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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens zum Schneiden von Brot in Brotschneidemaschinen, gemäß dem Oberbegriff
der Ansprüche
1 und 3.
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Aus
der Praxis sind unterschiedliche technische Lösungen zum Antrieb eines Kreismessers
in Brotschneidemaschinen bekannt.
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Am
häufigsten
ist der Antrieb des Kreismessers in bekannter Weise ähnlich wie
ein Planetengetriebe aufgebaut. Bei dieser Lösung führt das in einem Abstand zu
einer zentralen Drehachse angeordnete Kreismesser eine Kreisbewegung
um diese Drehachse aus und rotiert dabei gleichzeitig um seine eigene
Achse, weil ein mit der Achse des Kreismessers verbundenes Zahnrad
in einem entsprechend angeordneten Gegenrad abwälzt. In
DE 20 2005 006 834 U1 ist
der sich bei einer solchen konstruktiven Ausbildung des Messerantriebes
ergebende Bewegungsablauf des Kreismessers schematisch dargestellt.
Das Brot liegt auf der Grundfläche
des Brotkanals und stützt
sich gleichzeitig an einer Seitenwand des Brotkanals ab. Das Kreismesser
tritt an der Maschinenrückseite
von unten in den Brotkanal ein, wird in Richtung Seitenwand bewegt
und zerschneidet bei dieser Bewegung das Brot. Danach tritt das
Kreismesser im Bereich der Seitenwand wieder aus dem Brotkanal aus
und durchläuft
einen unterhalb des Brotkanals vorhandenen Raum. In dieser Zeit
wird das Brot um eine zu schneidende Breite zum Messer verschoben,
um danach in beschriebener Weise wiederum vom Kreismesser geschnitten zu
werden.
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Nachteilig
bei der beschriebenen technischen Lösung für den Antrieb eines Kreismessers
in Brotschneidemaschinen ist der Umstand, dass für das umlaufende Kreismesser
ein relativ großer,
unterhalb des Brotkanals gelegener Raum vorhanden sein muss. Dieser
Platzbedarf bestimmt maßgeblich die
Bauhöhe
einer solchen Maschine und führt
dazu, dass die beschrieben Antriebslösung für das Kreismesser bei auf Tischen
stehenden Brotschneidemaschinen nicht realisierbar ist.
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Für mit einem
Kreismesser ausgerüstete Tischmaschinen
wurde in der
DE 3706485
A1 eine Lösung
vorgestellt, bei der das Kreismesser mit einer Schwinge verbunden
ist. Die Schwinge ist unterhalb des Brotkanals in einem Abstand
zu diesem schwenkbar gelagert und wird über einen Kurbeltrieb zwischen
zwei Endlagen bewegt. Der Antrieb des Kreismessers erfolgt dabei
gleichfalls über
die Schwenkachse der Schwinge. Zu diesem Zweck ist mit dem Kreismesser
ein Kettenrad verbunden, welches über einen Kettentrieb über ein
auf der Achse der Schwinge vorhandenes Kettenrad angetrieben wird.
Der gesamte Kettentrieb ist über
eine keilförmig gestaltete
Verkleidung abgedeckt, die in Transportrichtung des Brotes hinter
dem Kreismesser, also im Bereich der vom Brot abgetrennten Scheiben
angeordnet ist.
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Das
Kreismesser wird beim Schneiden auf einem Kreisbogen durch das Brot
bewegt. Dabei befindet sich die Mitte des Kreismessers zum größten Teil
oberhalb der Grundfläche
des Brotkanals, so dass neben dem Kreismesser in nachteiliger Weise auch
die keilförmige
Verkleidung des Kettentriebes durch das in Scheiben geschnittene
Brot bewegt werden muss, was zu einer schlechteren Schnittqualität führt. Besonders
nachteilig ist der Umstand, dass bei dieser technischen Lösung kein
Ausgleich der bei der Umkehrung der Bewegungsrichtung der Schwinge zwangsläufig auftretenden
Massekräfte
erfolgen kann, was zu einem unruhigen Lauf der Brotschneidemaschine
führt.
In der Praxis wird dieser Tatsache durch eine deutliche Verringerung
der Maschinenleistung in Folge einer Reduzierung der pro Zeiteinheit
zu schneidenden Brotscheiben Rechnung getragen.
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Eine
weitere technische Lösung
für den
Antrieb eines Kreismessers in einer Tischmaschine ist in der
DE 10 2005 062 501
A1 beschrieben worden. An das Kreismesser ist in gleicher
Weise ein Kettenrad angeschlossen und im Bereich des Kreismessers eine
das Kettenrad und den Kettenantrieb verdeckende, in Transportrichtung
des Brotes hinter dem Kreismesser, also im Bereich der vom Brot
abgetrennten Scheiben angeordnete Verkleidung vorgesehen. Abweichend
von obiger Lösung
ist der das Kreismesser tragende Messerarm aber nicht als schwenkbare
Schwinge ausgebildet sondern starr mit einem Schlitten einer unterhalb
und parallel zu der Grundfläche
des Brotkanals angeordneten Linearführung verbunden. Der Schlitten
dieser Linearführung
trägt weiterhin
den Antriebsmotor für
das Kreismesser.
