DE102015223090A1

DE102015223090A1 - Portioniervorrichtung und Materialstück zur Verwendung mit einer Portioniervorrichtung

Info

Publication number: DE102015223090A1
Application number: DE102015223090.2A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Jabs
Original assignee: Hajatec Group AG
Current assignee: Hajatec Group AG
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2015-11-23
Publication date: 2017-05-24
Also published as: WO2017089325A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Portioniervorrichtung zum Portionieren eines länglichen Materialstücks mit mindestens einer Aufnahme (2) zum Aufnehmen des länglichen Materialstücks (5), mindestens einem Schneidelement (3) zum Schneiden des Materialstücks (5), wobei das Schneidelement (3) so angeordnet und ausgebildet ist, dass es eine senkrecht oder schräg zu einem in der Aufnahme (2) angeordneten Materialstück (5) gerichtete lineare Bewegung ausführen kann. Die Erfindung betrifft auch ein Materialstück zur Verwendung mit einer Portioniervorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Portioniervorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie ein Materialstück zur Verwendung mit einer derartigen Portioniervorrichtung gemäß Anspruch 19.
Aus dem Stand der Technik sind manuell zu gebrauchende Werkzeuge zum Portionieren streichförmiger Materialien (insbesondere von Butter) bekannt. Diese Werkzeuge sind jedoch umständlich in der Handhabung, so dass sie z.B. zur Erzeugung einer größeren Anzahl von Portionen ungeeignet sind.
Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, ein möglichst effizientes Portionieren eines Materialstücks zu ermöglichen.
Dieses Problem wird durch die Bereitstellung der Portioniervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch das Materialstück gemäß Anspruch 19 gelöst.
Danach wird eine Portioniervorrichtung zum Portionieren eines Materialstücks bereitgestellt, mit

– mindestens einer Aufnahme zum Aufnehmen des länglichen Materialstücks,
– mindestens einem Schneidelement zum Schneiden des Materialstücks, wobei
– das Schneidelement so angeordnet und ausgebildet ist, dass es eine senkrecht oder schräg zu einem in der Aufnahme angeordneten Materialstück gerichtete lineare Bewegung ausführen kann.

Insbesondere wird die Aufnahme vertikal positioniert, so dass das in ihr aufgenommene Materialstück unter Einwirkung der Schwerkraft nach unten rutschen kann, d.h. nach einem Schneiden des Materialstücks durch Bewegen des Schneidelementes durch das Materialstück hindurch und einem Ausstoßen des abgetrennten Teiles des Materialstücks, rutscht der Rest des Materialstücks um eine vorgebbare der Länge nach unten und das nächste Teil (die nächste Portion) des Materialstücks kann abgetrennt und weiter verarbeitet oder benutzt werden.
Bei dem Materialstück handelt es sich insbesondere um eine essbare und zumindest bei Raumtemperatur streichbare Substanz (insbesondere Butter oder eine butterähnliche Substanz), wobei die Substanz in eine längliche Form gebracht wurde. Beispielsweise weist die Aufnahme ein inneres Volumen auf, das der äußeren Form des Materialstücks angepasst ist. Insbesondere entspricht der Querschnitt des inneren Volumens der Aufnahme zumindest näherungsweise dem Verlauf des Umfangs des Materialstücks.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Schneidelement eine Messerseite, die durch einen aus der Aufnahme herausragenden Abschnitt des Materialstücks hindurch bewegbar ist. Die Messerseite trennt somit das Materialstück beim Bewegen des Schneidelementes auf.
Die Messerseite weist beispielsweise einen konkav gekrümmten (gewölbten) Abschnitt auf, d.h. einen Abschnitt, der von der Aufnahme (d.h. von dem aus ihr nach unten herausragenden Abschnitt des Materialstücks) weg nach innen gekrümmt ist. Dieser Verlauf des gekrümmten Abschnitts der Messerseite ermöglicht ein Formen (insbesondere Aufrollen) des abgetrennten Teils des Materialstücks beim Durchführen des Schneidelementes durch das Materialstück. So kann auf diese Weise etwa ein gerolltes Butterstück erzeugt werden.
Denkbar ist auch, dass das Schneidelement ein Messerelement aufweist, das zumindest teilweise den konkav gekrümmten Abschnitt (zu dem zu schneidenden Abschnitt des Materialstücks hin) überragt. Das Messerelement sorgt insbesondere für die Zerteilung des Materialstücks, während der konkav gekrümmte Abschnitt der Messerseite das Formen (zum Beispiel das erwähnte Aufrollen) des abgetrennten Teils des Materialstücks bewirkt.
Möglich ist darüber hinaus, dass das Messerelement eine Schneidkante aufweist. Beispielsweise bildet die Schneidkante den vordersten Abschnitt des Schneidelementes, d.h. die Schneidkante weist den geringsten Abstand zur Aufnahme (und damit zum Materialstück) auf. Denkbar ist, dass die Schneidkante durchgehend ausgebildet ist und sich zum Beispiel über zumindest näherungsweise die gesamte Breite des Schneidelementes erstreckt. Möglich ist allerdings auch, dass das Messerelement anstelle einer durchgehenden Schneidkante mehrere (insbesondere voneinander beabstandete) Schneidkanten aufweist. Beispielsweise ist das Messerelement als Zahnmesser ausgebildet, das zum Beispiel mehrere voneinander beabstandete Schneidzähne besitzt. Mit einem derartigen Zahnmesser erhöht sich die Kontaktfläche des Messers mit dem Materialstück während des Schneidvorgangs, was den Schneidvorgang erleichtern kann.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Portioniervorrichtung eine Führungsvorrichtung, in der das Schneidelement linear bewegbar geführt ist. Beispielsweise ist die Führungsvorrichtung nach Art einer Schwalbenschwanzführung oder einer Rohrführung ausgebildet. So umfasst das Schneidelement zum Beispiel einen (insbesondere mit dem Messerelement verbundenen) Schlitten, der zumindest eine Nut aufweist, in die ein Führungselement der Führungsvorrichtung eingreift. Umgekehrt könnte das Führungselement natürlich auch an dem Schlitten ausgebildet sein und in eine Nut eines von dem Schlitten verschiedenen Bauteils der Portioniervorrichtung eingreifen.
