DE102013218158A1 - Method for determining an axial reference position of a cutting blade - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer axialen Referenzstellung eines sich im Aufschneidebetrieb rotierend und/oder planetarisch umlaufend bewegenden Schneidmessers an einer Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere an einem Hochleistungs-Slicer, wobei das Schneidmesser an einem Messerkopf angebracht ist, mittels welchem das Schneidmesser bewegbar ist, und wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass das entweder nicht rotierende oder mit einer bestimmten Drehzahl rotierende Schneidmesser und eine Schneidkante mittels eines Axialantriebs zumindest im Wesentlichen axial relativ zueinander aufeinander zu gefahren werden, während der Axialfahrt der Messerkopf überwacht wird, und eine ein vorgebbares Maß übersteigende Änderung eines Zustands des Messerkopfes als eine Berührung der Schneidkante durch das Schneidmesser und als Erreichen der Referenzstellung gewertet wird.The invention relates to a method for determining an axial reference position of a cutting blade which moves rotationally and / or planetary circumferentially on a device for slicing food products, in particular on a high-performance slicer, wherein the cutting knife is attached to a knife head, by means of which the cutting knife is movable, and wherein the method comprises the steps that the either non-rotating or rotating at a certain speed cutting blade and a cutting edge by means of an axial drive at least substantially axially relative to each other are driven towards each other, while the axial movement of the cutter head is monitored, and a a predetermined amount exceeding change of a state of the cutter head is considered as a contact of the cutting edge by the cutting blade and as reaching the reference position.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer axialen Referenzstellung eines sich im Aufschneidebetrieb rotierend und/oder planetarisch umlaufend bewegenden Schneidmessers an einer Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere an einem Hochleistungs-Slicer, wobei das Schneidmesser an einem Messerkopf angebracht ist, mittels welchem das Schneidmesser bewegbar ist. The invention relates to a method for determining an axial reference position of a cutting blade which moves rotationally and / or planetary circumferentially on a device for slicing food products, in particular on a high-performance slicer, wherein the cutting knife is attached to a knife head, by means of which the cutting knife is movable.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Positionieren eines derartigen Schneidmessers bezüglich einer Schneidkante der Aufschneidevorrichtung, insbesondere zum Einstellen des Schneidspalts zwischen dem Schneidmesser und der Schneidkante. Furthermore, the invention relates to a method for positioning such a cutting blade with respect to a cutting edge of the slicing device, in particular for adjusting the cutting gap between the cutting blade and the cutting edge.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere einen Hochleistungs-Slicer. Furthermore, the invention relates to a device for slicing food products, in particular a high-performance slicer.
Der Ermittlung einer axialen Referenzstellung des Schneidmessers kommt in der Praxis eine große Bedeutung zu, und zwar insbesondere dann, wenn Lebensmittelprodukte wie z.B. Wurst, Schinken oder Käse mittels so genannter Slicer mit hoher Geschwindigkeit, d.h. mehreren Hundert bis einigen Tausend Scheiben pro Minute, und dabei mit hoher Schneidqualität aufgeschnitten werden. The determination of an axial reference position of the cutting blade is of great importance in practice, in particular when food products such as e.g. Sausage, ham or cheese by means of so-called slicers at high speed, i. several hundred to a few thousand slices per minute, and thereby cut open with high cutting quality.
Besonders wichtig ist eine möglichst genaue Kenntnis der axialen Position des Schneidmessers bei der Einstellung des sogenannten Schneidspalts, bei dem es sich um den axialen Abstand zwischen der durch die Schneide des Messers definierten Messer- oder Schneidebene einerseits und derjenigen Ebene andererseits handelt, die durch die Schneidkante definiert wird. Eine exakte Einstellung des Schneidspalts ist vor allem zur Erzielung einer hohen Ablage- und Schneidqualität von außerordentlicher Wichtigkeit. Der Schneidspalt muss so präzise wie möglich und mit einer möglichst hohen Wiederholgenauigkeit einstellbar sein. Particularly important is the most accurate knowledge possible of the axial position of the cutting blade in the setting of the so-called cutting gap, which is the axial distance between the defined by the blade of the knife blade or cutting plane on the one hand and that plane on the other hand, by the cutting edge is defined. An exact adjustment of the cutting gap is especially important for achieving a high filing and cutting quality of extraordinary importance. The cutting gap must be adjustable as precisely as possible and with the highest possible repeat accuracy.
