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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden eines Lebensmittelproduktstrangs, insbesondere eines Süßwarenstrangs oder mehrerer Süßwarenstränge.
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Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Schneiden eines Lebensmittelproduktstrangs bekannt und beispielsweise in
EP 0 107 741 A1 offenbart. Dieses Dokument offenbart eine Schneidvorrichtung für Materialstränge aus formbaren Massen, insbesondere aus formbaren Süßwarenmassen. Auf einem Maschinengestell ist in Lagerblöcken eine Laufschiene angeordnet, auf der sich quer verschiebbar ein Träger für ein Messer der Schneidvorrichtung befindet. Eine Walze bildet eine Schneidunterlage, die dabei einen Freiraum zwischen zwei Leitstücken ausfüllt. Über eines der Leitstücke läuft ein Zubringeband und über das weitere Leitstück ein Abführband. Auf dem Zubringeband läuft der zu unterteilende Massestrang zur Schneidstelle, während die vom Strang abgeteilten Einzelstücke von dem Abführband weggefördert werden.
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Bei den bekannten Schneidvorrichtungen kann es bei Abweichungen im Querschnitt des Produktstrangs bzw. des Produktteppichs zu einem Aufstauen des Produktstrangs an der Schneidvorrichtung oder auch schon bei vorhergehenden Produktionsschritten kommen. Ein derartiger Produktstau muss zumeist von einem Arbeiter beseitigt werden. Die aufgestaute Produktmasse bzw. der aufgestaute Produktstrangabschnitt kann nicht weiter verwendet werden, und muss entsorgt werden.
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Häufig befinden sich derartige Schneidvorrichtungen in einer Produktionslinie für Lebensmittelprodukte in Förderrichtung der Produkte vor einer Überziehmaschine zum Überziehen der Produkte mit einer weiteren Masse, beispielsweise einer Schokoladenmasse, oder einer Verpackungseinrichtung zum Verpacken der Produkte. Sollte ein Produkt eine unzureichende Qualität aufweisen oder beim Schneiden aufgrund von Abweichungen in dem zugeführten Lebensmittelproduktstrang verformt worden sein, müssen derartige Produkte ausgeschleust werden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Schneiden eines Lebensmittelproduktstrangs bereitzustellen, mit der Produktstaus vermieden und Produkte mit unzureichender Qualität bzw. fehlerhafte Produkte unter geringem Zeit- und Personalaufwand aus der Produktionslinie ausgeschleust werden können.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zum Schneiden eines Lebensmittelproduktstrangs mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
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Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schneiden eines Lebensmittelproduktstrangs, insbesondere mindestens eines Süßwarenstrangs, umfasst wenigstens eine Fördereinrichtung zum Fördern des Produktstrangs und wenigstens eine Schneideinrichtung zum Schneiden des Produktstrangs. Ferner ist wenigstens eine Überwachungseinrichtung zum Überwachen des Produktstrangs vorgesehen. Die wenigstens eine Schneideinrichtung und/oder die wenigstens eine Fördereinrichtung sind in Abhängigkeit von dem Überwachungsergebnis der wenigstens einen Überwachungseinrichtung steuerbar.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schneiden eines Lebensmittelproduktstrangs kann der Produktstrang bzw. der Produktteppich überwacht werden. Mit der Überwachungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Abweichungen im Querschnitt des Produktstrangs bzw. des Produktteppichs erfasst werden, wobei unter anderem auch die Höhe des Produktteppichs relativ zu der wenigstens einen Fördereinrichtung überwacht werden kann. Wird mit der Überwachungseinrichtung beispielsweise festgestellt, dass die Höhe des Lebensmittelproduktstrangs von der Soll-Höhe abweicht, beispielsweise über der Soll-Höhe liegt, kann auf Grundlage dieser Feststellung durch die wenigstens eine Überwachungseinrichtung die wenigstens eine Schneideinrichtung und/oder die wenigstens eine Fördereinrichtung angesteuert werden, um auf diese Abweichung in der Höhe des Produktstrangs reagieren zu können. Beispielsweise kann als Reaktion auf eine derartige Feststellung die wenigstens eine Schneideinrichtung in eine höhere Position relativ zu der Fördereinrichtung verlagert werden, so dass ein Produktstau verhindert werden kann. Wird im weiteren Verlauf des Produktstrangs wieder eine Höhe des Produktstrangs bzw. des Produktteppichs festgestellt, die der Soll-Höhe entspricht, wird die Schneideinrichtung wieder zurück in ihre entsprechende Position verlagert, wobei dies, wie bereits erwähnt, in Abhängigkeit von dem Überwachungsergebnis der wenigstens einen Überwachungsvorrichtung geschieht. Somit können Produktstaus mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung aktiv verhindert werden.
