DE102009056670A1

DE102009056670A1 - Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten

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Publication number: DE102009056670A1
Application number: DE102009056670A
Authority: DE
Original assignee: Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach
Current assignee: Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2011-06-09

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere Hochleistungs-Slicer, mit einer Produktzuführung, die dazu ausgebildet ist, wenigstens ein Produkt einer Schneidebene zuzuführen, in der zum Abtrennen von Scheiben von dem Produkt sich wenigstens ein Schneidmesser, insbesondere rotierend und/oder umlaufend, bewegt, wobei das Schneidmesser schwenkbar gelagert und zur Durchführung wenigstens einer Zusatzfunktion, insbesondere zur Durchführung von Leerschnitten, zur Schneidspalteinstellung und/oder zur Höhen- oder Eintauchtiefeneinstellung, derart verschwenkbar ist, dass sich der Abstand zwischen dem Schneidmesser und einer Bezugsebene, die parallel zur Schneidebene verläuft oder mit der Schneidebene zusammenfällt, verändert und dabei das Schneidmesser parallel zur Schneidebene ausgerichtet bleibt oder eine Parallelausrichtung verlässt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere einen Hochleistungs-Slicer, mit einer Produktzuführung, die dazu ausgebildet ist, wenigstens ein Produkt einer Schneidebene zuzuführen, in der zum Abtrennen von Scheiben von dem Produkt sich wenigstens ein Schneidmesser, insbesondere rotierend und/oder umlaufend, bewegt.
Derartige Vorrichtungen sind grundsätzlich bekannt und dienen dazu, Lebensmittelprodukte wie beispielsweise Wurst, Fleisch und Käse mit hoher Geschwindigkeit in Scheiben zu schneiden. Typische Schnittgeschwindigkeiten liegen zwischen mehreren 100 bis einigen 1.000 Schnitten pro Minute. Moderne Hochleistungs-Slicer unterscheiden sich unter anderem in der Ausgestaltung des Schneidmessers sowie in der Art und Weise des Rotationsantriebs für das Schneidmesser. So genannte Sichel- oder Spiralmesser rotieren um eine Rotationsachse, wobei diese Rotationsachse selbst keine zusätzliche Bewegung ausführt. Um einen Vorschub des Produkts über die Schneidebene hinaus, d. h. überhaupt das Abtrennen von Produktscheiben zu ermöglichen, sind diese Messer derart gestaltet, dass sie für einen bestimmten Drehwinkelbereich während eines Umlaufs den Weg für den Vorschub des Produkts freigeben. Eine solche vorübergehende Freigabe wäre mit ausschließlich rotierenden Kreismessern ersichtlich nicht möglich. Bei Slicern mit Kreismessern ist deshalb vorgesehen, das rotierende Kreismesser zusätzlich um eine von der Rotationsachse beabstandete weitere Achse planetarisch umlaufen zu lassen, um während des Aufschneidens für die notwendige Freigabe zum Vorschieben des Produkts zu sorgen. Welchem Messertyp bzw. welcher Antriebsart der Vorzug zu geben ist, ist von der jeweiligen Anwendung abhängig. Generell lässt sich sagen, dass mit lediglich rotierenden Sichelmessern höhere Schnittgeschwindigkeiten erzielt werden können, wohingegen rotierende und zusätzlich planetarisch umlaufende Kreismesser ohne Einbußen bei der Schneidqualität universeller einsetzbar sind.
Die vorstehend erwähnten hohen Schnittgeschwindigkeiten machen es – und dies gilt unabhängig vom Messertyp und von der Antriebsart – erforderlich, dass bei einem portionsweisen Aufschneiden von Produkten so genannte Leerschnitte durchgeführt werden, in denen sich das Messer weiterhin bewegt, d. h. seine Schneidbewegung ausführt, dabei jedoch nicht in das Produkt, sondern ”ins Leere” schneidet, damit vorübergehend keine Scheiben vom Produkt abgetrennt werden und diese ”Schneidpausen” dazu genutzt werden können, eine mit den zuvor abgetrennten Scheiben gebildete Portion, beispielsweise einen Scheibenstapel oder geschindelt angeordnete Scheiben, abzutransportieren. Die zwischen zwei aufeinanderfolgend abgetrennten Scheiben verstreichende Zeit reicht ab einer bestimmten Schneidleistung bzw. Schnittgeschwindigkeit für einen ordnungsgemäßen Abtransport der Scheibenportionen nicht aus. Die Länge dieser ”Schneidpausen” und die Anzahl der Leerschnitte pro ”Schneidpause” sind von der jeweiligen Anwendung abhängig.
Ein in der Praxis bekanntes Problem in Verbindung mit der Durchführung von Leerschnitten besteht darin, dass es in den meisten Fällen nicht genügt, einfach die Zufuhr des Produktes vorübergehend anzuhalten, um das Abtrennen von Scheiben zu verhindern. Bei Produkten mit weicher Konsistenz kommt es nämlich regelmäßig vor, dass sich nach dem Anhalten des Produktvorschubs Entspannungseffekte einstellen, wodurch das vordere Produktende über die Schneidebene hinaus und damit in den Wirkungsbereich des Schneidmessers gelangt. Die Folge ist ein unerwünschtes Abtrennen so genannter Produktschnipsel oder Produktschnitzel. Zu einer solchen Schnitzelbildung kann es auch bei Produkten mit fester Konsistenz kommen, bei denen also die vorstehend erwähnten Entspannungseffekte nicht auftreten, und zwar dann, wenn die Produkte während des Aufschneidebetriebs kontinuierlich zugeführt werden.
