mit mindestens einer Kolben-Zylinder-Einheit ausgestattet
ist, mittels der der Unterdruck in dem Innenraum des Kontaktelements
erzeugbar ist, wobei der mindestens eine Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit
den Innenraum des Kontaktelements begrenzt.
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Ausführungsbeispiel
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels eines Vakuumgreifers
einer Schneidmaschine, welcher in den Figuren dargestellt ist, näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1:
eine perspektivische Ansicht eines Vakuumgreifers schräg von vorne,
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2:
eine perspektivische Ansicht des Vakuumgreifers nach 1 schräg von hinten,
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3:
eine Seitenansicht des Vakuumgreifers nach den 1 und 2,
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4:
eine Vorderansicht des Vakuumgreifers nach den 1 bis 3,
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5a:
einen Längsschnitt
entlang der in 4 gezeigten Linie V-V durch
den Vakuumgreifer in einer Startposition,
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5b:
wie 5a, jedoch in einer Unterdruckposition,
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6:
eine perspektivische Ansicht einer Greifereinrichtung, umfassend
einen Grundrahmen und drei darin gelagerte Vakuumgreifer gemäß den 1 bis 5,
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7:
eine Seitenansicht der Greifereinrichtung nach 6 und
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8:
eine Draufsicht auf die Greifereinrichtung nach 6
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Ein
in den 1 bis 5b gezeigter Vakuumgreifer 1 besteht
aus zwei koaxial hintereinander angeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten 2 und 3,
die über
eine gemeinsame Kolbenstange 4 miteinander gekoppelt sind
und durch eine Trennwand 5, in der die Kolbenstange 4 gleitend
und abgedichtet gelagert ist, voneinander getrennt sind.
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Der
Vakuumgreifer 1 besitzt eine Vorderseite 6, an
der ein in 1 gestrichelt dargestellter
Gutsstrang 7, beispielsweise in Form einer Fleischwurst, mittels
Unterdruck auf eine später
noch näher
beschriebene Weise fixiert wird. Gegenüber liegend besitzt der Vakuumgreifer 1 eine
Rückseite 8,
an der er mit Hilfe einer schlitzförmigen Ausnehmung 9 an
einem Grundrahmen einer in den 6 bis 8 dargestellten
Greifereinrichtung befestigbar ist, die weiter unten näher beschrieben
wird. Der Befestigung dienen des Weiteren noch zwei rillenförmige Ausnehmungen 10 in
einer Mantelfläche 11 des
Vakuumgreifers 1.
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Anschließend an
die Trennwand 5 besitzt der Vakuumgreifer 1 ein
Vorderteil 12, das von der Kolben-Zylinder-Einheit 2 gebildet
wird, die der Erzeugung des Unterdrucks zur Fixierung des Gutsstrangs 7 dient.
Das gegenüberliegend
angeordnete Hinterteil 14 wird im Wesentlichen von der
weiteren Kolben-Zylinder-Einheit 3 gebildet, die dazu dient,
einen Kolben der im Vorderteil 12 befindlichen Kolben-Zylinder-Einheit 2 anzutreiben.
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Aus 5a lässt sich
entnehmen, dass die Kolben-Zylinder-Einheit 3, die wie
gesagt als Antrieb für
die Unterdruckerzeugung dient, aus einem Zylinderrohr 16 und
einem in dessen Innenraum 17 verschiebbar und abgedichtet
gelagerten Kolben 18 besteht, der den Innenraum 17 in
einen ersten, der Trennwand 5 zugewandten Arbeitsraum 19 und
einen zweiten, auf der anderen Seite des Kolbens 18 gelegenen
Arbeitsraum 20 unterteilt. Der Arbeitsraum 19 ist über einen
Kanal 21 mit Druckluft beaufschlagbar, der sich in mehreren
Abschnitten zunächst
in einem in die Trennwand 5 eingesetzten Anschlussstutzen 22 und
sodann in der Trennwand 5 selbst befindet. Sowohl in der
Trennwand 5 als auch in dem Anschlussstutzen 22 besitzt
der Kanal zwei im rechten Winkel zueinander verlaufende Abschnitte, so
dass sich insgesamt eine U-Form des Kanals 21 ergibt. Der
zweite Arbeitsraum 20 ist über einen Kanal 23 in
einem Ansatzstück 24 des
Hinterteils 14 angeordnet. Er verläuft gleichfalls in einem hinteren
Anschlussstutzen 25.
