-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufschneidemaschine zum Aufschneiden von Lebensmittelriegeln, insbesondere von Wurst-Fleisch- oder Käseriegeln, wobei das Lebensmittel auf einer Produktauflage aufliegt und ein mit einer Messerwelle rotierend angetriebenes Schneidmesser am vorderen Ende des Lebensmittelriegels Lebensmittelscheiben abtrennt, wobei sich das Schneidmesser während des Abtrennens der Lebensmittelscheibe in einer Schneidebene befindet, das Schneidmesser gegenüber der Produktauflage und parallel zur Rotationsachse des Schneidmessers beweglich gelagert ist und eine Vorrichtung vorgesehen ist, die bewirkt, dass zum Durchführen eines oder mehrerer Leerschnitte der Abstand zwischen dem Schneidmesser und dem vorderen Ende des Lebensmittels veränderbar ist und wobei die Vorrichtung eine Bewegung des Schneidmessers aus der Schneidebene vom Lebensmittel weg und zurück bewirkt und die Messerwelle mittels einer Lagerung gelagert ist.
-
Derartige Aufschneidemaschinen sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise der
EP 1 046 476 A2 , bekannt. Bei den vorbeschriebenen Aufschneidemaschinen werden mit verhältnismäßig hohen Taktzahlen (600 -> 1.000 Schnitte/Minute) von einem Lebensmittelriegel Scheiben abgetrennt. Die Lebensmittelriegel liegen hierbei auf einer Produktauflage auf und werden von dieser zum Beispiel schrittweise, aber auch kontinuierlich in Richtung des Schneidmessers transportiert. Für eine Leistungssteigerung, d. h. eine höhere Taktfrequenz, besteht die Notwendigkeit, Leerschnitte, d. h. Bewegungen des Schneidmessers, bei dem keine Lebensmittelscheibe von dem Riegel abgetrennt wird, vorzusehen. Sollte man solche Leerschnitte nicht vorsehen, so besteht die Gefahr, dass das aufgeschnittene Gut auf dem danach angeschlossenen Transportband verunglückt, z. B. die aufgeschnittene Portion umfällt oder aber eine nicht gewünschte Anordnung der Lebensmittelscheiben erfolgt.
-
Um die Leerschnitte zu erzeugen, wird bei der gattungsgemäßen Aufschneidemaschine das Messer aus der Schneidebene von dem Lebensmittel weg bewegt. Sobald keine Leerschnitte mehr gewünscht sind, wird das Schneidmesser wieder in die Schneidebene zurückgeführt und trennt Lebensmittelscheiben von dem Lebensmittelriegel ab; d. h. das Schneidmesser ist axial beweglich vorgesehen. Während der Leerschnitte wird der Vorschub des Lebensmittelriegels unterbrochen. Die bisher aus dem Stand der Technik bekannten Aufschneidemaschinen mit einem axial beweglichen Messer sind vergleichsweise kompliziert ausgeführt.