Die vorstehend beschriebenen Phänomene sind dem Fachmann hinreichend bekannt, weshalb hierauf nicht näher eingegangen wird.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Maßnahmen bekannt, die dazu dienen, eine Schnitzelbildung bei der Durchführung von Leerschnitten zu vermeiden. Hierzu wird beispielsweise auf EP 0 289 765 A1 , DE 42 14 264 A1 , EP 1 046 476 A2 , DE 101 147 348 A1 und DE 154 952 verwiesen.
Demnach wurde bereits vorgeschlagen, für die Durchführung von Leerschnitten die Produktzufuhr nicht nur zu unterbrechen, sondern zusätzlich das Produkt – gegebenenfalls samt Produktauflage – zurückzuziehen. Dieser Ansatz stößt insbesondere dann an Grenzen, wenn die Schnittgeschwindigkeiten und/oder die dabei zu bewegenden Massen zu groß werden, da dann nicht mehr sichergestellt werden kann, dass das vordere Produktende ausreichend schnell zurückgezogen werden kann. Als Alternative zum Zurückziehen des Produkts wurde ferner bereits vorgeschlagen, das Schneidmesser vom vorderen Produktende wegzubewegen. Beide Lösungsansätze haben zur Folge, dass zwischen dem vorderen Produktende und dem Schneidmesser ein ausreichend großer Abstand hergestellt wird, der eine Schnitzelbildung sicher verhindert. Der erforderliche Messerhub beträgt lediglich einige Millimeter, muss allerdings in einer sehr kurzen Zeit in der Größenordnung von einigen Hundertstel Sekunden erfolgen.
Der Stand der Technik schlägt verschiedene Möglichkeiten vor, diesen Abstand durch eine Verlagerung des Messers herzustellen. Generell ist hierbei zu beachten, dass eine Bewegung des gesamten Schneidkopfs genau den Nachteil hat, der auch bei der Alternative – nämlich dem Zurückziehen des Produkts – besteht, dass nämlich eine vergleichsweise große Masse bewegt werden muss. Eine Bewegung lediglich des Messers samt Antriebswelle hat zwar den Vorteil einer geringeren zu bewegenden Masse, bedeutet jedoch einen erheblichen konstruktiven Aufwand, da ein Gegenstand entlang einer Achse verschoben werden muss, der gleichzeitig mit hoher Geschwindigkeit um eben diese Achse rotiert. Hierfür sind ganz spezielle Probleme in Verbindung mit der Lagerung des Messers bzw. der Messerwelle zu lösen, was zwar keine grundsätzlichen Probleme bedeutet, gleichwohl aber aufwändig und teuer ist.
Hinzu kommt, dass nicht alle der im Stand der Technik vorgeschlagenen Konzepte zur Bewegung des Messers ohne weiteres für alle in Verbindung mit Slicern gängigen Messertypen bzw. Antriebsarten realisierbar sind. Während die vorstehend erwähnten Sichel- oder Spiralmesser lediglich um eine Achse rotieren, diese Achse aber nicht zusätzlich eine Umlaufbewegung ausführt, lassen sich Konzepte zur Axialbewegung des Messers trotz der oben erwähnten Lagerungsproblematik in der Praxis mit vertretbarem Aufwand realisieren. Slicer mit rotierenden und gleichzeitig planetarisch umlaufenden Kreismessern stellen den Fachmann dagegen vor bislang nicht gelöste Probleme, wie mit vertretbarem konstruktiven Aufwand eine Verlagerung nur des Messers bzw. der Messerwelle bewerkstelligt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine mit vertretbarem konstruktiven Aufwand realisierbare Möglichkeit zu schaffen, bei einer Aufschneidevorrichtung der eingangs genannten Art, insbesondere einem Hochleistungs-Slicer, einen Abstand zwischen Schneidmesser und vorderem Produktende durch eine Verlagerung des Schneidmessers herzustellen, wobei hierdurch insbesondere die Vermeidung von Schnitzelbildung bei der Durchführung von Leerschnitten möglich sein soll.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist das Schneidmesser schwenkbar gelagert und zur Durchführung wenigstens einer Zusatzfunktion, insbesondere zur Durchführung von Leerschnitten, zur Schneidspalteinstellung und/oder zur Höhen- oder Eintauchtiefeneinstellung, derart verschwenkbar, dass sich der Abstand zwischen dem Schneidmesser und einer Bezugsebene, die parallel zur Schneidebene verläuft oder mit der Schneidebene zusammenfällt, verändert und dabei das Schneidmesser parallel zur Schneidebene ausgerichtet bleibt oder eine Parallelausrichtung verlässt.
Der Begriff ”Zusatzfunktion” ist dahingehend zu verstehen, dass damit eine Funktion gemeint ist, die nicht ausschließlich die eigentliche Aufschneidefunktion, also die Rotations- bzw. Umlaufbewegung des Schneidmessers betrifft. Bei der Zusatzfunktion handelt es sich insbesondere um die Durchführung von Leerschnitten oder um das Einstellen des Schneidspalts, worauf nachstehend näher eingegangen wird. Bei der Zusatzfunktion kann es sich auch um eine Höheneinstellung bzw. Einstellung der Eintauchtiefe des Schneidmessers, insbesondere in Bezug auf das oder die aufzuschneidenden Produkte bzw. die Produktauflage, handeln. Das Verschwenken des Schneidmessers erfolgt erfindungsgemäß also dann, wenn die Zusatzfunktion durchgeführt werden soll, wobei diese Zusatzfunktion – je nach ihrer Art – bei rotierendem bzw. umlaufendem Schneidmesser und/oder bei stillstehendem Schneidmesser durchführbar ist.
Die erfindungsgemäße schwenkbare Lagerung hat den Vorteil, dass die zum Verschwenken erforderlichen Kräfte relativ gering gehalten werden können. Ferner hat die Schwenklagerung den Vorteil, dass keine Gleit- oder Schiebelager benötigt werden, wie sie bei einer rein translatorischen, beispielsweise axialen, Verstellbewegung erforderlich sind.