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Ferner ermöglicht es die erfindungsgemäße Vorrichtung fehlerhafte Produkte bzw., Produkte mit unzureichender Qualität zu erfassen und vollautomatisch aus der Produktionslinie auszuschleusen. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass Produkte minderer Qualität mit einer weiteren Masse in einer Überziehvorrichtung überzogen werden, obwohl das Grundprodukt eine unzureichende Qualität aufweist. Überziehmassen, wie beispielsweise Schokolade, sind relativ teuer. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit sichergestellt, dass nur Produkte mit ausreichender Qualität weiter verarbeitet werden und beispielsweise mit einer Überziehmasse überzogen werden. Desweitern kann es aufgrund von fehlerhaften Produkten beim Überziehen dieser Produkte zu Verunreinigungen der Überziehmasse kommen, die unter allen Umständen verhindert werden müssen.
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Da die Ausschleusung der fehlerhaften Produkte bzw. der Produkte mit minderer Qualität aufgrund der in Abhängigkeit des Überwachungsergebnisses ansteuerbaren wenigstens einen Schneidvorrichtung und/oder der wenigsten einen Fördereinrichtung vollautomatisch erfolgt, können mit der Erfindung nicht nur Kosten gespart, sondern auch der Personalaufwand erheblich reduziert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die wenigstens eine Schneideinrichtung in Abhängigkeit von dem Überwachungsergebnis der wenigstens einen Überwachungseinrichtung aus ihrer Produktionsposition in wenigstens eine zweite Position und zurück in die Produktionsposition verlagerbar sein. Die Produktionsposition entspricht dabei einer Soll-Position der wenigstens einen Schneideinrichtung, die auf den Soll-Querschnitt und insbesondere auf die Soll-Höhe des Lebensmittelproduktstrangs abgestimmt ist. Werden durch die wenigstens eine Überwachungseinrichtung Abweichungen von dem Soll-Querschnitt bzw. der Soll-Höhe des Lebensmittelproduktstrangs erkannt, kann die wenigstens eine Schneideinrichtung aus ihrer Produktionsposition in wenigstens eine zweite Position verlagert werden. Wird wieder ein Querschnitt des Lebensmittelproduktstrangs oder eine Höhe des Lebensmittelproduktstrangs erkannt, die dem Soll-Querschnitt oder der Soll-Höhe entspricht, wird die Schneideinrichtung auf Grundlage des Überwachungsergebnisses wieder zurück in die Produktionsposition verlagert.
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Zum Erreichen eines automatischen Ausschleusevorgangs für Produkte minderer Qualität kann die wenigstens eine Fördereinrichtung wenigstens einen Ausschleuseabschnitt aufweisen. Der wenigstens eine Ausschleuseabschnitt kann in Abhängigkeit des Überwachungsergebnisses der wenigstens einen Überwachungseinrichtung aus seiner Produktionsposition in eine Produktausschleuseposition und zurück verlagert werden. Wird auf Grundlage des Überwachungsergebnisses festgestellt, dass fehlerhafte Produkte bzw. Produkte minderer Qualität vorliegen, die ausgeschleust werden müssen, kann der Ausschleuseabschnitt der wenigstens einen Fördereinrichtung in seine Produktionsausschleuseposition verlagert werden, in der ein Ausschleusen des fehlerhaften Produkts möglich ist. Werden im Anschluss an dieses fehlerhafte Produkt verwendbare Produkte erkannt, wird der Ausschleuseabschnitt zurück in seine Produktionsposition verlagert.
