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I. Anwendungsgebiet
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Die Erfindung betrifft Aufschneide-Maschinen, insbesondere sogenannte Slicer, mit denen in der Lebensmittelindustrie Stränge eines nur geringfügig kompressiblen Produktes wie Wurst oder Käse in Scheiben aufgeschnitten werden.
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II. Technischer Hintergrund
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Da diese Stränge mit einem über ihre Länge gut formhaltigen und maßhaltigen, also im Wesentlichen konstanten, Querschnitt hergestellt werden können, werden sie häufig Produkt-Kaliber genannt.
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Dabei werden meist mehrere parallel nebeneinander angeordnete Produkt-Kaliber gleichzeitig aufgeschnitten, indem vom gleichen Messer, welches sich in Querrichtung zur Längsrichtung der Produkt-Kaliber bewegt, in einem Durchgang jeweils eine Scheibe abgeschnitten wird.
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Die Produkt-Kaliber werden von einem Zuförderer einer Zufuhreinheit vorwärts geschoben in Richtung des rotierenden Messers der Schneideinheit, meist auf einem schräg nach unten gerichteten Zuförderer, und jeweils durch die Produkt-Öffnungen einer plattenförmigen, sogenannten Schneidbrille geführt, an deren vorderen Ende das darüber hinaus vorstehende Teil des Produkt-Kalibers von dem Messer unmittelbar vor der Schneidbrille als Scheibe abgetrennt wird.
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Die Scheiben fallen in aller Regel auf einen, oft in Förder-Richtung mehrteiligen, Abförderer einer Abfördereinheit, mittels dessen sie zur Weiterverarbeitung abtransportiert werden.
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Da die abgetrennten Scheiben häufig nicht einzeln, sondern zusammengestellt, meist überlappend, als Portionen weiterverarbeitet, z.B. verpackt, werden sollen, ist der in Abförder-Richtung erste Förderer der Abfördereinheit meist als sogenanntes Portionier-Band ausgebildet. Dies bedeutet, dass es schnell und definiert schrittweise um den gewünschten Abstand der Scheiben innerhalb der Portion vorwärts und meist auch rückwärts bewegt werden kann.
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Zusätzlich ist dieser erste Abförderer, in aller Regel ein Förderband, sowohl in seiner Höhenlage einstellbar, meist auch in seiner Position in Abförder-Richtung einstellbar, und in seiner Neigung verschwenkbar, gegebenenfalls auch in seiner Querrichtung verstellbar.
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Auch das rotierend antreibbare Messer ist vielfältig verstellbar:
- Zum einen ist die Messerachse in mindestens einer ihrer Querrichtungen verstellbar, zum anderen ist in aller Regel das Messer entlang der Messerachse verstellbar, einerseits um im Aufschneide-Betrieb den Abstand zur Frontfläche der Schneidbrille einstellen zu können, andererseits um für einen Leerschnitt das Messer mit seiner Messer-Achse von dieser Frontfläche abheben zu können.
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Während ein Kreissegment-förmiges Messer oder ein Sichelmesser im Aufschneide-Betrieb um eine stillstehende Messerachse rotiert, muss bei einem Kreisscheiben-förmigen Messer die Messerachse für jeden Schnitt in Richtung Schneidbrille, also Produkt-Kaliber, und wieder zurück bewegt werden, wobei dabei meist auch die beiden Extrem-Positionen dieser Bewegung der Messer-Achse einstellbar sind.
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Wegen der vielfältigen Verstellmöglichkeiten des Messers einerseits und der nahe zum Messer liegenden, einstellbaren und/oder anderweitig beweglichen Komponenten der Aufschneide-Maschine andererseits kann es im Aufschneide-Betrieb zu Kollisionen zwischen dem Messer und einer dieser anderen Komponenten kommen, da die Einstellungen des Messers einerseits und der weiteren verstellbaren Komponenten andererseits meist unabhängig voneinander durchgeführt werden.
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Vor allem erfolgt während des Aufschneide-Betriebes häufig eine vom Fortschritt des Aufschneide-Vorganges abhängige, automatische Verstellung sowohl des Messers als auch der anderen einstellbaren Komponenten, bewirkt durch die Steuerung auf Basis des für diese Charge von Produkt-Kaliber in der Steuerung hinterlegten Aufschneiden-Programmes.
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III. Darstellung der Erfindung
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a) Technische Aufgabe
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Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Aufschneide-Maschine, insbesondere eines Slicers, bereitzustellen, welches solche Kollisionen im Aufschneiden Betrieb verhindert, sowie eine hierfür geeignete Aufschneide-Maschine, insbesondere einen Slicer.
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b) Lösung der Aufgabe
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 12 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Hinsichtlich des Verfahrens zum Betreiben einer Aufschneide-Maschine, insbesondere eines Slicers, ohne Kollision der Schneideinheit, insbesondere des Messers, während des Aufschneide-Betriebes mit einer anderen Komponente der Maschine wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass vor Beginn des Aufschneide-Betriebes eine Kontrollfahrt hinsichtlich Auftreten einer Kollision durchgeführt wird:
- Dabei werden die Schneideinheit, insbesondere das Messer, und/oder die im Aufschneide-Betrieb sich in der Nähe des Messers befindliche eine oder mehreren Komponenten, insbesondere sofern sie während des Aufschneide-Betriebes verstellbar sind, vor allem das Portionier-Band, relativ zueinander in Richtung maximale gegenseitige Annäherung bewegt und überprüft, ob dann eine Kollision des Messers oder eines anderen Teils der Schneideinheit mit einer der anderen Komponenten stattfindet.