Unabhängig davon ist eine Detektion einer axialen Referenzstellung des Messers in verschiedenen Betriebszuständen eines Slicers erforderlich, und zwar insbesondere beim Start des Slicers, bei einem Wechsel des Schneidmessers und/oder der Schneidkante, bei einer Änderung der Drehzahl des Schneidmessers, bei einer Änderung der Schneidposition des Schneidmessers und auch während des laufenden Betriebs, um insbesondere die aktuelle Größe des jeweils eingestellten Schneidspalts überprüfen zu können. Regardless, a detection of an axial reference position of the knife in different operating states of a slicer is required, in particular at the start of the slicer, with a change of the cutting blade and / or the cutting edge, with a change in the rotational speed of the cutting blade, with a change in the cutting position of the Cutting knife and also during operation, in particular to be able to check the current size of each set cutting gap.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Methoden zur Ermittlung einer axialen Referenzstellung eines Schneidmessers einer Aufschneidevorrichtung bzw. zur Schneidspalteinstellung bekannt. Numerous methods for determining an axial reference position of a cutting blade of a slicing device or for cutting gap adjustment are known from the prior art.
So ist es beispielsweise bekannt, die Größe des Schneidspaltes selbst zu messen oder den Stromanstieg in einem elektrischen Axialantrieb bei Berührung der Schneidkante durch das Schneidmesser zu detektieren. Des Weiteren ist es bekannt, in die Schneidkante einen Schwingungssensor zu integrieren, um Schwingungen der Schneidkante bei Berührung durch das Schneidmesser zu detektieren. Der Einsatz eines derartigen Schwingungssensors in der Schneidkante führt zu guten Ergebnissen, ist aber hinsichtlich Aufbau und Betrieb aufwändig. For example, it is known to measure the size of the cutting gap itself or to detect the increase in current in an electric axial drive when the cutting edge touches the cutting blade. Furthermore, it is known to integrate into the cutting edge of a vibration sensor to detect vibrations of the cutting edge in contact with the cutting blade. The use of such a vibration sensor in the cutting edge leads to good results, but is complex in terms of construction and operation.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine in konstruktiver Hinsicht einfache und kostengünstige Möglichkeit zur präzisen und zuverlässigen Ermittlung der axialen Referenzstellung sowie zur Positionierung eines Schneidmessers einer Aufschneidevorrichtung für Lebensmittelprodukte zu schaffen, so dass insbesondere die Einstellung des Schneidspalts zwischen dem Schneidmesser und einer Schneidkante der Aufschneidevorrichtung mit einer möglichst hohen Genauigkeit durchgeführt werden kann. The object of the invention is to provide a structurally simple and cost-effective way for accurate and reliable determination of the axial reference position and positioning a cutting blade of a slicer for food products, so that in particular the adjustment of the cutting gap between the cutting blade and a cutting edge of the slicer with the highest possible accuracy can be performed.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte, dass das entweder nicht rotierende oder mit einer bestimmten Drehzahl rotierende Schneidmesser und eine Schneidkante mittels eines Axialantriebs zumindest im Wesentlichen axial relativ zueinander aufeinander zu gefahren werden, dass während der Axialfahrt der Messerkopf überwacht wird, und dass eine ein vorgebbares Maß übersteigende Änderung eines Zustands des Messerkopfes als eine Berührung der Schneidkante durch das Schneidmesser und als Erreichen der Referenzstellung gewertet wird. The solution of this object is achieved by a method having the features of
Wenn im Folgenden auf den Messerkopf Bezug genommen wird, dann ist hierunter auch das Schneidmesser selbst zu verstehen, d.h. wenn z.B. von einer Überwachung des Messerkopfes oder einer Bewegung des Messerkopfes bzw. zumindest eines Teils oder Bereiches des Messerkopfes die Rede ist, dann ist hierunter auch eine Überwachung bzw. Bewegung des Schneidmessers bzw. eines Teils oder Bereiches des Schneidmessers zu verstehen. When reference is made below to the cutter head, this also means the cutter itself, i. if e.g. is a monitoring of the cutter head or a movement of the cutter head or at least a portion or range of the cutter head is mentioned, then this is also a monitoring or movement of the cutting blade or a portion or portion of the cutting blade to understand.
Somit ist unter einer Änderung eines Zustands des Messerkopfes auch eine Zustandsänderung des Schneidmessers selbst zu verstehen, beispielsweise eine Verformung des Schneidmessers. Thus, a change of a state of the cutter head also means a state change of the cutter itself, for example a deformation of the cutter blade.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der Kontakt zwischen Schneidmesser und Schneidkante, gewissermaßen also der "Zusammenstoß" von Schneidmesser und Schneidkante am Ende der Axialfahrt, Auswirkungen auf den das Schneidmesser tragenden Messerkopf, allgemein also Auswirkungen auf eine Halterung oder Lagerung des Schneidmessers, bzw. auf das Schneidmesser selbst hat, und zwar solche Auswirkungen, die reproduzierbar sind und beispielsweise mittels einer geeigneten Sensorik eindeutig nachgewiesen werden können. The invention is based on the recognition that the contact between the cutting blade and the cutting edge, so to speak, the "collision" of the cutting blade and cutting edge at the end of the axial travel, effects on the Cutting knife bearing cutter head, in general thus has an impact on a holder or storage of the cutting blade, or on the cutting blade itself, namely those effects that are reproducible and can be clearly detected, for example by means of suitable sensors.
