DE102010019852A1

DE102010019852A1 - Vorrichtung zum Schleifen von Handmessern

Info

Publication number: DE102010019852A1
Application number: DE102010019852A
Authority: DE
Inventors: Manfred Knecht; Peter Heine
Original assignee: Knecht Maschinenbau GmbH
Current assignee: Knecht Maschinenbau GmbH
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2010-05-07
Publication date: 2011-11-10
Also published as: US20110281503A1; EP2384852A3; DE102011100482A1; EP2384852A2; US8758084B2

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Schleifen von Handmessern, insbesondere für die Fleischverarbeitung mit wenigstens einem Schleifwerkzeug vorgeschlagen, mittels der wiederholbarer Weise ein Messerschliff, insbesondere bei der Aufarbeitung von Handmessern nach Gebrauch mit reproduzierbarer Schleifqualität ermöglicht wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass ein Messermagazin (6, 7) zur Aufnahme wenigstens eines Handmessers vorgesehen ist, dass eine angetriebene Handhabungsvorrichtung (3, 4, 5) mit wenigstens einem Messergreifer (5) vorgesehen ist, dass wenigstens eine Sensoreinheit zur wenigstens teilweisen Erfassung der Messerkontur vorgesehen ist und das eine elektronische Auswerte- und Steuereinheit zur Auswertung der Sensordaten und zur Ansteuerung der Handhabungsvorrichtung (3, 4, 5) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen von Handmessern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Insbesondere in der Fleischverarbeitung werden Handmesser für verschiedene Anwendungen mit unterschiedlichem Profil versehen. Das Profil und der Schliff der Handmesser unterscheiden sich auch abhängig vom Land oder der Region der Fleischverarbeitung.
Die Arbeitsleistung des Personals hängt von der Qualität des Schliffs ab, die manuell nicht immer gleichbleibend ist.
Bislang werden derartige Handmesser von Hand an einer Schleifmaschine nachgeschliffen, wobei diese Tätigkeit häufig von dem Personal vorgenommen wird, das mit der Fleischzerlegung befasst ist. In vielen Fleischwarenbetrieben gibt es zentrale Schleifereien, in denen eine Person alle Messer schleift. Dies ist eine sehr harte Arbeit und darüber hinaus in der Arbeitskapazität limitiert, so dass von einer Person nicht mehr als 200 Messer pro Tag geschliffen werden können.
Darüber hinaus geht mit mehrfachen Schleifvorgängen eine Abnutzung des Handmessers einher, so dass auch das ursprünglich vorgesehene Profil verändert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mittels der auf wiederholbare Weise ein Messerschliff, insbesondere bei der Aufarbeitung von Handmessern nach Gebrauch mit reproduzierbarer Schleifqualität ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungen der Erfindung möglich.
Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, dass ein Messermagazin zur Aufnahme wenigstens eines Handmessers vorgesehen ist, dass eine motorisch angetriebene Handhabungsvorrichtung mit wenigstens einem Messergreifer vorgesehen ist, dass wenigstens eine Sensoreinheit zur Erfassung von der Messerkontur zuzuordnenden Daten vorgesehen ist und dass eine elektronische Auswerte- und Steuereinheit zur Auswertung der Sensordaten und zur Ansteuerung der Handhabungsvorrichtung vorgesehen ist.
Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung ist ein automatisches Schleifen von Handmessern möglich, wobei stets eine gute, wiederholbare Schleifqualität gewährleistet werden kann.
Das Messermagazin ermöglicht eine sichere Verwahrung eines oder mehrerer zu schleifenden Handmesser, die anschließend durch eine Handhabungsvorrichtung dem Schleifvorgang zugeführt werden. Durch die Sensoreinheit kann die Messerkontur erfasst werden, sodass beim Schleifen diese Kontur durch die elektronische Auswerte- und Steuereinheit berücksichtigt werden kann. Insbesondere kann damit eine vorgegebene Kontur exakt nachgeschliffen werden.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden stationäre Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen. Diese Bearbeitungswerkzeuge, die motorisch angetrieben sein können, definieren dann eine Position, an der das zu schleifende Messer mit Hilfe der Handhabungsvorrichtung mit seiner Klinge am Bearbeitungsort positioniert und gegebenenfalls während der Bearbeitung geführt wird.
