DE102009020635A1

DE102009020635A1 - Schneidemaschine für Lebensmittel

Info

Publication number: DE102009020635A1
Application number: DE200910020635
Authority: DE
Inventors: Klaus Koch
Original assignee: Bizerba SE and Co KG
Current assignee: Bizerba SE and Co KG
Priority date: 2009-05-09
Filing date: 2009-05-09
Publication date: 2010-11-11
Also published as: EP2248640A1; EP2248640B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneidemaschine zum Schneiden von Lebensmittelscheiben mit einem Transportkettenrahmen und einem Abschläger zum automatisierten Ablegen der abgetrennten Lebensmittelscheiben, sowie ein Steuerungsverfahren für eine solche Schneidemaschine mit dem Ziel, ein verbessertes Ablageergebnis unabhängig von dem verwendeten Schneidgut zu erreichen. Anhand wenigstens eines Parameters des zu schneidenden Lebensmittels wird von einer Steuerungsvorrichtung ein passendes Antriebsprofil bestimmt und anhand dieses Antriebsprofils ein Abschläger zum Ablegen der abgetrennten Scheiben variabel gesteuert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Schneidemaschine nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, sowie eine Schneidemaschine nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 6.
Aus der DE 1 961 069 A ist eine Schneidemaschine für Lebensmittel bekannt, die mit einem rotierenden Schneidmesser von einem strangförmigen Schneidgut Scheiben abtrennt. Über einen Kettenrahmen und einen Abschläger werden die abgetrennten Scheiben automatisch auf einer Ablagefläche abgelegt. Der Abschläger wird dabei über einen Hubmagneten angetrieben, der dem Abschläger einen konstanten Bewegungsablauf vorgibt.
Die DE 29 42 418 C2 zeigt ebenfalls eine Schneidemaschine für Lebensmittel mit einem angetriebenen Abschläger. Als Antrieb wird ein mehrpoliger Elektromagnet verwendet, um das Reversieren des Abschlägers besser steuern zu können.
In der Praxis stellt sich oft das Problem, mit dem Schnittgut ein exaktes Ablagebild zu schaffen. Es hat sich gezeigt, dass unterschiedliche Lebensmittelscheiben sich jeweils individuell verhalten, indem sie z. B. unterschiedlich stark an dem Kettenrahmen haften oder nach dem Verlassen des Abschlägers auf der Bahn bis hin zu der Ablagefläche eine eigene Flugcharakteristik aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Steuerung einer Schneidemaschine zu entwickeln, die es ermöglicht, auch bei unterschiedlichem Schneidgut ein möglichst gutes Ablagebild zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Schneidemaschine nach den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
Die Schneidemaschine weist einen mit einer Steuerugnsvorrichtung verbundenen Abschläger auf. Diese steuert den Abschläger anhand unterschiedlicher Antriebsprofile, wobei ein Antriebsprofil anhand eines vorgegebenen Parameters bestimmt wird. Als Parameter kann z. B. die Scheibendicke oder der Scheibendurchmesser der abgetrennten Lebensmittelscheiben dienen. Die abgetrennten Scheiben haften auf dem Transportkettenrahmen abhängig von ihrer Scheibendicke oder ihrem Durchmesser unterschiedlich stark. Vorzugsweise werden die Lebensmittelscheiben auf Dornen der Transportketten des Kettenrahmens aufgespießt und müssen dort von einem Abschläger herausgelöst werden. Diese Kraft ist abhängig von der Scheibendicke bzw. dem Scheibendurchmesser. Es besteht auch die Gefahr, dass sehr dünne Scheiben durch eine falsch bemessene Auslösekraft beschädigt werden. Ein passendes Antriebsprofil variiert nun die Auslösekraft der Scheiben, indem das Anfangsmoment des Abschlägers abhängig von dem Parameter variabel gesteuert wird. Darüber hinaus ist als weiterer Parameter die Art des zu schneidenden Lebensmittels, wie z. B. Käse, Wurst, Fleisch, Fisch oder Gemüse vorgesehen. Jedes dieser Lebensmittel besitzt eine individuelle Haftung bzw.
Ablösekraft vom Transportkettenrahmen, die mit einem entsprechenden Antriebsprofil berücksichtigt wird.