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Koaxial – bezogen
auf eine gemeinsame Achse 26 – zu der Kolben-Zylinder-Einheit 3 befindet sich
auf der gegenüberliegenden
Seite der Trennwand 5 die Kolben-Zylinder-Einheit 2,
die der Unterdruckerzeugung zum Fixieren des Gutsstrangs 7 dient.
Auch die Kolben-Zylinder-Einheit 2 besteht
im Wesentlichen aus einen Zylinderrohr 27, in dem ein Kolben 28 gleitend
und abgedichtet gelagert ist. Der Kolben 28 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 und
der Kolben 18 der Kolben-Zylinder-Einheit 3 besitzen
denselben Durchmesser und aufgrund der Kopplung durch die Kolbenstange 4 denselben
Hub.
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Auf
der der Kolbenstange 4 gegenüberliegenden Seite des Kolbens 28 befindet
sich eine weitere Kolbenstange 30, die zu einem damit verbundenen
weiteren Kolben 31 führt.
Der Kolben 31 befindet sich in einem Abschnitt des Zylinderrohrs 27,
in dem dieses einen gegenüber
dem Kolben 28 und dem damit korrespondierenden Arbeitsraum 32 reduzierten Durchmesser
besitzt. Bei der aus den Kolben 28 und 31 (sowie
der Kobenstange 30) gebildeten Einheit handelt es sich
somit um einen Stufenkolben, der in einer entsprechend gestuften
Bohrung des Zylinderrohrs 27 axial verschiebbar gelagert
ist.
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An
der Vorderseite 6 des Vakuumgreifers 1 ist eine
kreisförmig
umlaufende äußere Schneide 33 ausgebildet,
deren Wandstärke
gegenüber
der übrigen
Wandstärke
des Zylinderrohrs 27 deutlich reduziert ist, wobei der Übergang
von der Schneide 33 in die übrige Wandung des Zylinderrohrs 27 in
Form einer radialen Stufe 34 erfolgt. Die Vorderseite 6 des Vakuumgreifers 1 ist
darüber
hinaus mit einer inneren Schneide 35 versehen, die gleichfalls
kreisförmig ausgebildet
ist und konzentrisch zu der äußeren Schneide 33 verläuft. Gegenüber der
Vorderkante der äußeren Schneide 33 ist
die Vorderkante der inneren Schneide 35 leicht zurückversetzt.
Der Innendurchmesser im Bereich der inneren Schneide 35 entspricht
dem Durchmesser des vorderen, im Durchmesser kleineren Kolbens 31.
Die beiden Schneiden 33 und 35 bilden zusammen
mit dem Zylinderrohr 27 ein Kontaktelement 29 des
Vakuumgreifers 1.
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Der
Kreisquerschnitt, der durch die innere Schneide 35 begrenzt
wird, definiert einen inneren Teilsaugbereich 36. Der Kreisringbereich,
der zwischen dem inneren Saugbereich 36 und der äußeren Schneide 33 liegt,
definiert einen äußeren Teilsaugbereich 37.
Beide Teilsaugbereiche 36, 37 bilden zusammen
den gesamten wirksamen Saugbereich des Vakuumgreifers 1.
Der äußere Teilsaugbereich 37 ist über zwei
um 180° versetzt
zueinander angeordnete Bohrungen 38 mit einem von dem Kolben 28 begrenzten
rechten Arbeitsraum 39 verbunden.
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Ausgehend
von der in 5a gezeigten Stellung, in der
beide Schneiden 33 und 35 sich in einem Abstand
zu dem Ende des Gutsstrangs 7 befinden, wird der Vakuumgreifer 1 an
den Gutsstrang 7 herangefahren, der sich mit seinem gegenüber liegenden
vorderen Ende an einer nicht gezeigten Schneideinrichtung. z. B.
in Form eines rotatorisch betriebenen Abschneidemessers, abstützt. Die
Annährung
des Vakuumgreifers 1 erfolgt soweit und mit einer hinreichend
großen
Kraft, dass – wie
in 5b gezeigt – beide
Schneiden 33 und 35 in den Gutsstrang 7 eindringen.
Durch die gerundete Form des Endes des Gutsstrangs 7 dringt
die innere Schneide 35 tiefer ein als die äußere Schneide 33.
Die Eindringbewegung wird dann zunehmend erschwert und auch beendet,
wenn der Gutsstrang 7 sich mit seiner Stirnfläche im Bereich
der radialen Stufe 34 des Vakuumgreifers 1 abstützt, was
in der in 5b gezeigten Position jedoch
noch nicht der Fall ist.
