DE102008038063A1

DE102008038063A1 - Schneidemaschine für Lebensmittel

Info

Publication number: DE102008038063A1
Application number: DE200810038063
Authority: DE
Inventors: Holger Klingler
Original assignee: Bizerba SE and Co KG
Current assignee: Bizerba SE and Co KG
Priority date: 2008-08-16
Filing date: 2008-08-16
Publication date: 2010-02-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneidmaschine für Lebensmittel. Ein in einem Gehäuse umlaufend angeordnetes Schneidmesser schneidet Scheiben von einem Lebensmittelriegel ab, die auf einer Auffangfläche aufgefangen werden. Die Auffangfläche ist mit einer Waage zur Geweichtsermittlung verbunden. Um bei hoher Schneidgeschwindigkeit ein gutes Wiegeergebnis zu erhalten, ist vorgesehen, dass die Waage über eine Steuerungsvorrichtung gesteuert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidemaschine für Lebensmittel nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus der DE 21 49 208 ist eine Schneidemaschine für Lebensmittel bekannt. Dort werden Scheiben von einem Lebensmittelprodukt abgetrennt und auf einer Plattform aufgefangen. Die Plattform wird während des Schneidens langsam abgesenkt und ist mit einer Waage zum Ermitteln des Gewichts der abgeschnittenen Scheiben verbunden.
In der DE 36 12 996 C3 ist eine weitere Schneidemaschine für Lebensmittel gezeigt, bei der Scheiben von einem Lebensmittelprodukt abgetrennt und auf einer Produktsammelfläche aufgefangen werden. Die Produktsammelfläche wird während des Schneidens kontinuierlich abgesenkt, um eine konstante Fallhöhe der Scheiben zu gewährleisten.
Eine weitere Schneidemaschine für Lebensmittel ist in der US 4,794,996 dargestellt. Diese Schneidemaschine weist zwei integrierte Waagen auf, wobei eine erste Waage im Schneidebereich unterhalb des Messers angeordnet ist und eine zweite Waage an einem Förderband entfernt von dem Schneidebereich angeordnet ist. Die erste Waage ermittelt das Gewicht der geschnittenen Scheiben und die zweite Waage ermittelt das Gewicht der geschnittenen Portion. Ein Conroller ist mit den beiden Waagen verbunden und verwendet die Gewichtsinformation um die Dicke der Scheiben dem Wunschgewicht gemäß einzustellen. Der Messwert der ersten Waage wird dabei über mehrere Messungen gemittelt, da im direkten Schneidebereich Aufgrund der Einflüsse von fallenden Scheiben und der Vibrationen des Antriebs eine genaue Gewichtsmessung erschwert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneidemaschine zu schaffen, die eine möglichst genaue Ermittlung des Gewichts der abgeschnittenen Scheiben ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schneidemaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Schneidemaschine weist eine steuerbare Waage auf, die von einer Steuerungsvorrichtung zum Ermitteln des Gewichts der abgetrennten Scheiben freigegeben oder gesperrt wird. Freigeben oder Sperren der Waage bedeutet, dass eine Erfassung eines Gewichtssignals ermöglicht oder verhindert wird. Das kann beispielsweise über ein elektronisches Filter oder ein schaltbares Tor erfolgen, welches die Messwerte freigibt oder sperrt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Waage eine schaltbare Dämpfung aufweist, so dass zum Sperren der Waage eine hohe Dämpfung und zum Freigeben der Waage eine niedrige Dämpfung geschaltet wird. Die Dämpfung kann dabei in einem elektronischen Filter oder mittels eines schaltbaren Dämpferbauteils erfolgen, welches eine mechanische Dämpfung der Waage vornimmt. Als ein solches Dämpferbauteil kann z. B. ein hydraulischer Dämpfer dienen, der mit einem Lastaufnehmer der Waage verbunden ist und eine über ein Ventil schaltbare Dämpfungskennlinie aufweist. Auch eine Spule, die in Zusammenspiel mit einem Magneten die Auslenkung der Waage bzw. eines Lastaufnehmers der Waage begrenzt, kann als Dämpferbauteil verwendet werden.