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Der wenigstens eine Ausschleuseabschnitt kann um eine Achse aus der Produktionsposition in eine Produktausschleuseposition und zurück verschwenkbar sein.
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An den wenigstens einen Ausschleuseabschnitt der wenigstens einen Fördereinrichtung kann sich gemäß einer Ausführungsform wenigstens eine weitere Fördereinrichtung anschließen. Die Produktionsposition des wenigstens einen Ausschleuseabschnitts kann bei dieser Ausführungsform der Erfindung der Übergabeposition an eine weitere Fördereinrichtung entsprechen, wohingegen durch den Ausschleuseabschnitt in der Produktausschleuseposition eine Lücke zu der wenigstens einen weiteren Fördereinrichtung gebildet werden kann. Durch diese Lücke kann das von der wenigstens einen Überwachungseinrichtung ermittelte fehlerhafte Produkt ausgeschleust werden.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die wenigstens eine Fördereinrichtung wenigstens ein Transportband zum Fördern des Produktstrangs aufweisen.
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Der wenigstens eine Ausschleuseabschnitt kann wenigstens eine Ausschleusekante aufweisen. Die wenigstens eine Ausschleusekante kann mit dem wenigstens einen Transportband der wenigstens einen Fördereinrichtung in Kontakt stehen. Dieser Kontakt kann direkt bzw. unmittelbar sein, d. h. ohne Walze. Durch einen walzenlosen Kontakt zwischen dem wenigstens einen Transportband bzw. der Transportbandoberfläche und der wenigstens Ausschleusekante wird eine exakte Führung des Transportbandes mittels der wenigstens einen Ausschleusekante erreicht, wodurch keine weiteren Vorrichtungen zum Ausgleichen der sich verändernden Bandlänge beim Verlagern des wenigstens einen Ausschleusabschnitts aus der Produktionsposition in die Produktausschleuseposition notwendig sind.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die wenigstens eine Schneideinrichtung wenigstens ein Messer und wenigstens einen Niederhalter für den Produktstrang aufweisen. Der wenigstens eine Niederhalter und das wenigstens eine Messer können in Abhängigkeit des Überwachungsergebnisses in wenigstens eine zweite Position und zurück in die Produktionsposition verlagerbar sein. Die wenigstens eine zweite Position kann derart gewählt werden, dass das wenigstens eine Messer und der wenigstens eine Niederhalter in der wenigstens einen zweiten Position zumindest abschnittsweise einen größeren Abstand zu der wenigstens einen Fördereinrichtung aufweisen, als den Abstand in der Produktionsposition. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das wenigstens eine Messer mittels einer Exzenterbewegung aus der Produktionsposition in die wenigstens eine zweite Position und zurück verlagerbar sein. Dies kann beispielsweise über einen exzentrischen Antrieb des wenigstens einen Messers erfolgen. Der wenigstens eine Niederhalter kann elektrisch oder pneumatisch angetrieben werden.
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Gemäß einer Weiterbildung kann der wenigstens eine Niederhalter um wenigstens eine Achse auf der Produktionsposition in die wenigstens eine zweite Position und zurück verschwenkbar sein.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die wenigstens eine Überwachungsvorrichtung wenigstens einen Sensor und/oder wenigstens eine Kamera zum überwachen des Produktstrangs aufweisen. In diesem Zusammenhang kann der wenigstens eine Sensor ein optischer Sensor oder ein Lichttaster sein. Die Überwachungseinrichtung kann eine Steuer/-Auswerteeinheit umfassen bzw. mit einer derartigen Einheit gekoppelt sein. Die Überwachungseinrichtung kann mit einer Steuereinheit zum Steuern der Vorrichtung zum Schneiden von Produktsträngen verbunden oder Bestandteil einer derartigen Steuereinheit sein.