Die erfindungsgemäße Portioniervorrichtung kann darüber hinaus einen Betätigungsmechanismus umfassen, über den das Schneidelement manuell oder motorisch zur Aufnahme hin (und insbesondere auch von ihr weg), d.h. zu einem zu schneidenden Abschnitt des Materialstücks hin oder weg, bewegbar ist. Beispielsweise umfasst der Betätigungsmechanismus ein manuell betätigbares Betätigungselement, mit dem das Schneidelement auf die Aufnahme zu und durch das Materialstück hindurch bewegt werden kann.
Denkbar ist auch, dass der Betätigungsmechanismus ein mit dem Schneidelement gekoppeltes Zahnelement (insbesondere eine Zahnstange) umfasst, das mit einem mit dem Betätigungselement gekoppelten Zahnrad in Eingriff steht. Alternativ kann ein Pleuelmechanismus vorhanden sein, über den die Welle (und z.B. auch das Betätigungselement) mit dem Schneidelement gekoppelt ist, und über den eine Rotation der Welle (hervorgerufen z.B. durch Rotation des Betätigungselementes) eine Hin- und Herbewegung des Schneidelementes erzeugbar ist. Beide Mechanismen dienen dazu, eine Rotationsbewegung der Welle bzw. des des Betätigungselementes (zum Beispiel eine Rotation auf die Aufnahme zu) in eine lineare Bewegung des Schneidelementes umzusetzen.
Die Portioniervorrichtung kann darüber hinaus einen Anschlag aufweisen, der eine Bewegung des Schneidelementes in Schnittrichtung begrenzt.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung umfasst die Portioniervorrichtung einen Rückstellkrafterzeugungsmechanismus, der das Schneidelement aus einer Schneidposition, in der das Schneidelement zumindest teilweise durch das Materialstück hindurchgeführt ist, zurück in eine Ausgangsposition, in der sich das Schneidelement außerhalb des Materialstücks befindet, bringt. Der Rückstellkrafterzeugungsmechanismus weist beispielsweise mindestens ein elastisches Element (zum Beispiel in Form einer Feder, etwa einer Spiralfeder) auf, wobei das elastische Element bei einer Bewegung des Schneidelementes auf die Aufnahme zu eine Rückstellkraft auf das Schneidelement ausübt. So ist das elastische Element z.B. mit einem Betätigungselement (das, wie oben bereits erwähnt, in Form eines Betätigungshebels ausgebildet sein kann) gekoppelt, wobei das elastische Element bei einer Rotation des Betätigungselementes gespannt wird. Aufgrund dieser Spannung des elastischen Elementes können sich das Schneidelement und das Betätigungselement selbsttätig zurück in die Ausgangsposition bewegen.
Die Aufnahme der Portioniervorrichtung ist insbesondere zur Aufnahme eines länglichen Materialstücks mit mindestens einer in Längsrichtung des Materialstücks verlaufenden Kante ausgebildet. Entsprechend weist zumindest eine das innere Volumen der Aufnahme begrenzende Wandung der Aufnahme eine entsprechende Kante auf. Es können selbstverständlich auch mehrere Kanten vorhanden sein; z.B. besitzt der Querschnitt des inneren Volumens der Aufnahme eine dreieckige oder viereckige Geometrie.
Das Materialstück kann so in der Aufnahme (insbesondere in ihrem inneren Volumen) platziert werden und die Aufnahme kann derart angeordnet sein, dass die Kante des Materialstücks von dem Schneidelement weg weist. So ist die Kante der Wandung der Aufnahme entsprechend insbesondere auf einer von dem Schneidelement weg weisenden Seite angeordnet.
Die erfindungsgemäße Portioniervorrichtung umfasst darüber hinaus zum Beispiel eine Kühlvorrichtung zum Kühlen des in der Aufnahme befindlichen Materialstücks. So besitzt die Aufnahme etwa eine Kammer (Kühlmittelkammer), die das innere Volumen der Aufnahme, das zur Aufnahme des Materialstücks bestimmt ist, zumindest teilweise umgibt. Auf diese Weist lässt sich insbesondere ein passive Kühlung realisieren, so dass zum Betrieb der Kühlkammer keine elektrische Energie zugeführt werden muss. Die Kühlmittelkammer kann mit einem Kühlmaterial, zum Beispiel mit Eis oder einem Kühlgas, befüllt werden. Denkbar ist auch, dass die Kühlmittelkammer zumindest teilweise mit einer thermischen Isolierung versehen ist. Beispielsweise kann mit der Kühlvorrichtung die Temperatur des zu portionierenden Materialstücks (etwa eine Butterstange) unter 10° C (z.B. bei 7°C) gehalten werden.
Denkbar ist auch, dass die Portioniervorrichtung eine Vorrichtung zur Messung der Temperatur des in der Aufnahme befindlichen Materialstücks und entsprechend eine Temperaturanzeige aufweist. Möglich ist zudem, dass eine Füllmengenerfassung und eine entsprechende Füllmengenanzeige vorhanden ist, mit der z.B. das Restvolumen oder die Restlänge des Materialstücks in der Aufnahme erfasst bzw. angezeigt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein Materialstück zur Verwendung mit einer wie oben beschrieben ausgestalteten Portioniervorrichtung, wobei das Materialstück eine essbare und zumindest bei Raumtemperatur streichbare Substanz aufweist und so geformt ist, dass es eine längliche Form (insbesondere eine Stangenform) mit mindestens einer entlang seiner Längsrichtung verlaufenden Kante aufweist.