Damit bedeutet die Erfindung eine klare Abkehr von aus dem Stand der Technik bekannten Methoden, bei denen z.B. entweder die Größe des Schneidspalts selbst gemessen oder ein Kontakt zwischen Schneidmesser und Schneidkante unter Einbeziehung der Schneidkante detektiert wird, beispielsweise mittels des vorstehend erwähnten, in die Schneidkante integrierten Schwingungssensors. Thus the invention means a clear departure from methods known from the prior art in which e.g. either the size of the cutting gap itself measured or a contact between the cutting blade and the cutting edge is detected involving the cutting edge, for example by means of the above-mentioned, integrated in the cutting edge vibration sensor.
Erfindungsgemäß wird dagegen der Einfluss der Berührung der Schneidkante durch das Schneidmesser auf dessen zentrale Halterung oder Lagerung, die der Messerkopf darstellt, bzw. auf das Schneidmesser selbst erfasst, was auf einfache und kostengünstige Weise unabhängig von der Schneidkante selbst bzw. von Einflüssen auf die Schneidkante erfolgen kann. According to the invention, however, the influence of the contact of the cutting edge is detected by the cutting blade on the central support or storage, which represents the cutter head, or on the cutting blade itself, which in a simple and cost-effective manner regardless of the cutting edge itself or by influences on the cutting edge can be done.
Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei der Überwachung des Messerkopfes eine Bewegung zumindest eines Teils oder eines Bereichs des Messerkopfes und/oder des Schneidmessers erkannt und hinsichtlich einer Abweichung von einer Ausgangsstellung ausgewertet wird. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise die Ermittlung der axialen Referenzstellung des Schneidmessers auf eine vergleichsweise einfach, zuverlässig und kostengünstig durchführbare Weg- bzw. Abstandsmessung reduziert werden, wobei diese Messung vorteilhaft an einer grundsätzlich beliebigen, die jeweiligen baulichen Verhältnisse berücksichtigenden Stelle am Messerkopf bzw. am Schneidmesser durchgeführt werden kann. In particular, it is provided according to the invention that during the monitoring of the cutter head, a movement of at least a part or a region of the cutter head and / or the cutting blade is detected and evaluated with respect to a deviation from a starting position. In this way, advantageously, the determination of the axial reference position of the cutting blade can be reduced to a comparatively simple, reliable and inexpensive feasible displacement or distance measurement, this measurement advantageously at a basically arbitrary, the respective structural conditions taking into account the blade head or on the cutting blade can be carried out.
Bei der zu erkennenden Bewegung handelt es sich erfindungsgemäß insbesondere um einen Versatz, eine Lageänderung, eine Auslenkung, eine Biegung, eine Verformung und/oder eine Krümmung zumindest eines Teils oder Bereiches des Messerkopfes und/oder des Schneidmessers. The movement to be detected according to the invention is in particular an offset, a change in position, a deflection, a bending, a deformation and / or a curvature of at least a part or region of the cutter head and / or the cutting blade.
Die Erkennung der Bewegung kann direkt durch eine entsprechende Weg- bzw. Abstandsmessung erfolgen, worauf nachstehend näher eingegangen wird, oder beispielsweise durch eine indirekte Methode, z.B. durch in den Messerkopf integrierte Drucksensoren, die z.B. Druckänderungen in den Wälz- oder Gleitlagern eines das Schneidmesser tragenden Rotors des Messerkopfes messen, die durch einen Versatz oder eine Lageänderung des Rotors verursacht werden, wenn das vom Rotor getragene Schneidmesser am Ende der Axialfahrt die Schneidkante berührt. The detection of the movement can be done directly by a corresponding distance measurement, which will be discussed in more detail below, or for example by an indirect method, e.g. by pressure sensors integrated into the cutter head, e.g. Measure pressure changes in the rolling or sliding bearings of a cutter blade supporting rotor of the cutter head, which are caused by a misalignment or a change in position of the rotor when the blade supported by the rotor touches the cutting edge at the end of the axial movement.
Bezogen auf eine zentrale Drehachse des Schneidmessers, um welche das Schneidmesser im Aufschneidebetrieb rotiert bzw. planetarisch umläuft, kann erfindungsgemäß bei der Überwachung des Messerkopfes eine radiale Komponente oder eine axiale Komponente der Bewegung des Messerkopfes bzw. eines Teils oder Bereiches des Messerkopfes und/oder des Schneidmessers erkannt werden. In relation to a central axis of rotation of the cutting blade around which the cutting blade rotates or planetary rotation in the cutting operation, according to the invention a radial component or an axial component of the movement of the cutter head or a part or area of the cutter head and / or of the Cutting knife to be detected.