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Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es stellen dar:
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1 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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2 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung ohne Verkleidung;
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3 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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4 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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5 eine Schnittansicht der Vorrichtung entlang der Schnittlinie A-A in 4 mit der Vorrichtung in Produktionsposition;
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6 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A mit der Vorrichtung in der zweiten Position; und
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7 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A in 4 mit einer Überwachungseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine Vorderansicht der Schneidvorrichtung gemäß der Erfindung, die allgemein mit 10 bezeichnet ist.
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Die Vorrichtung 10 umfasst einen Maschinenrahmen 12, an dem die Fördereinrichtung 14 und eine Schutzabdeckung 16 für die Schneideeinrichtung (in 1 nicht gezeigt) angebracht sind. An der Schutzabdeckung 16 ist ein Tragarm 18 vorgesehen, der wiederum ein Bedienpaneel 20 aufweist. Das Bedienpaneel 20 dient zum Steuern der Vorrichtung 10 und kann ein Display und/oder einen Touchscreen umfassen.
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2 zeigt eine Vorderansicht der Vorrichtung 10 ohne Schutzverkleidung 16. In 2 ist der Maschinenrahmen 12 mit der Fördereinrichtung 14 und der Schneideinrichtung 21 erkennbar. An dem Maschinenrahmen 12 ist eine Steuer-/Schalteinheit 24 vorgesehen, die mit dem in 1 gezeigten Bedienpaneel 20 verbunden sein kann.
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Der Maschinenrahmen 12 umfasst ferner in ihrer Höhe verstellbare Lagerfüße 26, die mit Stützen 28 verbunden bzw. in die Stützen 28 eingeschraubt sind. Die Vorrichtung 10 stützt sich über die Stützen 28 und die Lagerfüße 26 an einem Untergrund U ab.
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3 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung 10.
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In 3 sind die Fördereinrichtung 14 und die Schneideinrichtung 22 erkennbar sind, wobei die Schneideinrichtung 22 von der Schutzverkleidung 16 umgeben ist. Die Fördereinrichtung 14 umfasst zwei Förderabschnitte 30a und 30b, an denen jeweils ein in 3 nicht gezeigtes Förderband vorgesehen sein kann. Der Produktstrang (nicht gezeigt) wird in Richtung des Pfeils P in 3 durch die Vorrichtung 10 mittels der Fördereinrichtung 14 gefördert. Der Produktstrang tritt auf der in 3 rechten Seite, d. h. der Seite des Förderabschnitts 30a in die Schneideinrichtung 22 ein und der geschnittene bzw. in Einzelprodukte geteilte Produktstrang tritt auf der Seite des Förderabschnitts 30b wieder aus der Schneideinrichtung 22 aus.
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4 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung 10.
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An dem Maschinenrahmen 12 sind die Fördereinrichtung 14, die Schutzverkleidung 16 sowie die in der Schutzverkleidung 16 vorgesehene Schneideinrichtung 22 angeordnete. Die Schutzverkleidung 16 weist verschiedene Klappen auf, die geöffnet werden können, um die Vorrichtung 10 zu reinigen, bzw. um Reparaturen vorzunehmen. In 4 ist die Austrittseite mit dem Förderabschnitt 30b gezeigt, aus der der in Einzelprodukte unterteilte Produktstrang aus der Schneidvorrichtung 22 gefördert wird. Die in 4 gezeigte Seite entspricht der in 3 linken Seite der Vorrichtung 10, d. h. in Richtung des Pfeils P nach der Schneideinrichtung.