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Nachdem
die beiden Schneiden 33 und 35 in das Material
des Gutsstrangs 7 eingedrungen sind und somit eine Abdichtung
der beiden Saugbereiche 36 und 37 herbeigeführt haben,
wird der rechte Arbeitsraum 40 der Kolben-Zylinder-Einheit 3 mit Druckluft
beaufschlagt, wodurch auch die beiden Kolben 28 und 31 nach
links in die in 5b gezeigte Stellung verschoben
werden. Der Arbeitsraum 39, der sich rechts des Kolbens 28 befindet
und einem ersten Teilinnenraum 41, sowie ein zweiter mit
dem inneren Teilsaugbereich 36 korrespondierender Teilinnenraum 41 in
dem im Durchmesser reduzierten Abschnitt des Zylinderrohrs 27 werden
auf diese Weise stark vergrößert, so
dass in beiden Teilsaugbereichen 36, 37 ein Unterdruck
erzeugt wird, der den Gutsstrang 7 sicher an dem Vakuumgreifer 1 fixiert. Die
Teilinnenräume 41, 41' werden durch
eine von der inneren Schneide 35 gebildete Kontaktlinie
K voneinander getrennt.
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Aufgrund
der durch die Schneiden 33 und 35 sehr wirksamen
Abdichtung der Teilsaugbereiche 36 und 37 ist
ein einmaliges Zurückfahren
der Kolben 28 und 31, d. h. eine einmalige Unterdruckerzeugung, ausreichend,
um dauerhaft eine hinreichend große Haltekraft zu gewähr leisten.
Da der innere Teilsaugbereich 36 vollständig von dem äußeren Teilsaugbereich 37 umgeben
ist, d. h. somit die Druckdifferenz zwischen beiden Bereichen klein
bzw. idealer Weise null ist, besteht insbesondere im Hinblick auf
den inneren Teilsaugbereich 36 kaum die Gefahr eines Verlusts
des Vakuums. Selbst wenn an der äußeren Schneide 33 vorbei
Luft in den äußeren Teilsaugbereich 37 eindringen
sollte, wird bei hinreichend guter Abdichtung durch die innere Schneide 35 im
inneren Teilsaugbereich 36 weiterhin ein ausreichend großer Unterdruck
bestehen bleiben.
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Der
innere Teilsaugbereich 36 wirkt auf einen inneren Teilfixierbereich 42 an
der Oberfläche
des Gutsstrangs 7 ein und der äußere Teilsaugbereich 37 entsprechend
auf einen äußeren Teilfixierbereich 43 an
der Oberfläche
des Gutsstrangs 7. Beide Teilfixierbereiche 42, 43 addieren
sich flächenmäßig zum
gesamten, wirksamen Fixierbereich.
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Durch
die Auswahl der Durchmesser der Kolben 28 und 31,
des Durchmessers der Kolbenstange 4 sowie der Durchmesser
und Anzahl der Bohrungen 38 können die sich in den Teilsaugbereichen 36 und 37 nach
einem Hub des für
den Antrieb zuständigen Kolbens 18 einstellenden
Unterdrücke
beeinflusst werden. Dabei ist es sinnvoll, den in dem inneren Teilsaugbereich 36 entstehenden
Unterdruck größer zu wählen als
in dem äußeren Teilsaugbereich 37,
da der innere Teilsaugbereich 36 durch den äußeren Teilsaugbereich 37 "geschützt" angeordnet ist.
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Nachdem
der Gutsstrang 7 durch Aktivierung des Vakuumgreifers fixiert
wurde, kann der Gutsstrang 7 zusammen mit dem Vakuumgreifer 1 auf
die Schneideinrichtung zu vorgeschoben werden, während am vorderen Ende des
Gutsstrangs 7 sukzessive Scheiben abgeschnitten werden.
Kurz bevor die äußere Schneide 33 in
den Wirkungsbereich des Abschneidemessers der Schneideinrichtung
gelangt, wird die Vorschubbewegung unterbrochen. Ein zuverlässiger Abwurf
des dann noch an dem Vakuumgreifer 1 anhaftenden Reststücks des
Gutsstrangs 7 wird dadurch erzielt, dass durch Druckbeaufschlagung
des Arbeitsraums 20 über
den Anschlussstutzen 25 die Kolben 28 und 31 nicht
nur in die in 5a gezeigte Startposition zurückgefahren
werden, sondern darüber
hinaus um einen zusätzlichen
Hub 44 (siehe 5a) nach rechts, bis der Kolben 28 an
die durch den Durchmessersprung sich ergebende Stufe im Zylinderrohr 27,
anschlägt.
