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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leerschnittrotor einer Aufschneidevorrichtung mit einem Gehäuse, in dem innenliegend eine Hohlwelle drehbar gelagert ist, die drehfest mit einer Messeraufnahme verbunden ist und innerhalb derer ein Gestänge angeordnet ist, das die Hohlwelle axial verschiebt. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Aufschneidevorrichtung aufweisend den erfindungsgemäßen Leerschnittrotor.
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Derartige Leerschnittrotoren bzw. Aufschneidevorrichtungen sind aus dem Stand der Technik beispielsweise aus der
EP 1 046 476 A2 und der
DE 10 2009 048 056 bekannt. Die dort beschriebenen Leerschnittrotoren haben jedoch den Nachteil, dass sie vergleichsweise kompliziert aufgebaut und vergleichsweise schwer sind.
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Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eines Leerschnittrotor zur Verfügung zu stellen, der die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
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Gelöst wird die Aufgabe mit einem Leerschnittrotor einer Aufschneidevorrichtung mit einem Gehäuse, in dem innenliegend eine Hohlwelle drehbar gelagert ist, die drehfest mit einer Messeraufnahme verbunden oder einstückig mit dieser vorgesehen ist und innerhalb derer ein Gestänge angeordnet ist, das die Messeraufnahme axial bewegt, wobei an dem ersten Ende des Gestänges ein Linearantrieb angreift, der das Gestänge axial verschiebt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft den Leerschnittrotor einer Aufschneidevorrichtung, mit der Lebensmittelriegel, beispielsweise Käse-, Wurst- und/oder Schinkenriegel, in Lebensmittelschreiben aufgeschnitten werden. Dafür weist die Aufschneidevorrichtung ein rotierendes Schneidmesser auf, das von dem vorderen Ende des Lebensmittelriegels die Lebensmittelscheiben abtrennt. Dabei wirkt das Schneidmesser mit einer sogenannten Schneidkante zusammen, die als Gegenmesser fungiert und mit dem Schneidmesser zusammen die sogenannte Schneidebene definiert. Zwischen dem Schneidmesser und der Schneidkante ist ein einstellbarer Schneidspalt vorgesehen, der möglichst klein sein sollte, um ein „Abhacken“ der Scheiben zu verhindern. Der Schneidspalt muss aber so groß sein, dass ein Kontakt zwischen Schneidmesser und Schneidkante sicher verhindert wird. Das Schneidmesser ist an einem Rotors angeordnet. Dieser Rotor ist erfindungsgemäß ein sogenannter Leerschnittrotor, mit dem das Schneidmesser axial von dem vorderen Ende des Lebensmittelriegels bzw. der Schneidebene beabstandet wird, beispielsweise um eine fertiggestellte Lebensmittelscheibenportion aus dem Schneidbereich des Schneidmessers abzutransportieren. In der beabstandeten Stellung dreht sich das Schneidmesser mit unveränderter Drehzahl weiter, trennt aber keine Lebensmittelscheiben von dem Lebensmittelriegel ab. Diese Bewegung des Schneidmessers wird als sogenannter „Leerschnitt“ bezeichnet. Sobald der Abtransport der Lebensmittelscheibenportion beendet ist, wird das Schneidmesser wieder in die Schneidebene zurückbewegt und der Aufschneidevorrichtung wird fortgesetzt. Erfindungsgemäß weist dieser Leerschnittrotor ein Gehäuse auf, das vorzugsweise mit der Struktur, beispielsweise dem Rahmen der Aufschneidevorrichtung, verbunden ist. In dem Gehäuse ist innenliegend eine Hohlwelle drehbar gelagert, die drehfest mit einer Messeraufnahme verbunden ist oder einstückig mit eine Messeraufnahme vorgesehen wird, an der das Schneidmesser befestigt ist. Die Hohlwelle wird von einem Motor rotierend angetrieben. Innerhalb der Hohlwelle ist ein Gestänge angeordnet, das die Messeraufnahme, beispielsweise zur Durchführung der Leerschnitte aber auch zur Einstellung des Schneidspaltes, axial bewegt, wobei an dem ersten Ende des Gestänges ein Linearantrieb angreift, der das Gestänge und damit die Messeraufnahme und folglich das Schneidmesser axial verschiebt. Die Messeraufnahme führt demnach neben ihrer Drehbewegung noch eine überlagerte axiale Bewegung aus. Der erfindungsgemäße Leerschnittrotor hat den Vorteil, dass er vergleichsweise einfach aufgebaut ist und ein vergleichsweise geringes Gewicht aufweist. Durch den Linearantrieb ist die axiale Bewegung der Hohlwelle und dadurch die axiale Stellung des Schneidmessers sehr exakt steuerbar.
