DE102013205728A1

DE102013205728A1 - Entrindevorrichtung

Info

Publication number: DE102013205728A1
Application number: DE102013205728.8A
Authority: DE
Inventors: Stefan Polatzky
Original assignee: ALPMA Alpenland Maschinenbau GmbH
Current assignee: ALPMA Alpenland Maschinenbau GmbH
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2014-10-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie Verfahren zum Entrinden eines Gutes mit zumindest einer Fräswalze, wobei die Fräswalze eine um eine Rotationsachse rotierende Welle und zumindest eine Fräseinheit umfasst, die individuell beweglich an der Welle angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entrinden eines Gutes, insbesondere eines Lebensmittelproduktes, vorzugsweise eines Käseblocks, mit zumindest einer Fräswalze.
Eine Vielzahl von Gütern muss vor der Weiterbearbeitung entrindet werden. Dies gilt beispielsweise für Lebensmittelprodukte wie Wurst oder Käse. Insbesondere plastifizierte oder mit Naturrinde versehene Käseblöcke müssen vor dem z.B. mittels Hochleistungs-Slicern erfolgenden Aufschneiden zunächst entrindet werden. Auf diese Weise wird u.a. sichergestellt, dass eine oftmals mit Fungiziden versehene Käserinde nicht von einem Endverbraucher verzehrt wird.
Es ist bekannt, Käseblöcke manuell mittels eines Elektrohobels zu entrinden. Dies gestaltet sich jedoch zeit- und kostenintensiv. So kann manuell beispielsweise nur etwa ein Käseblock pro Minute entrindet werden. Zwar kann der Elektrohobel beim Entrinden im Vergleich zu herkömmlichen, automatisierten Entrindevorrichtungen präziser an den Oberflächenverlauf des Käseblocks angepasst werden. Dennoch hat auch ein manuell über die Oberfläche eins Käseblocks bewegter Elektrohobel eine vergleichsweise große Breite, so dass keine optimale Anpassung an die Oberfläche des Käseblocks möglich ist. So wird auf nachteilige Weise neben der Rinde auch ein Teil des Käses selbst entfernt.
Dieses Problem wird bei automatisierten Entrindevorrichtungen verstärkt. Hierbei werden Käseblöcke an vergleichsweise breiten, teilweise justierbaren Hobeln oder Fräsköpfen vorbeigeführt. Die Kontur der Käseblöcke wird dabei relativ ungenau nachvollzogen. So wird der Käseblock z.B. polygonförmig zugeschnitten. Dadurch treten durch zusätzlich zur Rinde ungewollt entfernte Käsebereiche teils erhebliche Gewichtsverluste auf.
Zudem können die Enden des Käseblocks ausreißen, wenn der Hobel nach dem Entrinden aus dem hinteren Ende des Käseblocks austritt. Dies ist insbesondere unter ästhetischen Gesichtspunkten nachteilhaft und kann auch dazu führen, dass komplette Gutstücke oder aus dem Gutstück anschließend geschnittene Scheiben nicht genutzt werden können.
Die Käseblöcke durchfahren bei bisher bekannten Anordnungen zunächst eine erste Hobelanordnung, bei der lediglich einige parallele Streifen der Rinde entfernt werden. Auf diese Weise entsteht zunächst eine Art ZebraMuster auf der Oberfläche. Anschließend werden die noch verbliebenen Rindenstreifen durch eine zweite, nachgeschaltete Hobelanordnung entfernt. Durch die mindestens zwei Hobelanordnungen ergibt sich in Förderrichtung des Käseblocks eine große Ausdehnung der Entrindevorrichtung und somit ein erhöhter Platzbedarf.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Entrinden eines Gutes zu schaffen, welche, insbesondere bei geringem Platzbedarf, beim Entrinden auftretende Gewichtsverluste minimiert.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 17 oder 18.
Erfindungsgemäß umfasst die Fräswalze, die vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 100 bis 250 mm, besonders bevorzugt von rund 200 mm, haben kann, eine um eine Rotationsachse rotierende Welle und zumindest eine, bevorzugt mehrere Fräseinheiten. Wenn mehrere Fräseinheiten vorgesehen werden, sind diese jeweils individuell beweglich und axial benachbart an der gemeinsamen Welle angeordnet und insbesondere untereinander identisch ausgebildet.
Beim Einsatz von mehreren Fräseinheiten sind diese vorzugsweise schmal ausgebildet und liegen bevorzugt axial unmittelbar nebeneinander, so dass die Welle insbesondere lückenlos mit Fräseinheiten bestückt ist. Benachbarte, unmittelbar nebeneinander liegende Fräseinheiten können dabei jedoch radial zueinander versetzt angeordnet werden, was nachfolgend noch näher erläutert wird. Bei einer einzelnen Drehung der Fräswalze wird somit der mit der Fräswalze in Kontakt befindliche Oberflächenbereich des Gutes auf der ganzen Länge der Fräswalze entrindet. Auf diese Weise entsteht insbesondere kein Zebra-Muster, welches eine weitere, nachgeschaltete Fräswalze erforderlich machen würde. So wird eine kompakte und somit platzsparende Bauweise der Entrindevorrichtung ermöglicht.
Vorzugsweise können eine bis beliebig viele, insbesondere zwischen zwanzig und sechzig Fräseinheiten nebeneinander an der Welle angeordnet werden.
Dadurch, dass die Fräseinheiten individuell beweglich sind, kann sich die Fräswalze an den Oberflächenverlauf des Gutes anpassen. Dies ermöglicht insbesondere auch bei einer unregelmäßigen Kontur ein gleichmäßiges Entrinden. Vorteilhaft ist zudem, dass das Gut komplett entrindet werden kann, während gleichzeitig Gewichtsverluste möglichst gering gehalten werden. So wird weitestgehend lediglich die Rinde des Gutes entfernt, nicht jedoch das verwertbare Innere des Gutes. Insbesondere liegen durch das erfindungsgemäße Entrinden bedingte Gewichtsverluste des Gutes zwischen etwa 3 % und 6 % und somit innerhalb eines akzeptablen Toleranzbereiches.
Je schmäler die individuell beweglichen Fräseinheiten ausgebildet sind, desto präziser kann die Fräswalze insgesamt an die Oberfläche des Gutes angepasst werden. Gewichtsverluste können dadurch weiter reduziert werden.
Die Drehzahl der Fräswalze kann beispielsweise zwischen 800 und 1000 Umdrehungen pro Minute liegen. Das Gut kann z.B. mit ungefähr 5 m/min gefördert werden. Auf diese Weise können z.B. drei bis sechs Käseblöcke pro Minute entrindet werden.
Unter dem Begriff "Entrinden" sind in dieser Anmeldung sämtliche Arten der Abtragung zu verstehen, die dazu geeignet sind, einen Teil der Oberfläche eines Gutes, z.B. eine Beschichtung, eine Rinde, eine Schale, eine Schwarte, eine Hülle und/oder eine Haut, zu entfernen, insbesondere ein Abhobeln, Ab- oder Herausschneiden, Abfräsen, Entschwarten und/oder Abschaben.