In den Teilsaugbereichen 36 und 37 wird der Druck
hierdurch nicht nur auf das Ausgangsniveau, d. h. null, zurückgeführt, sondern
in beiden Teilsaugbereichen 36 und 37 wird ein gewisser Überdruck
erzeugt, durch den das Reststück
des Gutsstrangs 7 aktiv herausbefördert wird, wobei die im Bereich
der Schneiden 33 und 35 auftretende Reibung überwunden
werden muss. Anschließend
werden die Kolben 18, 28 und 31 wieder in
die in 5a gezeigte Startposition zurückgefahren,
ohne dass die Vorderseite 6 des Vakuumgreifers an einem
als nächstes
aufzuschneidenden Gutsstrang 7 dichtend zur Anlage kommt,
so dass in den Saugbereichen 36 und 37 weiterhin
Atmosphärendruck
herrscht. Danach kann durch Kontaktierung eines neuen Gutsstrangs 7 mit
dem nächsten
Greif- und Schneidezyklus begonnen werden.
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Aus 6 ergibt
sich, dass drei Vakuumgreifer 1, wie sie in den 1 bis 5b beschrieben sind,
parallel nebeneinander in einem Grundrahmen 45 einer Greifereinrichtung 46 angeordnet
sind. Querstangen 47 bis 49, die zusammen mit
Seitenteilen 50 und 51 den Grundrahmen 45 bilden,
fixieren über
die in den 1 bis 3 gezeigten
Ausnehmungen 9 und 10 die Vakuumgreifer 1 in
dem Grundrahmen 45.
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Die
Anschlussstutzen 25 und 22 der jeweiligen hinteren
Kolben-Zylinder-Einheit 3 zur Betätigung der vorderen Kolben-Zylinder-Einheiten 2 zur Erzeugung
des Unterdrucks sind jeweils über
Druckluftleitungen 52 und 53 parallel geschaltet,
so dass für
drei nebeneinander angeordnete Gutsstränge 7 stets gleichzeitig
der Unterdruck zum Fixieren erzeugt oder aufgehoben wird und die
verbleibenden Reststücke
ausgeworfen werden.
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Der
Grundrahmen 45 der Greifereinrichtung 46 ist bekannt
und dient in identischer Ausführung zur
Aufnahme klassischer rein mechanischer Greifer, bei denen ein Greiferhaken
infolge pneumatischer Betätigung
mit seinen Greiferzinken in das hintere Ende des Gutsstrangs 7 eindringt,
wobei nach Beendigung des Schneidvorgangs gleichfalls infolge pneumatischer
Betätigung
die Greiferzinken aus dem Reststück
herausgezogen werden. Der vorhandene Grundrahmen 45 und
die dort ohnehin vorhandenen Druckluftanschlüsse können somit sowohl für die Vakuumgreifer 1 als
auch für
in den Figuren nicht dargestellte mechanische Greifer mit Greiferzinken
verwendet werden.
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- 1
- Vakuumgreifer
- 2
- Kolben-Zylinder-Einheit
- 3
- Kolben-Zylinder-Einheit
- 4
- Kolbenstange
- 5
- Trennwand
- 6
- Vorderseite
- 7
- Gutsstrang
- 8
- Rückseite
- 9
- Ausnehmung
- 10
- Ausnehmung
- 11
- Mantelfläche
- 12
- Vorderteil
- 14
- Hinterteil
- 16
- Zylinderrohr
- 17
- Innenrohr
- 18
- Kolben
- 19
- erster
Arbeitsraum
- 20
- zweiter
Arbeitsraum
- 21
- Kanal
- 22
- Anschlussstutzen
- 23
- Kanal
- 24
- Ansatzstück
- 25
- Anschlussstutzen
- 26
- Achse
- 27
- Zylinderrohr
- 28
- Kolben
- 29
- Kontaktelement
- 30
- Kolbenstange
- 31
- Kolben
- 32
- Arbeitsraum
- 33
- äußere Schneide
- 34
- Stufe
- 35
- innere
Schneide
- 36
- innerer
Teilsaugbereich
- 37
- äußerer Teilsaugbereich
- 38
- Bohrung
- 39
- Arbeitsraum
- 40
- Arbeitsraum
- 41
- Teilinnenraum
- 41
- Teilinnenraum
- 42
- innerer
Teilfixierbereich
- 43
- äußerer Teilfixierbereich
- 44
- Hub
- 45
- Grundrahmen
- 46
- Greifereinrichtung
- 47
- Querstange
- 48
- Querstange
- 49
- Querstange
- 50
- Seitenteil
- 51
- Seitenteil
- 52
- Druckluftleitung
- 53
- Druckluftleitung
- K
- Kontaktlinie