Als Bezug für die Erkennung einer Bewegung des Messerkopfes bzw. eines Teils oder Bereiches des Messerkopfes und/oder des Schneidmessers ist vorzugsweise ein Festpunkt an einem Schneidkopfgehäuse der Aufschneidevorrichtung vorgesehen. As a reference for detecting a movement of the cutter head or a part or region of the cutter head and / or the cutting blade, a fixed point is preferably provided on a cutting head housing of the slicing device.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ein in Lagern des Messerkopfes vorhandenes Lagerspiel, das auch als Lagerluft bezeichnet wird, zur Folge hat, dass der Messerkopf bzw. ein Teil oder ein Bereich des Messerkopfes bewegt wird, wenn das Schneidmesser und die Schneidkante am Ende der Axialfahrt gegeneinander stoßen. In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird folglich bei der Überwachung des Messerkopfes eine aufgrund der Lagerluft oder des Lagerspiels des Lagers mögliche Bewegung erkannt. Bei dem Lager handelt es sich insbesondere um ein Drehlager für eine Rotation des Schneidmessers, vorzugsweise um ein Wälzlager, oder um ein Axiallager für eine Axialbewegung des Schneidmessers, vorzugsweise ein Gleitlager. Das Spiel in der Lagerung des Schneidmessers wird also hierbei ausgenutzt, um den Kontakt zwischen dem Schneidmesser und der Schneidkante zu erkennen. One possible embodiment of the invention is based on the finding that a bearing clearance present in bearings of the cutter head, which is also referred to as bearing clearance, has the result that the cutter head or part or an area of the cutter head is moved when the cutter blade and the cutter head are moved Cutting edge against each other at the end of the axial movement. In this embodiment of the invention, a possible movement due to the bearing clearance or the bearing clearance of the bearing is consequently detected during the monitoring of the cutter head. The bearing is in particular a rotary bearing for a rotation of the cutting blade, preferably a rolling bearing, or a thrust bearing for an axial movement of the cutting blade, preferably a sliding bearing. The game in the storage of the cutting blade is thus exploited here to detect the contact between the cutting blade and the cutting edge.
Ein Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass für die Ermittlung der Referenzstellung des Schneidmessers eine solche Bewegung des Messerkopfes bzw. eines Teils oder eines Bereiches des Messerkopfes und/oder des Schneidmessers ausgenutzt wird, die ohnehin erfolgt, wenn das Schneidmesser und die Schneidkante gegeneinander stoßen. An advantage of this procedure is that the determination of the reference position of the cutting blade such a movement of the cutter head or a portion or an area of the cutter head and / or the cutting blade is used, which takes place anyway, when the cutting blade and the cutting edge abut against each other.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Messerkopf um einen Leerschnittmesserkopf, der bei rotierendem und/oder umlaufendem Schneidmesser eine Axialbewegung des Schneidmessers zur Durchführung von Leerschnitten ermöglicht. Versuche haben gezeigt, dass auch bei einem derartigen Messerkopf Zustandsänderungen detektierbar sind, die aus einer Berührung der Schneidkante durch das Schneidmesser resultieren. Selbst Zustandsänderungen, die auf einem axialen Lagerspiel beruhen, können bei einem derartigen Leerschnittmesserkopf detektiert werden, wenn die aufgrund der Axialfahrt des Messerkopfes stattfindende axiale Bewegung des Messerkopfes berücksichtigt wird, indem z.B. mittels geeigneter Auswertealgorithmen die interessierende axiale Bewegung des Messerkopfes aufgrund des axialen Lagerspiels aus den Messergebnissen herausgefiltert wird. The cutter head is preferably a blank cutter head which, with the cutter blade rotating and / or rotating, permits an axial movement of the cutter blade for carrying out blank cuts. Experiments have shown that even with such a knife head changes in state are detectable, resulting from a contact of the cutting edge by the cutting blade. Even state changes that are based on an axial bearing clearance, can be detected in such a blank cutter head, if the taking place due to the axial movement of the cutter head axial movement of the cutter head is considered, for example, by means of suitable evaluation algorithms, the axial movement of the cutter head due to the axial Bearing game is filtered out of the measurement results.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst der Messerkopf einen Rotor, der an einem freien Ende das Schneidmesser trägt und mittels eines Rotationsantriebs der Aufschneidevorrichtung um eine zentrale Drehachse in Rotation versetzbar ist, wobei bei der Überwachung eine Bewegung des Rotors bezüglich eines Festpunktes insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse erkannt wird. Die Verwendung des Rotors bzw. dessen Mantelfläche als Referenzfläche für eine durch die Berührung der Schneidkante durch das Schneidmesser verursachte Bewegung hat den Vorteil, dass sich die Messung besonders einfach gestaltet, wenn – wie es in der Praxis häufig der Fall ist – die äußere Mantelfläche des Rotors für eine entsprechend ausgestaltete Sensorik, z.B. einen Abstandssensor, zugänglich ist. In a preferred embodiment, the cutter head comprises a rotor which carries the cutting blade at a free end and is rotatable about a central axis of rotation by means of a rotary drive of the slicing device, during which monitoring a movement of the rotor relative to a fixed point, in particular on a cutting head housing, is detected , The use of the rotor or its lateral surface as a reference surface for a caused by the contact of the cutting edge by the cutting blade movement has the advantage that the measurement is particularly simple if - as is often the case in practice - the outer surface of the Rotor for a suitably designed sensors, eg a distance sensor, is accessible.