Weiterbildungen der Erfindung sind auch den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist jede Fräseinheit um eine, insbesondere bezüglich der Welle ortsfeste Drehachse relativ zur Welle drehbar gelagert. Die Drehachse ist insbesondere parallel zur Rotationsachse der Welle orientiert. Vorzugsweise ist der Drehwinkel begrenzt, wodurch keine vollständige Umdrehung um 360° möglich ist. Insbesondere kann der maximale Drehwinkel kleiner als 180°, 90° oder 45° und/oder größer als ein Betrag von 1° bis 40° sein. Vorzugsweise ist die Drehbewegung umkehrbar, d.h. die Fräseinheit kann ausgelenkt und wieder zurück gelenkt werden. Somit können sich die Fräseinheiten optimal an einen in Förderrichtung des Gutes nicht konstanten Konturverlauf der Oberfläche eines Gutes anpassen.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind jeweils zwei axial benachbarte Fräseinheiten, vorzugsweise um etwa 180°, 120°, 90° oder um einen beliebigen sonstigen Winkel, radial versetzt zueinander an der Welle angeordnet. Insbesondere bei einer vollen Umdrehung der Fräswalze wird somit die gesamte Breite eines Gutes entrindet, wodurch ein Zebra-Muster vermieden werden kann, welches eine weitere Fräswalze erforderlich machen würde. Der Versatz der Fräseinheiten führt insbesondere dazu, dass zwei unmittelbar axial benachbarte Fräseinheiten zeitlich versetzt das Gut entrinden. Alternativ ist jedoch auch möglich, dass die benachbarten Fräseinheiten nicht radial zueinander versetzt sind. Die gesamte Breite des Gutes kann dabei insbesondere simultan entrindet werden.
Bei axial und radial zueinander versetzten Fräseinheiten können sich benachbarte Fräseinheiten auch in Richtung der Rotationsachse der Welle geringfügig überlappen.
Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst jede Fräseinheit eine Klinge und einen, insbesondere bogenförmig bzw. als Kreissegment ausgebildeten, Klingenträger. Dabei kann der Klingenträger eine sich benachbart zur Klinge erstreckende, bezogen auf die Rotationsachse der Welle radial außen liegende bogenförmige Auflauframpe für die zu entrindende Oberfläche des Gutes aufweisen. Bei einer Drehung der den Klingenträger tragenden Welle kommt somit zuerst die bogenförmige Auflauframpe mit der zu entrindenden Oberfläche des Gutes in Kontakt, bevor sie von der Klinge des Klingenträgers berührt wird. Dabei stellt die durch Zentrifugal- oder Federkräfte gegen die Oberfläche des Gutes gedrückte Auflauframpe sicher, dass der Klingenträger bezogen auf die Welle optimal radial nach außen ausgelenkt wird, so dass er sich in direkter Anlage mit der Oberfläche des Gutes befindet, wenn die Klinge des Klingenträgers beginnt, die Oberfläche des Gutes in erwünschter Weise abzutragen.
Die Schneidkante der Klinge kann vorzugsweise parallel oder schräg zur Rotationsachse der Welle orientiert sein und/oder gerade sein. Sie kann jedoch auch beliebige Verläufe aufweisen und insbesondere auch an die Kontur des zu entrindenden Gutes angepasst sein.
Bevorzugt ist für jede Fräseinheit genau eine Klinge vorgesehen. Alternativ ist es auch möglich, mehrere Klingen an einer Fräseinheit anzubringen.
Die mit dem Klingenträger starr verbundene Klinge ragt radial außen über den Klingenträger bzw. dessen Auflauframpe hervor. Hierbei kann der Klingenüberstand beispielsweise Werte von etwa 0,5 bis 1,5 mm annehmen. Durch das Zusammenwirken zwischen der Auflauframpe und der über die Auflauframpe nach außen vorstehenden Klinge wird sichergestellt, dass die Dicke der vom Gut abgetragenen Späne immer gleich bleibt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Klinge und dem Klingenträger um separate Bauteile. Es ist jedoch auch möglich, dass Klinge und Klingenträger einteilig ausgebildet sind.
Insbesondere sind die Klingen von zwei axial benachbarten Fräseinheiten, vorzugsweise um etwa 180°, 120°, 90° oder um einen beliebigen sonstigen Winkel, radial versetzt zueinander angeordnet.
Vorzugsweise entspricht die Länge der Klinge der Breite des Klingenträgers. Alternativ kann die Länge der Klinge auch größer als die Breite des Klingenträgers sein, um einen gewissen Überlapp zwischen den Wirkbereichen der Klingen zu erzeugen. Ferner ist es möglich, dass die Länge der Klinge kleiner als die Breite des Klingenträgers ist. Die radial versetzten Klingenträger sollten in desem Fall abschnittsweise an derselben axialen Position an der Welle, also axial überlappend, angeordnet sein.
Bei sämtlichen Varianten kann bei einer Umdrehung der Fräseinheit das Gut in demjenigen Bereich, in dem es mit der Fräseinheit in Kontakt ist, über seine gesamte Breite entrindet werden, ohne Lücken aufzuweisen.
Insbesondere kann die Klinge vergleichsweise schmal sein und z.B. eine Breite von maximal 5 cm und/oder von mindestens 0,5 cm haben. Vorzugsweise entspricht die Breite der Klinge zwischen 1 % und 30 % der Breite der zu entrindenden Seite des Gutes.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Klinge mittels eines Vorspannelements mit einer Vorspannkraft auf die Rotationsachse der Welle zu vorgespannt. Bei dem Vorspannelement kann es sich beispielsweise um eine Feder, vorzugsweise eine Druck- oder Zugfeder, oder ein Federsystem handeln. Die Vorspannkraft wirkt insbesondere einer Drehbewegung der Fräseinheit relativ zur Welle entgegen bzw. begrenzt den Drehwinkel der Fräseinheit.
Eine Druckfeder kann insbesondere an einem von der Klinge abgewandten Bereich auf der anderen Seite des Schwerpunkts des Klingenträgers angeordnet sein, während eine Zugfeder zwischen der Klinge und dem Schwerpunkt angeordnet sein kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Vorspannelement derart ausgebildet, dass die Klinge in einer Ruheposition bei nicht rotierender Welle durch die Vorspannkraft auf die Rotationsachse der Welle zu und in einer Arbeitsposition bei rotierender Welle entgegen der Vorspannkraft von der Rotationsachse der Welle weg ausgelenkt ist.
Rotiert also die Welle, so werden die den Klingen zugeordneten Abschnitte der Klingenträger mit den Klingen über die Zentrifugalkraft nach außen gezogen und auf die Oberfläche des zu entrindenden Gutes gedrückt. Die Zentrifugalkraft überwindet dabei also insbesondere zumindest teilweise die Vorspannkraft.
Die Druckkraft der Klingen auf die Oberfläche des Gutes kann durch die Anordnung des Drehpunktes der Fräseinheit und die Stärke der Vorspannkraft, insbesondere der Federkraft des Vorspannelements sowie durch die Rotationsgeschwindigkeit der Fräswalze eingestellt werden. Dadurch sowie durch die Form und Position der Klinge, insbesondere die Wahl eines entsprechenden Klingenüberstandes, kann eingestellt werden, wie tief die Klinge in das Gut eindringt, d.h. z.B. wie viel Rinde pro Umdrehung der Fräswalze abgetragen wird.