Die Waage ist in einem Gehäuse der Schneidmaschine angeordnet, in dem auch ein Schneidmesser und eine Zuführeinrichtung, zum Abtrennen von Scheiben eines zugeführten Lebensmittelriegels, angeordnet sind. Die Waage ist im Schneidebereich, das heißt im Bereich unterhalb des Schneidemessers angeordnet und weist eine Auffangfläche zum Auffangen der abgetrennten Scheiben auf. Beim Ablegen der Scheiben auf der Auffangfläche entsteht ein Stapel, so dass sich die Fallhöhe bei stillstehender Auffangfläche Scheibe für Scheibe reduzieren würde. Über einen Hubantrieb kann die Auffangfläche in der Höhe verstellt werden, vorzugsweise so, dass die Scheiben eine konstante Fallhöhe vom Schneidmesser zu der Auffangfläche zurücklegen. Das Gewicht der abgetrennten Scheiben wird von der Waage ermittelt und an eine Steuerungsvorrichtung übertragen. Vorteilhafterweise kann diese anhand des ermittelten Gewichtssignals den Hubantrieb und/oder die Zuführeinrichtung zum Erreichen einer vorgegebenen Scheibendicke und/oder eines vorgegebenen Scheibengewichts ansteuern. In einer konstruktiv einfachen Lösung ist vorgesehen, dass die Auffangfläche als Lastplatte der Waage ausgebildet ist.
Um eine dekorative Ablage des Schneidguts zu erreichen kann vorgesehen sein, dass die Auffangfläche einen Förderantrieb zum horizontalen Transport der Scheiben aufweist. Die Scheiben können durch den Förderantrieb dabei in Transportrichtung und quer zur Transportrichtung verschoben werden um ein zweidimensionales Ablagebild des Schnittguts zu realisieren. Es können so die Scheiben geschindelt, d. h. einander teilweise überlappend und/oder als Kreis abgelegt werden.
Um ein möglichst genaues Messergebnis zu erzielen ist vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung die Waage sperrt, wenn von der Maschine Vibrationen oder Kräfte zu erwarten sind, die das Messergebnis verfälschen könnten. Solche Betriebszustände sind z. B. Beschleunigungsphasen oder Abbremsphasen, bei denen das Schneidmesser oder ein Förderbandantrieb oder sonst ein Antrieb der Schneidemaschine beschleunigt oder abgebremst wird.
So kann z. B. zu Beginn eines Schneidvorganges die Steuerungsvorrichtung die Waage sperren, dann das Schneidmesser auf Schnittgeschwindigkeit beschleunigen und die Auffangfläche in die höchste Position verfahren. Anschließend wird die Auffangfläche nach unten beschleunigt, bis die gewünschte Absenkgeschwindigkeit und/oder Schnittgeschwindigkeit erreicht ist, die sich aus der gewünschten Scheibendicke und der Schnittgeschwindigkeit ergibt. Ist die Geschwindigkeit erreicht, gibt die Steuervorrichtung die Waage frei. Die oberste Position der Auffangfläche ist dabei höher, als die Position der durchschnittlichen Fallhöhe der Scheiben um genügend Beschleunigungsweg zur Verfügung zu stellen.
Von Vorteil ist, wenn während einer solche Beschleunigungsphase eines Antriebs die Dämpfung der Waage erhöht wird, da dadurch mechanische Schwingungen der Waage unterdrückt werden. Die Steuerungsvorrichtung kann die Waage freigeben, wenn ein Betriebszustand der Schneidemaschine erreicht ist, in dem typischerweise keine Schwingungen mehr auftreten, insbesondere wenn alle Antriebe mit konstanter Geschwindigkeit laufen.