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Vorzugsweise ist die Hohlwelle mit einem, vorzugsweise zwei, Radiallager(n) an dem Gehäuse gelagert. Dieses Radiallager, das nur Kräfte in radialer Richtung aufnimmt, befindet sich vorzugsweise jeweils im Bereich des ersten und/oder des zweiten Endes der Hohlwelle. Ganz besonders bevorzugt ist ein Radiallager im Bereich der Messeranlageebene der Messeraufnahme und/oder in der Schneidebene angeordnet.
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Vorzugsweise ist das Radiallager ein Nadellager. Bei einem Nadellager sind die Wälzkörper nadelartig d.h. als Zylinder mit einem sehr geringen Durchmesser, ausgeführt. Vorzugsweise weist das Radiallager einen inneren Ring und einen äußeren Ring auf, wobei die Wälzkörper vorzugsweise an dem äußeren Ring befestigt sind und der äußere Ring vorzugsweise drehfest und/oder axial unverschieblich an dem Gehäuse gelagert ist. Der Fachmann versteht, dass die Wälzkörper aber auch an dem inneren Ring befestigt sein können. Der innere Ring ist drehfest und/oder axial unverschieblich an der Hohlwelle befestigt. Der innere und der äußere Ring können sich folglich axial relativ zueinander bewegen. Der Fachmann versteht, dass auf den Ring, an dem die Wälzkörper nicht befestigt sind, gegebenenfalls verzichtet werden kann. Die Wälzkörper rollen dann direkt entweder auf der Hohlwelle oder dem Gehäuse ab.
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Vorzugsweise ist der innere Zylinder jedoch an der Hohlwelle angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Radiallager in der Messeranlageebene und/oder in der Schneidebene angeordnet und ein weiteres Radiallager axial beabstandet davon in Richtung des Linearabtriebs angeordnet. Das weitere Radiallager ist vorzugsweise am äußersten Ende des Gehäuses des Leerschnittrotors vorgesehen, um den Abstand zwischen den beiden Radiallagern möglichst groß zu machen.
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Vorzugsweise ist der Linearantrieb ein Linearstellzylinder, insbesondere ein Elektrolinearzylinder, der besonders bevorzugt an der Struktur der Aufschneidevorrichtung angeordnet ist. Vorzugsweise weist der Linearstellzylinder eine Kolbenstange auf. Vorzugsweise weist der Linearstellzylinder ein Planetenrollengewindetrieb auf, das besonders bevorzugt von einem AC-Servomotor, direkt oder indirekt angetrieben wird, wobei jede Rolle des Planetenrollengewindetriebes vorzugsweise ein Außengewinde aufweist. Vorzugsweise verfügt die Kolbenstange über ein zu den Rollen korrespondierendes Außengewinde.