Insbesondere gleiten die Fräseinheiten über die Oberfläche des Gutes, wobei die Form der Gleitflächen derart gestaltet sein kann, dass bei unterschiedlichen Höhen des Gutes immer dieselbe Abtragung erfolgt. Die Gesamtmenge, die letztendlich abgetragen wird, wird zudem durch die Drehzahl der Fräswalze sowie die Geschwindigkeit der Produktzufuhr bestimmt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Klingenträger radial innen zwei Anschlagflächen zur Begrenzung des Verschwenkens des Klingenträgers in beide Schwenkrichtungen auf. Eine Anschlagfläche begrenzt dabei das Verschwenken des Klingenträgers in seine Arbeitsposition und die andere das Verschwenken in seine Ruheposition. Die Anschlagflächen sind insbesondere bogenförmig und/oder zu zwei Seiten der Drehachse des Klingenträgers angeordnet.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Fräseinheiten in mehreren, insbesondere zwei, Gruppen angeordnet. Vorzugsweise sind jeweils zwei axial benachbarte Fräseinheiten verschiedenen Gruppen zugeordnet. Die Klingenträger der jeweiligen Gruppen weisen eine gemeinsame Gruppendrehachse auf. Vorzugsweise fallen die Drehachsen der Fräseinheiten einer Gruppe mit der Gruppendrehachse zusammen.
Die Gruppendrehachsen der verschiedenen Gruppen sind unterschiedlich und insbesondere parallel zueinander orientiert. Alternativ oder zusätzlich können die Klingen der Fräseinheiten einer Gruppe zu den Klingen der Fräseinheiten einer anderen Gruppe, insbesondere um etwa 180°, radial versetzt zueinander angeordnet sein. Vorzugsweise können somit entlang der gesamten Welle die Klingen immer abwechselnd um 180° versetzt sein. Alternativ sind auch mehr als zwei Gruppen denkbar. So können rein beispielhaft drei bzw. vier Gruppen vorgesehen sein, welche jeweils um 120° bzw. 90° versetzt zueinander angeordnet sind.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind zum Entrinden unterschiedlicher Seiten des Gutes entlang einer Förderstrecke, insbesondere eines Förderbandes, mehrere, insbesondere in Förderrichtung hintereinander geschaltete und/oder senkrecht zueinander orientierte, Fräswalzen vorgesehen. Für ein optimales Entrindeergebnis können sich die Förderwalzen insbesondere entgegen der Förderrichtung des Gutes drehen.
Zum Entrinden der Ober- bzw. Unterseite eines zumindest näherungsweise quaderförmigen Gutes kann die Rotationsachse der Welle insbesondere senkrecht zur Förderrichtung und parallel zur Förderebene orientiert sein. Die Rotationsachsen der Förderwalzen zum Entrinden der Vorder-, Rück- und Längsseiten des Gutes können insbesondere senkrecht zur Förderebene orientiert sein.
Auf diese Weise können sämtliche Seiten des Gutes entrindet werden. Die einzelnen Seiten können nacheinander oder zumindest teilweise gleichzeitig mittels mehrerer Fräswalzen entrindet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Haltevorrichtung zum Halten des Gutes vorgesehen, wobei die Haltevorrichtung relativ zur Fräswalze beweglich ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine Haltevorrichtung zum Halten der Fräswalze vorgesehen sein, wobei die Haltevorrichtung relativ zum Gut beweglich ist.
Das Gut wird somit insbesondere nicht vergleichsweise passiv durch ein Förderband an der Fräswalze vorbeigeführt, sondern kann aktiv gezielt mit seinen unterschiedlichen Seiten der Fräswalze zugeführt werden. Entsprechend kann die Fräswalze aktiv verschiedenen Seiten des Gutes zugeführt werden.
In einer Weiterbildung umfasst die Haltevorrichtung zum Halten des Gutes zumindest einen, insbesondere jeweils einen auf gegenüberliegenden Seiten des Gutes angeordneten, um eine Schwenkachse relativ zur Fräswalze schwenkbaren Schwenkarm und zumindest eine um eine Halteachse relativ zum Schwenkarm drehbare Halterung für das Gut. Die Halterung ist hierbei am Schwenkarm, insbesondere an einem von der Schwenkachse entfernt liegenden Ende, gelagert. Die Schwenkachse ist insbesondere parallel zur Halteachse orientiert. Diese kann vorzugsweise parallel zur Rotationsachse der Welle bzw. zur Drehachse der Fräseinheiten orientiert sein. Durch den Schwenkarm und die Halterung können unterschiedliche Seiten des Gutes, insbesondere unter verschiedenen Winkeln, der Fräswalze zugeführt werden.
Der Schwenkarm kann zudem z.B. ein Verschwenken zu einem Förderband ermöglichen. Dort kann ein zu entrindendes Gut beispielsweise automatisch aufgenommen werden und nach dem Entrinden wieder auf demselben bzw. einem anderen Förderband abgelegt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Rahmen für die Fräswalze vorgesehen, dessen bezüglich der Rotationsachse der Welle radial äußere Kontur an zumindest einer Stirnseite der Fräswalze zumindest abschnittsweise der radial äußeren Kontur der Fräswalze entspricht. Die bezüglich der Halteachse radial äußere Kontur der Halterung des Gutes entspricht zumindest abschnittsweise der radial äußeren Kontur eines gehaltenen Gutes. Bei der Kontur kann es sich beispielsweise näherungsweise um ein Oval mit parallelen Ober- und Unterseiten handeln. Insbesondere kann das Gut als Karonlaib oder quaderförmiger Block ausgebildet sein. Die Rahmenkontur und die Kontur der Halterung bilden eine Führungskulisse für eine Relativbewegung zwischen der Fräswalze und der Haltevorrichtung. Die Kontur des Gutes kann auf diese Weise abgefahren werden. Alternativ sind auch andere Arten von Kulissenführungen denkbar. Derartige Führungen ermöglichen eine einfache Steuerung, da die relative Position des Gutes zur Fräswalze mechanisch festgelegt ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, mittels der eine Haltevorrichtung für das Gut und/oder für die Fräswalze derart steuerbar ist, dass das Gut in einem vorbestimmten Bewegungsmuster relativ zur Fräswalze und/oder die Fräswalze in einem vorbestimmten Bewegungsmuster relativ zum Gut bewegbar ist. Ein aktiv gesteuertes Bewegungsmuster, beispielsweise mit Hilfe von Sensoren und Stellmotoren, bei der das Gut bzw. die Fräswalze ohne irgendeine mechanische Führungskulisse geführt wird, hat insbesondere den Vorteil, dass ein z.B. durch ein Abfahren bedingter Verschleiß, beispielsweise aufgrund von Materialabrieb, vermieden wird. Das Gut und die Fräswalze können vorzugsweise beliebig relativ zueinander bewegt werden, um ein optimales Entrindeergebnis zu erzielen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein, insbesondere optischer, Sensor zum Erfassen eines Entrindeergebnisses vorgesehen. Als Sensor kann beispielweise eine Kamera, ein Ultraschall- und/oder ein Röntgengerät vorgesehen sein. Die erfassten Daten können insbesondere von einer Auswerteeinheit ausgewertet werden. Befinden sich noch Überreste von Rinde auf dem Gut, insbesondere in einer Häufung, welche einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt, so kann beispielsweise ein Entrinden an den unzureichend entrindeten Stellen wiederholt werden. Dies ist besonders einfach möglich, wenn sich das Gut in einer Haltevorrichtung befindet. Hierbei kann das Gut gezielt mit der unzureichend entrindeten Stelle nochmals der Fräswalze zugeführt werden.