-
Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aufschneidemaschine zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
-
Gelöst wird die Aufgabe mit einer Aufschneidemaschine zum Aufschneiden von Lebensmittelriegeln, insbesondere von Wurst-, Fleisch- oder Käseriegeln, wobei das Lebensmittel auf einer Produktauflage aufliegt und ein mit einer Messerwelle rotierend angetriebenes Schneidmesser am vorderen Ende des Lebensmittelriegels, Lebensmittelscheiben abtrennt, sich das Schneidmesser während des Abtrennens der Lebensmittelscheibe in einer Schneidebene befindet, das Schneidmesser gegenüber der Produktauflage und parallel zur Rotationsachse des Schneidmessers beweglich gelagert ist und eine Vorrichtung vorgesehen ist, die bewirkt, dass zum Durchführen eines oder mehrerer Leerschnitte der Abstand zwischen dem Schneidmesser und dem vorderen Ende des Lebensmittelriegels veränderbar ist, und wobei die Vorrichtung eine Bewegung des Schneidmessers aus der Schneidebene von dem Lebensmittel weg und zurück bewirkt und die Messerwelle mittels einer Lagerung gelagert ist, die zumindest abschnittsweise axial verschieblich vorgesehen ist.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufschneidemaschine, die mit verhältnismäßig hohen Taktzahlen (600 -> 1.000 Schnitte/Minute) von einem Lebensmittelriegel Scheiben abtrennt. Vorzugsweise werden mehrere Lebensmittelriegel gleichzeitig aufgeschnitten. Der oder die Lebensmittelriegel liegen hierbei auf einer Produktauflage auf und werden von dieser schrittweise oder kontinuierlich gegen das Schneidmesser transportiert. Für eine Leistungssteigerung, d. h. für eine höhere Taktfrequenz müssen Leerschnitte, d. h. Bewegungen des Schneidmessers, bei denen keine Lebensmittelscheibe von dem Riegel abgetrennt wird, vorgesehen werden. Dafür ist das rotierend angetriebene Schneidmesser gegenüber der Produktauflage und parallel zur Rotationsachse des Schneidmessers beweglich gelagert, vorgesehen. Mittels einer Vorrichtung wird das Schneidmesser dann zur Durchführung von Leerschnitten von dem vorderen Ende des Lebensmittelriegels, dessen Transport bei den Leerschnitten unterbrochen wird, um einige wenige Millimeter, vorzugsweise 3–6 mm, weg bewegt. Sobald keine Leerschnitte mehr gewünscht werden, wird das Messer wieder in die Schneidebene zurückbewegt und der Transport des Lebensmittelriegels in Richtung des Schneidmessers wird fortgesetzt. In der Schneidebene wirken dann das Schneidmesser und ein an der Produktauflage angeordnete Schneidkante schneidend zusammen.
-
Erfindungsgemäß ist das Schneidmesser nun an einer rotierend angetriebenen Messerwelle angeordnet. Die Messerwelle ist mit einer Lagerung an dem Schneidkopf gelagert.
-
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass diese Lagerung der Messerwelle nun zumindest abschnittsweise axial verschieblich vorgesehen ist. Zur Durchführung eines Leerschnittes wird zumindest ein Teil der Lagerung und die Messerwelle axial hin und her geschoben. Die Bewegung der Lagerung ist dabei rein translatorisch. Eine Deformation der Lagerung während deren Verschiebung erfolgt nicht.
-
Vorzugsweise weist die Messerwelle ein Axial-Lager und ein Radial-Lager auf. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Axial-Lager und dadurch die Messerwelle bewegbar vorgesehen. Weiterhin bevorzugt greift ein Linearantrieb an dem Axial-Lager an und bewegt dieses zur Durchführung von Leerschnitten hin und her. Vorzugsweise handelt es sich bei den Lagern der Welle um Wälzlager, beispielsweise Kugellager oder Wälzlager mit zylindrischen Wälzkörpern. Bei einer Verschiebung des Axial-Lagers werden beide Lagerschalen sowie der Wälzkörper axial hin und her verschoben. Das Radial-Lager besteht vorzugsweise lediglich aus einer Lagerschale sowie den Wälzkörpern. An der gegenüberliegenden Seite, beispielsweise Außenseite, liegt vorzugsweise die Messerwelle direkt an den Wälzkörpern an. Die innere Schale des Radial-Lagers sowie die Wälzkörper werden bei der Axialbewegung der Messerwelle vorzugsweise nicht bewegt.
-
Vorzugsweise wird das Axial-Lager durch einen Linearantrieb bewegt. Besonders bevorzugt weist dieser Linearantrieb einen Geber auf. Dadurch weiss eine an die erfindungsgemäße Aufschneidemaschine angeschlossene Maschinensteuerung, beispielsweise eine SPS-Steuerung, zu jedem Zeitpunkt genau, wo sich die Messerwelle und damit das Schneidmesser befindet und kann die Bewegung der Messerwelle und damit des Schneidmessers dementsprechend steuern.