Vorzugsweise erfolgt die Überwachung des Messerkopfes – in axialer Richtung betrachtet – so nahe wie möglich am Schneidmesser, um eine möglichst große Auslenkung bzw. einen möglichst großen Versatz detektieren zu können, der insbesondere dann auftritt, wenn ein radiales Lagerspiel des Messerkopfes zur Lageerfassung ausgenutzt wird. Preferably, the monitoring of the cutter head - as viewed in the axial direction - as close as possible to the cutting blade in order to detect the largest possible displacement or the largest possible offset, which occurs in particular when a radial bearing clearance of the cutter head is used for position detection.
Insbesondere kann die Überwachung in einem axialen Bereich zwischen dem Schneidmesser und einer Wand eines Schneidkopfgehäuses erfolgen. Je nach konkreter Ausgestaltung des Messerkopfes und insbesondere axialer Positionierung der Lager, deren Spiel bzw. Luft ausgenutzt wird, kann die Überwachung auch an einer anderen axialen Position erfolgen, beispielsweise sogar innerhalb eines Schneidkopfgehäuses. In particular, the monitoring can be done in an axial region between the cutting blade and a wall of a cutting head housing. Depending on the specific configuration of the cutter head and in particular axial positioning of the bearings whose play or air is utilized, the monitoring can also take place at a different axial position, for example even within a cutting head housing.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird bei der Überwachung wenigstens ein Lagesensor, insbesondere ein Abstandssensor, verwendet. Mittels des Lagesensors kann bezüglich eines Festpunktes, insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse, beispielsweise entweder ein radialer oder ein axialer Abstand zu einer Komponente oder Baueinheit des Messerkopfes gemessen werden, die sich relativ zu dem Festpunkt bewegt, wenn das Schneidmesser und die Schneidkante in Kontakt gelangen. According to a further embodiment, at least one position sensor, in particular a distance sensor, is used during the monitoring. By means of the position sensor can be measured with respect to a fixed point, in particular on a cutting head housing, for example, either a radial or an axial distance to a component or assembly of the cutter head, which moves relative to the fixed point when the cutting blade and the cutting edge come into contact.
Bevorzugt wird mittels des Lagesensors der Abstand von einem Festpunkt insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse zu einer im Aufschneidebetrieb rotierenden Komponente oder Baueinheit des Messerkopfes als Referenzfläche gemessen, insbesondere zu einem mittels eines Rotationsantriebs der Aufschneidevorrichtung in Rotation versetzbaren Rotor. Vorzugsweise wird hierzu die äußere Mantelfläche des Rotors als Referenzfläche verwendet. By means of the position sensor, the distance from a fixed point, in particular to a cutting head housing, to a component or unit of the cutter head rotating in the slicing operation is preferably measured as a reference surface, in particular to a rotor which can be set into rotation by means of a rotary drive of the slicing apparatus. Preferably, the outer surface of the rotor is used as a reference surface for this purpose.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt außerdem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15, bei dem zum Positionieren des Schneidmessers bezüglich einer Schneidkante zunächst durch das erfindungsgemäße Verfahren eine axiale Referenzstellung des Schneidmessers ermittelt wird, in der das Schneidmesser die Schneidkante berührt, und ausgehend von der Referenzstellung das Schneidmesser in eine von der Schneidkante beabstandete Arbeitsstellung und/oder die Schneidkante in eine von dem Schneidmesser beabstandete Arbeitsstellung bewegt wird. The object is also achieved by a method having the features of
In der Praxis verwendete Schneidmesser besitzen meist eine leicht teller- oder schüsselartige Form, so dass bei vergleichsweise hohen Drehzahlen, die insbesondere zwischen mehreren Hundert und einigen Tausend Umdrehungen pro Minute liegen, eine Aufweitung des Schneidmessers stattfindet, deren Ausmaß von der Drehzahl abhängig ist. Diese Aufweitung führt bei gleicher axialer Position des Messerkopfes drehzahlabhängig zu unterschiedlichen axialen Positionen der durch die Schneide des Schneidmessers definierten Messer- oder Schneidebene. Auch durch die Schneidkante selbst und/oder durch deren Montage an der Aufschneidevorrichtung kann über deren Breite eine Maßabweichung enstehen, die zur Folge hat, dass nicht genau vorhersehbar ist, wo genau – über die Breite der Schneidkante gesehen – es zur eigentlichen Berührung mit dem Schneidmesser kommt. Cutting blades used in practice usually have a slightly dish-shaped or dish-like shape, so that at comparatively high rotational speeds, which are in particular between several hundred and several thousand revolutions per minute, a widening of the cutting blade takes place, the extent of which depends on the rotational speed. This expansion leads with the same axial position of the cutter head speed-dependent to different axial positions of the blade or cutting plane defined by the cutting edge of the cutting blade. Also by the cutting edge itself and / or by their mounting on the slicing can deviate over the width thereof, which has the consequence that is not exactly predictable, where exactly - seen over the width of the cutting edge - it to the actual contact with the cutting blade comes.