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Entrinden eines Gutes mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei wird das Gut zu zumindest einer Fräswalze zugeführt und/oder zumindest eine Fräswalze zum Gut zugeführt. Anschließend wird zumindest eine Seite des Gutes entrindet, während das Gut entlang einer Förderstrecke, insbesondere eines Förderbandes, geradlinig an der Fräswalze und/oder die Fräswalze geradlinig am Gut vorbeigeführt wird. Dann wird das Gut zu zumindest einer weiteren Fräswalze und/oder zumindest eine weitere Fräswalze zum Gut zugeführt. Nun wird zumindest eine weitere Seite des Gutes entrindet, während das Gut entlang der Förderstrecke geradlinig an der Fräswalze und/oder die Fräswalze geradlinig am Gut vorbeigeführt wird. Dies wird so lange wiederholt, bis eine gewünschte Anzahl an Seiten des Gutes entrindet ist. Insbesondere wird das Gut stets auf der der Fräswalze zugewandten Seite entrindet. Das Entrinden unterschiedlicher Seiten kann nacheinander oder zumindest teilweise gleichzeitig erfolgen. Insbesondere können die Längsseiten bzw. die Vorder- und Rückseiten eines Gutes durch zwei Fräswalzen zeitgleich entrindet werden. Vorzugsweise werden nach und nach sämtliche Seiten des Gutes entrindet. Es ist jedoch auch denkbar, beispielsweise die Vorder- und Rückseite nicht zu entrinden und diese z.B. vorher oder anschließend in einem Slicer zu entfernen.
Die Erfindung betrifft zudem ein weiteres Verfahren zum Entrinden eines Gutes mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das Gut wird demnach zumindest einer Fräswalze zugeführt und/oder zumindest eine Fräswalze wird dem Gut zugeführt. Anschließend werden mehrere Seiten des Gutes mittels einer Relativbewegung zwischen Gut und Fräswalze entrindet, wobei das Gut und/oder die Fräswalze in einer beweglichen Haltevorrichtung gehalten wird.
Vorzugsweise wird das Gut von oben der Fräswalze zugeführt. Dabei fallen Späne, die beim Entrinden entstehen, nach unten und liegen nicht auf dem Gut auf. Insbesondere ist somit kein Absaugen der Späne erforderlich.
Um die Ober- und Unterseite sowie die Längsseiten des Gutes zu entrinden, wird die Halterung insbesondere gedreht. Die Vorder- und Rückseiten, welche in der Halterung eingespannt sind, können am Gut verbleiben oder gegebenenfalls z.B. durch separate Fräswalzen entfernt werden bzw. in einer Aufschneidevorrichtung, vorzugsweise einem Hochleistungs-Slicer, oder manuell abgeschnitten werden.
Nach einer Ausführungsform wird das Gut zunächst in einer Halterung der Haltevorrichtung aufgenommen, wobei insbesondere die Aufnahme automatisch, vorzugsweise von einem Förderband, erfolgt. Alternativ oder zusätzlich wird das Gut nach dem Entrinden aus einer Halterung der Haltevorrichtung abgegeben, wobei insbesondere die Abgabe automatisch, vorzugsweise auf ein Förderband, erfolgt, insbesondere wenn ein gewünschtes Entrindeergebnis erreicht ist. Der gesamte Entrindevorgang kann dadurch automatisiert werden, wodurch Kosten gespart werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Relativbewegung durch ein Zusammenwirken zwischen einer Rahmenkontur der Fräswalze und einer Kontur einer Halterung der Haltevorrichtung und/oder durch eine Kulissenführung bestimmt. Durch diese mechanische Führung wird insbesondere die Steuerung der Relativbewegung erleichtert.
Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Relativbewegung, insbesondere entlang eines vorbestimmten Bewegungsmusters des Gutes und/oder der Fräswalze, elektronisch gesteuert. Das Gut bzw. die Fräswalze kann auf diese Weise unter beliebigen Winkeln und/oder von beliebigen Seiten der Fräswalze bzw. dem Gut zugeführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird mittels eines, insbesondere optischen, Sensors erfasst, ob ein gewünschtes Entrindeergebnis erreicht ist. Wenn das Entrindeergebnis unzureichend ist, kann das Entrinden zumindest abschnittsweise wiederholt werden.
Dies ist besonders einfach zu realisieren, wenn sich das Gut und/oder die Fräswalze in einer beweglichen Halterung befindet.
Auf diese Weise wird stets ein optimales Entrindeergebnis erreicht.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtungen sind insbesondere dazu ausgebildet, nach einem oder mehreren der hier beschriebenen Verfahren betrieben zu werden. Ferner können alle hier beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtungen sowie alle hier beschriebenen Ausführungsformen der Verfahren jeweils miteinander kombiniert werden.
So ist es beispielsweise möglich, vor oder nach dem Entrinden mehrerer Seiten des Gutes die Vorder- und Rückseite des Gutes durch ein geradliniges Vorbeiführen des Gutes an der Fräswalze bzw. der Fräswalze am Gut zu entfernen. Nach bzw. vor diesem Entfernen könnte das Gut dann in einer Haltevorrichtung aufgenommen werden, um weitere Seiten zu entrinden.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1a eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Entrindevorrichtung,
1b eine Draufsicht der Entrindevorrichtung gemäß 1a,
1c eine Seitenansicht der Entrindevorrichtung gemäß 1a,
1d eine Vorderansicht der Entrindevorrichtung gemäß 1a,
2a eine Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Entrindevorrichtung,
2b eine Draufsicht der Entrindevorrichtung gemäß 2a,
2c eine Seitenansicht der Entrindevorrichtung gemäß 2a,
2d eine Vorderansicht der Entrindevorrichtung gemäß 2a,
3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform von Fräseinheiten einer erfindungsgemäßen Entrindevorrichtung,
4 eine Schemazeichnung zur Veranschaulichung des Funktionsprinzips der Ausführungsform gemäß 3,
5 eine Schemazeichnung zur Veranschaulichung der Funktion einer weiteren Ausführungsform von Fräseinheiten einer erfindungsgemäßen Entrindevorrichtung, und
6 eine Schemazeichnung zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Prinzips.
1a bis 1d zeigen eine Vorrichtung zum Entrinden eines Gutes, insbesondere Lebensmittelproduktes, welches in 1a als Käseblock 10 mit einer Oberseite OS, einer Unterseite US, einer Vorderseite VS, einer Rückseite RS und Längsseiten LS dargestellt ist. Der Käseblock 10 wird, auf seiner Unterseite US liegend, auf einer als Förderband 12 ausgebildeten Förderstrecke entlang einer Förderrichtung F mit der Vorderseite VS voraus gefördert.