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Durch die Bereitstellung eines Servomotors als Antrieb ist es möglich die axiale Verschiebung des Schneidmessers sehr exakt zu steuern. Dadurch, dass der Servomotor einer Steuerung ständig Informationen über seine momentane Stellung übermittelt, weiß die Steuerung exakt in welcher axialen Position sich das Schneidmesse gerade befindet und kann dieses Position entsprechend korrigieren, wenn sie von einem gewünschten Sollwert abweicht. Der Linearantrieb kann zur Durchführung von Leerschnitten eingesetzt werden, wobei der Betrag um den das Schneidmesser von der Schneidebene wegbewegt wird, frei wählbar, beispielsweise produktabhängig wählbar, ist. Beispielsweise ist bei einem vergleichsweise harten Produkt eine geringere lineare Verschiebung zur Durchführung von Leerschnitten ausreichend als bei einem vergleichsweise weichen Produkt. Die axiale Verstellung kann alternativ oder zusätzlich auch zur Einstellung des Schneidspalts eingesetzt werden, beispielsweiseweise indem das Schneidmesser schrittweise so lange in Richtung der Schneidkante bewegt wird, bis es diese berührt. Dann wird es vorzugsweise um einen festgelegten Betrag wieder von der Schneidkante wegbewegt.
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Vorzugsweise ist die Kolbenstange direkt, vorzugsweise über ein Kugelkopflager mit dem Gestänge verbunden.
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Vorzugsweise ist an der Hohlwelle, insbesondere an deren erstem Ende ein Antriebsmittel, insbesondere ein Zahnrad, drehfest und axial unverschieblich angeordnet. Das Antriebsmittel bewegt sich bei der Axialbewegung der Hohlwelle mit. Vorzugsweise ist das Antriebsmittel durch einen Riemen, insbesondere einen Zahnriemen mit einem Motor verbunden. Der Riemen macht dann die Bewegung des Zahnrades mit.
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Vorzugsweise handelt es sich bei dem Gestände um einen Zylinder, insbesondere einen Zylinder der zumindest teilweise hohl ist.
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Vorzugsweise ist das Gestänge von der Drehbewegung der Hohlwelle entkoppelt, d.h. es dreht sich nicht sondern führt nur eine Axialbewegung durch.
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Vorzugsweise ist zwischen dem Gestänge und der Hohlwelle ein, vorzugsweise ein einziges, Axial-/Radial-Lager vorgesehen. Diese befindet sich besonders an dem Ende des Geständes, das der Verbindung mit dem Linearantrieb abgewandt ist. Vorzugsweise werden mit diesem Axial-/Radial-Lager die Axialkräfte von dem Gestände auf die Messeraufnahme übertragen. Dadurch, dass das Gestänge direkt mit der Messeraufnahme zusammenwirkt, kann die Bewegung des Schneidmessers sehr exakt gesteuert werden.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist einer Aufschneidevorrichtung aufweisen den erfindungsgemäßen Leerschnittrotor.
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Im Folgenden werden die Erfindungen von Hand den 1 und 2 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
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1 zeigt die erfindungsgemäße Aufschneidevorrichtung.
