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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Beeinflussung der Bewegung einer Produktscheibe.
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Zum Beispiel bei Lebensmitteln wie Wurst und Käse ist es so, dass das Produkt zunächst in Form eines Laibes großer Abmessung vorliegt. Die Vermarktung des Produktes erfolgt aber in Portionen oder mehr oder weniger dünnen Scheiben, denn die bei der Herstellung anfallenden Laibe sind für einen Endverbraucher zu groß.
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Die Produkte müssen somit vor der Vermarktung in für einen Endverbraucher geeignete Portionen zerteilt werden und gegebenenfalls in Scheibenform ausgeliefert werden.
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Zum derartigen Zerschneiden von Produktlaiben in Portionen oder Scheiben sind Maschinen verfügbar, welche als Slicer bezeichnet werden. Ein derartiger Slicer ist zum Beispiel in der
DE 30 10 603 A1 beschrieben.
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Derartige Schneidmaschinen arbeiten so, dass ein umlaufendes Schneidmesser (Exzentermesser oder Spiralmesser) das auf einer Auflage liegende Produkt von einer oberen Mantellinie her zunehmend durchschneidet und dann zusammen mit einem feststehenden Gegenmesser völlig vom Ende des Produktlaibs abtrennt. Die entsprechende Scheibe fällt dann unter Schwerkraft nach unten und wird dort auf einen im Entstehung begriffenen Scheibenstapel abgelegt. Alternativ kann man die Scheibenablegefläche auch kontinuierlich bewegen, so dass die Scheiben auf einer Sammelfläche geschindelt abgelegt werden.
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Um die Stapelbildung gezielt beeinflussen zu können, insbesondere eine saubere gleichmäßige Ausrichtung aufeinanderfolgender Scheiben trotz Störeinflüssen zu gewährleisten, wäre es wünschenswert, das Fallen der Scheibe beeinflussen zu können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Einrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Durch das Anströmen mit einem Gasstrom kann die Bewegung einer Produktscheibe nach dem Abscheiden von einem Produktlaib noch beeinflusst werden. So kann man der Scheibe einen zusätzlichen Impuls in Fallrichtung oder entgegen Fallrichtung, insbesondere aber auch senkrecht zur Fallrichtung geben. Damit kann man einerseits diejenige Stelle beeinflussen, auf welcher die Produktscheibe auf der Sammelfläche aufschlägt; oder auch die Orientierung der Produktscheibe zusätzlich beeinflussen. Damit kann man dann zum Beispiel das Drehen der Produktscheibe aus derjenigen Orientierung, in welcher sie vom Produktlaib abgeschnitten wird, in diejenige Orientierung, die sie im Scheibenstapel dann hat, unterstützen oder herabsetzen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
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Eine Einrichtung gemäß Anspruch 2 kann auf eine Produktscheibe eine drückende oder ziehende Kraft ausüben.
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Eine Einrichtung gemäß Anspruch 3 kann die Bewegung der Produktscheibe über einen längeren Abschnitt ihres Weges beeinflussen.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hinblick auf eine unterschiedliche Beeinflussung der Gasströme von Vorteil, welche von den verschiedenen Düsen des Gasgenerators abgegeben werden. Sie kann somit die von den einzelnen Düsen erzeugten Gasströme nach Intensität, Richtung und Strahlcharakteristik einstellen.
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Eine solche Einstellung kann gemäß Anspruch 5 mit einfachen Komponenten erfolgen.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 ist im Hinblick auf eine Umstellung des Arbeitens der Einrichtung mit geringem mechanischem Aufwand und ohne Lösen und Wiederherstellen von Fluidverbindungen von Vorteil.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 gestattet es, eine Grundeinstellung der Lage und Richtung der Gasströme auf einfache Weise herbeizuführen.
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Eine Einrichtung gemäß Anspruch 8 gestattet es, die Bewegung einer Produktscheibe von unterschiedlichen Seiten her zu beeinflussen.
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Dabei werden gemäß Anspruch 9 die beiden Gasgeneratoren zu beiden Seiten des Weges der Produktscheibe angeordnet, was auch dazu vorteilhaft sein kann, auf die Produktscheibe ein Drehmoment auszuüben.
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Gemäß Anspruch 10 erhält man auf mechanische einfache Weise eine Kraftbeaufschlagung der Produktscheibe, welche intermittierend synchronisiert auf die Umlaufbewegung der Messerscheibe erfolgt.
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Dabei zeichnet sich die Weiterbildung nach Anspruch 11 durch besonders geringen baulichen Aufwand aus.