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Auch
bei dieser Lösung
ist das Kreismesser so angeordnet, dass sich die Mitte des Kreismessers oberhalb
der Grundfläche
des Brotkanals befindet, so dass neben dem Kreismesser auch die
keilförmige Verkleidung
des Kettentriebes qualitätsmindernd durch
das in Scheiben geschnittene Brot bewegt werden muss. Weiterhin
ist von Nachteil, dass der eine relativ große Masse aufweisende Antriebsmotor
des Kreismessers mit dem Schlitten der Linearführung verfahren wird, was zu
langsameren Bewegungen des Schlittens und damit zu einer Reduzierung
der Maschinenleistung führt.
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Bei
beiden vorgestellten Lösungen
für den Antrieb
eines Kreismessers in einer Tischmaschine liegt das Brot beim Schneiden
auf der Grundfläche des
Brotkanals auf und stützt
sich gleichzeitig an einer Seitenwand des Brotkanals ab. Das Kreismesser bewegt
sich aus einer Position im Bereich der Maschinenrückseite
in Richtung der Seitenwand des Brotkanals und zerschneidet bei dieser
Bewegung das Brot. Danach kehrt sich die Bewegungsrichtung des Kreismessers
um und das Kreismesser wird wieder in seine Position an der Maschinenrückseite
verfahren. In dieser Position stoppt das Kreismesser und das Brot
wird um eine zu schneidende Breite zum Kreismesser über die
Schnittebene des Kreismessers hinaus verschoben um danach in beschriebener Weise
wiederum vom Kreismesser geschnitten zu werden.
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Es
liegt auf der Hand, dass das Brot erst über die Schnittebene des Kreismessers
hinaus verschoben werden kann, wenn das Kreismesser vollständig aus
dem Transportweg des Brotes herausgetreten ist und seine hintere
Position erreicht hat. Um die für diese
Bewegung des Kreismessers benötigte
Zeit zu minimieren und dadurch größere Durchsatzleistungen zu
erreichen und um möglichst
kleine Abmessungen dieser mit Kreismessern ausgerüsteten Tischmaschinen
realisieren zu können,
wurden deshalb in den beschriebenen Brotschneidemaschinen relativ
kleine Durchmesser der Kreismesser gewählt und der damit verbundene
Nachteil einer schlechteren Schnittqualität bewusst in Kauf genommen.
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In
der
EP 1319481 A2 wird
eine Maschine zum Schneiden von Brot beschrieben, bei der das Kreismesser
gleichfalls starr mit einem Schlitten einer unterhalb und parallel
zu der Grundfläche
des Brotkanals angeordneten Linearführung verbunden ist. Abweichend
zu der oberen Lösung
verfügt
hier die Brotschneidemaschine über
einen lamellenartig ausgebildeten, einen Schnittspalt für das Kreismesser
aufweisenden Brotkanal. Während
das Brot nicht bewegt wird, verschiebt sich das Kreismesser mit dessen
Antrieb und dem Schnittspalt beim Schneiden bei gleichzeitiger Veränderung
des Abstandes der Lamellen zueinander in Längsrichtung des Brotes, was
gleichfalls dazu führt,
dass bei jedem Schnitt relativ große Massen bewegt werden müssen und somit
die Schnittleistung der Brotschneidemaschine entsprechend eingeschränkt ist,
Ziel der Erfindung ist es, die Schnittqualität und die Durchsatzleistung
von mit Kreismessern ausgerüsteten
Tischmaschinen zum Schneiden von Brot zu erhöhen.
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Die
Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine mit einem Kreismesser ausgerüstete Tischmaschine zum
Schneiden von Brot zu entwickeln, in der bei unverändert kleinen
Maschinenabmessungen und bei gleichzeitiger Steigerung der Maschinenleistung Kreismesser
mit größeren Durchmessern
einsetzbar sind.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabenstellung durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst.
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In
weiterer vorteilhafter Ausbildung des Verfahrens wird das Kreismesser
beim Schneiden in einem Winkel von 15° bis 45° zur Grundfläche des Brotkanals bewegt.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Durchführung
des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Linearführung in
einem Winkel zur Grundfläche
des Brotkanals verlegt angeordnet ist und die Linearführung im
Bereich der das Brot beim Schneiden abstützenden Seitenwand des Brotkanals einen
kleineren Abstand von der Grundfläche des Brotkanals als in deren übrigen Verlauf
aufweist.