Das Förderband 12 umfasst einen Endlosriemen und zumindest teilweise angetriebene Umlenkrollen. Das Förderband 12 kann alternativ auch als X-Y-Tisch ausgebildet sein. Auf diese Weise kann der Käseblock 10 beliebig in einer Ebene bewegt werden. In beiden Varianten bildet das Förderband 12 eine Förderebene.
Die Entrindevorrichtung umfasst eine Fräswalze 14 mit einer um eine Rotationsachse R rotierbaren Welle 16 und an der Welle 16 angeordneten Fräseinheiten 18. Die Fräswalze 14 ist in einem Rahmen 20 angeordnet und wird durch einen Elektromotor 22, welcher als Antriebseinheit dient, in Rotation versetzt. Die Welle 16 wird dabei insbesondere entgegen dem Uhrzeigersinn in Rotation versetzt. An der Kontaktstelle mit dem Käseblock 10 bewegen sich somit die Fräseinheiten 18 entgegengesetzt zur Förderrichtung F. Es ist jedoch auch möglich, dass sich die Fräseinheiten 18 in Förderrichtung F bewegen, um so ein Gleichlauffräsen zu realisieren.
Die Fräseinheiten 18, welche in einer beispielhaften Ausführungsform in 3 im Detail dargestellt sind, sind in den Figuren zur besseren Übersichtlichkeit nicht über die gesamte Längserstreckung der Welle 16 dargestellt. Tatsächlich erstrecken sich diese jedoch vorzugsweise nahezu auf der gesamten Welle 16, um die gesamte Breite des Förderbands 12 bzw. die gesamte Breite des Käseblocks 10 abzudecken. Alternativ wäre es auch möglich, wie dargestellt, lediglich einen Teil der Welle 16 mit Fräseinheiten 18 zu versehen und diese senkrecht zur Förderrichtung F zu bewegen, um auch damit die gesamte Breite des Förderbandes 12 bzw. des Käseblocks 10 abzudecken.
Der Käseblock 10 wird nun entlang der Förderrichtung F mit einer Fördergeschwindigkeit von rund 5 m/min der Förderwalze 14 zugeführt, welche eine Drehzahl von etwa 800 und 1000 Umdrehungen pro Minute aufweist. Die Rotationsachse R ist senkrecht zur Förderrichtung F und parallel zum Förderband 12 orientiert. Der Käseblock 10 bewegt sich unterhalb der Fräswalze 14 geradlinig an dieser vorbei, wobei die Oberseite OS des Käseblocks 10 entrindet wird. Dabei entstehende Späne der Rinde können z.B. durch eine nicht dargestellte Absaugvorrichtung abgesaugt werden.
Um beispielsweise die Unterseite US des Käseblocks 10 zu entrinden, kann dieser z.B. durch eine nicht dargestellte Wendevorrichtung gewendet werden und erneut der Fräswalze 14 zugeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Käseblock 10 zum Entrinden einer anderen Seite einer weiteren, nicht dargestellten Fräswalze 14 zugeführt werden. Um die Längsseiten LS sowie die Vorder- und Rückseiten VS, RS des Käseblocks 10 zu entrinden, können eine oder mehrere weitere Fräswalzen 14 vorgesehen sein, deren Rotationsachsen R senkrecht zur Förderrichtung F und senkrecht zum Förderband 12 orientiert sind. Derartige Fräswalzen 14 stehen somit aufrecht.
Auf diese Weise können beliebig viele Seiten OS, US, VS, RS, LS des Käseblocks 10 entrindet werden. Die unterschiedlichen Seiten OS, US, VS, RS, LS können dabei, zumindest teilweise, gleichzeitig oder aber nacheinander entrindet werden. Insbesondere bietet es sich an, die Längsseiten LS bzw. die Vorder- und Rückseite VS, RS zeitgleich zu entrinden.
Ein X-Y-Tisch kann dabei helfen, mehrere Seiten OS, US, VS, RS, LS des Käseblocks 10 mit derselben Fräswalze 14 zu entrinden. So könnte der Käseblock 10 z.B. in der Horizontalen gedreht werden, um von mehreren Seiten einer aufrecht stehenden Fräswalze 14 zugeführt zu werden. Insbesondere die Längsseiten LS bzw. die Vorder- und Rückseite VS, RS könnten durch einen drehbaren Tisch entfernt werden.
Rein optional kann ein nicht dargestellter Sensor vorgesehen sein, beispielsweise eine Kamera, welche ein Entrindeergebnis erfasst. Genügt das Entrindeergebnis den Anforderungen, wird der Käseblock 10 beispielsweise einer Verpackungsmaschine zugeführt. Ist das Entrindeergebnis hingegen unzureichend, kann der Käseblock 10 z.B. erneut der Fräswalze 14 oder nachgeschalteten Fräswalzen 14 zugeführt werden.
Die 2a bis 2d zeigen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Entrindevorrichtung. Diese umfasst neben einer bereits im Zusammenhang mit den 1a bis 1d beschriebenen Fräswalze 14 mit der Welle 16 und den Fräseinheiten 18, auf deren Offenbarung explizit Bezug genommen wird, auch eine Haltevorrichtung 24 für einen zu entrindenden Käseblock 10 (vgl. 1a).
Diese weist auf beiden Seiten der Fräswalze 14 jeweils einen Schwenkarm 26 auf, welcher um eine Schwenkachse S schwenkbar gelagert ist. An den Schwenkarmen 26 sind jeweils Schablonen 28 vorgesehen, welche um eine Halteachse H relativ zum Schwenkarm 26 drehbar gelagert sind. Die Schablonen 28 weisen Fixierungen 30, beispielsweise in Form von Zapfen, Nägeln oder Haltekrallen, auf, um einen Käseblock 10 sicher zu halten. Alternativ kann der Käseblock 10 auch durch Anpressen, Ansaugen und/oder Formschluss an den Schablonen 28 fixiert werden. Die Fixierungen 30 sind insbesondere drehfest mit den Schablonen 28 verbunden.
Bewegungen der Haltevorrichtung 24, insbesondere der Schablonen 28, können mittels Stellmotoren 32 elektronisch beliebig gesteuert werden. Zur Stabilisation und/oder Synchronisation der Bewegungsabläufe können die Schwenkarme 26 über eine Verbindungsstange 34 miteinander verbunden sein.
Die Haltevorrichtung 24 kann somit um die Schwenkachse S und die Halteachse H bewegt werden. Diese Achsen S, H verlaufen insbesondere parallel zueinander und parallel zur Rotationsachse R. Zur Festlegung eines Bewegungsmusters weist der Rahmen 20 an einem Abschnitt eine Rahmenkontur 36 auf, welche im Wesentlichen der äußeren Kontur der Fräswalze 14 nachempfunden ist. Auch die Schablone 28 weist eine Kontur 38 auf, welche im Wesentlichen der Kontur des Käseblocks 10 entspricht. Der Teil der Schablone 28, der die Kontur 38 aufweist, ist axial etwas von der Fixierung 30 beabstandet. Grundsätzlich ist ein derartiger Abstand jedoch nicht erforderlich.