-
Bei dem Linearantrieb, der den axialen Versatz des Messers bewirkt, kann es sich um jeden, dem Fachmann geläufigen Linearantrieb handeln. Vorzugsweise ist der Linearantrieb jedoch ein Spindelmutterantrieb, bei dem vorzugsweise die Mutter rotatorisch angetrieben wird und dadurch die Spindel eine Axialbewegung durchführt.
-
Ein weiterer oder bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Aufschneidemaschine, die einen Schneidkopf aufweist, der an ihrem Gestell angebracht ist und an dem das Messer drehbar gelagert ist, wobei der Schneidkopf einen innenliegenden Primärantrieb aufweist.
-
Ein Primärantrieb im Sinne der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise ein Motor, so dass in den Schneidkopf keine Antriebswelle oder dergleichen eingeführt werden muss, sondern der Schneidkopf lediglich mit Energie, insbesondere elektrischer Energie, versorgt werden muss.
-
Diese erfindungsgemäße oder bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass sie besonders hygienisch ist und der Schneidkopf besonders klein baut.
-
Mit dem Primärantrieb wird die Welle rotatorisch angetrieben und/oder der axiale Versatz der Messerwelle bewirkt, wobei diese beiden Funktionen jeweils einen eigenen Antrieb aufweisen, der jeweils getrennt voneinander ansteuerbar ist, so dass die Leerschnitte, insbesondere deren Zeitpunkt und deren Länge, unabhängig von der Rotation des Schneidmessers gewählt werden können.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weist mindestens einer der Primärantriebe einen Rotor und einen Stator auf. Besonders bevorzugt ist der Stator fest mit dem Gehäuse des Schneidkopfes verbunden.
-
In einer weiteren erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Messerwelle Teil des Motors.
-
Ganz besonders bevorzugt ist die Messerwelle der Rotor oder Teil des Rotors des Motors.
-
Gemäß einer weiteren oder bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Aufschneidemaschine einen Schneidkopf auf, der an ihrem Gestell angebracht ist und an dem das Messer drehbar gelagert ist, wobei der Schneidkopf ein Gehäuse aufweist, an dem Kühlmittel angeordnet sind.
-
Bei diesen Kühlmitteln handelt es sich beispielsweise um Kühlrippen, mit denen von den Motoren und/oder den Lagern erzeugte Wärmeenergie abgeführt wird.
-
Im Folgenden werden die Erfindungen anhand der 1–3 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für alle Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen.
-
1 zeigt die erfindungsgemäße Aufschneidemaschine.
-
2 zeigt den Schneidkopf der erfindungsgemäßen Aufschneidemaschine.
-
3 zeigt die Anordnung des Schneidmessers an dem Schneidkopf.
-
Die erfindungsgemäße Aufschneidemaschine 1 ist mittels des Gestells 11 auf einem Unterbau 10 angeordnet. Ein Lebensmittelriegel 2, beispielsweise ein Wurst-, Fleisch- oder Käseriegel, liegt auf der Produktauflage 3 auf. Die Produktauflage 3 ist hierbei zum Beispiel eine Rollenbahn oder ein Förderband und gestattet ein möglichst leichtgängiges Transportieren des Lebensmittels 2.
-
Das Lebensmittel 2 wird hierbei von einer Fördervorrichtung 30 gegen das Schneidmesser 4 gefördert. Die Fördervorrichtung 30 ist zum Beispiel durch einen Spindelantrieb 32 gebildet, auf welchem ein Greifer 34 schlittenartig geführt ist, der in klammerartigem Eingriff mit dem hinteren Ende des Lebensmittelriegels steht. Durch die Rotation der Spindel 32 bewegt sich der Greifer 34. Durch den Greifer 34 wird die Förderbewegung, des Spindelantriebs 32 auf das Lebensmittel 2 übertragen. Für die Ausgestaltung der Fördervorrichtung 3 sind aber auch viele andere Ausgestaltungen bekannt und einsetzbar. Die Förderung des Lebensmittelriegels kann aber auch oder zusätzlich durch Transportbänder erfolgen, die sich unterhalb und/oder oberhalb des Lebensmittelriegels 2 befinden.