Der Abtransport der Scheiben von der Auffangfläche der Waage erfolgt vorzugsweise, wenn die Steuerungsvorrichtung feststellt, dass das Zielgewicht der Portion oder die gewünschte Anzahl an Scheiben erreicht ist und dann zunächst die Waage sperrt und dann den Förderantrieb zum Abtransport des Schnittguts ansteuert. Die Portion wird dabei an ein weiteres Förderband übergeben, welches die Portion weitertransportiert.
Eine Anwendung der erfindungsgemäßen Schneidemaschine ist insbesondere in der Lebensmittel verarbeitenden Industrie zum Schneiden von Lebensmittelprodukten wie z. B. Wurst oder Käse vorgesehen.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und der dazugehörenden Beschreibung beschrieben.
Es zeigen,
1: Eine schematische 3D Darstellung einer erfindungsgemäßen Schneidemaschine
2: Eine schematische Schnittdarstellung des in der Schneidemaschine verbauten Schneidmessers mit Antrieb
3: Eine schematische 3D Darstellung einer in der Schneidemaschine verbauten Waage
4: Eine schematische Darstellung des Aufbaus der Schneidemaschine
5: Eine schematische Darstellung des Schnittbereichs der Schneidemaschine
Eine Schneidemaschine 1 ist mit ihrem Gehäuse 11 in der 1 gezeigt. Das Gehäuse 11 der Schneidemaschine 1 ist auf höhenverstellbaren Füßen 15 gelagert und weist zum einfacheren Transport der Schneidemaschine 1 Rollen 16 auf, die an der Unterseite des Gehäuses 11 angebracht sind. Das Gehäuse 11 haltert unter einer verschwenkbaren Abdeckung 13 ein Schneidemesser 4 mit dazugehörendem Messerantrieb 41, das in der 2 bei abgenommener Messerabdeckung näher dargestellt ist.
Über eine an dem Gehäuse 11 schwenkbar gelagerte Produktzuführung 12 kann bei der Schneidemaschine Schneidgut einem Schneidebereich 44 zugeführt werden. Die schwenkbare Lagerung der Produktzuführung 12 erlaubt ein bequemes Beschicken der Schneidemaschine 1, indem die Produktzuführung 12 zum Beschicken mit frischen Schneidgut abgeklappt wird, so dass die Produktauflage im wesentlichen horizontal verläuft, und nach dem Einlegen des Schneidguts die Produktzuführung 12 nach oben in eine Schneidstellung zurückgeschwenkt wird. Als Schneidgut sind vor allem Lebensmittelriegel wie Wurstriegel oder Käseriegel vorgesehen, von denen über das Schneidmesser 4 im Schneidebereich 44 einzelne Scheiben abgetrennt werden.
Die abgetrennten Scheiben werden im Schneidebereich 44 unterhalb des Schneidmessers 4 auf einer Auffangfläche 31 aufgefangen. Auf der Auffangfläche 31 werden die Scheiben gesammelt und als Portion einem Förderband 14 zum Abtransport übergeben. Das Förderband 14 ist in dem Gehäuse 11 horizontal verlaufend angeordnet und transportiert die geschnittenen Portionen aus der Schneidemaschine 1 heraus.
Eine im Gehäuse 11 angeordnete Steuerungsvorrichtung 2 steuert den Schneidevorgang. Die Steuerungsvorrichtung 2 weist ein Display 21 zur Anzeige von Daten und eine Tastatur 22 zur Eingabe von Daten auf.