Die erfindungsgemäß mögliche Ausgestaltung der schwenkbaren Lagerung derart, dass das Schneidmesser parallel zur Schneidebene ausgerichtet bleibt, hat unter anderem den Vorteil, dass die Bewegbarkeit des Schneidmessers auch für solche Funktionen genutzt werden kann, bei denen eine nicht parallele Ausrichtung des Schneidmessers relativ zur Schneidebene, also beispielsweise ein Verkippen des Schneidmessers während der Verstellbewegung, nicht akzeptiert werden kann. Während es für die Durchführung von Leerschnitten unerheblich ist, welche Orientierung das Schneidmesser bezüglich der Schneidebene einnimmt, solange ein ausreichend großer Abstand zwischen dem Schneidmesser und dem vorderen Produktende vorhanden ist, ist es bei einem Verstellen des Schneidmessers zum Zwecke der Schneidspalteinstellung ersichtlich zwingend erforderlich, dass das Schneidmesser in jeder Stellung parallel zur Schneidebene ausgerichtet ist, da das Schneidmesser in jeder Stellung die eigentliche Schneidefunktion erfüllen muss.
Die erfindungsgemäß mögliche Ausgestaltung der schwenkbaren Lagerung derart, dass das Schneidmesser eine Parallelausrichtung verlässt, kann insbesondere dann zum Einsatz kommen, wenn eine nicht parallele Ausrichtung des Schneidmessers relativ zur Schneidebene nicht nur unkritisch, sondern überdies mit einem Vorteil verbunden ist, weil z. B. besonders schnell und/oder einfach ein gewünschter großer Abstand zwischen Schneidmesser und vorderem Produktende hergestellt werden kann, wie dies insbesondere für die Durchführung von Leerschnitten sinnvoll ist.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass ein das Schneidmesser umfassender und als Ganzes verschwenkbarer Schneidkopf vorgesehen ist. Diese Weiterbildung der Erfindung hat unter anderem den Vorteil, dass ein für eine Rotation des Schneidmessers erforderliches Lager von der Verstellbewegung nicht betroffen ist. Zur praktischen Umsetzung der Erfindung ist es somit nicht erforderlich, spezielle Schneidköpfe zu entwickeln, da die Erfindung in Verbindung mit herkömmlichen Schneidköpfen eingesetzt werden kann, die ohne eine Verstellbewegung des Schneidkopfs als Ganzes keine Verstellbewegung des Messers oder der Messerwelle ermöglichen.
Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung ist, dass sie vom Messertyp und von der Art und Weise des Antriebs des Messers unabhängig ist. Sowohl ein Sichelmesser-Schneidkopf, bei dem das Schneidmesser lediglich rotiert, als auch ein Kreismesser-Schneidkopf, bei dem das Kreismesser rotiert und zusätzlich planetarisch umläuft, kann in der erfindungsgemäßen Weise als Ganzes verschwenkt werden.
Der Begriff ”Schneidkopf” ist insofern breit zu verstehen, als hierdurch die Größe oder der Umfang der als Ganzes verschwenkbaren Einheit nicht festgelegt ist. Insbesondere kann je nach konkreter Ausgestaltung der Aufschneidevorrichtung ein für den Drehantrieb des Schneidmessers sorgender Antriebsmotor entweder zu dem Schneidkopf gehören und somit gemeinsam mit dem Schneidmesser und den übrigen Komponenten verschwenkt werden oder an diesem Verschwenken nicht teilnehmen. Die Antriebsmittel zwischen insofern stationärem Antriebsmotor einerseits und Schneidmesser oder Messerwelle andererseits können in diesem Fall so ausgestaltet werden, dass sie die Schwenkbewegung zulassen. Des Weiteren kann der Schneidkopf nur einen so genannten Messerkopf, der insbesondere das Schneidmesser samt Halterung und Getriebe umfassen kann, oder den Messerkopf und ein so genanntes Messerkopfgehäuse umfassen, das den Messerkopf zumindest teilweise umgibt und den für den Drehantrieb des Schneidmessers sorgender Antriebsmotor umfassen kann, wobei letzteres aber nicht zwingend ist.
In diesem Zusammenhang ist zu berücksichtigen, dass es für die in der Praxis relevanten Situationen, in denen ein Verstellen des Schneidmessers erforderlich oder gewünscht ist, ein maximaler Verstellweg von nicht mehr als 5 bis 10 mm ausreichend ist, wobei in vielen Fällen die maximal notwendigen Verstellwege sogar kleiner als 5 mm sind. Insbesondere reicht es für die Durchführung schnitzelfreier Leerschnitte aus, wenn zwischen dem Schneidmesser und dem vorderen Produktende ein Abstand von wenigen Millimetern hergestellt wird. Dies gilt auch für die Schneidspalteinstellung, da in den meisten Fällen eine maximale Spaltgröße von wenigen Millimetern nicht überschritten zu werden braucht oder überhaupt nicht überschritten werden darf.
Auch andere Komponenten als der erwähnte Antriebsmotor, die insbesondere im weitesten Sinne mit Antrieb, Halterung und/oder Lagerung des Schneidmessers zu tun haben, können insofern nicht zum Schneidkopf gehören, als sie an der zur Durchführung der wenigstens einen Zusatzfunktion erfolgenden Schwenkbewegung nicht teilhaben. Des Weiteren können zusätzlich zum Antriebsmotor weitere Komponenten, die im weitesten Sinne mit Antrieb, Halterung und/oder Halterung des Schneidmessers zu tun haben, an der Schwenkbewegung teilhaben.