-
Das Schneidmesser 4 befindet sich in der Regel in einem Schneidmessergehäuse 40. Das Schneidmesser 4 besitzt einen hier nicht weiter dargestellten Schneidmesserantrieb, der das Schneidmesser 4 in Rotation 41 versetzt, auf den aber insbesondere in 2 näher eingegangen wird. Das Schneidmesser 4 ist zum Beispiel auf einem Planetengetriebe angeordnet und führt so neben der Rotation um seine Drehachse auch eine Rotation der Drehachse um die Achse des Planetengetriebes aus. Hieraus resultiert, dass das Schneidmesser 4 periodisch umläuft und zum Beispiel von oben an das Lebensmittel 2 heranfahrend in dieses eindringt und eine Lebensmittelscheibe (nicht dargestellt) abtrennt, die dann nach unten auf ein ebenfalls nicht dargestelltes Förderband fallen lässt. Durch die planetenartige Umlaufbewegung des Schneidmessers 4 wird das vordere Ende 20 des Lebensmittels 2 regelmäßig wieder freigegeben und die Fördervorrichtung 30 fördert in diesem Zeitsegment das Lebensmittel 2 gerade um die Scheibendicke nach vorne. Das Freigeben des vorderen Endes 20 des Lebensmittels 2 kann aber auch dadurch erreicht werden, dass es sich um ein Sichelmesser handelt. In diesem Fall kann auf die Planetenbewegung des Schneidkopfes verzichtet werden. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass eine Vorrichtung (siehe 2) angeordnet ist, die bewirkt, dass der Abstand zwischen dem Schneidmesser 4 und dem vorderen Ende 20 des Lebensmittels 2 veränderbar ist. Hierbei wird das Schneidmesser 4 gegenüber der Produktauflage 3 bzw. der Schneidebene 49 oder dem Gestell 11 vom Lebensmittel 2 wegbewegt. Die eigentliche Schneidebene 49 verändert sich durch diese Ausgestaltung nicht. Die Schneidebene 49 ist definiert durch die Bewegung der Schneide 42 während des Abtrennens einer Lebensmittelscheibe, bzw. durch das Zusammenwirken der Schneide 42 des Schneidmessers 4 und der Schneidkante 33. Die Schneidkante 33 befindet sich am, dem Schneidmesser 4 zugewandten Ende der Produktauflage und bildet ein Widerlager zu der durch die Schneide 42 in das Lebensmittel 2 eingeprägten Schneidkraft. Die Schneidkante 33 befindet sich hierbei geometrisch nicht exakt auf der Schneidebene 49, dies würde zu einer Kollision der Schneide 42 auf der Schneidkante 33 führen, sondern ist an der Schneidebene 49 derart angeordnet, dass das Schneidmesser 4 knapp daneben vorbeizulaufen vermag. Es ist wichtig, dass die Schneidkante 33 verhältnismäßig exakt mit dem Schneidmesser 4 zusammenwirkt und so die Messerschneidebene definiert, da ein Auseinanderklaffen dieser beiden Elemente unweigerlich zu unerwünschten Schneidergebnissen führt. Ein Versatz von weniger als einem Millimeter kann bereits zu unerwünschten Ergebnissen, zum Beispiel einem „Zerhacken” des Aufschnittes führen.