Beispielsweise handelt es sich bei der streichbaren Substanz um ein Streichfett, insbesondere um Butter oder Margarine.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1A schematisch eine Seitenansicht einer Portioniervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
1B eine perspektivische Ansicht des Sockels der Portioniervorrichtung aus 1A;
1C die Vorschubeinrichtung der Portioniervorrichtung aus 1A;
1D ein Detail der Vorschubeinrichtung aus 1C;
1E eine Teilabschnitt des Sockels der Portioniervorrichtung aus 1A in seitlicher Ansicht;
2 schematisch eine Darstellung zum Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung;
3 eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung;
4 eine mögliche Ausgestaltung einer Bodenplatte der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung in perspektivischer Ansicht;
5 eine Abwandlung der 4;
6 einen Ausschnitt der Bodenplatte aus 4;
7 bis 9 Varianten der Aufnahme der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung;
10 schematisch eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Portioniervorrichtung;
11 bis 14 Varianten einer Führungsvorrichtung zum Führen eines Messerblocks der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung;
15 eine schematische Darstellung einer Ausführung des Messerblocks der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung;
16 bis 18 Varianten einer Führungsvorrichtung zum Führen des Messerblocks der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung;
19 eine Darstellung eines Betätigungsmechanismus der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung;
20 die Betätigungsvorrichtung der 19 in einer Ansicht von vorne;
21 eine mögliche Ausgestaltung eines Bodenbereichs der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung;
22 eine Ausgestaltung der Aufnahme der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung in Seitenansicht;
23 eine Aufnahme der Portioniervorrichtung in perspektivischer Darstellung;
24 eine Schnittansicht durch eine weitere Ausführungsform der Aufnahme der Portioniervorrichtung;
25 eine alternative Ausgestaltung der Aufnahme der Portioniervorrichtung in Schnittansicht; und
26 eine Schnittansicht einer weiteren Abwandlung der Aufnahme der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung.
Die in 1A in Seitenansicht dargestellte erfindungsgemäße Portioniervorrichtung 1 (z.B. in Form eines Butterportioniers) umfasst eine Aufnahme 2 in Form eines Materialmagazins, wobei in der Aufnahme 2 ein längliches Materialstück 5 (z.B. in Form eines länglichen Butterstücks) angeordnet ist. Möglich ist, dass die Aufnahme 2 in einem (insbesondere abnehmbaren) Gehäuse 11 der Portioniervorrichtung 1 angeordnet ist. Beispielsweise erstreckt sich das Gehäuse 11 zumindest in seinem oberen Bereich als kubischer (insbesondere aus einem Metall ausgebildeter) Körper. Das Gehäuse 11 ist auf einem Sockel 110 angeordnet. Der Sockel 110 steht auf Füßen 82 (z.B. in Form von Hartgummifüßen). Der Sockel 110 ist z.B. gemäß 23 ausgebildet. Der Sockel 110 und das Gehäuse 11 sind in 1A transparent dargestellt (d.h. die in dem Sockel 110 oder dem Gehäuse 11 angeordneten Komponenten sind mit durchgezogenen Linien gezeichnet).
Die Portioniervorrichtung 1 weist des Weiteren ein Schneidelement in Form eines in dem Sockel 110 angeordneten Messerblocks 3 auf, der zum Schneiden und damit zum Portionieren des Materialstücks 5 dient. Der Messerblock 3 ist relativ zur Aufnahme 2 und damit zum in der Aufnahme 2 befindlichen Materialstück 5 bewegbar, wobei die Bewegung des Messerblocks 3 über einen Betätigungsmechanismus 4 erzeugt wird.
Der Betätigungsmechanismus 4 umfasst ein Betätigungselement in Form eines rotierbaren Handhebels 41, wobei der Handhebel 41 manuell um eine Welle 42 schwenkbar ist. Auf der Welle 42 ist ein Zahnrad 43 oder eine Zahnwalze angeordnet, die mit einer mit dem Messerblock 3 gekoppelten Zahnstange 43 zusammenwirkt. Insbesondere kann durch eine Rotation des Handhebels 41 auf die Aufnahme 2 zu der Messerblock 3 in Richtung auf die Aufnahme 2 und damit auf das zu portionierende Materialstück 5 in Bewegung versetzt werden. Denkbar ist auch, dass die Kopplung des Handhebels 41 und der Welle 42 als Freilauf ausgestaltet ist, wobei insbesondere bei eine Rotation des Handhebels 41 zurück in seine Ausgangsstellung keine Rotation der Welle 42 und damit keine Bewegung des Zahnstange 43 erfolgt.
Der Messerblock 3 weist eine Messerseite 31 auf, die während des Schneidvorgangs durch das Materialstück 5 hindurchgeführt wird und für das Zertrennen des Materialstücks 5 sorgt. Die Messerseite 31 umfasst genauer einen konkav gekrümmten oder gegenüber der Schnittrichtung schräg orientierten Seitenabschnitt 32, über den ein Messerelement 33 hinausragt. Der Seitenabschnitt 32 sorgt insbesondere dafür, dass es beim Durchführen der Messerseite 31 durch das Materialstück 5 zu einem Formen, insbesondere zu einem Aufrollen des abgetrennten Materialstücks kommt, so dass als Ergebnis des Schneidvorgangs eine zumindest teilweise gerollte Materialportion 51 (z.B. eine Butterrolle, die abhängig von der Ausgestaltung des Messerelementes 33 gezahnt sein kann) entsteht.