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Dies gilt in verstärktem Maße auch für die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung nächer erläutert. In dieser zeigen:
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1: eine schematische Ansicht eines Schneidkopfes eines Slicers zusammen mit einer Scheiben-Sammelstation und einer Einrichtung zum Beeinflussen der Bewegung einer Produktscheibe auf dem Fallweg vom Schneidkopf zur Sammelstation;
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2: einen axialen Schnitt durch eine Generatoreinheit der in 1 gezeigten Beeinflussungseinrichtung;
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3: einen axialen Schnitt durch ein abgewandeltes Steuerdüsenteil für eine Generatoreinheit; und
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4: eine axiale Aufsicht auf ein Umlaufmesser, welches mit einer Luftförderfläche versehen ist.
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In 1 ist ein Produktlaib bei 10 dargestellt. Es kann sich hierbei um einen Wurstlaib oder einen Käselaib, einen Brotlaib oder ein ähnliches Produkt handeln, welches in Laib- oder Stangenform bereitgestellt wird.
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”Laib” soll in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen für jedes Produkt stehen, welches in einer Richtung deutlich größere Abmessung hat als in hierzu senkrechten Richtungen.
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Der Produktlaib 10 ruht auf einem Rollenförderer 12, der nur teilweise dargestellt ist. Der Rollenförderer 12 trägt an seinem stromabseitigen Ende ein Gegenmesser 14, welches sich in zur Zeichenebene von 1 senkrechter Richtung erstreckt.
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Das Gegenmesser 14 arbeitet mit einer Messerscheibe 16 zusammen, welche als Spiralmesser ausgebildet ist und von einer Messerwelle 18 getragen ist. Die Messerwelle 18 ist drehschlüssig mit der Abtriebswelle eines Elektromotors 20 verbunden.
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In der Zeichnung ist die Messerwelle 18 in einer Winkelstellung gezeichnet, in welcher der kleinen Radius aufweisende Abschnitt der Messerscheibe 16 gerade in den obersten Abschnitt des Produktlaibes 10 eingedrungen ist. Bei weiterer Drehung der Messerscheibe 16 werden dann die größeren Abstand von der Drehachse aufweisenden Abschnitte der Schneidkante der Messerscheibe 16 in den Produktlaib 10 eintreten, bis sie an der Stirnfläche des Gegenmessers 14 vorbeilaufen. Zu diesem Zeitpunkt wird dann eine in der Zeichnung nur in einem oberen Abschnitt abgeschnittene Produktscheibe 22 völlig vom Rest des Produktlaibes 10 abgetrennt sein und wird dann unter Schwerkraft frei nach unten fallen, wie für eine vorhergehend abgeschnittene Produktscheibe 22' dargestellt.
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Links und rechts des Fallweges der Produktscheibe 22 sind zwei Gasgeneratoren 24 und 24' dargestellt, welche im Wesentlichen gleichen Aufbau haben, so dass es ausreicht, den Gasgenerator 24 zu beschreiben.
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Der Gasgenerator 24 hat eine Grundplatte 26, in welcher einzelne Generatoreinheiten 28 über nur schematisch angedeutete arretierbare Kugelgelenke 30 in ihrer Richtung einstellbar gelagert sind. Die einzelnen Generatoreinheiten 28 sind in unter Bezugnahme auf 2 später noch genauer zu beschreibender Weise steuerbar mit einer Unterdruckquelle 32 sowie einer Druckluftquelle 34 verbindbar. Es ist ferner mit einer Steuereinheit 36 verbunden, welche das Arbeiten der voneinander unabhängigen Generatoreinheiten 28 steuert.
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Der Gasgenertor 24 ist über ein schematisch dargestelltes Kugelgelenk 38 mit einem Tragstab 40 verbunden, der seinerseits mit dem Maschinenrahmen des Slicers verbunden ist oder einen Teil dieses Rahmens darstellt. Dieser Maschinenrahmen trägt zugleich auch den Elektromotor 20, Lager für die Messerwelle 18 und den Rollenförderer 12, was an sich bekannt ist und daher nicht im Einzelnen dargestellt zu werden braucht.
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Eine insgesamt mit 42 bezeichnete Sammelstation für abgeschnittene Produktscheiben 22 ist als Bandförderer ausgebildet. In der Sammelstation 42 ist ein Scheibenstapel 44 dargestellt, welcher durch früher abgeschnittene aufeinandergefallene Scheiben gebildet ist. Anstelle eines zylindrischen Stapels kann man in der Sammelstattion 42 auch geschindelte Scheibenstapel erzeugen, wenn man den Bandförderer der Sammelstation kontinuierlich langsam laufen lässt. Derartige geschindelte Scheibenstapel und zylindrische Scheibenstapel sollen hier gleichermaßen unter Scheibenstapel verstanden werden.