-
Aufgrund der hohen Produktionsleistung, die mit der erfindungsgemäßen Aufschneidemaschine erreicht wird, ist es günstig, dass die Aufschneidemaschine 1 bei der Anforderung ein oder mehrere Leerschnitte durchführt, um die unerwünschte Schnitzelbildung zu vermeiden. Dazu wird der Produktvorschub abgeschaltet und das Schneidmesser mit der in 2 dargestellten Vorrichtung um einige Millimeter von dem vorderen Ende des Lebensmittelriegels weg und aus der Schneidebene heraus bewegt. Sobald keine Leerschnitte mehr erwünscht sind, wird das Messer wieder in die Schneideben zurückbewegt und der Produktvorschub wieder gestartet.
-
2 zeigt den Schneidkopf der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dieser Schneidkopf weist ein Gehäuse 9 auf, in dem eine Spindel 71/Mutter 72-Anordnung als Linearantrieb vorgesehen ist. Die Mutter 72 ist über die Radial- und Axial-Lager 74 drehbar an dem Gehäuse 9 des Schneidkopfes gelagert. Die Mutter 72 ist mittels des Motors 73 rotierend antreibbar. Der Motor ist mit einem Geber 75 versehen, mit dem exakte Informationen über den Drehwinkel und/oder die Drehgeschwindigkeit an eine angeschlossene Steuereinheit übermittelt werden können. Diese Steuereinheit erhält dadurch exakte Informationen über die genaue Position der Spindel 71 wie weiter unten näher ausgeführt. Die Mutter 72 weist an ihrem vorderen Ende ein Innengewinde auf. Des weiteren weist der Schneidkopf eine Spindel 71 auf, die axial verschiebbar, jedoch mittels der Stifte 76 verdrehsicher in dem Gehäuse angeordnet ist. An ihrem rechten Ende weist die Spindel ein Gewinde auf, das mit dem Gewinde der Mutter zusammenwirkt. Wird nun die Mutter 72 gedreht, bewegt sich je nach Drehrichtung die Spindel vor und zurück wie durch den Doppelpfeil 130 angedeutet.
-
Am äußeren Umfang der Spindel ist, gegen axial Verschiebung gesichert, das Lager 112, hier ein Wälzlager, insbesondere ein Kugellager, an der Spindel angeordnet. Dieses Kugellager 112 stellt eine Axiallagerung für die Welle 110 und eine Radiallagerung für die Spindel 71 dar. Diese Lagerung ist im vorderen Bereich der Welle, d. h. im Bereich der Messeraufnahme 111 angeordnet. An dieser Messeraufnahme wird das Schneidmesser 4 aufgesetzt und mittels Schrauben, die in die Gewindebohrung 115 eingeführt werden, an der Welle 110 befestigt. In ihrem der Messeraufnahme 111 gegenüberliegenden hinteren Bereich 114 ist die Welle mittels des Radial-Lagers 113 an dem Gehäuse 9 angeordnet. Dieses Radial-Lager besteht aus einer drehfest mit dem Gehäuse verbundenen Lagerschale 113.1 und Wälzköpern 113.2, vorzugsweise Rollen. In dem der Lagerschale 113.1 gegenüberliegenden Bereich wirken die Wälzkörper 113.2 mit der Welle 114 zusammen. Der Fachmann erkennt, dass dadurch die Welle 110 relativ zu dem Lager 113 verschiebbar ist, so dass das Lager 113 somit lediglich ein Radial-Lager darstellt. Die Welle 110 ist rotativ antreibbar, wodurch auch das an ihr befestigte Messer in Rotation versetzt wird. Der rotative Antrieb wird durch einen Motor 8 bewirkt, der sich innerhalb des Gehäuses 9 befindet, d. h. der Motor ist innenliegend vorgesehen. Dieser Motor weist einen drehfest mit dem Gehäuse verbundenen Stator auf. Dieser Stator erzeugt ein Magnetfeld, das bei einem Rotor eine Drehbewegung erzeugt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Welle 110, insbesondere