Die Portioniervorrichtung 1 weist zudem einen durch eine Nische 6 (insbesondere des Sockels 110) ausgebildeten Abstellbereich auf, in dem eine Platte oder ein sonstiger Gegenstand (zum Beispiel ein Teller) zum Aufnehmen der abgetrennten Materialportionen 51 positioniert werden kann.
Das Materialstück 5 befindet sich in Kontakt mit einer Walzenanordnung 510 einer Vorschubeinrichtung 500, die zumindest abschnittsweise durch eine Aussparung in der Aufnahme 2 in diese hineinragt. Der Kontakt des Materialstücks 5 mit der Walzenanordnung 510 verhindert ein Herunterrutschen des Materialstücks 5 nach unten. Gleichzeitig kann durch eine Rotation der Walzenanordnung 510 eine kontrollierte Abwärtsbewegung des Materialstücks 5 in den Schneidbereich des Messerblocks 3 hinein erzeugt werden. Die Aufnahme 2 steht insbesondere auf einer Oberseite des Sockels 110, wobei das Materialstücks 5 durch eine Öffnung in der Oberseite des Sockels 110 in den Schneidbereich des Messerblocks 3 hinein ragen kann.
Die Walzenanordnung 510 weist mindestens einen von einem Mitnehmerrad abragenden Mitnehmer 511 auf, der mit einer Zahnstange 512 zusammenwirkt. Beispielsweise ist die Zahnstange 512 an einer Seite des Messerblocks 3 angebracht. Bei einer Rückwärtsbewegung des Messerblocks 3 (d.h. bei einer Bewegung von dem Materialstück 5 weg, insbesondere nach einem Schneidvorgang) wird auch die Zahnstange 512 bewegt. Diese Bewegung der Zahnstange 512 wiederum versetzt die Walzenanordnung 510 in Rotation (hier entgegen den Uhrzeigersinn), wodurch das Materialstück 5 nach unten bewegt wird und ein neuer Schneidvorgang beginnen kann. Die Walzenanordnung ist über ein Freilaufgetriebe gelagert, wobei bei einer Bewegung des Messerblocks 3 und damit der Zahnstange 512 auf das Materialstück 5 zu (in 1A nach links) eine Lagerachse der Walzenanordnung 510 frei läuft und keine Rotation der Walzenanordnung 510 entsteht. In mögliche Ausgestaltung der Vorschubeinrichtung 500 ist in 1C dargestellt.
Nach dem Abtrennen der Materialportion 51 rutscht das Materialstück 5 nach unten nach, so dass eine weitere Materialportion hergestellt werden kann. Der Abstand zwischen einer Schneidkante 331 des Messerelementes 33 und der Auflage bestimmt die Dicke der abgetrennten Materialportion. Denkbar ist, dass dieser Abstand verstellbar ist (z.B. durch Verstellen der Höhenposition des Messerelementes 33), um die Dicke der abgetrennten Materialportion einstellen zu können. Beispielsweise beträgt die Dicke der abgetrennten Materialportion einige Millimeter, z.B. 2 bis 5 mm, insbesondere 2 mm.
1B eine Ausgestaltung des Sockels 110, wonach der Sockel 110 eine obere Bodenplatte 8 aufweist, die über ein Mittelstück 850 mit einer unteren Bodenplatte 85 verbunden ist. Die obere Bodenplatte 8 ist schwenkbar mit dem Mittelstück 850 verbunden. Dies ist allerdings nicht zwingend. Der Messerblock 3 befindet sich zwischen der oberen Bodenplatte 8 und der unteren Platte 85.
Die obere Bodenplatte 8 umfasst einen Befestigungsbereich 81, an dem die Aufnahme 2 der Portioniervorrichtung 1 befestigt werden kann. Zum Beispiel ist der Befestigungsbereich 81 zur klemmenden Halterung der Aufnahme 2 ausgebildet.
Des Weiteren zeigt 1B eine Ausgestaltung der Vorschubeinrichtung 500. Danach umfasst die Vorschubeinrichtung 500 eine Walzenanordnung 510 mit einer Walze 520 sowie einem Mitnehmerrad 522 (z.B. in Form eines Zahnrades). In der oberen Bodenplatte 8 ist zudem eine nutenartige Ausnehmung 810 vorhanden, in durch das Mitnehmerrad 522 oder der mindestens eine Mitnehmer 511 hindurchgreift. Denkbar ist auch, dass auf die abragenden Mitnehmer 511 verzichtet wird und das Mitnehmerrad 522 als Zahnrad ausgebildet ist, wobei Zähne des Zahnrades unmittelbar mit der Zahnstange 512 zusammenwirken.
Die Vorschubeinrichtung 500 ist im Detail in Draufsicht (bezogen auf 1 von rechts auf die Aufnahme 2 zu betrachtet) in 1C dargestellt. Die Walze 520 ist über eine Achse 521 gelagert und ragt etwas durch eine Aussparung in der Aufnahme 2 (in 1C nicht dargestellt) hindurch und befindet sich in Kontakt mit einem dort angeordneten Materialstück.
Weiterhin ist an einem Ende der Achse 521 das Mitnehmerrad 522 gelagert, an dem der (lediglich schematisch dargestellte) mindestens eine Mitnehmer 511 angeordnet ist. Über eine Schwenkbewegung des Mitnehmers 511 nach hinten (in 1C auf einem Betrachter zu) wird das Rad 522 und damit die Walze 520 in Rotation versetzt. Das Rad 522 oder die Walze 520 sind über einen Freilauf an der Achse 521 gelagert, so dass bei einer entgegengesetzten Schwenkbewegung (d.h. bezogen auf 1C von einem Betrachter weg) des Mitnehmers 511 keine Rotation der Walze 520 erzeugt wird, wie in Bezug auf 1A bereits erläutert.