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Die
Linearführung
weist zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete Tragprofile und
jedes Tragprofil zumindest einen Linearschlitten auf.
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Die
Linearschlitten sind zueinander gegenläufig verschiebbar ausgebildet
und über
einen Zahnriemen miteinander verbunden.
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An
den näher
am Brotkanal gelegenen Linearschlitten ist das Kreismesser angeschlossen
und mit dem anderen Linearschlitten ein Gegengewicht verbunden.
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Das
Kreismesser ist durch einen Zahnriemen angetrieben ausgebildet,
wobei der das Kreismesser treibende Trumm des Zahnriemens in seinem
sich zu beiden Seiten des Linearschlittens erstreckenden Verlauf
parallel zur Linearführung
verlegt angeordnet ist.
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Die
Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 die
Vorderansicht einer Brotschneidemaschine
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2 einen
Schnitt A-A der 1
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3 einen
Schnitt B-B der 1
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4 einen
Schnitt C-C der 3
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Wesentliche
Teile der Brotschneidemaschine sind ein Messergehäuse 1,
ein über
eine Linearführung 2 angetriebenes,
den aus dem Zuführkanal 3 und
dem Abführkanal 4 bestehenden
Brotkanal 5 bei seiner Schnittbewegung kreuzendes Kreismesser 6, ein
unterhalb des Messergehäuses 1 angeordneter, den
Krümelbehälter 7 aufnehmender
Maschinenfuß 8 und
eine schwenkbar gelagerte, den Brotkanal 5 beim Betrieb
der Brotschneidemaschine zugriffsicher abdeckende Haube 9.
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Der
Zuführkanal 3 und
der Abführkanal 4 sind
in das Maschinengestell der Brotschneidemaschine integriert und über die
auf der Bedienseite 10 der Brotschneidemaschine gelegene
Frontwand 11 miteinander verbunden. Sowohl der Zuführkanal 3 als
auch der Abführkanal 4 weisen
in Schnittrichtung des Kreismessers 6 den Querschnitt eines
ungleichschenkligen Winkels auf. Der längere Schenkel bildet dabei
jeweils die das Brot 12 bei seinem Transport im Brotkanal 5 von
unten abstützende
Grundfläche 13, 13' und der kürzere Schenkel
die das Brot 12 bei seinem Transport und beim Schneiden
seitlich abstützende
Seitenwand 14, 14'.
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Die
Brotschneidemaschine weist eine über den
Grundflächen 13, 13' des Zuführkanals 3 und des
Abführkanals 4 gelegene
und sich über
die gesamte Maschinenlänge
erstreckende Achse 15 auf. Über die Achse 15 wird
die von einem nicht dargestellten Schrittmotor angetriebene Brotklammer 16 geführt.
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Der
Zuführkanal 3 und
der Abführkanal 4 sind
durch einen Schnittspalt 17, durch den das Kreismesser 6 beim
Schneiden in den Brotkanal 5 eintritt, voneinander getrennt.
Mit der Seitenwand 14 des Zuführkanals 3 ist ein
vor dem Schnittspalt 17 angeordnetes, als Reflexionslichtschranke
ausgebildetes Schaltelement 18 verbunden.
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Die
Linearführung 2 ist
unterhalb der Grundfläche 13 des
Zuführkanals 3 angeordnet
und zur Grundfläche 13 in
der Art in einem Winkel 19 verlegt, dass die Linearführung 2 im
Bereich der Seitenwand 14 einen geringeren Abstand zur
Grundfläche 13 des Zuführkanals 3 als
in ihrem übrigen
Verlauf aufweist.
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Wesentliche
Teile der Linearführung 2 sind zwei
spiegelbildlich zueinander angeordnete Tragprofile 20, 21,
die jeweils mit einem Linearschlitten 22, 23 ausgerüstet sind.
An den näher
an der Grundfläche 13 des
Zuführkanals 3 gelegenen
Linearschlitten 22 ist ein Träger 24 angeschlossen.
In dem Träger 24 ist
die Messerwelle 25 gelagert. Die Messerwelle 25 tritt
durch den in der Mittelwand 26 vorhandenen Durchbruch 27 hindurch
und trägt an
ihrem Ende das Kreismesser 6. An das andere Ende der Messerwelle 25 ist
ein Zahnriemenrad 28 angeschlossen.
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Mit
dem spiegelbildlich am Tragprofil 21 vorhandenen Linearschlitten 23 ist
als Masseausgleich für
die an den Linearschlitten 22 angeschlossenen Bauteile
ein Gegengewicht 29 verbunden. Mit beiden Linearschlitten 22, 23 ist
der über
einen Schrittmotor 30 angetriebene, die Linearschlitten 22, 23 zwischen ihren
Endlagen 31, 32 bewegende Zahnriemen 33 gekoppelt.