In der Praxis kann die insgesamt als Ganzes zu verschwenkende Einheit beispielsweise ein Gewicht von 50 bis 100 kg aufweisen. Diese Masse kurzzeitig in Bewegung zu setzen, stellt jedoch aufgrund der erfindungsgemäßen schwenkbaren Lagerung kein Problem dar, das nicht mit vertretbarem konstruktiven Aufwand lösbar wäre, da bei entsprechender relativer Anordnung von Schwenklagerung und Schwenkantrieb insbesondere unter Ausnutzung langer Hebelarme die aufzubringenden Kräfte relativ gering gehalten werden können, ohne den Schwenkantrieb selbst unnötig kompliziert ausgestalten zu müssen.
Wenn im Folgenden von einem Verschwenken des Schneidmessers die Rede ist, dann soll – sofern nichts anderes erwähnt ist – darunter auch die Möglichkeit eines Verschwenkens eines das Schneidmesser umfassenden Schneidkopfes als Ganzes zu verstehen sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zum Verschwenken des Schneidmessers wenigstens eine Parallelogrammführung, wenigstens ein Parallelogrammlenker und/oder wenigstens ein Viergelenkhebel vorgesehen, die bzw. der vorzugsweise einerseits am Schneidmesser oder an einem Schneidkopf bzw. dessen Aufnahme oder Halterung und andererseits an einer Basis angelenkt ist.
Hierdurch kann auf eine in konstruktiver Hinsicht relativ einfache Weise ein Verschwenken des Schneidmessers bei unveränderter Ausrichtung des Schneidmessers bezüglich der Schneidebene realisiert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann zum Verschwenken des Schneidmessers wenigstens ein Paar von Lenkern und/oder Hebeln vorgesehen sein, die jeweils einerseits am Schneidmesser oder an einem Schneidkopf und andererseits an einer Basis angelenkt sind.
Unter Basis ist hier ein Bestandteil der Aufschneidevorrichtung zu verstehen, relativ zu welchem die Schwenkbewegung des Schneidmessers erfolgt, wobei es zwar nicht zwingend, in den meisten praktischen Fällen gleichwohl aber vorgesehen ist, dass die Basis bezüglich der Umgebung stationär ist, selbst also keine wie auch immer geartete Bewegung relativ zur Umgebung ausführt.
Die Parallelogrammführung, der Parallelogrammlenker bzw. der Viergelenkhebel können derart ausgebildet sein, dass deren maßgeblichen Elemente, insbesondere Lenker und/oder Hebel, jeweils die gleiche Länge aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die Anlenkpunkte der Elemente bzw. Lenker und/oder Hebel so gewählt werden, dass sich die jeweils gewünschte Bewegung des Schneidmessers ergibt. Des Weiteren können die Längen und/oder die Anlenkpunkte der Lenker und/oder Hebel veränderlich ausgebildet sein, um – je nach gewählter Einstellung bzw. eingestellter Konfiguration – unterschiedliche Bewegungen des Schneidmessers beim Verschwenken realisieren zu können.
Gemäß einem weiteren möglichen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Schneidmesser verschwenkbar aufgehängt. Die Aufhängung kann insbesondere an einer zur Aufschneidevorrichtung gehörenden Basis erfolgen, wobei die Basis selbst bezüglich der Umgebung feststehen kann.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass für das Schneidmesser ein Schwenkantrieb vorgesehen ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass dieser Schwenkantrieb, der dazu dient, das Schneidmesser zur Durchführung der wenigstens einen Zusatzfunktion zu verschwenken, zusätzlich zu einem Rotationsantrieb des Schneidmessers vorgesehen ist, der für die Bewegung des Schneidmessers in der Schneidebene sorgt, also für das Rotieren und/oder Umlaufen des Schneidmessers zuständig ist. Für das eigentliche Schneiden einerseits und das Verschwenken des Schneidmessers andererseits ist dann also jeweils ein eigener Antrieb vorgesehen. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch möglich, den Schwenkantrieb durch geeignete Mittel von einem Rotationsantrieb des Schneidmessers abzuleiten. Diese Mittel sind dann insbesondere derart ausgelegt, dass das Schneidmesser ununterbrochen rotiert, das Verschwenken des Schneidmessers jedoch nur bei Bedarf durchgeführt wird, also dann, wenn zur Durchführung der wenigstens einen Zusatzfunktion ein Verschwenken des Schneidmessers erforderlich ist.
Der Schwenkantrieb zum Verschwenken des Schneidmessers kann dazu ausgebildet sein, das Schneidmesser längs einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Schneidebene verlaufenden Wirkungslinie zu beaufschlagen. Hierdurch ist es möglich, den Schwenkantrieb konstruktiv besonders einfach auszulegen. Es kann beispielsweise eine einfache Kolben-/Zylinder-Anordnung als Schwenkantrieb dienen. Wenn das Verschwenken des Schneidmessers mit einem Hub, also einer Bewegungskomponente des Schneidmessers in der Schneidebene, verbunden ist, dann kann die Koppelung zwischen Schwenkantrieb und Schneidmesser derart ausgebildet sein, dass eine solche in der Schneidebene erfolgende Relativbewegung zwischen Schwenkantrieb und Schneidmesser zugelassen wird, ohne das Verschwenken des Schneidmessers mittels des Schwenkantriebs zu beeinträchtigen.