Das Schneidmesser 4 ist als Kreismesser ausgebildet und wird von einem Messerantrieb 41 angetrieben. Der Aufbau des Messerantriebs 41 ist in der 2 dargestellt. Er weist einen Elektromotor 43 auf, der über ein Getriebe mit Riementrieb mit dem Schneidmesser 4 verbunden ist und dieses antreibt. Die Bewegung des Schneidmessers 4 ist in der 5 dargestellt. Die Bewegung des Schneidmessers 4 ist dabei durch Pfeile angedeutet. Das Schneidmesser 4 ist über einen Hebelarm 42 gehaltert und läuft planetarisch auf einer Kreisbahn um. Es rotiert dabei mit einer hohen Geschwindigkeit um seinen Mittelpunkt, der sich wiederum auf der Kreisbahn bewegt. Zum Anhalten des Schneidmessers 4 wird dieses in eine Parkposition gefahren. Die Parkposition entspricht dem obersten Punkt der Kreisbahn, sozusagen der 12 Uhr Stellung. In dieser Parkstellung ist das Schneidmesser 4 vollständig hinter einer Abdeckung angeordnet und greift nicht in den Schneidbereich 44 ein. Ein versehentliches Berühren des Schneidmessers 4 ist daher nicht möglich, so dass etwaige Verletzungen bei stillstehendem Schneidmesser 4 verhindert werden.
Der schematische Aufbau der Schneidemaschine 1 ist in der 4 gezeigt. Das Schneidgut liegt auf der Produktauflage 17 auf und wird über eine Zuführeinheit 18 dem Schneidmesser 4 zum Abtrennen von Scheiben zugeführt. Die Zuführeinheit 18 ist über einen Motor angetrieben und kann in der Zustellrate eingestellt werden, so dass die Dicke der abgetrennten Scheiben variabel ist.
Unterhalb des Schneidebereichs ist eine Waage 3 angeordnet, die eine Auffangfläche 31 aufweist, auf der die abgetrennten Scheiben aufgefangen werden. Die Waage 3 ist auch in der 3 dargestellt. Ein Gewichtssensor 35 ist mit der Auffangfläche 31 verbunden und ermittelt das Gewicht der abgetrennten Scheiben. Über einen Hubantrieb 32 kann die Auffangfläche 31 in der Höhe verstellt werden, um sicherzustellen, dass die Fallhöhe der abgetrennten Scheiben immer konstant ist. Das ist zum Einen für das Erreichen eines exakten Ablagebildes der Scheiben oder einen sauberen Produktstapel wichtig. Zum Anderen wird durch das Fallen und das Anschließende Auftreffen der Scheiben auf der Auffangfläche 31 ein Störimpuls in die Waage 3 eingeleitet, der mit der Fallhöhe variiert. Um hier ein gutes Messergebnis zu erreichen ist eine konstante Fallhöhe der Scheiben wichtig um einen weitgehend konstanten Störimpuls zu erhalten, der dann einfach ausgefiltert werden kann.
Die Auffangfläche 31 ist als Lastplatte der Waage 3 ausgebildet und weist einen Förderantrieb 33 auf, der die Scheiben horizontal transportiert. Über einen Fördermotor 34 wird eine Walze angetrieben, über die ein Förderband umlaufend geführt ist. Das Förderband dient als Auflage für die Scheiben. In Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Förderbandes werden bei einer geringen Geschwindigkeit die Scheiben geschindelt abgelegt und bei einer höheren Geschwindigkeit abtransportiert und an das Förderband 14 übergeben.
Die Steuerungsvorrichtung 2 ist zur Steuerung des Schneidvorganges mit einzelnen Komponenten der Schneidemaschine verbunden. Komponenten sind die Waage 3, der Hubantrieb 32, der Förderantrieb 33, der Messerantrieb 43 und die Produktzuführung 18. Die Steuerungsvorrichtung 2 steuert alle Antriebe der Schneidemaschine 1 und gibt die Waage 3 entweder zur Gewichtsermittlung frei oder sperrt diese. Dadurch kann die Steuerungsvorrichtung 2 immer dann, wenn ein Antrieb, wie der Messerantrieb 41 oder der Hubantrieb 32 oder der Förderantrieb 33, beschleunigt, die Waage 3 sperren. Bei der Beschleunigung eines Antriebs treten Vibrationen bzw. Kräfte auf, die während des Beschleunigungsvorganges das Messergebnis der Waage 3 verfälschen könnten. Indem die Steuerungsvorrichtung 2 die Waage 3 in den Betriebszuständen der Beschleunigung sperrt, bzw. in den Betriebszuständen ohne eine Beschleunigung, also bei konstantem Lauf oder Stillstand der Antriebe freigibt, wird das Messergebnis verbessert.