1D zeigt eine mögliche Ausgestaltung der Vorschubeinrichtung 500, insbesondere der Zahnstange 512 (vgl. 1). Danach ist die Zahnstange 512 um eine z.B. parallel zur Achse 521 orientierte Achse 5121 schwenkbar an dem Messerblock 3 angeordnet. Insbesondere ist die Zahnstange 512 um die Achse 5121 in definierte Positionen schwenkbar, was z.B. über eine entsprechende Kulissenführung 523 (in die z.B. ein an der Zahnstange 512 angebrachter Stift 5122 eingreift) realisiert ist. Je nach Schwenkposition der Zahnstange 512 wird das Rad 522 bei einer Rückwärtsbewegung der Zahnstange 512 mehr oder weniger weit rotiert, so dass das Materialstück entsprechend mehr oder weniger weit nach unten bewegt wird. Über die Position der Zahnstange 512 kann also der jeweils bei einer Rückwärtsbewegung des Messerblocks 3 erzeugte Vorschub (nach unten) des Materialstücks eingestellt werden. Denkbar ist natürlich auch, dass ein Getriebe zur Lagerung des Rades 522 oder der Walze 520 verwendet wird, an dem unterschiedliche Übersetzungen und damit Vorschübe einstellbar sind.
Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass anstelle der Zahnstange 512 auch ein anderes Element verwendet werden kann, das zumindest einen mit dem Mitnehmer 511 zusammenwirkenden Anschlag besitzt. Zudem könnten anstelle einer einzigen durchgehenden Walze 520 natürlich auch mehrere voneinander beabstandete Walzen verwendet werden.
1E zeigt den oberen Teil des Sockels 110 der Portioniervorrichtung 1 in teilweise Schnittansicht längs der Ausnehmung 810 der oberen Bodenplatte 8. Insbesondere ist das über seine die Ausnehmung 810 durchgreifende Mitnehmer 511 mit der Zahnstange 512 zusammenwirkende Mitnehmerrad 522 zu erkennen.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung 1 ist auch in 2 gezeigt. Dort ist insbesondere das Eintauchen des Messerelementes 33 in das Materialstück 5 und das Formen des abgetrennten Materials zu einem gerollten Materialstück 51 dargestellt. So wird der Handhebel 41 in einer Richtung auf das Materialstück 5 zu rotiert (Pfeil R), wodurch das Messerelement 33 in das Materialstück 5 hinein bewegt wird. Durch weitere Rotation des Handhebels 41 bewegt sich das Messerelement 33 weiter durch das Materialstück 5 hindurch und trennt die Materialrolle 51 ab, wie in 3 gezeigt.
3 offenbart zudem eine Variante der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung 1. Danach ist unterhalb der Aufnahme 2, d.h. unterhalb des in der Aufnahme 2 befindlichen Materialstücks 5, ein Leitelement 7 (z.B. ein Leitblech) angeordnet, das die abgetrennte Materialrolle 51 aus der Portioniervorrichtung 1 (insbesondere aus der Nische 6) heraus leitet. Beispielsweise ist das Leitelement 7 gewölbt oder zumindest schräg nach unten ausgerichtet. Denkbar ist auch, dass das Leitelement 7 die oben erwähnte Auflage ausbildet, auf der das untere Ende des Materialstücks 5 vor dem Schneidvorgang aufliegt.
4 zeigt in perspektivischer Ansicht die obere Bodenplatte 8 des Sockels 110 der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung 1. Die Bodenplatte 8 umfasst einen Befestigungsbereich 81, an dem die Aufnahme 2 der Portioniervorrichtung 1 befestigt werden kann. Zum Beispiel ist der Befestigungsbereich 81 zur klemmenden Halterung der Aufnahme 2 ausgebildet. Denkbar ist allerdings auch, dass der Befestigungsbereich 81 Strukturen zur kraft- oder formschlüssigen Befestigung der Aufnahme 2 an der Bodenplatte 8 ausbildet. So kann der Befestigungsbereich 81 Gewindebohrungen 800 (vgl. 6) aufweisen, über die die Aufnahme 2 an der Bodenplatte 8 befestigbar ist. Darüber hinaus kann die Bodenplatte 8 Befestigungselemente 820 zum Verbinden der Bodenplatte 8 mit weiteren Elementen (z.B. einer unteren Platte) des Sockels 110 (vgl. 21) aufweisen.
Der Befestigungsbereich 81 umfasst insbesondere eine Aussparung 811, wie in 6 dargestellt, die ein Detail der Bodenplatte 8 im Bereich des Befestigungsbereiches 81 zeigt. Die Aussparung 811 weist einen oberen Abschnitt 812 und einen unteren Abschnitt 813 auf, wobei der obere Abschnitt 812 eine größere Ausdehnung als der untere Abschnitt 813 besitzt, so dass sich die in 6 dargestellte stufenförmige Gestalt der Aussparung 811 ergibt. Insbesondere bildet der obere Abschnitt 812 einen Flansch 8121 aus, in dem sich die bereits angesprochenen Gewindebohrungen 800 zur Befestigung der Aufnahme 2 befinden.
Denkbar ist auch, dass anstelle der Aufnahme 2 ein Stutzen über den Befestigungsbereich 81 an der oberen Bodenplatte 8 befestigt ist; vgl. 7 bis 9. Der Stutzen ist so ausgebildet, dass die Aufnahme 2 in den Stutzen lediglich hineingestellt wird und entsprechend (z.B. zur Reinigung) leicht wieder aus dem Stutzen entfernt werden kann.
Alternativ zu den Befestigungselementen 820 kann die Bodenplatte 8 auch mit einstückig an der Bodenplatte 8 ausgebildeten Befestigungsstrukturen 821 ausgestattet sein, wie in 5 in Seitenansicht gezeigt.