Es ist auch möglich, den Schwenkantrieb beweglich zu lagern. Eine Relativbewegung zwischen Schwenkantrieb und Schneidmesser, insbesondere im Sinne eines Spiels zwischen Schwenkantrieb und Schneidmesser, kann auf diese Weise vermieden werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung einer Vorrichtung der beschriebenen Art zur Durchführung von Leerschnitten, insbesondere beim portionsweisen Aufschneiden von Lebensmittelprodukten und/oder bei einer Höhen- oder Eintauchtiefeneinstellung, wobei zur vorübergehenden Unterbrechung des Abtrennens von Scheiben von dem Produkt das Schneidmesser von dem vorderen Produktende weggeschwenkt und nach Durchführung eines oder mehrerer Leerschnitte zur Wiederaufnahme des Abtrennens von Scheiben von dem Produkt wieder zurückgeschwenkt wird. Hierbei wird die Vorrichtung also nicht nur zum Aufschneiden der Produkte verwendet, sondern während des Aufschneidens eines Produkts bei Bedarf zur Durchführung eines oder mehrerer Leerschnitte, um auf diese Weise insbesondere ein portionsweises Aufschneiden mit einem geordneten Abtransport der jeweils gebildeten Portionen zu ermöglichen. Die Unterbrechung des Abtrennens von Scheiben von dem Produkt kann selbstverständlich mehrmals während des Aufschneidens eines Produkts erfolgen, da bei einem portionsweisen Aufschneiden des Produkts die Anzahl der ”Leerschnitt-Phasen” mit der Anzahl der aus dem Produkt gebildeten Scheibenportionen korrespondiert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Verwendung werden die Leerschnitte bei angehaltenem Produktvorschub durchgeführt.
Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung einer Vorrichtung der beschriebenen Art zur Schneidspalteinstellung, wobei durch Verschwenken des Schneidmessers der Spalt zwischen dem Schneidmesser und einer Schneidkante auf ein vorgegebenes Maß eingestellt wird. Die auch als Gegenmesser bezeichnete Schneidkante wirkt beim Abtrennen von Scheiben von dem Produkt mit dem Schneidmesser zusammen. Die Schneidkante bildet insbesondere das in Produktzuführrichtung vorne liegende Ende der Produktauflage. Schneidkanten kommen in der Praxis in vielerlei Ausgestaltungen vor. Selbst relativ komplexe Anordnungen, die beispielsweise als so genannte Manschetten oder Formschalen mit in Umfangsrichtung offenen oder geschlossenen Durchführungen für die aufzuschneidenden Produkte versehen sind, um zur Erhöhung der Schneidqualität das vordere Produktende optimal zu fixieren, werden in der Praxis häufig einfach als ”Schneidkante” bezeichnet.
In Abhängigkeit von dem aufzuschneidenden Produkt sowie gegebenenfalls von anderen Gegebenheiten ist es für eine optimale Schneidqualität erforderlich, den – in Produktzuführrichtung, also senkrecht zur Schneidebene gemessenen – Abstand zwischen dem Schneidmesser und der Schneidkante auf ein bestimmtes Maß einzustellen. Die axiale Lage der Schneidebene ist insoweit nicht exakt definiert, da die durch die Schneidkante definierte Ebene einerseits und die durch das Schneidmesser – genauer: durch die Messerschneide – definierte Ebene andererseits nicht zusammenfallen. Dies ist aber insofern unproblematisch, als beispielsweise die durch die Schneidkante definierte Ebene als Bezugsebene herangezogen werden kann, wenn ein Bezug in axialer Richtung, also in Produktzuführrichtung, benötigt oder gewünscht wird.
Bei einer möglichen Ausführung dieser Verwendung kann die Schneidspalteinstellung bei stillstehendem Schneidmesser durchgeführt werden. Alternativ ist es aber auch möglich, die Schneidspalteinstellung bei sich in der Schneidebene bewegendem Schneidmesser durchzuführen, was auch als ”dynamische Schneidspalteinstellung” bezeichnet wird und gegenüber einer ”statischen” Schneidspalteinstellung bei stillstehendem Schneidmesser Vorteile bietet, auf die hier ebenfalls nicht näher eingegangen werden soll.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere mittels der beschriebenen Vorrichtung, bei dem mittels einer Produktzuführung wenigstens ein Produkt einer Schneidebene zugeführt wird, in der zum Abtrennen von Scheiben von dem Produkt sich wenigstens ein Schneidmesser, insbesondere rotierend und/oder umlaufend, bewegt, und das Schneidmesser zur Durchführung wenigstens einer Zusatzfunktion, insbesondere zur Durchführung von Leerschnitten, zur Schneidspalteinstellung und/oder zur Höhen- oder Eintauchtiefeneinstellung, derart verschwenkt wird, dass sich der Abstand zwischen dem Schneidmesser und einer Bezugsebene, die parallel zur Schneidebene verläuft oder mit der Schneidebene zusammenfällt, verändert und dabei das Schneidmesser parallel zur Schneidebene ausgerichtet bleibt oder eine Parallelausrichtung verlässt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind auch in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1a–1c schematisch eine erfindungsgemäße Aufschneidevorrichtung mit in unterschiedlichen Schwenkstellungen befindlichem Schneidmesser.
2 schematisch eine erfindungsgemäße Aufschneidevorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform, und
3 schematisch eine erfindungsgemäße Aufschneidevorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform.
In dem Ausführungsbeispiel der 1a bis 1c ist ein ein Schneidmesser 17 umfassender Schneidkopf 21 als Ganzes an einer Basis 43 des hier nicht vollständig dargestellten Slicers verschwenkbar gelagert.
Bei dem Schneidmesser 17 handelt es sich um ein Sichel- oder Spiralmesser, das durch einen nicht dargestellten Rotationsantrieb zur Rotation um eine Rotationsachse 18 antreibbar ist. Alternativ kann die schwenkbare Lagerung auch für einen Kreismesserkopf vorgesehen sein, dessen Messer rotiert und zusätzlich planetarisch umläuft.
Zur schwenkbaren Lagerung des Schneidkopfs 21 ist ein in diesem Ausführungsbeispiel zwei Lenkerpaare umfassenden Parallelogrammlenker vorgesehen. Von dem in Produktzuführrichtung F (vgl. 1c) vorderen und hinteren Lenkerpaar ist jeweils nur ein Lenker 25 bzw. 27 dargestellt.