Außer der Auslösekraft kann das Antriebsprofil noch weitere Variationen des Antriebs vornehmen. So ist beispielsweise vorgesehen, dass der Weg, insbesondere der Schwenkwinkel oder die Geschwindigkeit abhängig von einer gewünschten Ablageposition der Lebensmittelscheiben variiert wird. In der Praxis ist es oftmals wünschenswert aus mehreren Scheiben des Schnittguts zweidimensionale Figuren wie z. B. Kreise oder Vierecke zu legen. Dabei ist eine exakte Positionierung jeder einzelnen Scheibe wichtig. Über die variable Steuerung des Schwenkwinkels und/oder der Geschwindigkeit und/oder des Umkehrpunkts des Abschlägers kann eine verbesserte Genauigkeit bei der Positionierung der Scheiben erzielt werden.
In einer Ausführung ist vorgesehen, dass eine Datenbank vorgesehen ist, die eine Anzahl an unterschiedlichen Antriebsprofilen aufweist. Anhand der vorgegebenen Parameter bestimmt die Steuerungsvorrichtung das für die jeweilige Aufgabe am besten geeignete Antriebsprofil über eine Selektion und steuert den Abschläger anhand dieses selektierten Antriebsprofils. Die Auswahl der Antriebsprofile kann die Steuerungsvorrichtung anhand fester Zuordnungen zwischen Parametern und Antriebsprofilen, vorzugsweise Verweistabellen, oder anhand eines Algorithmus vornehmen.
In einer Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Steuerungsvorrichtung einen Optimierungsalgorithmus aufweist und das Antriebsprofil anhand der vorgegebenen Parameter bestimmt, indem ein individuelles Antriebsprofil mit diesem Optimierungsalgorithmus berechnet wird oder indem ein vorhandenes Antriebsprofil mit dem Optimierungsalgorithmus angepasst wird.
Die Vorgabe der Parameter kann besonders komfortabel bereits durch die für einen Schneidebetrieb zwingend notwendigen Einstellungen der Schneidemaschine, wie z. B. der Scheibendicke oder durch Übermitteln der Werte aus einem weiteren zentralen Steuergerät automatisch erfolgen. In dem Fall ist eine zusätzlicher Bedienungsschritt zur manuellen Eingabe der Parameter nicht notwendig. Es ist jedoch auch vorgesehen, dass die Schneidemaschine eine mit der Steuerungsvorrichtung verbundene Eingabevorrichtung, vorzugsweise Tastatur oder Touch-Screen, zur manuellen Eingabe von Parametern aufweist.
In einer Ausführung ist vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung den Antriebsmotor des Abschlägers steuert, um das entsprechende Antriebsprofil zu erzielen. Der Antriebsmotor kann als elektrischer Synchronmotor oder Schrittmotor ausgeführt sein. Die Steuerung kann erfolgen, indem der Speisestrom des Antriebsmotors, insbesondere die Polarität, und/oder die Frequenz und/oder die Stromaufnahme gezielt variiert wird. So kann zu jedem Zeitpunkt ein bestimmtes Antriebsmoment, und/oder ein bestimmter Umkehrpunkt und/oder eine bestimmte Geschwindigkeit des Abschlägers eingestellt werden. Ein besonders gutes Ergebnis lässt sich erzielen, indem ein Sensor vorgesehen ist, der der Steuerungsvorrichtung eine Rückmeldung über den Weg bzw. die Geschwindigkeit des Abschlägers gibt. Insbesondere kann ein Wegsensor mit dem Antriebsmotor oder dem Abschläger verbunden sein. So kann eine exakte Regelung des Abschlägers erzielt werden.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und der dazugehörenden Beschreibung beschrieben.
Es zeigen,
1: Eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Schneidemaschine mit gesteuertem Abschläger;
2: Eine schematische Seitenansicht des Antriebs des Abschlägers mit Steuerungsvorrichtung;
3: Eine Variante des Antriebs des Abschlägers.
In der 1 ist schematisch der Aufbau einer Schneidemaschine 1 dargestellt. Beispielhaft ist ein sogenannter Vertikalschneider gezeigt. Das bedeutet, die Schneidemaschine 1 weist ein angetriebenes Schneidmesser 11 auf, welches in einer vertikalen Schneidebene B rotiert. Über eine verstellbare Anschlagplatte, die parallel zum Schneidmesser 11 angeordnet ist, wird ein Schneidspalt eingestellt. Die Breite des Schneidspaltes bestimmt die Dicke der von einem Lebensmittelstrang 14 abgeschnittenen Scheiben. Die abgeschnittenen Scheiben werden von einer Transportvorrichtung aufgenommen und über einen Transportkettenrahmen 3 und eine Ablagevorrichtung 4 auf einen Ablagetisch 43 abgelegt. Von dort können die abgetrennten Scheiben entnommen werden.