Dementsprechend wird bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Positionierungsverfahrens eine solche rotationsbedingte Aufweitung des Schneidmessers berücksichtigt, wenn das Schneidmesser bzw. die Schneidkante ausgehend von der zuvor bestimmten axialen Referenzstellung in die Arbeitsstellung bewegt wird. Auch eine schneidkantenbedingte Maßabweichung, wie vorstehend erläutert, kann bei einem möglichen Ausführungsbeispiel der Erfindung berücksichtigt werden. Accordingly, in a preferred embodiment of the positioning method according to the invention, such a rotation-induced widening of the cutting blade is taken into account when the cutting blade or the cutting edge is moved into the working position starting from the previously determined axial reference position. A cutting-edge-related dimensional deviation, as explained above, can also be taken into account in one possible exemplary embodiment of the invention.
Diese Berücksichtigung kann insbesondere unter Verwendung von maschinen- und/oder messerspezifischen Vorgabewerten erfolgen, die beispielsweise aus einem Speicher abgerufen oder eingestellt werden können. This consideration can be done in particular by using machine and / or knife specific default values that can be retrieved or set, for example, from a memory.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere einen Hochleistungs-Slicer, mit einem sich im Aufschneidebetrieb rotierend und/oder umlaufend bewegenden Schneidmesser, mit einem Rotationsantrieb für das Schneidmesser, mit dem das Schneidmesser um eine zentrale Drehachse in Rotation versetzbar ist, mit einem Messerkopf, an welchem das Schneidmesser angebracht und mittels welchem das Schneidmesser bewegbar ist, mit einer Schneidkante, mit der das Schneidmesser im Aufschneidebetrieb zusammenwirkt, und mit einem Axialantrieb, mit dem das Schneidmesser und die Schneidkante in aixaler Richtung relativ zueinander verstellbar sind. Des Weiteren ist erfindungsgemäß eine Referenziervorrichtung vorgesehen, die zum Ermitteln einer axialen Referenzstellung des Schneidmessers, insbesondere zum Einstellen des Schneidspalts zwischen dem Schneidmesser und der Schneidkante, dazu ausgebildet ist, bei einer Axialfahrt, bei der das entweder nicht rotierende oder mit einer bestimmten Drehzahl rotierende Schneidmesser und die Schneidkante in axialer Richtung relativ zueinander verstellt werden, den Messerkopf zu überwachen und eine Änderung eines Zustands des Messerkopfes zu erkennen, die beim Berühren der Schneidkante durch das Schneidmesser ein vorgebbares Maß übersteigt. The invention further relates to a device for slicing food products, in particular a high-performance slicer, with a cutting blade which rotates and / or revolves in the slicing mode, with a rotary drive for the cutting knife, with which the cutting knife can be set in rotation about a central axis of rotation , with a cutter head, on which the cutting blade attached and by means of which the cutting blade is movable, with a cutting edge, with which the cutting blade cooperates in the slicing operation, and with an axial drive, with which the cutting blade and the cutting edge in aixaler direction are adjustable relative to each other. Furthermore, a reference device is provided according to the invention, which is designed to determine an axial reference position of the cutting blade, in particular for adjusting the cutting gap between the cutting blade and the cutting edge, during an axial travel, in which the either non-rotating or rotating at a certain speed cutting blade and the cutting edge are displaced in the axial direction relative to each other, to monitor the cutter head and to detect a change in a state of the cutter head, which exceeds a predetermined amount upon contact of the cutting edge by the cutting blade.
Die erfindungsgemäße Aufschneidevorrichtung ist insbesondere derart ausgebildet, dass die hier beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden können. The slicing device according to the invention is in particular designed such that the inventive method described here can be carried out.
Bevorzugt ist die Referenziervorrichtung dazu ausgebildet, bei der Überwachung eine Bewegung, insbesondere einen Versatz, eine Lageänderung, eine Auslenkung, eine Biegung und/oder eine Krümmung, zumindest eines Teils oder Bereiches des Messerkopfes zu erkennen. Preferably, the referencing device is designed to detect a movement, in particular an offset, a change in position, a deflection, a bending and / or a curvature, of at least one part or area of the cutter head during the monitoring.