Die Schwenkachsen 33 bis 39 der Lenker 25, 27 an der Basis 43 und am Schneidkopf 21 liegen in parallelen, jeweils senkrecht zu einer Bezugsebene 19 verlaufenden Ebene. Die Lenker 25, 27 haben außerdem die gleiche Länge. Die Orientierung oder Lage des Schneidmessers 17 im Raum ändert sich folglich bei einem Verschwenken nicht, wie der Vergleich der 1a bis 1c untereinander zeigt. In jeder Schwenkstellung bleibt das Schneidmesser 17 parallel zur Bezugsebene 19 ausgerichtet.
Alternativ können die Lenker bzw. Lenkerpaare 25, 27 von unterschiedlicher Länge sein und/oder die Schwenkachsen 33 bis 39 bzw. Anlenkpunkte in nicht senkrecht zur Bezugsebene 19 verlaufenden Ebenen liegen. Je nach konkreter Ausgestaltung kann entweder trotzdem eine stets zur Bezugsebene 19 parallele Ausrichtung des Schneidmessers 17 oder eine davon abweichende Bewegung des Schneidmessers 17 beim Verschwenken realisiert werden, letzteres z. B. mit dem Ziel, das Schneidmesser 17 bewusst aus einer Parallelstellung herauszuschwenken. Die Länge der Lenker bzw. Lenkerpaare 25, 27 und/oder die Lage der Schwenkachsen 33 bis 39 können bzw. kann auch verstellbar ausgeführt sein, um auf diese Weise gezielt unterschiedliche Bewegungen des Schneidmessers 17 beim Verschwenken vorgeben zu können.
Ein die Schwenkbewegung des Schneidkopfs 21 bewirkender Schwenkantrieb ist in den 1a bis 1c nicht dargestellt.
Die erwähnte Bezugsebene 19 ist hinsichtlich ihrer axialen Lage, also ihrer Lage bezüglich der Produktzuführrichtung F, durch die das Ende einer Produktauflage 13 bildende Schneidkante 23 definiert. Außerdem verläuft die Bezugsebene 19 senkrecht zur Produktzuführrichtung. Die Rotationsachse 18 des Schneidmessers 17 verläuft senkrecht zur Produktzuführrichtung und somit parallel zur Produktzuführrichtung F.
Aufgrund des Parallelogrammlenkers, der auch als Parallelogrammführung oder Viergelenkhebel bezeichnet werden kann, bleibt die Rotationsachse 18 in jeder Schwenkstellung des Schneidmessers 17 parallel zur Produktzuführrichtung F ausgerichtet.
Aufgrund der erfindungsgemäßen schwenkbareren Lagerung des Schneidmessers 17 bzw. des das Schneidmesser 17 umfassenden Schneidkopfs 21 ist eine axial bewegliche Lagerung des Schneidmessers 17 nicht erforderlich, d. h. es ist nicht notwendig, das Schneidmesser 17 zu verschieben. Spezielle Schiebe- oder Gleitlagermittel wie beispielsweise Gleitlagerbuchsen sind folglich in Verbindung mit der Erfindung nicht nötig. Erfindungsgemäß erfolgt die gewünschte Veränderung des Abstandes zwischen Schneidmesser 17 und Bezugsebene 19 ausschließlich durch ein Verschwenken bzw. durch eine oder mehrere Drehbewegungen.
Die Bewegung, die der Schneidkopf 21 beim Verschwenken ausführt, ist eine Überlagerung zweier Schwenkbewegungen bzw. Einzel-Schwenkbewegungen: Beim Verschwenken des Schneidkopfs 21 wird dieser zum einen mittels des vorderen Lenkerpaares 25 um die Schwenkachse 33 relativ zur Basis 43 verschwenkt. Zum anderen wird der Schneidkopf 21 um die andere Schwenkachse 35 des vorderen Lenkerpaares 25 verschwenkt. Hierfür sorgt im Sinne einer Zwangsführung das hintere Lenkerpaar 27. In Abhängigkeit von der Schwenkbewegung um die Schwenkachse 33 wird das Verschwenken des Schneidkopfs 21 um die Schwenkachse 35 durch das hintere Lenkerpaar 27 derart geführt, dass sich die Lage der Rotationsachse 18 und des Schneidmessers 17 im Raum nicht ändert. Das Schneidmesser 17 bleibt folglich während des Verschwenkens stets parallel zur Bezugsebene 19 und damit zur Schneidebene ausgerichtet.
Diese Wirkung des erfindungsgemäßen Parallelogrammlenkers lässt sich analog ausgehend vom hinteren Lenkerpaar 27 beschreiben: der Schneidkopf 21 wird als Ganzes um die Schwenkachse 37 relativ zur Basis 43 und gleichzeitig in durch das vordere Lenkerpaar 25 geführter Weise um die andere Schwenkachse 39 des hinteren Lenkerpaares 27 verschwenkt.
In dem Ausführungsbeispiel der 1a bis 1c ist der Schneidkopf 21 an der Basis 43 verschwenkbar aufgehängt. Die ”tiefste” Stellung des Schneidkopfs 21 zeigt 1a, in welcher die Lenker 25, 27 parallel zur Bezugsebene 19 verlaufen. Beim Verschwenken in die eine oder in die andere Richtung bewegt sich der Schneidkopf 21 folglich längs des betreffenden Astes einer U-förmigen Bahn, wodurch der Schneidkopf 21 und damit das Schneidmesser 17 außerdem geringfügig angehoben, d. h. parallel zur Bezugsebene 19, bewegt wird.
Dieser schwenkbedingte Messerhub ist in der Praxis und insbesondere für die Schneidqualität jedoch vollkommen unproblematisch, denn es ist in diesem Zusammenhang – wie vorstehend bereits erwähnt – zu berücksichtigen, dass der axiale, also in Produktzuführrichtung F gemessene, Verstellweg des Schneidmessers 17, der durch das Verschwenken des Schneidkopfs 21 bewirkt wird, lediglich in der Größenordnung von Millimetern liegt.