Bevorzugt werden hierbei Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen, die um eine horizontal gelagerte Achse drehen, sodass die zu schleifenden Handmesser in im Wesentlichen horizontaler Ausrichtung an dem Werkzeug entlang geführt werden können. Besonders vorteilhaft werden hierbei zwei gleich geartete Schleifwerkzeuge gegeneinander rotierend vorgesehen, sodass eine Messerschneide von zwei Seiten gleichzeitig bearbeitbar ist.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden unterschiedliche Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen, beispielsweise zum Schleifen, zum Polieren sowie zum Entgraten der Messerklingen. Hierzu wird vorzugsweise ein modularer Aufbau der Werkzeuge vorgesehen, so dass eine derartige Vorrichtung je nach Bedarf mit unterschiedlichen Werkzeugen aufgebaut werden kann. Die Anpassung der Messerbearbeitung an den jeweiligen Maschinenaufbau erfolgt über die Auswerte- und Steuereinheit, die die entsprechenden Bearbeitungspositionen der Arbeitswerkzeuge in einem Datenspeicher speichern kann.
Bevorzugt werden die Bearbeitungswerkzeuge an einer Rückwand eines Arbeitsraums angeordnet, da sie zugleich den Arbeitsraum an dieser Seite begrenzen. Die Arbeitswerkzeuge sind somit in maximalem Sicherheitsabstand zu einem an der Vorderseite stehenden Bedienpersonal angeordnet. Darüber hinaus kann der Antrieb der Arbeitswerkzeuge auf der Rückseite dieser Rückwand erfolgen, so dass eine Trennung von Arbeits- und Antriebsraum erfolgt. Die Antriebsseite der Vorrichtung ist somit von Verunreinigungen, die im Arbeitsraum durch den Schleifvorgang selbst oder durch entsprechende Schleifmittel, beispielsweise in Form von Schleifemulsionen oder dergleichen, auftreten können, abgeschirmt. Darüber hinaus ist die Montage auf der Rückseite vereinfacht, wobei die Antriebsmotoren auch zur Wartung von der Rückseite her leicht zugänglich sind.
Für den flexiblen modularen Aufbau der Werkzeuge je nach Einsatzbestimmung wird die Rückwand durch einzelne modulartige Platten zusammengesetzt, so dass der Austausch bzw. der Einbau eines Werkzeugs durch entsprechenden Austausch oder Aufbau einer solchen Platte erfolgen kann. Die einzelnen Modulplatten bilden zusammengesetzt die Rückwand des Arbeitsraumes und trennen diesen gegenüber dem Antriebsraum.
Vorteilhafterweise wird die Sensoreinheit zur Erfassung von Daten der Messerkontur im Antriebsraum untergebracht, so dass auch die Sensoreinheit weitgehend vor Verunreinigungen geschützt ist. Zum wenigstens teilweisen Erfassen der Messerkontur kann in diesem Fall eine Öffnung in der Rückwand, beispielsweise in einer oder mehrerer der beschriebenen modulartigen Wandplatten der Rückwand vorgesehen werden, durch die die Messerklinge einführbar ist. Bei aneinander benachbarten Platten kann auch durch Aussparungen an jeweils einer Platte eine entsprechende Öffnung in der Rückwand des Arbeitsraums realisiert werden.
Als Sensoreinheit kommen alle bekannten und künftigen Sensortechniken in Frage, mittels derer eine Messerkontur erfassbar ist. Neben einer mechanischen Abtastung kann die Datenerfassung beispielsweise auf kapazitivem, induktivem, optischem Wege und/oder mittels Ultraschall oder dergleichen, insbesondere auch durch Scanner oder Kameras erfolgen.