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In 2 ist eine der Generatoreinheiten 28 näher gezeigt. Sie umfasst einen Düsengrundkörper 46 mit einer Verteilerkammer 48, mit welcher eine oder mehrere Abgabekanäle 50 in Verbindung stehen. Auf einen den Abgabekanal 50 umgebenden Vorsprung ist ein Düsenkörper 52 aufgesetzt. Dieser hat einen Düsenkanal 54, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine glatte Fortsetzung des Abgabekanales 50 ist.
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In Abwandlungen kann der Düsenkörper 52 ganz entfallen oder einen Düsenkanal 54 mit anderem Durchmesser als den des Abgabekanales 50 aufweisen. Auch können unterschiedliche Düsenkörper 52 verwendet werden, die sich in ihren axialen Abmessung unterscheiden.
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Über Durchmesser und Länge des Düsenkanales 54 lässt sich die Schärfe des vom Düsenkörper 52 abgegebenen Gasstrahles einstellen.
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Auf den Düsenkörper 52 kann, wie dargestellt, ein Modifikationskörper 56 aufgesetzt sein. Dieser ist beim Ausführungsbeispiel nach 2 als Hülse dargestellt, deren Endfläche durch ein großmaschiges Gitter 58 verschlossen ist. Auf diese Weise wird der scharfe Strahl, welcher den Düsenkanal 54 verlässt, gebrochen und aufgefächert.
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Die Auffächerungswirkung kann man durch die Dicke der Drähte der Drahtwand 58 sowie durch deren Maschenweite variieren. Bei gegebenem Material der Drahtwand 58 kann man die Charakteristik der Generatoreinheit 28 weiter darüber einstellen, wie weit man den Modifikationskörper 56 auf den Düsenkörper 52 aufschraubt.
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Wie 2 zeigt, ist die Verteilerkammer 48 mit dem Auslass eines 3/2-Magnetventiles 60 verbunden. Damit kann die Verteilerkammer 48 wahlweise mit der Unterdruckquelle 32 und der Druckluftquelle 34 verbunden werden.
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Welche der beiden Quellen ausgewählt wird und wie lange, ergibt sich aus der Zeit, mit welcher die beiden Magnete des Magnetventiles 60 von der Steuereinheit 36 mit Signal beaufschlagt werden.
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3 zeigt einen abgewandelten Düsenkörper 52, bei welchem der Düsenkanal 54 trichterförmig ausgebildet ist. Der Düsenkörper 52 erzeugt somit einen größeren Öffnungswinkel aufweisenden kegelähnlichen Gasstrom.
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Außerdem ist auf den Düsenkörper ein abgewandelter Modifikationskörper 56 aufgeschraubt, welcher als Hülse mit angeformter Deflektorplatte 58 ausgebildet ist.
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Alternativ kann der Modifikationskörper 56 auch mit einem Rohrkrümmer 58'' versehen sein, welcher auch biegbar ausgeildet sein kann.
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Die 2 und 3 zeigen somit Möglichkeiten, wie man den abgegebenen Gasstrom (Druckluftstrom) bezüglich seiner Intensität, seiner Richtung und seiner Strahlcharakteristik auf einfache Weise modifizieren kann, und zwar durch einfaches Aufschrauben von Komponenten.
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In 4 ist eine Messerscheibe 16 dargestellt, die selbst so ausgebildet ist, dass sie eine Luftströmung erzeugen kann.
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Die Messerscheibe 16 hat eine spiralförmige Schneidkante 62, an welche sich ein spitz zulaufender im Querschnitt keilförmiger Randabschnitt der Messerscheibe 16 anschließt. Die dargestellte Messerscheibe 16 dreht sich im Uhrzeigersinne, so dass der kleinen Radius aufweisende Abschnitt der Schneidkante 62 zuerst in ein Produkt eintritt.
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Das in Drehrichtung vorne liegende Ende der Schneidkante 62 ist mit in Drehrichtung hinten gelegenen Ende durch eine Sekante 66 verbunden. Diese ist in ihrem in der Zeichnung links gelegenen Abschnitt mit einer keilförmigen Anschrägung 68 versehen.
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Diese bildet beim Umlaufen der Messerscheibe 16 eine Schaufelfläche, welche benachbarte Luft in axialer Richtung bewegt. Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die durch die Anschrägng 68 erzeugte Luftströmung bezogen auf die Zeichenebene nach hinten gerichtet, da die Anschrägung 68 einen Saugeffekt ausübt.