der hintere Bereich 114, Teil dieses Rotors oder der Rotor selbst. Da sich sowohl der Motor 8, der die Rotation der Welle 110 und der Motor 73, der den axialen Versatz der Welle 110 bewirkt, innerhalb des Gehäuses befinden, wird an der Schnittstelle 120 zwischen Schneidkopf und der restlichen Aufschneidemaschine lediglich Energie, insbesondere elektrische Energie von der Aufschneidemaschine an den Schneidkopf übertragen bzw. Signale, insbesondere Steuerungs- und Positionssignale zwischen dem Schneidkopf 6 und der Aufschneidemaschine ausgetauscht. Dadurch stellt der Schneidkopf eine geschlossene, besonders hygienische Einheit dar, die leicht demontierbar und somit auch leicht austauschbar ist. Zur Durchführung von Leerschnitten wird wahlweise die Mutter 72 rotativ in eine Drehrichtung angetrieben. Durch das Zusammenspiel des Gewindes der Mutter 72 und des Gewindes der Spindel 71 wird die Spindel und damit das Lager 112 axial nach links bewegt, wodurch sich der Abstand zwischen dem Schneidmesser und dem vorderen Ende des Lebensmittelriegels vergrößert, so dass das Schneidmesser bei seiner Drehbewegung keine Lebensmittelscheiben von dem Lebensmittelriegel abtrennt. Sobald keine Leerschnitte mehr gewünscht werden, wird die Mutter 72 von dem Motor in die umgekehrte Richtung gedreht, so dass sich die Spindel wieder nach rechts in ihre Ausgangsposition bewegt, in der sich das Schneidmesser in der Schneidebene befindet und dort wieder Lebensmittelscheiben von dem vorderen Ende des Lebensmittelriegels abtrennt.
-
3 zeigt den Schneidkopf 6, an dem das Messer 4, das in seinem äußeren Bereich die Schneidkante 42 aufweist, befestigt ist. Da es sich in dem vorliegenden Fall bei dem Messer 4 um ein Sichelmesser handelt, ist ebenfalls an dem Schneidkopf 6 ein Gegengewicht 100 drehfest mit der Messerwelle angeordnet. Das Gehäuse 9 weist in seinem äußeren Bereich Kühlrippen 91 auf, um Wärmeenergie, die von den Motoren 8 und/oder 73 resultieren, aber auch ggf. Reibungswärme von dem Schneidkopf abzuführen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Aufschneidemaschine, Slicer
- 10
- Unterbau
- 11
- Gestell
- 2
- Lebensmittelriegel, Produkt
- 20
- vorderes Ende des Lebensmittelriegels
- 21
- Transportrichtung
- 3
- Produktauflage
- 30
- Fördereinrichtung
- 32
- Spindel
- 33
- Schneidkante
- 34
- Greifer
- 4
- Schneidmesser
- 41
- Drehung des Messers
- 42
- Schneidkante
- 43
- Rotationsachse
- 49
- Schneidebene
- 50
- Axiale Bewegung des Schneidmessers
- 6
- Schneidkopf
- 7
- Vorrichtung für die axiale Verschiebung des Schneidmessers, Linearantrieb
- 71
- Spindel, Kugelspindel
- 72
- Mutter
- 73
- Antrieb, Motor, Servomotor
- 74
- Lager der Mutter 72
- 75
- Geber
- 76
- Verdrehsicherung für die Spindel
- 8
- rotatorischer Antrieb des Schneidmessers, Primärantrieb, Motor
- 81
- Stator des Antriebs 8
- „113”
- Rotor des Antriebs 8
- 9
- Gehäuse
- 91
- Kühlrippen
- 100
- Gegengewicht
- 110
- Messerwelle
- 111
- vorderer Teil der Welle, Messeraufnahme
- 112
- Lagerung der Welle, Radial- und Axiallager
- 113
- Lagerung der Welle, Radiallager
- 113.1
- Lagerinnenring
- 113.2
- Wälzkörper
- 114
- hinterer Bereich der Welle
- 115
- Befestigungsvorrichtung, Gewindebohrung
- 120
- Schnittstelle mit der Aufschneidemaschine
- 130
- Doppelpfeil
-
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
-