Der Messerkopf umfasst wenigstens ein Lager für das Schneidmesser, wobei die Referenziervorrichtung dazu ausgebildet ist, bei der Überwachung eine aufgrund der Lagerluft oder des Lagerspiels des Lagers mögliche Bewegung zu erkennen. Bei dem Lager handelt es sich insbesondere um ein Drehlager, bevorzugt ein Wälzlager, für eine Rotation des Schneidmessers oder um ein Axiallager, bevorzugt ein Gleitlager, für eine Axialbewegung des Schneidmessers. The cutter head comprises at least one bearing for the cutting blade, wherein the referencing device is designed to detect during the monitoring of a possible due to the bearing clearance or the bearing clearance of the bearing movement. The bearing is in particular a rotary bearing, preferably a roller bearing, for a rotation of the cutting blade or about a thrust bearing, preferably a sliding bearing, for an axial movement of the cutting blade.
Der Messerkopf kann ein Leerschnittmesserkopf sein, der bei rotierendem und/oder umlaufendem Schneidmesser eine Axialbewegung des Schneidmessers zur Durchführung von Leerschnitten ermöglicht. The cutter head may be a blank cutter head, which allows axial movement of the cutter blade for performing blank cuts when the cutter blade is rotating and / or rotating.
Bevorzugt ist der Axialantrieb, mit dem das Schneidmesser und die Schneidkante zum Ermitteln der axialen Referenzstellung des Schneidmessers in axialer Richtung relativ zueinander verstellt werden, identisch mit dem Axialantrieb, der das Schneidmesser bzw. den Messerkopf zur Durchführung von Leerschnitten axial bewegt. Preferably, the axial drive, with which the cutting blade and the cutting edge for determining the axial reference position of the cutting blade in the axial direction are adjusted relative to each other, identical to the axial drive, which moves the cutting blade or the cutter head for performing blank cuts axially.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst der Messerkopf einen Rotor, der an einem freien Ende das Schneidmesser trägt und mittels eines Rotationsantriebs der Aufschneidevorrichtung um die zentrale Drehachse in Rotation versetzbar ist, wobei die Referenziervorrichtung dazu ausgebildet ist, bei der Überwachung eine Bewegung des Rotors bezüglich eines Festpunktes insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse zu erkennen. In a further embodiment, the cutter head comprises a rotor which carries the cutting blade at a free end and is rotatable about the central axis of rotation by means of a rotary drive of the slicing device, wherein the referencing device is designed to monitor the rotor with respect to a fixed point during the monitoring especially to recognize a cutting head housing.
In einem möglichen Ausführungsbeispiel ist der Rotor auf einem zentralen Nabenelement drehbar gelagert und relativ zu dem Nabenelement axial verstellbar. Vorzugsweise erstreckt sich zumindest ein Teil des Axialantriebs durch das Nabenelement hindurch bis zum das Schneidmesser tragenden freien Ende des Rotors. In one possible embodiment, the rotor is rotatably mounted on a central hub member and axially adjustable relative to the hub member. Preferably, at least a portion of the axial drive extends through the hub member to the free end of the rotor supporting the cutting blade.
Die Referenziervorrichtung umfasst wenigstens einen Lagesensor. Bei dem Lagesensor handelt es sich insbesondere um einen Abstandssensor. The homing device comprises at least one position sensor. The position sensor is in particular a distance sensor.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Lagesensor derart angeordnet, dass der radiale Abstand von einem Festpunkt, insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse, zu einer im Aufschneidebetrieb rotierenden Komponente oder Baueinheit des Messerkopfes als Referenzfläche gemessen wird. Bei dieser Komponente bzw. Baueinheit des Messerkopfes handelt es sich insbesondere um einen Rotor, der mittels eines Rotationsantriebs der Aufschneidevorrichtung in Rotation versetzbar ist. In a preferred embodiment, the position sensor is arranged such that the radial distance from a fixed point, in particular on a cutting head housing, to a component or assembly of the cutter head rotating in the slicing operation is measured as the reference surface. This component or constructional unit of the cutter head is, in particular, a rotor which can be set in rotation by means of a rotary drive of the slicing apparatus.
Der Lagesensor ist vorzugsweise im Bereich des Schneidmessers angeordnet, insbesondere in einem axialen Bereich zwischen dem Schneidmesser und einer Wand eines Schneidkopfgehäuses. Je nach konkreter Ausgestaltung des Messerkopfes kann der Lagesensor auch innerhalb des Schneidkopfgehäuses angeordnet sein. The position sensor is preferably arranged in the region of the cutting blade, in particular in an axial region between the cutting blade and a wall of a cutting head housing. Depending on the specific configuration of the cutter head, the position sensor can also be arranged within the cutter head housing.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Auswerte- und Steuereinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, die ein vorgebbares Maß übersteigende Zustandsänderung des Messerkopfes als Erreichen der Referenzstellung zu werten und daraufhin die relative Axialfahrt von Schneidmesser und Schneidkante zu stoppen. In a further embodiment of the invention, an evaluation and control unit is provided, which is designed to evaluate the state change of the cutter head exceeding a specifiable extent as reaching the reference position and then to stop the relative axial movement of the cutting blade and cutting edge.