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Sähe man die nachlaufende Anschrägung 68 auf der Unterseite der Messerscheibe 16 vor und neigte man sie gerade umgekehrt (symmetrisch) so würde durch den angesprochen Saugeffekt ein von der Zeichenebene nach oben verlaufender Luftstrom erzeugt.
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Ferner kann man auch in demjenigen Abschnitt der Sekante 66, der dem kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitt der Schneidkante 62 zugeordnet ist, auf der Messerunterseite eine vorlaufende Anschrägung 68' vorsehen, bei der die Wirkung genau umgekehrt ist: Sie erzeugt einen von der Zeichenebene nach unten verlaufenden Luftstrom, der somit gleiche Richtung hat wie der durch die Anschrägung 68 erzeugte Luftstrom.
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Der Gesamteffekt ist hier aber wegen des kleinen Radius, auf welchem sich die Anschrägung 68' bewegt und wegen der kleineren Länge des betrachteten Sekantenabschnittes kleiner als in dem Fall, in dem man die Anschrägung 68 beim großen Durchmesser aufweisenden Ende der Schneidkante 62 vorsieht.
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Ist die Anschrägung 68' auf der Oberseite der Messerscheibe 16 vorgesehen, ergibt sich ein Luftstrom aus der Zeichenebene heraus nach oben, ist die Anschrägung 68 auf der Unterseite der Messerscheibe 16 vorgesehen, erhält man einen Luftstrom von der Zeichenebene nach vorn.
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Die von der Anschrägung 68 bzw. der Anschrägungen 68' erzeugte Luftströmung hat nicht nur eine axiale Komponente, sondern auch eine Umfangskomponente.
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In Abwandlung des Ausführungsbeispieles nach 4 könnte man auch eine oder mehrere Schaufelflächen in mittleren Bereichen der Schneidkante 62 vorsehen, wozu man auf die Schneidscheibe entsprechende Schaufeln aufsetzen kann, sei es durch Löten oder Schweißen, oder einformen kann (Gießform, Gesenk).
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Man könnte auch in weiterer Abwandlung ein Lüfterrad mit der Messerscheibe 16 umlaufen lassen, welches nur einen einzigen Flügel oder eine symmetrisch verteilte Mehrzahl von Flügeln aufweist.
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Beim Ausführungsbeispiel nach 4 erfolgt ständig eine Anströmung einer abgeschnittenen Produktscheibe, die auf die Drehung der Messerscheibe 16 synchronisiert ist.
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Beim Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 kann man durch entsprechende Ansteuerung der verschiedenen Generatoreinheiten 28 die auf eine fallende Produktscheibe 22 zusätzlich wegabhängig modulieren, in dem man die Ansteuerung der Generatoreinheiten 28 auf die Winkelstellung der Messerscheibe 16 synchronisiert, z. B. dadurch, dass man der Steuereinheit 36 das Ausgangssignal eines Synchronisiersensors 70 zuführt, welches anzeigt, dass die Messerscheibe 16 eine vorgegebene Referenzlage erreicht hat.
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Ein derartiger Synchronisiersensor kann z. B. durch eine Lichtschranke gebildet sein, die mit dem steilen Schneidkantenabschnitt zusammenarbeitet, der zwischen dem großen Durchmesser aufweisenden Ende der Schneidkante und dem kleinen Durchmesser aufweisenden Ende der Schneidkante verläuft. Der Synchronisiersensor kann auch ein mit der Messerwelle 18 zusammenarbeitender Winkelgeber sein.
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Mit der oben beschriebenen Einrichtung zum Beeinflussen des Fallens einer Produktscheibe 22 ist es auch möglich, die Fallbedingungen gezielt so zu ändern, dass Produktscheiben 22 in gleicher Relativlage zur freien Endfläche des Scheibenstapels 44 auf letztere auftreffen. Auf diese Weise kann man eine sonst übliche Einrichtung erübrigen die dazu dient, die Sammelstation 42 gemäß der Anzahl der schon abgeschnittenen Produktscheiben abzusenken. Eine derartige Einrichtung ist in 1 schematisch durch einen Doppelpfeil 72 angedeutet.
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Bei den Generatoreinheiten kann es sich auch um solche handeln, die zweidimensionale Gas-Vorhänge erzeugen, indem z. B. die Düsen als Schlitzdüsen ausgebildet sind oder Strahldüsen in Matrixform angeordnet sind. Dabei können dann die einzelnen in Matrixform angeordneten Strahldüsen völlig unabhängig von einander oder gruppenweise gemeinsam steuerbar sein oder teilweise gruppenweise und teilweise einzeln gesteuert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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