Die 7 bis 9 zeigen unterschiedliche Ausgestaltungen eines Stutzens 200 zum Einstellen der Aufnahme 2 (nicht dargestellt), die jeweils insbesondere an einem Befestigungsbereich der Portioniervorrichtung (der zum Beispiel nach Art des Befestigungsbereiches 81 der oberen Bodenplatte 8 der 4 bis 6 ausgestaltet ist) befestigt werden können. Die jeweils linke Darstellung der 7 bis 9 zeigt den Stutzen 200 in Draufsicht, während die rechte Darstellung jeweils eine Seitenansicht des Stutzens 200 zeigt.
Den Stutzen 200 der 7 bis 9 ist gemein, dass sie jeweils ein inneres Volumen zum Anordnen eines unteren Abschnitts der Aufnahme 2 (in der sich wiederum das Materialstück 5 befindet) aufweist. Der Stutzen 200 ist auf einem Halter 22 angeordnet, der mit einem Teil der Portioniervorrichtung verbindbar ist. Hierfür weist der Halter 22 Befestigungsstrukturen, zum Beispiel den 7 bis 9 dargestellten Befestigungsöffnungen 221 auf. Die Stutzen 200 besitzen insbesondere mindestens eine Wandung 2110, die zum Beispiel aus einem Metall (zum Beispiel Edelstahl oder Kupfer) gebildet ist.
Gemäß 7 ist der Stutzen 200 zumindest näherungsweise dreieckig ausgebildet, wobei die Aufnahme 2 so in der Portioniervorrichtung angeordnet wird, dass eine eine Spitze des Dreiecks bildende Kante 210 von dem Messerblock 3 weg weist.
Der Stutzen 200 der in 8 besitzt einen rautenförmigen Querschnitt. Gemäß 9 ist der Querschnitt des Stutzens rechteckig ausgebildet. Die Geometrie der Aufnahmen 2 ist natürlich an die Geometrie der Stutzen 200 angepasst; insbesondere besitzen die Aufnahmen 2 (und damit die Materialstücke 5) jeweils einen ähnlichen (oder identischen) Querschnitt wie die Stutzen mit reduzierten Abmessungen. Es wird allerdings darauf hingewiesen, dass die Erfindung natürlich nicht auf eine bestimmte Geometrie der Aufnahme 2 und der Stutzen 200 festgelegt ist. Vielmehr können Aufnahmen mit im Prinzip beliebiger Geometrie verwendet werden; zum Beispiel könnte auch eine Aufnahme 2 mit einem kreisförmigen Querschnitt verwendet werden. Die Stutzen 200 weisen zudem insbesondere eine Aussparung auf, die nach Einsetzen der Aufnahme 2 in den Stutzen mit einer Aussparung der Aufnahme fluchtet, wobei durch die miteinander fluchtenden Aussparungen die Walzenanordnung 510 (z.B. die Walze 520 der 1C) hindurchragt.
10 zeigt eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung 1, die zum Beispiel analog zu 1A ausgebildet ist und z.B. eine gemäß 7 ausgebildete Aufnahme 2 umfasst, die einen Stutzen 200 mit entsprechender Geometrie eingestellt ist. Denkbar ist natürlich, dass anstelle dieser Aufnahme anders gestaltete Aufnahmen verwendet werden, zum Beispiel gemäß den 8 oder 9. Zu erkennen ist darüber hinaus, dass die Betätigungsvorrichtung 4 zwei Lagerelemente 45, 46 aufweist, über die die Welle 42 gelagert ist.
Des Weiteren umfasst die Portioniervorrichtung 1 der 10 eine Führungseinrichtung zum Führen des Messerblocks 3, insbesondere zum Führen eines Schlittens 34 des Messerblocks 3. Mögliche Ausgestaltungen dieser Führungsvorrichtung sind in den 11 bis 14 in Schnittansicht gezeigt.
Danach kann die Führungsvorrichtung nach Art einer Schwalbenschwanzführung ausgebildet sein (11), wobei in einer Platte 80 der Portioniervorrichtung 1 Aussparungen 801 (Ausfräsungen) ausgebildet sind, in die Fortsätze 341 des Schlittens 34 des Messerblocks 3 eingreifen. Denkbar wäre natürlich auch umgekehrt, dass der Schlitten 34 Aussparungen aufweist, in die Fortsätze der Platte 80 eingreifen. Möglich ist auch, dass der Schlitten 34 und damit der Messerblock 3 oberhalb der Platte 80 angeordnet ist, oder eine seitliche Führung realisiert wird, wie in den 16 bis 18 gezeigt.
Alternative Ausgestaltungen der Führungsvorrichtung zeigen die 12 bis 14, wobei jeweils mindestens eine Aussparung 342 in dem Schlitten 34 ausgebildet ist, in die entsprechende Fortsätze 802 der Platte 80 eingreifen.
15 zeigt u.a. eine mögliche Ausgestaltung des Messerblocks 3 in vergrößerter Darstellung. Hiernach wird der Schlitten 34 des Messerblocks 3 über seitliche Führungsstrukturen 803 geführt. Beispielsweise sind die Führungsstrukturen 803 schienenartig (zum Beispiel rohrförmig, wie in 16 dargestellt) ausgebildet, die in entsprechende Aussparungen oder Einbuchtungen des Schlittens 34 eingreifen.
In 15 ist zudem zu erkennen, dass das Messerelement 33 des Messerblocks 3 mehrere voneinander beabstandete Schneidzähne 311 umfasst, die mehrere Schneidkanten 3111 ausbilden. Die Schneidzähne 311 sind so an dem Schlitten 34 befestigt, dass sie den gekrümmten Abschnitt 32 überragen und somit den vordersten Abschnitt des Messerblocks 3 bilden. Anstelle separater Schneidzähne 311 kann natürlich auch ein einstückiges Messerelement 33 mit voneinander beabstandeten Aussparungen vorgesehen sein, die eine gezahnte Schneidkante des Messerelementes ausformen. An einer Oberseite des Schlittens 34 ist die Zahnstange 512 der Vorschubeinrichtung 500 angebracht.