Die Auswerte- und Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, unter Verwendung der Referenzstellung das Schneidmesser und/oder die Schneidkante in eine voneinander beabstandete Arbeitsstellung zu bewegen. The evaluation and control unit may be configured to move the cutting blade and / or the cutting edge into a spaced-apart working position using the reference position.
Des Weiteren kann erfindungsgemäß die Auswerte- und Steuereinheit dazu ausgebildet sein, beim Bewegen in die Arbeitsstellung eine rotationsbedingte, drehzahlabhängige Aufweitung des Schneidmessers zu berücksichtigen. Furthermore, according to the invention, the evaluation and control unit can be designed to take into account a rotation-related, speed-dependent widening of the cutting blade when moving into the working position.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen: The invention will now be described by way of example with reference to the drawings. Show it:
Während des Abtrennens von Produktscheiben wirkt mit der Schneidkante
Die Messerebene
Diese Zusammenhänge sind dem Fachmann hinreichend bekannt und werden deshalb an dieser Stelle nicht näher erläutert. These relationships are well known to those skilled in the art and are therefore not explained in detail here.
Der Messerkopf
Gleichzeitig ist der Rotor
Die axiale Verschiebbarkeit des das Messer
Die Drehlagerung des Rotors
Die axiale Verstellung des Rotors
Eine Auswerte- und Steuereinheit
Die Wälzlager
Unter Verwendung dieser Referenzstellung kann dann in an sich bekannter und deshalb hier nicht näher beschriebener Weise der jeweils gewünschte Schneidspalt
Erfindungsgemäß wird das radiale Spiel in den Wälzlagern
Das Erreichen der Referenzstellung des Schneidmessers
Allgemein wird somit derjenige Einfluss erfasst, den die Berührung der Schneidkante
Wie in
Die Position des Lagesensors
Während
Der Aufbau eines solchen Kreismesserkopfes ist grundsätzlich bekannt und beispielsweise in
Die Eigenrotation des Kreismessers
Der Rotor
Die mittels Schraubverbindungen
Mittels der hierdurch insgesamt gebildeten Verstelleinheit
Entsprechend dem vorstehend in Verbindung mit
Die Dreiecke in
Wenn der Lagesensor
Wenn der Lagesensor
Bei dem Versuch wurde in einer statischen Messung, d.h. bei nicht rotierendem Schneidmesser, eine Axialfahrt des Rotors
Das Ausgangssignal des Lagesensors
Durch Erkennen eines solchen charakteristischen Signalverlaufs kann folglich eindeutig und zuverlässig auf das Erreichen der Referenzstellung des Schneidmessers
Die Erfindung stellt somit eine einfache, zuverlässige und kostengünstige Möglichkeit bereit, sowohl bei einem Messerkopf für ein Sichelmesser als auch bei einem Messerkopf für ein Kreismesser die Berührung der Schneidkante
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11 11
- Schneidmesser cutting blade
- 12 12
- Messerebene blade plane
- 13 13
- Messerkopf cutter head
- 14 14
- Messerkopfträger Cutter head support
- 15 15
- Schneidkante cutting edge
- 16 16
- Schneidkantenebene Cutting edge plane
- 17 17
- Axialantrieb axial drive
- 19 19
- Drehachse axis of rotation
- 20 20
- Messerachse blade axis
- 21 21
- Drehlager, Wälzlager Swivel bearings, roller bearings
- 23 23
- Axiallager, Gleitlager Thrust bearing, plain bearing
- 25 25
- Rotor rotor
- 26 26
- Messeraufnahme knife receiver
- 27 27
- Rotationsantrieb rotary drive
- 29 29
- Wand wall
- 31 31
- Schneidkopfgehäuse Cutting head housing
- 33 33
- Lagesensor position sensor
- 35 35
- Schneidspalt cutting gap
- 37 37
- Auswerte- und Steuereinheit Evaluation and control unit
- 39 39
- Nabenelement hub element
- 41 41
- Halter holder
- 43 43
- Antriebswelle drive shaft
- 45 45
- Antriebszahnriemen toothed belt drive
- 47 47
- Spindelmutter spindle nut
- 49 49
- Spindel spindle
- 51 51
- Abstand distance
- 53 53
- Produktauflage product support
- 55 55
- Rotorhülse rotor sleeve
- 57 57
- Antriebsmotor drive motor
- 61 61
- Trennebene parting plane
- 63 63
- Verstelleinheit adjustment
- 65 65
- Spindel spindle
- 67 67
- Halterung bracket
- 69 69
- Blechpaket laminated core
- 71 71
- Schraubverbindung screw
- 73 73
- Schraubverbindung screw
- 75 75
- Schraubverbindung screw
- 77 77
- Spindel spindle
- 78 78
- Spindelmutter spindle nut
- 83 83
- Verstelleinrichtung adjustment
- A, B, C A, B, C
- Positionen für Lagesensor Positions for position sensor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2008/034513 A1 [0069] WO 2008/034513 A1 [0069]
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