Der Lebensmittelstrang 14 wird zum Schneiden auf einen Schlitten 12 aufgelegt und von diesem geführt. Der Schlitten 12 ist senkrecht zu dem Schneidmesser 11 bzw. der Schneidebene B angeordnet und parallel zu der Schneidebene B verschiebbar in einem Maschinengehäuse 15 gelagert. Das Maschinengehäuse 15 nimmt die Antriebsmotoren und Steuergeräte der Schneidemaschine 1 auf. Der Schlitten 12 wird zum Schneiden entweder manuell oder motorisch angetrieben, wobei je Schnitt ein Hub ausgeführt wird. An seiner Vorderseite, d. h. an der einem Bediener zugewandten Seite, weist der Schlitten 12 eine Handschutzplatte auf, die den Schlitten 12 nach vorne abdeckt. Die Handschutzplatte verhindert, dass ein Bediener unbeabsichtigt mit seiner Hand in den Schneidebereich des Messers 11 gelangt.
Beim Schneiden ist es notwendig, dass der Lebensmittelstrang 14 der Schneidebene B bzw. dem Schneidmesser 11 kontinuierlich zugestellt wird. Dafür weist der Schlitten 12 eine Zustelleinrichtung 13 auf, die das Schneidgut 14 zustellt.
Die abgetrennten Scheiben des Lebensmittelstrangs werden hinter dem Schneidmesser 11 von dem Transportkettenrahmen 3 aufgenommen, der zum Transport von abgetrennten Scheiben mehrere parallel umlaufende Ketten 31 aufweist. Die Ketten 31 weisen zum Halten der Scheiben Kettenglieder mit Drahtspitzen auf, auf die Lebensmittelscheiben aufgespießt werden. Das Ablegen der Scheiben erfolgt mittels einer Ablagevorrichtung 4, die in den 2 und 3 vergrößert dargestellt ist. Die Ablegevorrichtung 4 umfasst einen Abschläger 41, der um eine horizontal verlaufende Drehachse A schwenkbar gelagert ist. Der Abschläger 41 weist mehrere beabstandete Finger 42 auf, die zwischen die umlaufenden Ketten 31 des Transportkettenrahmens 3 eingreifen und die Scheiben auf einer Ablagefläche 43 ablegen. Zum Ablegen der Scheiben schwenkt der Abschläger 41 um eine horizontale Drehachse A. Dabei löst er die auf den Kettenspitzen festsitzenden Scheiben und nimmt diese in seiner Schwenkbewegung mit
In den 2 und 3 ist der Bewegungsablauf des Abschlägers 41 beim Ablegen der Scheiben auf die Ablagefläche 43 dargestellt. Der Bewegungsablauf des Abschlägers 41 ist variabel und wird von einer Steuerungsvorrichtung 6 entsprechend einem bestimmten Antriebsprofil gesteuert. Dabei kann das Moment, und/oder die Geschwindigkeit, und/oder der Wegverlauf, und/oder der Umkehrpunkt des Abschlägers 41 anhand variabel gestaltet werden.
Der Abschläger 41 ist um eine horizontale Achse A schwenkbar gelagert. Eine Abtriebswelle 51 eines elektrischen Antriebsmotors 5 ist mit dem unteren Abschnitt des Abschlägers 41 verbunden. Die in 2 dargestellte Variante zeigt eine Lösung, die der die Abtriebswelle 51 des Motors 5 die Schwenkachse A des Abschlägers bildet. Bei der in 3 dargestellten Variante ist der Abschläger 41 über ein Getriebe mit einem Zahnriemen 52 mit der Abtriebswelle 51 verbunden.
Ein Steuergerät 6 ist in dem Maschinengehäuse 15 angeordnet und regelt den elektrischen Antriebsmotor 5 über eine Verbindungsleitung. Dazu weist der elektrische Antriebsmotor 5 einen Sensor auf, der die Position bzw. den Weg des Abschlägers 41 misst und an das Steuergerät 6 übermittelt. Das Steuergerät 6 kann so anhand eines gewünschten Antriebsprofils das notwendige Antriebsmoment oder die erforderliche Geschwindigkeit bestimmen und den Antriebsmotor 5 exakt ansteuern.