Wie im Einleitungsteil bereits erläutert, kann das Verschwenken des Schneidkopfs 21 und der daraus resultierende Axialversatz des Schneidmessers 17 unterschiedlichen Zwecken dienen, und zwar insbesondere zur Durchführung von Leerschnitten und zur Schneidspalteinstellung.
Lediglich zum Zwecke einer anschaulichen Erläuterung wurden die Darstellungen in 1a bis 1c derart gewählt, dass 1a und 1b rein beispielhaft zwei mögliche Schneidspalteinstellungen zeigen. In 1a ist der Spalt zwischen Schneidkante 23 und Schneidmesser 17 relativ groß (und hier tatsächlich überproportional groß dargestellt), während in 1b die durch die Messerschneide des Schneidmessers 17 definierte Ebene und die durch die Schneidkante 23 definierte Ebene 19 zusammenfallen und somit ein Schneidspalt von Null eingestellt ist. In der Praxis kann sowohl mit einem auf Null eingestellten Schneidspalt gemäß 1b geschnitten werden, insbesondere in Verbindung mit einer dynamischen Schneidspalteinstellung, als auch ein von Null verschiedener Schneidspalt zwischen Schneidkante 23 und Schneidmesser 17 während des Schneidens vorhanden sein.
Aus 1a ist ersichtlich, dass – wie vorstehend bereits erläutert – die Definition einer Schneidebene nur dann exakt möglich ist, wenn man die Schneidebene entweder als durch die Schneide des Messers 17 oder als durch die Schneidkante 23 definiert ansieht, solange die betreffenden Ebenen nicht zusammenfallen.
1c veranschaulicht eine Situation während des Aufschneidens eines Produkts 15, in der gerade Leerschnitte durchgeführt werden. Der am hinteren Produktende angreifende Produktvorschub 11, der während des Aufschneidens in Produktzuführrichtung F antreibbar ist, um das Produkt 15 dem Schneidmesser 17 zuzuführen, ist in dieser Situation außer Betrieb gesetzt. Außerdem ist der Schneidkopf 21 mittels eines nicht dargestellten Schwenkantriebs derart weit verschwenkt worden, dass ein ausreichend großer Abstand zwischen dem an der Schneidkante 23 anstehenden vorderen Produktende 57 einerseits und dem Schneidmesser 17 andererseits vorhanden ist, um in dieser Situation das Abtrennen von Schnitzeln vom Produkt 15 durch das auch in dieser Situation weiterhin um die Achse 18 rotierende Schneidmesser 17 sicher zu verhindern.
Sobald die zuvor durch Abtrennen von Scheiben von dem Produkt 15 gebildete Scheibenportion (nicht dargestellt) abtransportiert ist, wird zur Wiederaufnahme des Abtrennens von Scheiben von dem Produkt 15 der Schneidkopf 21 wieder zurückgeschwenkt, so dass das Schneidmesser 17 wieder seine ursprüngliche Schneidstellung einnimmt, die beispielsweise der Stellung gemäß 1a, der Stellung gemäß 1b oder einer dazwischen liegenden Stellung entspricht.
Bei der in 2 schematisch dargestellten Ausführungsform greift der Parallelogrammlenker 25, 27 nicht unmittelbar am Schneidkopf 21, sondern an einem Träger 55 an, der mit dem Schneidkopf 21 verbunden ist.
Der Schneidkopf 21 befindet sich zwischen einem oberen Abschnitt des Trägers 55, der mit einer Basis 43 des Slicers über den Parallelogrammlenker verbunden ist, und einem unteren Abschnitt, an welchem ein Schwenkantrieb 45 angreift, der ebenfalls an der Basis 43 abgestützt ist. Bei dem Schwenkantrieb 45 handelt es sich beispielsweise um eine Kolben/Zylinder-Anordnung, die – wie durch den Doppelpfeil in 2 angedeutet – dazu in der Lage ist, den Träger 55 längs einer Wirkungslinie zu beaufschlagen, die parallel zur Rotationsachse 18 des Schneidmessers 17 und somit senkrecht zur Schneidebene verläuft.
Dabei ist der Schwenkantrieb 45 mit dem Träger 55 derart gekoppelt, dass zum einen eine Bewegung des Trägers 55 in beiden Richtungen möglich ist, der Träger 55 samt Schneidkopf 21 also sowohl ”gestoßen” als auch ”gezogen” werden kann, und zum anderen der durch das Verschwenken des Trägers 55 auch erfolgende Hub senkrecht zur Rotationsachse 18 aufgenommen werden kann (beispielsweise durch eine Langlochführung), ohne dass hierzu eine entsprechende Hubbewegung des Schwenkantriebs 45 erforderlich wäre. Alternativ kann der Schwenkantrieb 45 beweglich gelagert sein, um der Bewegung des Schneidkopfs 21 folgen zu können und so ein Spiel zwischen Schwenkantrieb 45 und Schneidkopf 21 zu vermeiden.
3 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Aufschneidevorrichtung längs der Rotationsachse 18 des hier nicht dargestellten Schneidmessers. Der Schneidkopf 21 umfasst einen Messerhalter 53, an welchem das Schneidmesser auswechselbar befestigt werden kann. Ein in diesem Ausführungsbeispiel nicht zum Schneidkopf 21 gehörender Rotationsantrieb 47 ist dazu in der Lage, mittels eines Antriebsriemens 49 den Messerhalter 53 in Rotation um die Achse 18 zu versetzen.
Der Schneidkopf 21, in diesem Ausführungsbeispiel aber nicht der Rotationsantrieb 47, ist an einer Basis 43 verschwenkbar aufgehängt, und zwar wiederum über einen Parallelogrammlenker, von dem hier lediglich ein Lenkerpaar 25, 29 dargestellt ist, dessen Lenker um Schwenkachsen 31, 33 an der Basis 43 und um Schwenkachsen 35, 41 am Schneidkopf 21 angelenkt sind.