15 zeigt zudem eine Abwandlung der Betätigungsvorrichtung 4. Danach ist die Welle 42, die über den Handhebel 41 in Rotation versetzbar ist, über ein erstes Gelenk 421 (oder ein Exzenterelement) mit einer Pleuelstange 422 verbunden. Die Pleuelstange 422 wiederum ist über ein zweites Gelenk 423 mit dem Schlitten 34 des Messerblocks 3 gekoppelt. Eine Rotationsbewegung des Handhebels 41 und die damit verbundene Rotation der Welle 42 führt zu einer linearen Hin- und Herbewegung der Pleuelstange 422 und damit des Messerblocks 3. Somit ist es möglich, durch fortwährendes Rotieren des Handhebels 41 mehrere Materialportionen nacheinander zu erzeugen. Denkbar ist natürlich auch, dass anstelle einer manuellen Rotation der Welle 42 ein motorisierter Antrieb der Welle 42 (zum Beispiel über einen Elektromotor) erfolgt.
Die Schneidzähne 311 können zudem leicht nach oben angehoben sein, d.h. unter einem Winkel zur Bewegungsrichtung des Messerblocks 3 orientiert sein.
Die bereits erwähnte seitliche Führung des Messerblocks 3 über längliche (insbesondere rohrförmige) seitliche Führungsstrukturen 803 wurde bereits erläutert. Alternativ zu einer derartigen seitlichen Führung können natürlich anders ausgebildete Führungsstrukturen verwendet werden, wie beispielhaft in den 17 und 18 gezeigt.
Die 19 und 20 betreffen weitere mögliche Ausgestaltungen der Betätigungsvorrichtung 4. 19 entspricht dabei im Wesentlichen der Betätigungsvorrichtung 4 der 2. 20 zeigt die Betätigungsvorrichtung 4 der 19 in einer Ansicht von vorne, wobei jedoch der Messerblock 3 nicht mit dargestellt ist. Darüber hinaus umfasst die Betätigungsvorrichtung 4 der 20 ein elastisches Element in Form einer Spiralfeder 9, die so drehfest an der Portioniervorrichtung 1 festgelegt ist, dass sie bei einer Rotation des Handhebels 41 aus einer Ausgangsstellung, in der sich der Messerblock 3 außerhalb des zur zertrennenden Materialstücks 5 befindet, gespannt wird. Bei einer derartigen Rotation des Handhebels 41 entsteht somit eine Rückstellkraft auf die Welle 42, die nach dem Schneidvorgang den Handhebel 41 zurück in die Ausgangsstellung bringt.
21 bezieht sich auf ein weiteres Beispiel des Sockels 110 der Portioniervorrichtung. Danach ist zusätzlich zu einer oberen Bodenplatte 8 (vgl. 4) eine untere Platte 85 vorgesehen, die über ein Zwischenstück 850 beabstandet zu der oberen Bodenplatte 8 angeordnet ist.
22 zeigt eine Seitenansicht einer Ausgestaltung der Aufnahme 2. Danach weist die Aufnahme 2 eine Wandung 211 auf, die zum Beispiel aus einem Metall gebildet ist und insbesondere mit Aussparungen 2111 zur Klimatisierung des zu portionierenden Materialstücks versehen ist. Insbesondere handelt es sich bei der Wandung 211 um ein gelochtes Edelstahlblech. Die Wandung 211 begrenzt, wie oben bereits erwähnt, ein inneres Volumen der Aufnahme 2, in der das zu portionierende Materialstück angeordnet wird.
Denkbar ist, dass sich die Aussparungen 2111 nur in einem Teilabschnitt der Wandung 211 befinden. Möglich ist natürlich auch, dass zumindest im Wesentlichen die gesamte Fläche der Wandung 211 mit Aussparungen versehen ist.
Um einen oberen Abschnitt der Wandung 211 herum erstreckt sich zudem ein äußerer Mantel 212, der zum Beispiel aus einem Metall (insbesondere aus Kupfer oder einem sonstigen gut wärmeleitenden Material) gebildet ist. Beispielsweise ist der äußere Mantel 212 in Kontakt mit einer sich um die Wandung 212 herum erstreckende Kühlkammer (in 22 nicht dargestellt). In den unteren Abschnitt der Wandung 211 ist eine Aussparung 250 vorgesehen, durch die die Walze 520 der Vorschubeinrichtung 500 hindurchgreifen kann, um in Kontakt mit einem in der Aufnahme 2 befindlichen Materialstück zu treten; vgl. 1A bis 1E. 23 zeigt ein Beispiel der Aufnahme 2 mit einem dreieckigen Querschnitt, deren innerer Mantel 211 ebenfalls aus einem gelochten Blech besteht.
Gemäß der linken Darstellung der 24, ist die Aufnahme 2 mit einer Kühlkammer 213 einer Kühlvorrichtung 2000 umgeben, in der ein Kühlmaterial (zum Beispiel Crushed-Eis) angeordnet ist. Um die Kühlkammer 213 herum erstrecken sich weitere Schichten oder Kammern, die zur thermischen Isolierung der Kühlkammer 213 nach außen dienen. Beispielsweise sind zwei weitere äußere Kammern 214, 215 vorgesehen, die insbesondere durch Wandungen 2141 (zum Beispiel aus Edelstahl) begrenzt sind. Somit wird durch eine gut wärmeleitende Wandung 2310 der Kühlkammer 213 und die Wandung 211 der Aufnahme 2 ein Wärmetransport von dem in die Aufnahme 2 eingesetzten Materialstück ermöglicht und andererseits einer zu starken Aufnahme von Umgebungswärme durch das Kühlmittel entgegengewirkt. Damit kann insbesondere die Temperatur des Materialstücks möglichst konstant gehalten, d.h. eine möglichst gleichmäßige Kühlung realisiert werden. Denkbar ist auch, dass zumindest die Kühlkammer 213 mit einem thermisch isolierenden Deckel verschlossen wird.