Bevorzugt wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Magazin für mehrere Messer, insbesondere auch einer größeren Vielzahl von Messern vorgesehen, damit der Automatisierungsgrad erhöht wird. Ein solches Magazin kann in einer besonderen Ausführungsform in Form einer Kiste ausgebildet wird, die eine Deckelplatte aufweist. In dieser Deckelplatte können Messeraufnahmen angeordnet sein, in die die Handmesser mit ihren Klingen einsteckbar sind. Ein solches Magazin bietet den Vorteil, dass die Klingenseite der Messer in das Innere der Kiste ragen und somit durch deren Wandung abgeschirmt sind, während die Messergriffe auf der Deckelseite zugänglich ist. Diese Art eines Messermagazins bietet ein hohes Ausmaß an Arbeitssicherheit. Grundsätzlich sind aber auch andere Magazingestaltungen mit großer Sicherheit möglich, bei denen die Klingenseite der Messer nach außen hin abgeschirmt und die Messergriffe von außen zugänglich sind.
Bevorzugt wird in einer Messeraufnahme eine Einführkontur vorgesehen, die das Einstecken oder Einführen der Messerklingen mit Hilfe der Handhabungsvorrichtung erleichtert. Eine solche Einführung kann beispielsweise trichterförmig oder mit einer Auflaufschräge ausgebildet sein. Durch eine solche mechanische Einführhilfe kann in der Genauigkeit der Handhabungsvorrichtung im Bereich des Messermagazins eine größere Toleranz vorgesehen werden. Ebenso kann die Positionierung des Messermagazins mit größerer Toleranz vorgenommen werden, da auch ein nicht genau auf die Messeraufnahme treffendes Messer durch die Einführhilfe beim Einstecken durch die Handhabungsvorrichtung dennoch zuverlässig eingesteckt werden kann.
Bevorzugt werden die Messeraufnahmen und/oder die Einführhilfen wenigstens teilweise elastisch ausgebildet. Auf diese Weise kann die Messeraufnahme beim Einstecken eines etwas versetzt auftreffenden Messers nachgeben, so dass die Messerklinge dennoch in die Aufnahme einführbar ist. Nach dem Lösen des Messergriffs vom Greifer ist durch Rückformung der elastischen Bereiche der Messeraufnahme oder der Einführhilfe anschließend eine feste Fixierung des Messers im Magazin gewährleistet.
Zur Erhöhung des Automatisierungsgrads können auch Wechselmagazine vorgesehen werden, die einen automatischen Magazinwechsel in einer entsprechenden Beschickungseinheit ermöglichen.
Der Schleifvorgang wird bevorzugt so ausgeführt, dass ein Handmesser am Griff vom Greifer ergriffen wird, so dass kein Umgreifen für die Einleitung des Schleifvorgangs erforderlich ist, wie dies beispielsweise der Fall wäre, wenn das Messer im Klingenbereich vom Greifer erfasst würde.
Im Anschluss daran wird das Messer mit Hilfe der Handhabungsvorrichtung der einen oder mehreren Sensoreinheiten zugeführt, sodass die Daten zur Erfassung der Schleifkontur abgelesen bzw. abgegriffen werden können.
Die Handhabungsvorrichtung kann anschließend das entsprechende Handmesser den unterschiedlichen Bearbeitungswerkzeugen zuführen. Bevorzugt wird das Messer zunächst einem Schleifwerkzeug zugeführt, wo das Messerprofil exakt an- oder nachgeschliffen wird.
In einem weiteren Verfahrensschritt kann anschließend noch ein Winkel in der Schneide exakt dem vorher angeschliffenen Profil folgend angeschliffen werden, wobei dieser Winkel entweder zuvor durch die Sensoreinheit bestimmt oder je nach Verwendungszweck einstellbar, bevorzugt aus einer Vielzahl von abgespeicherten Einstellungsmöglichkeiten auswählbar ist.
Mittels der Handhabungsvorrichtung kann die Auswerte- und Steuereinheit das Messer anschließend zum Entgraten an das entsprechende Entgratungswerkzeug führen. In entsprechender Weise wird hinterher ein Poliervorgang durchgeführt, sofern ein Polierwerkzeug vorgesehen ist.