Die Waage ermittelt direkt das Gewicht der geschnittenen Scheiben und übermittelt dieses an die Steuerungsvorrichtung 2. Anhand des real gemessenen Gewichts der Scheibe kann die Steuerungsvorrichtung 2 die Zuführeinrichtung 18 zum Einstellen eines gewünschten Zielgewichts oder zum Einstellen einer gewünschten Scheibendicke ansteuern. Bei einer vorgegebenen Schnittgeschwindigkeit kann die Steuerungsvorrichtung 2 z. Bsp. durch eine Erhöhung der Zuführgeschwindigkeit der Zuführeinrichtung 18 die Dicke der Scheiben erhöhen. Bei einer Absenkung der Zuführgeschwindigkeit ergeben sich dagegen dünnere Scheiben.
Über die direkte Rückkopplung des Gewichts der geschnittenen Scheiben von der Waage 3 auf die Steuerungsvorrichtung 2 ist eine exakte Einstellung eines gewünschten Zielgewichts einer Portion bei einer bestimmten Scheibenanzahl möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 2149208 [0002]
- DE 3612996 C3 [0003]
- US 4794996 [0004]

Claims

Schneidemaschine, insbesondere Hochleistungsslicer, mit einem Gehäuse (11), welches ein Schneidmesser (4) und eine Zuführeinrichtung (12), zum Abtrennen von Scheiben eines zugeführten Lebensmittelriegels, haltert und eine über einen Hubantrieb (32) vertikal bewegliche Auffangfläche (31) zum Auffangen der abgetrennten Scheiben und eine Waage (3) aufweist, die das Gewicht der abgetrennten Scheiben ermittelt und an eine Steuerungsvorrichtung (2) überträgt, die den Hubantrieb (32) und die Zuführeinrichtung (12) steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Waage (3) steuerbar ist und die Steuerungsvorrichtung (2) abhängig von einem Betriebszustand die Waage (3) zum Ermitteln des Gewichts freigibt oder sperrt.
Schneidemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangfläche (31) als Lastplatte der Waage (3) ausgebildet ist und einen Förderantrieb (33) zum horizontalen Transport der Scheiben aufweist.
Schneidemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (2) die Waage bei einem Beschleunigen des Schneidmessers (4), oder des Hubantriebs (32) oder des Förderantriebs (33) sperrt.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (2) die Zuführeinrichtung (12) zum Einstellen der Scheibendicke der Scheiben anhand des Gewichtssignals der Waage steuert.
Schneidemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (2) den Hubantrieb (32) zum Heben und/oder Senken der Auffangfläche (31) ansteuert, indem sie aus der Scheibendicke und der Schnittgeschwindigkeit die Geschwindigkeit der Hubbewegung so bestimmt, dass die Fallhöhe der abgetrennten Scheiben konstant ist.
Schneidemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderantrieb (33) die Scheiben auf der Auffangfläche (31) horizontal in Förderrichtung und/oder senkrecht zu der Förderrichtung fördert und die Steuerungsvorrichtung (2) den Förderantrieb (33) zum Transportieren der Scheiben, insbesondere zum Schindeln oder Ablegen von zweidimensionalen Figuren, ansteuert.
Schneidemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (2) die Waage (3) erst freigibt, wenn der Hubantrieb und/oder der Förderantrieb mit konstanter Geschwindigkeit läuft.
Schneidemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Steuerungsvorrichtung (2) ein Zielgewicht vorgebbar ist und die Steuerungsvorrichtung (2) nach Erreichen des Zielgewichts zuerst die Waage sperrt und dann den Förderantrieb (33) zum Abtransport des Schnittguts ansteuert.