Die Geometrie der Aufnahme 2 einschließlich der Kühlkammer 213 muss natürlich nicht zwingend zylindrisch sein, wie in 24 gezeigt. Vielmehr sind im Prinzip beliebige Geometrien denkbar. So kann die Kühlkammer 213 zum Beispiel auch einen rechteckigen Querschnitt besitzen; vgl. 25.
26 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Kühlvorrichtung 2000 zum Kühlen der Aufnahme 2 (des in ihr angeordneten Materialstücks) im Querschnitt. Danach ist die Kühlkammer 213 der Kühlvorrichtung 2000 um den Stutzen 200 herum angeordnet, wobei in den Stutzen 200 die Aufnahme 2 eingestellt ist. Die Kühlvorrichtung 2000 umfasst des Weiteren einen Klimaraum 2311, der sich von einer mittleren Kammer, in der der Stutzen 200 und die Aufnahme 2 angeordnet sind, bis zu der Kühlkammer 213 erstreckt.
Mit der Kühlkammer 213 ist ein Ablaufventil 2131 verbunden, über das flüssige Anteile (zum Beispiel Tauwasser) des in der Kammer 213 vorhandenen Kühlmaterials abgelassen werden können. Um das Ablaufen des Tauwassers zu fördern, kann die Kammer 213 einen nach außen und unten geneigten Boden aufweisen.
Es wird darauf hingewiesen, dass Merkmale der zuvor beschriebenen Figuren natürlich auch in Kombination miteinander verwendet werden können. So kann die Aufnahme 2 der Portioniervorrichtung der 1A natürlich gemäß einer der 7 bis 9 ausgestaltet sein.

Claims

Portioniervorrichtung zum Portionieren eines länglichen Materialstücks, mit – mindestens einer Aufnahme (2) zum Aufnehmen des länglichen Materialstücks (5), – mindestens einem Schneidelement (3) zum Schneiden des Materialstücks (5), wobei – das Schneidelement (3) so angeordnet und ausgebildet ist, dass es eine senkrecht oder schräg zu einem in der Aufnahme (2) angeordneten Materialstück (5) gerichtete lineare Bewegung ausführen kann.
Portioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidelement (3) eine Messerseite (31) umfasst, die durch einen aus der Aufnahme (2) herausragenden Abschnitt des Materialstücks (5) hindurch bewegbar ist.
Portioniervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerseite (31) einen konkav gekrümmten oder schräg zur Bewegungsrichtung des Schneidelementes (3) verlaufenden Abschnitt (32) umfasst.
Portioniervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidelement (3) ein Messerelement (33) aufweist, das zumindest teilweise den konkav gekrümmten oder schräg verlaufenden Abschnitt (32) überragt.
Portioniervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Messerelement (33) eine Schneidkante (331, 3111) aufweist.
Portioniervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Messerelement (33) voneinander beabstandete Schneidkanten (3111) umfasst.
Portioniervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidelement (3) in einer Führungsvorrichtung linear bewegbar geführt ist.
Portioniervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Betätigungsmechanismus (4), über den das Schneidelement (3) manuell oder motorisch auf einen aus der Aufnahme (2) herausragenden Abschnitt des Materialstücks (5) hin bewegbar ist.
Portioniervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsmechanismus (4) ein mit dem Schneidelement (3) gekoppeltes erstes Zahnelement umfasst, das mit einem mit einem Betätigungselement (41) gekoppelten zweiten Zahnelement in Eingriff steht.
Portioniervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten Zahnelement und eine Zahnstange (44) und bei dem zweiten Zahnelement um ein Zahnrad (43) oder eine Zahnwalze handelt.
Portioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch einen Pleuelmechanismus, über den eine Welle (42) des Betätigungsmechanismus (4) mit dem Schneidelement (3) gekoppelt ist.
Portioniervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Anschlag, der eine Bewegung des Schneidelementes (3) begrenzt.
Portioniervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Rückstellkrafterzeugungsmechanismus, der das Schneidelement (3) aus einer Schneidposition zurück in eine Ausgangsposition bringt.
Portioniervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstellkrafterzeugungsmechanismus mindestens ein elastisches Element (9) umfasst, das bei einer Bewegung des Schneidelementes (3) auf die Aufnahme zu eine Rückstellkraft auf das Schneidelement (3) ausübt.
Portioniervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (2) zur Aufnahme eines länglichen Materialstücks (5) mit mindestens einer in Längsrichtung des Materialstücks (5) verlaufenden Kante ausgebildet ist.
Portioniervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (2) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass die Kante eines in der Aufnahme angeordneten Materialstücks (5) von dem Schneidelement (3) weg weist.
Portioniervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kühlvorrichtung (2000) zum Kühlen des in der Aufnahme (2) befindlichen Materialstücks (5).
Portioniervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (2000) eine Kühlkammer (213) der Aufnahme (2) umfasst.
Materialstück zur Verwendung mit einer Portioniervorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Materialstück (5) eine essbare und zumindest bei Raumtemperatur streichbare Substanz aufweist und so geformt ist, dass es eine längliche Form mit mindestens einer entlang seiner Längsrichtung verlaufenden Kante aufweist.
Materialstück nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der streichbaren Substanz um ein Streichfett handelt.