Grundsätzlich kann eine solche Maschine auch dazu verwendet werden, ein vorprogrammiertes Profil in ein Messer zu schleifen, beispielsweise bei der Neuherstellung des Messers. Der besondere Vorteil unter Einschluss der Sensoreinheit ergibt sich jedoch beim Nachschleifen, da hierdurch präzise einem vorgegebenen Profil gefolgt werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ein Schleifen von Handmessern mit zuverlässig reproduzierbarem Schleifergebnis und hoher Effizienz möglich. Anstelle des manuellen Nachschleifens werden die stumpfen Messer nunmehr automatisch geschliffen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.
Im Einzelnen zeigt:
1 eine perspektivische Darstellung auf eine Schleifmaschine gemäß der Erfindung mit Blick auf den Arbeitsraum und
2 eine der 1 entsprechende Darstellung mit Blickrichtung auf den Antriebsraum.
Die Maschine 1 umfasst einen Maschinenrahmen 2, der die weiteren Komponenten trägt. Eine Handhabungsvorrichtung in Form eines Kreuzschlittens 3 mit Vertikalausleger 4 und Greifer 5 erleichtert eine Verfahrbarkeit des Greifers 5 in drei Koordinatenrichtungen. Darüber hinaus ist der Greifer 5 drehbar, wenigstens um eine horizontale Drehachse ausgebildet.
Zwei Messermagazine 6, 7, die kistenförmig aufgebaut sind und in den Deckeln Messeraufnahmen 8 aufweisen, beinhalten verschiedene Handmesser 9, von denen in der Zeichnung nur die Messergriffe 10 sichtbar sind, da die Messerklingen in den Messeraufnahmen 8 und somit im Inneren der Messermagazine 6, 7 angeordnet sind.
Mehrere Platten 11, 12, 13, 14, 15 sind als senkrechte Trennwand im Maschinenrahmen 2 angeordnet und bilden die Rückwand eines Arbeitsraums 16.
Die Platte 15 trägt ein umlaufendes Bandschleifwerkzeug 17. Die Platte 11 trägt zwei um jeweils eine horizontale Achse rotierende Schleifwerkzeuge 18. Die Platte 12 trägt in dieser Ausführungsform zwei um jeweils eine horizontale Achse rotierende Entgratungswerkzeuge 19 und die Platte 14 trägt zwei ebenfalls um jeweils eine horizontale Achse rotierende Polierwerkzeuge 20. Die Platte 13 umfasst eine schlitzförmige Ausnehmung 21, um eine Messerklinge durchzustecken.
2 zeigt die Rückseite der Platten 11, 12, 13, 14, 15. Auf der Rückseite der Platte 14 ist eine Sensoreinheit 22 angebracht, um das Profil einer Messerklinge abzutasten oder auf sonstige Weise wenigstens teilweise zu fassen.
Weiterhin sind an den Platten 11, 12, 13, 15 die Antriebsmotoren 23, 24, 25, 26 der Bearbeitungswerkzeuge 17, 18, 19, 20 erkennbar.
Die Platten 11, 12, 13, 14, 15 bilden eine Trennwand zwischen dem Arbeitsraum 16 und dem Antriebsraum 27, sodass Antriebe 23, 24, 25, 26 und die Sensoreinheit 22 vor Verunreinigungen aus dem Arbeitsraum 16 abgeschirmt sind.
Die Arbeitsweise der Schleifmaschine 1 erfolgt derart, dass mittels des Greifers 5 ein Messer an dem Messergriff 10 der jeweiligen Messeraufnahme 8 entnommen wird. Durch Verschwenken des Messers in horizontale Richtung kann dieses Messer durch die Ausnehmung 18 in der Platte 13 gesteckt werden. Je nach Ausprägung des Sensors 19 kann dann auf die entsprechende Weise die Datenerfassung hinsichtlich der Messerkontur erfolgen. Beispielsweise kann im Zuge einer horizontalen Linearbewegung des Messers das Profil abgetastet oder gescannt werden.