Zunächst wird ein Käseblock 10 in der Fixierung 30 aufgenommen. Dies kann beispielsweise manuell erfolgen oder mit Hilfe der Schwenkarme 26. Dabei kann insbesondere ein nicht dargestelltes Förderband vorgesehen sein, welches den Käseblock 10 zuführt. Die Schwenkarme 26 können daraufhin um die Schwenkachse S verschwenkt werden, um den Käseblock 10 vom Förderband aufzunehmen. Dieser wird in der Fixierung 30, eingespannt und gehalten. Die Schwenkarme 26 werden daraufhin in Richtung der Fräswalze 14 verschwenkt.
Die Schablonen 28 werden durch die Stellmotoren 32 derart bewegt, dass bis auf die Vorder- und Rückseite VS, RS sämtliche Seiten OS, US, LS des Käseblocks 10 der Fräswalze 14 zugeführt werden. Zum Steuern des Bewegungsmusters kann die Kontur 38 der Schablone 28 im Sinne einer Kulissenführung mit der Rahmenkontur 36 zusammenwirken, so dass sich die Schablonen 28 auf der Rahmenkontur 36 abwälzen. Dies ist insbesondere in 2c zu sehen. Dabei werden die Schablonen 28 um die Halteachse H gedreht, bis sämtliche Seiten OS, US, LS des Käseblocks 10 entrindet sind.
Alternativ zu dieser Führungskulisse kann z.B. auch eine elektronische Robotersteuerung vorgesehen sein, welche die Schwenkarme 26 und Fixierungen 30 ohne eine mechanische Führung steuert, so dass dann die Schablonen 28 und die Rahmenkontur 36 nicht unbedingt erforderlich sind.
Dadurch, dass der Käseblock 10 von oben der Fräswalze 14 zugeführt wird, fallen beim Entrinden entstehende Späne durch die Schwerkraft nach unten. Unerwünschtes Abtragsmaterial (Späne) auf dem Käseblock 10 werden dadurch vermieden und müssen insbesondere nicht abgesaugt werden.
Nach einem Entrindedurchlauf kann z.B. ein nicht dargestellter Sensor erfassen, ob das Entrindeergebnis den Anforderungen genügt. Werden noch Reste von Rinde erkannt, kann eine entsprechenden Stelle des Käseblocks 10 erneut der Fräswalze 14 zugeführt werden, um das Entrinderergebnis zu verbessern.
Schließlich kann der entrindete Käseblock 10 manuell aus der Halterung 28 entfernt werden. Alternativ ist denkbar, dass die Schwenkarme 26 den entrindeten Käseblock 10 beispielsweise auf ein Förderband verschwenken, welches den Käseblock 10 abtransportiert. Der Käseblock 10 kann daraufhin beispielsweise einer Verpackungsmaschine zugeführt werden. Auch ist es möglich, vor oder nach dem Entrinden durch eine Vorrichtung gemäß 2a bis 2d die Vorder- und Rückseiten VS, RS des Käseblocks 10 zu entrinden. Dies kann beispielsweise durch eine Vorrichtung gemäß 1a bis 1d erfolgen. Alternativ kann die Rinde auf der Vorder- und Rückseite VS, RS auch beispielsweise durch einen Slicer entfernt werden.
3 zeigt beispielhaft zwei Fräseinheiten 18 einer Fräswalze 14 gemäß 1a bis 1d bzw. 2a bis 2d in einer möglichen Ausführungsform. Diese liegen nicht in derselben Ebene, sondern sind axial bezüglich der Welle 16 versetzt zueinander angeordnet. Zudem sind die Fräseinheiten 18 radial um 180° versetzt. Die Drehachsen D und D' liegen auf entgegengesetzten Seiten der Welle 16.
Die Fräseinheiten 18 weisen jeweils einen Klingenträger 40 sowie eine Klinge 42 auf, welche an dem Klingenträger 40 auf geeignete Weise befestigt ist. An die Klinge 42 schließt jeweils eine Auflauframpe 44 an, die vom äußeren Umfangsbereich des Klingenträgers 40 gebildet wird. Bei einer Drehung der Welle 16 in Pfeilrichtung kommt somit zunächst die Auflauframpe 44 mit dem zu entrindenden Gut in Kontakt, bevor die Klinge 42 das Gut zum Zweck des Entrindens berührt. Der Überstand der Klinge 42 über die Auflauframpe 44 kann bevorzugt einstellbar sein, so dass sich dadurch auch die Dicke der abzutragenden Rindenspäne steuern lässt. Dieser Überstand liegt typischerweise bei etwa 0,5 bis 1,5 mm.
Die Drehachsen D, D' sind parallel zur Rotationsachse R der Welle 16 orientiert und bezüglich dieser Rotationsachse R ortsfest. Die Fräseinheiten 18 bzw. die Klingenträger 40 können um die Drehachsen D, D' verdreht werden. Dazu ist eine Druckfeder 46 als Vorspannelement vorgesehen. In einer Ruheposition, in welcher die Welle 16 nicht rotiert, wird der die Klinge 42 aufweisende Bereich des Klingenträgers 40 somit durch die Druckfeder 46 auf die Welle 16 zu vorgespannt (siehe oberer Klingenträger 40 gemäß 3). In einer Arbeitsposition, in welcher die Welle 16 rotiert, wird der die Klinge 42 aufweisende Bereich des Klingenträgers 40 hingegen von der Welle 16 weg aufgrund der Zentrifugalkraft gegen die Spannkraft der Druckfeder 46 ausgelenkt (siehe unterer Klingenträger 40 gemäß 3). Dadurch kommen die Klingen 42 mit einem zu entrindenden Käseblock 10 (vgl. 1a) in Kontakt.
Der Klingenträger 40 ist jeweils bogenförmig und weist radial innen zwei Anschläge 48, 48' auf. Der erste Anschlag 48 wirkt mit einem bezüglich der Welle 16 ortsfesten Anschlagelement 50 zusammen, um so die Bewegung des Klingenträgers 40 in seine Ruheposition zu begrenzen (siehe oberer Klingenträger 40 gemäß 3). Der zweite Anschlag 48' kann mit einem ebenfalls bezüglich der Welle 16 ortsfesten Anschlagelement 52 zusammenwirken, um so die Bewegung des Klingenträgers 40 in seine Arbeitsposition zu begrenzen. Das Anschlagelement 52 wird im Ausführungsbeispiel gemäß 3 durch das Widerlager der Druckfeder 46 gebildet. Der untere Klingenträger 40 gemäß 3 befindet sich zwar in seiner von der Position des zu entrindenden Käseblocks abhängigen Arbeitsposition, ist dabei aber nicht maximal ausgelenkt, so dass der Anschlag 48' nicht am Anschlagelement 52 anstößt.
Wie viel Rinde von einem Käseblock 10 abgetragen wird, ist abhängig vom Vorschub des Käseblocks 10 relativ zur Welle 16, der Drehzahl der Welle 16, der Ausgestaltung der Klinge 42, insbesondere dem Überstand der Klinge 42 sowie der Position und Federkonstanten der Druckfeder 46. Diese Parameter können je nach Bedarf verändert werden.