Sowohl die Schwenkbewegung des Schneidkopfs 21 als auch der sich dabei einstellende Hub des Schneidkopfs 21 senkrecht zur Rotationsachse 18 kann durch den Antriebsriemen 49 problemlos aufgenommen werden, ohne den Drehantrieb des Messerhalters 53 zu beeinträchtigen.
Grundsätzlich ist es abweichend von dem Konzept der 3 erfindungsgemäß auch möglich, den Rotationsantrieb 47 in einen als Ganzes verschwenkbaren Schneidkopf zu integrieren.
Wie in 3 durch die vier nebeneinander auf der Produktauflage 13 aufliegenden Produkte 15 angedeutet ist, können mit dem erfindungsgemäßen Slicer auch mehrere Produkte 15 gleichzeitig aufgeschnitten werden, und zwar mit lediglich einem einzigen Schneidmesser.
Bezugszeichenliste

11: Produktvorschub
13: Produktauflage
15: Produkt
17: Schneidmesser
18: Rotationsachse des Messers
19: Bezugsebene
21: Schneidkopf
23: Schneidkante
25: Lenker
27: Lenker
29: Lenker
31: Schwenkachse
33: Schwenkachse
35: Schwenkachse
37: Schwenkachse
39: Schwenkachse
41: Schwenkachse
43: Basis
45: Schwenkantrieb
47: Rotationsantrieb
49: Antriebsriemen
51: Gehäuse
53: Messerhalter
55: Träger
57: vorderes Produktende
F: Produktzuführrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0289765 A1 [0006]
DE 4214264 A1 [0006]
EP 1046476 A2 [0006]
DE 101147348 A1 [0006]
DE 154952 [0006]

Claims

Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere Hochleistungs-Slicer, mit einer Produktzuführung (11, 13), die dazu ausgebildet ist, wenigstens ein Produkt (15) einer Schneidebene zuzuführen, in der zum Abtrennen von Scheiben von dem Produkt (15) sich wenigstens ein Schneidmesser (17), insbesondere rotierend und/oder umlaufend, bewegt, wobei das Schneidmesser (17) schwenkbar gelagert und zur Durchführung wenigstens einer Zusatzfunktion, insbesondere zur Durchführung von Leerschnitten, zur Schneidspalteinstellung und/oder zur Höhen- oder Eintauchtiefeneinstellung, derart verschwenkbar ist, dass sich der Abstand zwischen dem Schneidmesser (17) und einer Bezugsebene (19), die parallel zur Schneidebene verläuft oder mit der Schneidebene zusammenfällt, verändert und dabei das Schneidmesser (17) parallel zur Schneidebene ausgerichtet bleibt oder eine Parallelausrichtung verlässt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung des Schneidmessers (17) um wenigstens zwei Achsen erfolgt und/oder eine Überlagerung von wenigstens zwei Schwenkbewegungen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Schneidmesser (17) umfassender und als Ganzes verschwenkbarer Schneidkopf (21) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verschwenken des Schneidmessers (17) wenigstens eine Parallelogrammführung, wenigstens ein Parallelogrammlenker und/oder wenigstens ein Viergelenkhebel vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verschwenken des Schneidmessers (17) wenigstens ein Paar von Lenkern und/oder Hebeln (25–29) vorgesehen ist, die jeweils einerseits am Schneidmesser (17) und andererseits an einer Basis (43) angelenkt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidmesser (17) verschwenkbar aufgehängt ist, insbesondere an einer Basis (43).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Schneidmesser (17) ein Schwenkantrieb (45) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verschwenken des Schneidmessers (17) der Schwenkantrieb (45) dazu ausgebildet ist, das Schneidmesser (17) längs einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Schneidebene verlaufenden Wirkungslinie zu beaufschlagen.
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Durchführung von Leerschnitten, insbesondere beim portionsweisen Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, wobei zur vorübergehenden Unterbrechung des Abtrennens von Scheiben von dem Produkt (15) das Schneidmesser (17) von dem vorderen Produktende (57) weggeschwenkt und nach Durchführung eines oder mehrerer Leerschnitte zur Wiederaufnahme des Abtrennens von Scheiben von dem Produkt (15) wieder zurückgeschwenkt wird.
Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leerschnitte bei angehaltenem Produktvorschub (11) durchgeführt werden.
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Schneidspalteinstellung, wobei durch Verschwenken des Schneidmessers (17) der Spalt zwischen dem Schneidmesser (17) und einer Schneidkante (23) auf ein vorgegebenes Maß eingestellt wird.
Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidspalteinstellung bei stillstehendem Schneidmesser (17) durchgeführt wird.
Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidspalteinstellung bei sich in der Schneidebene bewegendem Schneidmesser (17) durchgeführt wird.
Verfahren zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem mittels einer Produktzuführung (11, 13) wenigstens ein Produkt (15) einer Schneidebene zugeführt wird, in der zum Abtrennen von Scheiben von dem Produkt (15) sich wenigstens ein Schneidmesser (17), insbesondere rotierend und/oder umlaufend, bewegt, und das Schneidmesser (17) zur Durchführung wenigstens einer Zusatzfunktion, insbesondere zur Durchführung von Leerschnitten, zur Schneidspalteinstellung und/oder zur Höhen- oder Eintauchtiefeneinstellung derart verschwenkt wird, dass sich der Abstand zwischen dem Schneidmesser (17) und einer Bezugsebene (19), die parallel zur Schneidebene verläuft oder mit der Schneidebene zusammenfällt, verändert und dabei das Schneidmesser (17) parallel zur Schneidebene ausgerichtet bleibt oder eine Parallelausrichtung verlässt.