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2 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leerschnittrotors.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Aufschneidevorrichtung. Die Aufschneidevorrichtung 5 weist ein Messer 11 auf, das einen Lebensmittelriegel 2 in Lebensmittelscheiben 12 schneidet. Dazu wird jeder Lebensmittelriegel 2 mit einem Fördermittel 4, hier zwei Förderbändern 4, kontinuierlich oder intermittierend in Richtung der Schneidebene 6 des Messers 11 transportiert. Nach dem Abschneiden fallen die Lebensmittelscheiben in der Regel auf einen Ablagetisch 1, der mit Transportmitteln versehen ist, auf dem sie zu jeweils einer Portion 14, hier einem Stapel, konfiguriert werden. Diese Portionen 14 werden sodann aus dem Schneidmesserbereich abtransportiert und danach verpackt. Der Fachmann erkennt, dass mehrere Lebensmittelriegel gleichzeitig aufgeschnitten werden können. Die Scheibenstärke ergibt sich aus der Vorschubstrecke des Lebensmittelriegels zwischen zwei Schnitten. Bei konstanter Messerdrehgeschwindigkeit erfolgt die Regelung der Scheibenstärke über die Vorschubgeschwindigkeit des Lebensmittelriegels. Die Aufschneidevorrichtung kann pro Vorschubtrasse einen Greifer (nicht dargestellt) aufweisen, der das rückwärtige Ende 13 des Lebensmittelriegels 2 vor oder während des Aufschneidens ergreift und diesen während des Aufschneidens stabilisiert. Um insbesondere bei sehr hohen Schneidleistungen hinreichend viel Zeit für den Abtransport einer fertiggestellten Lebensmittelportionen zu haben, führt das Schneidmesser vorzugsweise einen oder mehrere Leerschnitte aus, d.h. es dreht sich mit gleichbleibender Drehzahl, schneidet aber keine Scheiben von dem Lebensmittelriegel ab. Dafür wird das Schneidmesser erfindungsgemäß von der Schneidebene und oder von dem vorderen Ende des Lebensmittelriegels 2 wegbewegt, wobei der Vorschub des Lebensmittelriegels dann zumindest unterbrochen wird. Gegebenenfalls wird der Lebensmittelriegel sogar zurückgezogen. Sobald die jeweilige Lebensmittelportion aus der Fallkurve der Lebensmittelscheiben wegtransportiert worden ist, wird das Messer wieder zurück in die Schneidebene bewegt und eine neue Portion kann aufgeschnitten werden.
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2 zeigt den erfindungsgemäßen Leerschnittrotor 15, der ein Gehäuse 17 aufweist, das an der Struktur 24, beispielsweise dem Rahmen 24, befestigt ist. Innerhalb des Gehäuses 17 ist eine Welle 18, in dem vorliegenden Fall eine Hohlwelle 18, angeordnet, die ein erstes Ende 22 und ein zweites Ende 23 aufweist. An dem zweiten Ende 23 ist eine Messeraufnahme 10, an der das Schneidmesser 11 befestigt wird, vorgesehen. Die Messeraufnahme 10 kann einstückig mit der Welle 17 verbunden sein. Die Messeraufnahme 10 kann aber auch mit der Welle 17 verbunden sein. Die Messeraufnahme und damit das Schneidmesser sind, wie durch den Doppelpfeil dargestellt, axial verschieblich vorgesehen, so dass das Schneidmesser Leerschnitte durchführen kann. Die axiale Verschiebung des Schneidmessers kann aber auch zur Einstellung des Schneidspaltes eingesetzt werden. Zwischen dem Gehäuse 17 und der Welle 18 sind in dem vorliegenden Fall zwei Wälzlager 19, in dem vorliegenden Fall Nadellager, vorgesehen, die die Welle 18 drehbar in dem Gehäuse 17 lagern. Jedes Wälzlager weist einen äußeren und einen inneren Ring auf, zwischen denen die Wälzkörper angeordnet sind. In dem vorliegenden Fall sind die Wälzkörper an dem äußeren Ring, der drehfest und axial unverschieblich in dem Gehäuse 17 gelagert ist, drehbar gelagert. Der innere Ring ist drehfest und axial unverschieblich mit der Welle 