Entlang der Welle 16 werden mehrere Fräseinheiten 18 axial benachbart angeordnet, jeweils um 180° zueinander versetzt. Die gesamte Welle 16 ist somit in axialer Richtung mit Fräseinheiten 18 abgedeckt. Bei einer Umdrehung der Welle 16 wird somit die gesamte Breite des Käseblocks 10 lücken- bzw. nahtlos entrindet.
Sämtliche Fräseinheiten 18, welche an der Drehachse D gelagert sind, bilden hierbei eine erste Gruppe, während die Fräseinheiten 18, welche an der Drehachse D' gelagert sind, eine zweite Gruppe bilden. Die Drehachsen D, D' verlaufen nicht durch die Schwerpunkte der Fräseinheiten 18, um so zu ermöglichen, dass eine auf die Fräseinheiten 18 wirkende Zentrifugalkraft ein Verschwenken der Fräseinheiten 18 um deren Drehachsen D, D' bewirken kann.
Durch die individuelle Beweglichkeit der Fräseinheiten 18 kann eine Oberfläche eines Käseblocks 10 passgenau abgefahren werden. Je schmäler hierbei die Fräseinheiten 18 gewählt werden, desto genauer kann die Kontur des Käseblocks 10 nachempfunden werden. Typische Werte für die Breite der Fräseinheiten 18 liegen bei etwa 0,5 bis 1,5 cm.
Die individuelle Beweglichkeit der Fräseinheiten 18 der erfindungsgemäßen Entrindevorrichtung ermöglicht es, Käseblöcke 10 automatisch zu entrinden, während der beim Entrinden entstehende Gewichtsverlust gering gehalten wird.
4 veranschaulicht anhand einer Schemazeichnung einen um eine Drehachse D schwenkbaren Klingenträger 40, wobei die Drehachse D ortsfest zu einer Welle 16 einer Fräswalze angeordnet ist. Der Klingenträger 40 ist mittels einer Zugfeder 46', die in einem Federwiderlager 52 gehalten ist, in seine Ruheposition vorgespannt.
Bei einer Drehung der Welle 16 in Pfeilrichtung erfährt der um die Drehachse D schwenkbare Klingenträger 40 aufgrund der wirkenden Zentrifugalkräfte eine Auslenkung radial nach außen, so dass die Zugfeder 46' gespannt und eine bogenförmige Auflauframpe 44 des Klingenträgers 40 mit einem zu entrindenden Käseblock 10 in Kontakt kommt. Der Kontaktpunkt zwischen der radial außen am Klingenträger 40 vorgesehenen Auflauframpe 44 und der Oberfläche des Käseblocks 10 wandert bei einer Drehung der Welle 16 von einem der Drehachse D zugewandten Bereich der Auflauframpe 44 bis zur Klinge 42, die an demjenigen Ende des Klingenträgers 44 angeordnet ist, welcher der Drehachse D abgewandt ist. So wird durch die Auflauframpe 44 sichergestellt, dass die Klinge 42 entsprechend ihrem Überstand über die Auflauframpe 44 einen Span in der jeweils gewünschten Dicke vom Käseblock 10 abhebt.
Die Funktionsweise der Anordnung gemäß 5 ist sehr ähnlich zu derjenigen gemäß 4 mit dem Unterschied, dass der Klingenträger 40 gemäß 5 in Richtung des dort gezeigten Doppelpfeils nicht um eine Achse verschwenkbar, sondern durch eine Linearführung 54 geführt linear bewegbar ist. Auch der Klingenträger 40 gemäß 5 kann somit gemeinsam mit seiner Klinge 42 durch Zentrifugalkräfte unter Dehnung der Feder 46'' radial nach außen ausgelenkt werden, bis seine Auflauframpe 44 mit dem zu entrindenden Käseblock 10 in Kontakt kommt.
6 veranschaulicht nochmals das Prinzip, gemäß dem ein Käseblock 10 mittels mehrerer Fräseinheiten 18 entrindet werden kann.
Es sind insgesamt vierzehn Fräseinheiten 18 benachbart zueinander schematisch dargestellt, wobei jede Fräseinheit über eine Zugfeder 46 mit einer drehbaren Welle 16 einer Fräswalze gekoppelt ist. Bei einer Drehung der Welle 16 um eine in der Zeichenebene horizontal verlaufende Achse werden die Fräseinheiten 18 unter Dehnung der ihnen jeweils zugeordneten Federn 46 unterschiedlich weit radial nach außen in Richtung eines zu entrindenden Käseblocks 10 ausgelenkt, wobei der Grad der Auslenkung durch die Oberfläche des Käseblocks 10 bestimmt wird. Insofern passen sich die Positionen der Fräseinheiten 18 in optimaler Weise an die Oberflächenkontur des zu entrindenden Käseblocks 10 an, so dass erfindungsgemäß eine optimale und schnelle Entrindung erzielbar wird.
Bezugszeichenliste

10: Käseblock
12: Förderband
14: Fräswalze
16: Welle
18: Fräseinheit
20: Rahmen
22: Elektromotor
24: Haltevorrichtung
26: Schwenkarm
28: Schablone
30: Fixierung
32: Stellmotor
34: Verbindungsstange
36: Rahmenkontur
38: Kontur der Schablone
40: Klingenträger
42: Klinge
44: Auflauframpe
46, 46', 46'': Druckfeder
48, 48': Anschlag
50: Anschlagelement
52: Anschlagelement/Federwiderlager
OS: Oberseite
US: Unterseite
VS: Vorderseite
RS: Rückseite
LS: Längsseite
F: Förderrichtung
R: Rotationsachse
S: Schwenkachse
H: Halteachse
D, D': Drehachse

Claims

Vorrichtung zum Entrinden eines Gutes (10), insbesondere Lebensmittelproduktes, vorzugsweise Käseblocks, mit zumindest einer Fräswalze (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Fräswalze (14) eine um eine Rotationsachse (R) rotierende Welle (16) und zumindest eine Fräseinheit (18) umfasst, die individuell beweglich an der Welle (16) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Fräseinheit (18) um eine, insbesondere bezüglich der Welle (16) ortsfeste Drehachse (D, D') relativ zur Welle (16) drehbar gelagert ist, wobei insbesondere der maximale Drehwinkel kleiner als 180°, vorzugsweise kleiner als 90°, ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, insbesondere identisch ausgebildete, Fräseinheiten (18) jeweils individuell beweglich und axial benachbart an der gemeinsamen Welle (16) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei axial benachbarte Fräseinheiten (18), vorzugsweise um 180°, radial versetzt zueinander an der Welle (16) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Fräseinheit (18) eine, insbesondere parallel zur Rotationsachse (R) der Welle (16) orientierte und/oder gerade, Klinge (42) und einen, insbesondere bogenförmig ausgebildeten, Klingenträger (40) umfasst, wobei die mit dem Klingenträger (40) starr verbundene Klinge (42) radial außen über den Klingenträger (40) hervorragt und wobei insbesondere die Abmessungen der der Klinge (42) in Richtung der Rotationsachse (R) der Welle (16) der Breite des Klingenträgers (40) entspricht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klingenträger (40) eine sich benachbart zur Klinge (42) erstreckende, bezogen auf die Rotationsachse (R) der Welle (16) radial außen liegende bogenförmige Auflauframpe (44) für die zu entrindende Oberfläche des Gutes (10) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge (42) mittels eines Vorspannelements (46), insbesondere einer