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5 zeigt eine Schnittansicht der Vorrichtung 10 entlang der Schnittlinie A-A in 4.
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5 zeigt die Vorrichtung 10 in der Produktionsposition.
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Die Schneideinrichtung 22 umfasst ein Messer 32 und zwei Niederhalter 34. Das Messer 32 ist über einen Antriebsarm 36 mit einer Antriebswelle 38 verbunden. Der Antriebsarm 36 weist zur Verbindung mit der Antriebswelle 38 einen Verbindungsabschnitt 40 auf, in dem die Antriebswelle 38 exzentrisch über ein Exzenterelement 42 gelagert ist. Die Antriebswelle 38 bzw. das Exzenterelement 42 dienen zum Auf- und Abbewegen des Messers 32 und auch zum Verlagern des Messers 32 aus der Produktionsposition in eine zweite Position (siehe 6).
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Die beiden Niederhalter 34 erstrecken sich in der Produktionsposition parallel zu dem den Förderabschnitten 30a und 30b der Fördereinrichtung 14. Die Niederhalter 34 können um eine Achse 44 aus der Produktionsposition in eine zweite Position (siehe 6) verschwenkt werden. Die Achse 44 bildet einen Endabschnitt der Niederhalter 34. Der Förderabschnitt 30a ist mit einem Transportband 46 versehen. Ein in 5 mittels des Transportbands 46 geförderter Produktteppich bzw. Produktstrang verläuft zwischen dem Transportband 46 und der Unterseite 48 der Niederhalter 34, d. h. die Niederhalter 34 sorgen dafür, dass der Produktstrang während des Schneidens mit dem Messer 34 nicht oder nur in geringem Umfang angehoben oder aufgewölbt wird.
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Neben dem Transportband 46, das sich in Richtung des Pfeils stromaufwärts des Messers 32 befindet, ist ein zweites Transportband 50 vorgesehen, das nach bzw. stromabwärts des Messers 32 angeordnet ist und zum Abfördern des in Einzelprodukte unterteilten Produktstrangs dient. Die Transportbänder 46 und 50 werden über verschiedene Spann- und Umlenkelemente 46a bis 46d bzw. 50a bis 50d umgelenkt oder gespannt. Zum Antreiben der Transportbänder 46 und 50 sind Riemenscheiben 52 und 54 vorgesehen, die mit einem oder mehreren Motoren verbunden sein können. Die Transportbänder 46 und 50 bilden zwischen sich einen Freiraum F, in dem das Messer 32 zum Schneiden des Produktstrangs eindringen und Produktreste an einem Abstreifer 56 abstreifen kann. Das Transportband 46 bildet das Einlaufband zum Zuführen des Produktstrangs und das Transportband 50 bildet das Auslaufband zum Abfördern des Produktstrangs.
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Die Fördereinrichtung 14 umfasst ferner einen Ausschleuseabschnitt 58, der aus der in 5 gezeigten Produktionsposition in eine Produktausschleuseposition verlagert werden kann. Der Ausschleuseabschnitt 58 ist in Form einer um eine Achse 60 verschwenkbaren Klappe 62 ausgebildet. Die Ausschleuseklappe 62 steht mit dem Auslaufband 50 in Kontakt. Das Auslaufband 50 wird unter anderem um die Produktausschleusekante 64 der Ausschleuseklappe 62 herum geführt.
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Die Vorrichtung 10 umfasst eine Überwachungseinrichtung mit Sensor zur Überwachung des Produktstrangs. Mit der Überwachungseinrichtung können der Soll-Querschnitt des Produktstrangs bzw. der Soll-Höhe des Produktstrangs und auch fehlerhafte Produkte ermittelt werden. Die Überwachungseinrichtung kann mit einer Steuer-/Auswerteeinheit gekoppelt sein, bzw. eine derartige Einheit umfassen.