18 verbunden. Die Wälzlager 19 sind in dem vorliegenden Fall reine Radiallager d.h. sie können keine Axialkräfte aufnehmen, so dass sich die Welle 18 axial relativ zu dem Gehäuse 17 verschieben kann. Mindestens eines der Wälzlager, in dem vorliegenden Fall das rechte Wälzlager, ist vorzugsweise in oder im Bereich der Messeranlageebene 25 und/oder in der Schneidebene 6 angeordnet, wodurch insbesondere die von dem Wälzlager 19 aufzunehmenden Drehmomente reduziert werden. Ein weiteres Wälzlager 19 befindet sich an dem dem Schneidmesser abgewandten Ende des Gehäuses 17. An dem ersten Ende 22 der Welle 18 ist drehfest ein Antriebsmittel 16, in dem vorliegenden Fall ein Zahnrad, angeordnet, das die Welle 18 und damit das Schneidmesser 11 rotativ antreibt. Das Antriebmittel wirkt direkt, vorzugsweise indirekt mit einem Motor zusammen. Innerhalb der Welle 18, die in dem vorliegenden Fall als Hohlwelle ausgeführt ist, befindet sich ein Gestänge 20, das ein erstes und ein zweites Ende 22, 23 aufweist. An seinem ersten Ende 22 ist das Gestänge 20 mit einem Linearantrieb 21 und an seinem zweiten Ende 23 mittels eines Axial-/Radiallagers 7 mit der Welle 18 verbunden. Der Linearantrieb 21 bewegt das Gestänge in axialer Richtung, wie durch den Doppelpfeil dargestellt. Mit dem Axial-/Radiallager werden axiale Verstelltkräfte auf die Messeraufnahme 10 und damit auf das Schneidmesser 11 übertragen, ohne dass sich das Gestänge dreht. In dem vorliegenden Fall ist das Gestänge 20 zumindest teilweise hohl ausgeführt, was dessen Gewicht und damit die zu beschleunigenden Massen reduziert. An seinem ersten Ende 22 ist das Gestänge 20 mittels eines Verbindungsmittels 8, hier einem Kugelkopflager 8 mit dem Linearantrieb 21 verbunden, der seinerseits an dem Rahmen der Aufschneidevorrichtung angeordnet ist. Das Kugelkopflager überträgt keine Drehmomente auf das Gestänge 20. Das Gestänge 20 bewegt die Messeraufnahme 10, wie durch den Doppelpfeil dargestellt in zwei entgegengesetzte Richtungen, beispielsweise zur Durchführung von Leerschnitten aber auch zur Einstellung des Schneidspaltes. Der Linearantrieb ist in dem vorliegenden Fall ein Elektro-Linearstellzylinder mit einer Kolbenstange 26, die direkt mit dem Gestänge 20 verbunden ist. Das Verbindungsmittel 8 überträgt die Bewegung der Kolbenstange spielfrei auf das Gestänge. Diese Kolbenstange weist an ihrem Umfang ein Gewinde auf, das mit mindestens einem Antrieb, der ebenfalls ein Gewinde aufweist, zusammenwirkt und dadurch die Kolbenstange axial bewegt. Diese Bewegung wird über des Gestänges 20 direkt auf die Messeraufnahme übertragen, wodurch der Verstellmechanismus sehr schnell anspricht und die Welle 18 nicht als Feder wirken kann. Die Bewegung des Schneidmessers entspricht somit, zumindest im Wesentlichen der Bewegung der Kolbenstnage.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ablagetisch
- 2
- Lebensmittelriegel
- 3
- Mittel zur Erzeugung einer Gas- insbesondere Luftströmung
- 4
- Transportmittel
- 5
- Aufschneidevorrichtung
- 6
- Schneidebene
- 7
- Axial-/Radial-Lager
- 8
- Verbindungsmittel
- 9
- Abdeckung
- 10
- Messeraufnahme
- 11
- Messer, Kreismesser
- 12
- Lebensmittelscheiben
- 13
- rückwärtiges Ende
- 14
- Portion
- 15
- Rotor
- 16
- Antriebamittel, Zahnrad
- 17
- Gehäuse
- 18
- Welle, Hohlwelle
- 19
- Radiallager, Nadellager
- 20
- Gestänge
- 21
- Linearantrieb
- 22
- erstes Ende des Gestänges 6 und der Welle 4
- 23
- zweites Ende des Gestänges 6 und der Welle 4
- 24
- Struktur einer Aufschneidevorrichtung
- 25
- Messeranlageebene
- 26
- Kolbenstnage
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1046476 A2 [0002]
- DE 102009048056 [0002]