Feder, mit einer Vorspannkraft auf die Rotationsache (R) der Welle (16) zu oder von der Rotationsache (R) der Welle (16) weg vorgespannt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (46) derart ausgebildet ist, dass die Klinge (42) in einer Ruheposition bei nicht rotierender Welle (16) durch die Vorspannkraft auf die Rotationsachse (R) der Welle (16) zu und in einer Arbeitsposition bei rotierender Welle (16) entgegen der Vorspannkraft von der Rotationsachse (R) der Welle (16) weg ausgelenkt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Klingenträger (40) radial innen jeweils einen Anschlag (48) zur Anpassung an die Welle (16) in der Ruheposition und in der Arbeitsposition der Klinge (42) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräseinheiten (18) in mehreren, insbesondere zwei, Gruppen angeordnet sind und insbesondere jeweils zwei axial benachbarte Fräseinheiten (18) verschiedenen Gruppen zugeordnet sind, wobei die Klingenträger (40) der jeweiligen Gruppen eine gemeinsame Gruppendrehachse aufweisen und die Gruppendrehachsen der verschiedenen Gruppen unterschiedlich sind und/oder wobei die Klingen (42) der Fräseinheiten (18) einer Gruppe zu den Klingen (42) der Fräseinheiten (18) einer anderen Gruppe, insbesondere um 180°, radial versetzt zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entrinden unterschiedlicher Seiten (OS, US, VS, RS, LS) des Gutes (10) entlang einer Förderstrecke (12), insbesondere eines Förderbandes, mehrere, insbesondere in Förderrichtung (F) hintereinander geschaltete und/oder senkrecht zueinander orientierte, Fräswalzen (14) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Haltevorrichtung (24) zum Halten des Gutes (10), wobei die Haltevorrichtung (24) relativ zur Fräswalze (14) beweglich ist, und/oder eine Haltevorrichtung (24) zum Halten der Fräswalze (14), wobei die Haltevorrichtung (24) relativ zum Gut (10) beweglich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (24) zum Halten des Gutes (10) zumindest einen, insbesondere jeweils einen auf gegenüberliegenden Seiten des Gutes angeordneten, um eine Schwenkachse (S) relativ zur Fräswalze (14) schwenkbaren Schwenkarm (26) und zumindest eine um eine Halteachse (H) relativ zum Schwenkarm (26) drehbare Halterung (28, 30) für das Gut (10) umfasst, wobei die Halterung (28, 30) am Schwenkarm (26), insbesondere an einem von der Schwenkachse (S) entfernt liegenden Ende, gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rahmen (20) für die Fräswalze (14) vorgesehen ist, dessen bezüglich der Rotationsachse (R) der Welle (16) radial äußere Kontur (36) an zumindest einer Stirnseite der Fräswalze (14) zumindest abschnittsweise der radial äußeren Kontur der Fräswalze (14) entspricht, und dass die bezüglich der Halteachse (H) radial äußere Kontur (38) der Halterung (28, 30) des Gutes (10) zumindest abschnittsweise der radial äußeren Kontur eines gehaltenen Gutes (10) entspricht, wobei die Rahmenkontur (36) und die Kontur (38) der Halterung (28, 30) eine Führungskulisse für eine Relativbewegung zwischen der Fräswalze (14) und der Haltevorrichtung (24) bilden.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mittels der eine Haltevorrichtung (24) für das Gut (10) und/oder für die Fräswalze (14) derart steuerbar ist, dass das Gut (10) in einem vorbestimmten Bewegungsmuster relativ zur Fräswalze (14) und/oder die Fräswalze (14) in einem vorbestimmten Bewegungsmuster relativ zum Gut (10) bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen, insbesondere optischen, Sensor zum Erfassen eines Entrindeergebnisses.
Verfahren zum Entrinden eines Gutes (10) mit einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit folgenden Schritten: (a) Zuführen des Gutes (10) zu zumindest einer Fräswalze (14) und/oder Zuführen zumindest einer Fräswalze (14) zum Gut (10); (b) Entrinden zumindest einer (OS, US, VS, RS, LS) Seite des Gutes (10), während das Gut (10) entlang einer Förderstrecke (12), insbesondere eines Förderbandes, geradlinig an der Fräswalze (14) und/oder die Fräswalze (14) geradlinig am Gut (10) vorbei geführt wird; (c) Zuführen des Gutes (10) zu zumindest einer weiteren Fräswalze (14) und/oder Zuführen zumindest einer weiteren Fräswalze (14) zum Gut (10); (d) Entrinden zumindest einer weiteren Seite des Gutes (10), während das Gut (10) entlang der Förderstrecke (12) geradlinig an der Fräswalze (14) und/oder die Fräswalze (14) geradlinig am Gut (10) vorbei geführt wird; und (e) Wiederholen der Schritte (c) und (d) bis eine gewünschte Anzahl an Seiten (OS, US, VS, RS, LS) des Gutes (10) entrindet ist.
Verfahren, insbesondere nach Anspruch 17, zum Entrinden eines Gutes (10) mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit folgenden Schritten: (a') Zuführen des Gutes (10) zu zumindest einer Fräswalze (14) und/oder Zuführen zumindest einer Fräswalze (14) zum Gut (10); und (b') Entrinden mehrerer Seiten (OS, US, VS, RS, LS) des Gutes (10) mittels einer Relativbewegung zwischen Gut (10) und Fräswalze (14), wobei das Gut (10) und/oder die Fräswalze (14) in einer beweglichen Haltevorrichtung (24) gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gut (10) vor Verfahrensschritt (a') in einer Halterung (28, 30) der Haltevorrichtung (24) aufgenommen wird, wobei insbesondere die Aufnahme automatisch, vorzugsweise von einem Förderband (12), erfolgt, und/oder das Gut (10) nach Verfahrensschritt (b') aus einer Halterung (28, 30) der Haltevorrichtung (24) abgegeben wird, wobei insbesondere die Abgabe automatisch, vorzugsweise auf ein Förderband (12), erfolgt, insbesondere wenn ein gewünschtes Entrindeergebnis erreicht ist.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung gemäß Verfahrensschritt (b') durch ein Zusammenwirken zwischen einer Rahmenkontur (36) der Fräswalze (14) und einer Kontur (38) einer Halterung (28, 30) der Haltevorrichtung (24) und/oder durch eine Kulissenführung bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung gemäß Verfahrensschritt (b'), insbesondere entlang eines vorbestimmten Bewegungsmusters des Gutes (10) und/oder der Fräswalze (14), elektronisch gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, gekennzeichnet durch die zusätzlichen Schritte: (f) Erfassen mittels eines, insbesondere optischen, Sensors, ob ein gewünschtes Entrindeergebnis erreicht ist; und (g) zumindest abschnittsweises Wiederholen des Entrindens, wenn das Entrindeergebnis unzureichend ist.