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6 zeigt eine Schnittansicht der Vorrichtung 10 entlang der Schnittlinie A-A in 6, wobei sich die Schneidvorrichtung 22 und der Ausschleuseabschnitt 58 in ihrer zweiten Position befinden.
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In der zweiten Position der Schneidvorrichtung 22 sind die Niederhalter 34 um die Achsen 44 verschwenkt worden und verlaufen nun schräg zu den Transportbändern 46 und 50. Das heißt, das Ende 68 der Niederhalter 34, das der Achse 44 entgegengesetzt ist, weist nun einen größeren Abstand A zu den Transportbändern 46 und 50 auf. Ferner befindet sich das Messer 32 mit seinem Antriebsarm 36 und dem Verbindungsabschnitt 40 in der zweiten Position, in der der Abstand A des Messers zu der Fördereinrichtung deutlich erhöht wurde.
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Diese zweite Position nimmt die Schneideinrichtung 22 beispielsweise dann ein, wenn über den Sensor 66 ein Produktstrangabschnitt erkannt wird, der aufgewölbt ist und eine von der Soll-Höhe abweichende Höhe aufweist. Um einen Produktstau zu vermeiden, wird das Messer 32 zusammen mit den Niederhaltern 34 in die in 6 gezeigte zweite Position verlagert. Bei vergleichender Ansicht der 5 und 6 wird erkennbar, dass die Niederhalter 34 bzw. ihre Enden 68 und auch das Messer 32 einen erheblich größeren Abstand A zu den Transportbändern 46 und 50 bzw. zu der Fördereinrichtung 14 aufweisen, als in der Produktionsposition. Erkennt der Sensor 66 nach der Aufwölbung wieder einen Produktstrang mit dem Soll-Querschnitt bzw. der Soll-Höhe, wird die Schneideinrichtung 22 bzw. die Niederhalter 34 und das Messer 32 in ihre Produktionsposition (5) zurück verlagert.
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Der Ausschleuseabschnitt 58 befindet sich gemäß 6 in der Produktausschleuseposition. Dabei wurde die Ausschleusekante 62 um die Achse 60 in Richtung der Schneideinrichtung 22 in die Produktausschleuseposition verlagert. Da das Transportband 50 um die Ausschleusekante 62 herum verläuft, werden in dieser Position die sich auf dem Transportband 50 befindenden Produkte über die Kante 62 gefördert und fallen aufgrund der sich in der Produktausschleuseposition befindlichen Ausschleuseklappe 62 in eine Lücke und werden derart aus der Produktionslinie ausgeschleust.
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Befindet sich die Ausschleuseklappe 62 mit ihrer Ausschleusekante 64 in der Ausschleuseposition, werden mittels des Transportbandes 50 die Produkte über die Ausschleusekante 64 gefördert und können beispielsweise aus der Produktionslinie in eine Wanne oder auf ein weiteres Transportband fallen, und derart aus der Produktionslinie ausgeschleust werden. Die Produktionsposition des Ausschleuseabschnitts 58 entspricht in den meisten Fällen einer Übergabeposition des Transportbandes 50 an eine weitere Fördereinrichtung, die das Produkt beispielsweise einer Überziehmaschine oder einer Verpackungseinrichtung zuführen kann.
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7 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A in 4, die weitestgehend der Ansicht gemäß 6 entspricht. Der einzige Unterschied zwischen den in den 6 und 7 gezeigten Ansichten ist die schematische Darstellung der Kamera 70 in 7, die zusätzlich zu dem Sensor 66 angeordnet ist. Die Kamera 70 kann wie der Sensor 66 an dem Maschinenrahmen der Schneideinrichtung 22 angeordnet sein und derart den auf der Fördereinrichtung 14 liegenden Produktstrang auf Abweichungen im Soll-Querschnitt (Soll-Höhe) oder auf fehlerhafte Produkte hin überwachen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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