Das Antriebsprofil wird von dem Steuergerät 6 automatisch ermittelt, indem aus einer Auswahl mehrerer parallel in dem Speicher 61 abgespeicherten Antriebsprofilen ein bestimmtes Antriebsprofil ausgewählt wird. Als Kriterien für die Auswahl des Antriebsprofils dienen dabei Parameter, wie die Art des Schneidguts, der Durchmesser des Schneidguts, die Dicke der abgetrennten Scheiben sowie das gewünschte Ablagebild und/oder die gewünschte Schnittgeschwindigkeit. Diese Kriterien werden dem Steuergerät 6 von einer zentralen Schneidemaschinensteuerung übermittelt, oder über eine Eingabevorrichtung 7 direkt eingegeben.
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 1961069 A [0002]
- DE 2942418 C2 [0003]

Claims

Verfahren zum Steuern einer Schneidemaschine für Lebensmittel, wobei abgetrennte Lebensmittelscheiben mit einer automatisch angetriebenen Ablagevorrichtung in einer Schneidebene übernommen und mittels eines Abschlägers in eine Ablageposition überführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Parameter des zu schneidenden Lebensmittel vorgegeben wird und anhand eines oder mehrerer dieser Parameter dann ein passendes Antriebsprofil für die Ablagevorrichtung bestimmt und anhand des Antriebsprofils ein Wegverlauf und/oder ein Kraftverlauf und/oder ein Geschwindigkeitsverlauf der Ablagevorrichtung variabel gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsprofil aus einer Anzahl gespeicherter Antriebsprofile anhand des oder der Parameter gezielt ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsprofil unter Berücksichtigung des oder der Parameter nach einem vorgegebenen Algorithmus berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter der Durchmesser und/oder die Dicke der abgetrennten Scheibe und/oder die Art des zu schneidenden Lebensmittels und/oder eine bestimmte Ablageposition vorgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsmotor des Abschlägers anhand des Antriebsprofils angesteuert wird.
Schneidemaschine für Lebensmittel mit einem rotierenden Schneidmesser (11) zum Abtrennen von Lebensmittelscheiben, einem Transportkettenrahmen (3) zum Aufnehmen und Transportieren der abgetrennten Lebensmittelscheiben und einer Ablagevorrichtung (4) zum Ablegen der Lebensmittelscheiben auf einer Ablagefläche (43) mit einem zwischen die Ketten (31) des Transportkettenrahmens (3) eingreifenden Abschlägers (41), der um eine Schwenkachse (A) motorisch angetrieben schwenkbar ist, wobei eine Steuervorrichtung (6) den Antriebsmotor (5) des Abschlägers (41) steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (6) eine Eingabevorrichtung (7) zum Eingeben eines oder mehrerer Parameter des zu schneidenden Lebensmittels aufweist und die Steuerungsvorrichtung anhand eines oder mehrerer dieser Parameter ein passendes Antriebsprofil zum variablen Steuern des Wegverlaufs und/oder des Kraftverlaufs und/oder des Geschwindigkeitsverlaufs des Abschlägers (41) bestimmt.
Schneidemaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (6) das Antriebsprofil anhand der Scheibendicke und/oder Scheibendurchmesser und/oder Schnittgeschwindigkeit als Parameter bestimmt.
Schneidemaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (6) das Antriebsprofil anhand der Art des Lebensmittels oder einer bestimmten Ablageposition als Parameter bestimmt.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (6) einen Speicher (61) aufweist, in dem mehrere unterschiedliche Antriebsprofile abgespeichert sind und die Steuerungsvorrichtung (6) anhand des oder der Parameter eines dieser Antriebsprofile selektiert.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (6) einen Algorithmus zum Berechnen eines Antriebsprofils aufweist und anhand des oder der Parameter ein bestimmtes Antriebsprofil berechnet.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (5) des Abschlägers (41) als Synchronmotor oder als Schrittmotor ausgebildet ist und die Steuerungsvorrichtung (6) den Antriebsmotor (5) anhand des selektierten Antriebsprofils steuert.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (6) die Frequenz und/oder die Stromaufnahme des Antriebsmotors (5) steuert.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (51) des Antriebsmotors (5) die Schwenkachse (A) des Abschlägers (41) bildet.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (5) die Schwenkachse (A) des Abschlägers (41) über ein Getriebe (52), vorzugsweise einen Riementrieb oder Zahnrad, antreibt.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (6) einen Sensor zum Erfassen des Weges des Abschlägers (41) aufweist und den Antriebsmotor (5) anhand der Sensorsignale regelt.