Da der Linearschlitten 22 und der Linearschlitten 23 jeweils
mit unterschiedlichen Trumms des Zahnriemens 33 verbunden
sind, werden sie zwangsweise gegenläufig bewegt.
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Weiterhin
ist für
die Erzeugung der Drehbewegung des Kreismessers 6 ein Antriebsmotor 34 vorhanden.
Der Antriebsmotor 34 treibt einen Zahnriemen 35,
der über
Umlenkungen 36, 37 geführt wird und über das
Zahnriemenrad 28 das Kreismesser 6 dreht. Damit
bei der Linearbewegung des Linearschlittens 22 entlang
der Linearführung 2 eine
Längenänderung
des Zahnriemens 35 ausgeschlossen ist, sind an dem Träger 24 zusätzliche
Umlenkungen 38, 39 vorgesehen. Diese Umlenkungen 38, 39 sind so
platziert, dass der Zahnriemen 35 in seinem sich zu beiden
Seiten des Linearschlittens 22 erstreckenden Verlauf parallel
zur Linearführung 2 verlegt
angeordnet ist.
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Das
Brot 12 wird über
die Brotklammer 16 eingespannt, nach dem Schließen der
Haube 9 von der Brotklammer 16 zum Kreismesser 6 transportiert und
liegt dabei auf der Grundfläche 13 auf
und an der Seitenwand 14 des Zuführkanals 3 an. Wenn
das Brot 12 mit seiner vorderen, äußeren Kontur das vor dem Schnittspalt 17 angeordnete
Schaltelement 18 erreicht hat, wird der Lichtstrahl des
Schaltelementes 18 unterbrochen und damit ein Schaltsignal
erzeugt und anschließend
das Brot 12 weiter in seine Schnittposition zum Kreismesser 6 verschoben.
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Mit
dem Erreichen dieser Schnittposition des Brotes 12 beginnt
der Antriebsmotor 34 zu arbeiten und dreht über den
Zahnriemen 35 das Kreismesser 6. Gleichzeitig
arbeitet auch der Schrittmotor 30 und verschiebt über den
Zahnriemen 33 den Linearschlitten 22, der sich
dabei unter einem Winkel 19 der Grundfläche 13 des Zuführkanals 3 von
unten zunehmend nähert.
Mit dem Linearschlitten 22 wird über den Träger 24 und die Messerwelle 25 auch
das Kreismessers 6 aus seiner Endlage 31, in der
das Kreismesser 6 aus Gründen des Arbeitsschutzes unterhalb
der Grundfläche 13 des
Zuführkanals 3 positioniert
ist, unter dem gleichen Winkel 19 verschoben. Dabei tritt
das Kreismesser 6 zunehmend in den Brotkanal 5 ein,
wird in Richtung der Seitenwand 14 des Zuführkanals 3 bewegt
und schneidet dabei vom Brot 12 eine Scheibe ab. Im Bereich
der Seitenwand 14 erreichen der Linearschlitten 22 und
damit auch das Kreismesser 6 die Endlage 32. Der
Schrittmotor 30 kehrt seine Drehrichtung um und verfährt den
Linearschlitten 22 zurück
in dessen Endlage 31. Anschließend wird das Brot 12 um
eine vorher gewählte Schnittstärke zum
Kreismesser 6 verschoben. Danach wiederholt sich fortlaufend
dieser Ablauf, bis das Brot 12 vollständig in Scheiben aufgeschnitten ist.
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Bei
der Umkehr der linearen Bewegungsrichtung 40 des Linearschlittens 22 treten
natürlich
Massekräfte
auf, die zu einem unruhigen Lauf der Brotschneidemaschine führen können. Um
dies zu verhindern, wird über
dem Rücktrumm
des Zahnriemens 33 der mit einem entsprechenden Gegengewicht 29 ausgerüstete Linearschlitten 23 zwangsweise
gegenläufig
zum Linearschlitten 22 bewegt.
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Dadurch,
dass das Kreismesser 6 beim Schneiden in einem Winkel 19 zur
Grundfläche 13, 13' des Brotkanals 5 linear
verfahren wird, tritt das Kreismesser 6 bedingt durch seine
kreisförmige
Kontur schneller aus dem Bereich des Brotes 12 und aus dem
Brotkanal 5 aus, so dass gleiche Messergrößen vorausgesetzt
der Brotvorschub zum Schneiden einer nachfolgenden Scheibe früher erfolgen
kann und/oder sich der notwendige Verfahrweg des Kreismessers 6 reduziert,
was zu einer deutlichen Steigerung der Maschinenleistung und zu
einer Reduzierung der Maschinenabmessungen führt.