Anstelle der Sensoreinheit 22 könnte auch eine Kamera angebracht werden, um die Messerklinge, beispielsweise in einem bildgebenden Verfahren, zu erfassen.
Im Anschluss an die Datenerfassung kann das Messer in der entsprechenden Bearbeitungsposition den verschiedenen Bearbeitungswerkzeugen 17, 18, 19, 20 zugeführt werden. Bei den im Ausführungsbeispiel dargestellten stationär angeordneten, rotierenden Bearbeitungswerkzeugen wird die Messerkontur durch eine Überlagerung von Bewegungen des Greifers 5 vorgenommen, da die Bearbeitungswerkzeuge stationär angeordnet sind. Durch eine Linearbewegung in horizontaler Richtung sowie durch Schwenkbewegungen oder auch Hubbewegungen des Greifers lässt sich nahezu jede beliebige Messerkontur an den stationären Bearbeitungswerkzeugen vorbeiführen.
Die Maschine 1 kann durch Seitenabdeckungen vollständig geschlossen werden. Diese sind zur besseren Darstellbarkeit in den perspektivischen Zeichnungen gemäß 1 und 2 entfernt.
Durch den Aufbau der Bearbeitungswerkzeuge in separaten Platten 11, 12, 13, 14, 15 können unterschiedliche Bearbeitungswerkzeuge leicht montiert werden, die schnell austauschbar sind. Die Konfiguration der Maschine 1 lässt sich dadurch modular zusammenstellen, je nachdem, welche Art der Messerbearbeitung gewünscht wird.
Eine Maschine, wie dargestellt, ermöglicht eine präzise reproduzierbaren Schliff von Handmessern mit hoher Effizienz und Schleifqualität.
Bezugszeichenliste

1: Schleifmaschine
2: Maschinenrahmen
3: Kreuzschlitten
4: Vertikalausleger
5: Greifer
6: Messermagazin
7: Messermagazin
8: Messeraufnahme
9: Handmesser
10: Messergriff
11: Platte
12: Platte
13: Platte
14: Platte
15: Platte
16: Arbeitsraum
17: Bandschleifwerkzeug
18: Schleifwerkzeug
19: Entgratungswerkzeug
20: Polierwerkzeug
21: Ausnehmung
22: Sensoreinheit
23: Motor
24: Motor
25: Motor
26: Motor
27: Antriebsraum

Claims

Vorrichtung zum Schleifen von Handmessern, insbesondere für die Fleischverarbeitung mit wenigstens einem Schleifwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, – dass ein Messermagazin (6, 7) zur Aufnahme wenigstens eines Handmessers vorgesehen ist, – dass eine angetriebene Handhabungsvorrichtung (3, 4, 5) mit wenigstens einem Messergreifer (5) vorgesehen ist, – dass wenigstens eine Sensoreinheit (22) zur wenigstens teilweisen Erfassung der Messerkontur vorgesehen ist – und dass eine elektronische Auswerte- und Steuereinheit zur Auswertung der Sensordaten und zur Ansteuerung der Handhabungsvorrichtung (3, 4, 5) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein stationäres Bearbeitungswerkzeug (17, 18, 19, 20) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug (17, 18, 19, 20) mit horizontaler Drehachse vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge an der Rückwand des Arbeitsraums (16) angebaut sind.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwand aus wenigstens zwei Platten (11, 12, 13, 14) zusammengesetzt ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwand einen Arbeits- von einem Antriebsraum trennt.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (22) im Antriebsraum (27) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magazin für mehrere Handmesser mit nach außen abgeschirmten Klingenaufnahmen und von außen zugänglichen Griffpositionen der Messer vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeraufnahme eine Einführhilfe aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeraufnahme wenigstens teilweise elastisch ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass automatische Wechselmagazine für mehrere Messer vorgesehen sind.
Verfahren zum Schleifen von Handmessern, insbesondere für die Fleischverarbeitung, mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu schleifenden Handmesser vom Greifer ergriffen werden, anschließend der Messerkontur zuzuordnende Daten erfasst werden und daran anschließend wenigstens ein Schleifvorgang entlang der Messerkontur erfolgt.