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Um auch bei der Kontrollfahrt Beschädigungen zu vermeiden und eine auftretende Kollision leicht detektieren zu können, kann anstelle einer der potentiellen kollidierenden Komponenten und/oder der Schneideinheit, insbesondere des Messers, zusätzlich diesem für den Aufschneide-Betrieb funktionalen Bauteil der Aufschneide-Maschine an dessen potentiell kollidierenden der Stelle ein Kontrollelement eingesetzt werden, insbesondere ein körperloses Kontrolle Element wie ein Lichtstrahl, der bei Berührung mit dem anderen potentiell kollidierenden Element keine Beschädigungen verursacht.
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So kann beispielsweise der Lichtstrahl als vorzugsweise in der Breiten Richtung der Aufschneide-Maschine und damit horizontal verlaufender Lichtstrahl als Tangente an den Flugkreis des Messers an dessen tiefstem, der Abförder Einheit nächstliegenden Punkt des Flugkreises angeordnet werden, während die Schneidkante aufgrund entsprechender Drehlage des Messers sich gerade nicht an diesem tiefsten Punkt oder insgesamt im untersten Bereich des Flugkreises befindet.
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Dann wird auf Kollision nicht des Messers selbst, sondern dieses Kontrollelementes mit einer der anderen potentiell kollidierenden Komponenten der Aufschneide-Maschine während der Kontrollfahrt geprüft.
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Das Kontrollelement kann ortsfest angeordnet werden, etwa an der maximal tief liegenden Position des untersten Punktes des Flugkreises des Messers oder an der Schneideinheit und zusammen mit dieser beweglich angeordnet sein an dem tiefsten Punkt des Flugkreises.
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Wenn das Kontrollelement der Lichtstrahl einer Lichtschranke ist, kann die Lichtschranke gleichzeitig als Kollision-Sensor dienen und die Unterbrechung des Lichtstrahles an die Steuerung melden.
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In der nachfolgenden Beschreibung wird das Durchführen der Kontrollfahrt mit dem Kontrollelement anstelle des für den Aufschneide-Betrieb funktionalen Bauteil der Aufschneide-Maschine nicht jedes Mal separat erwähnt, soll aber als Alternative jeweils mit umfasst sein.
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Wenn eine Kollision während der Kontrollfahrt festgestellt wird, kann durch die Steuerung unterschiedlich reagiert werden:
- Es kann nur ein Warnsignal von der Steuerung für den Bediener abgegeben werden, oder stattdessen oder zusätzlich kann
- - entweder der Start des Aufschneide-Betriebes durch die Steuerung komplett verweigert werden
- - oder diejenigen absoluten Positionen der Schneideinheit, insbesondere des Messers einerseits und/oder der übrigen potentiell kollidierenden Komponenten andererseits, bei denen während der Kontrollfahrt eine Kollision festgestellt wurde, oder die entsprechenden relativen Positionen zueinander wurden von der Steuerung gespeichert und die Steuerung lässt das Anfahren dieser Positionen während des Aufschneide-Betriebes nicht zu, insbesondere selbst wenn sie im entsprechenden Aufschneide-Programm vorgesehen sind.
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Auf diese Art und Weise können im Aufschneide-Betrieb auftretende Kollisionen zuverlässig vermieden werden und damit der hierbei anfallende Aufwand in Form von Beschädigungen, Teile-Austausch und somit Ausfallzeit der Aufschneide-Maschine.
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Wie weit die potentiell kollidierenden Komponenten gegeneinander bewegt werden, kann unterschiedlich gehandhabt werden:
- - entweder so weit, wie es von der Konstruktion der Maschine her möglich ist
- - oder so weit, wie die maximal erfolgende Annäherung im Rahmen des Aufschneide-Programms der Steuerung der Aufschneide-Maschine für die anstehende aufzuschneiden Charge von Produktkalibern es vorsieht, wobei in diesem Fall die vorgesehene maximale Annäherung jeder der Komponenten gegen jede der potentiellen Kollision gefährdeten anderen Komponenten einzelne überprüft werden sollte.
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Ob eine Kollision eintritt, kann natürlich optisch ohne technische Hilfsmittel durch den Bediener erfolgen, wird jedoch vorzugsweise automatisch durchgeführt:
- Zu diesem Zweck ist wenigstens ein entsprechender Sensor vorhanden, beispielsweise eine Kamera, die den möglichen Kollisionsbereich abtastet, vorzugsweise jedoch eher ein Sensor für einen Parameter, der eine Kollision erkennen lässt, beispielsweise ein Strom-Sensor, der die Stromaufnahme des jeweiligen elektrischen Verstell-Antriebes oder Rotations-Antriebes für das Messer oder die anderen potentiell kollidierenden Komponenten prüft oder ein Sensor, der direkt oder indirekt das Drehmoment und/oder den Schleppfehler des verstellt-Antriebes oder des Rotation-Antriebes für das Messer detektiert.
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Falls bei Bewegung des Messers oder der Komponente ein Widerstand auftritt, äußert sich dies in einer gegenüber dem Normalbetrieb erhöhten, über einem vorgegebenen Schwellwert liegenden, solchen Parameters, insbesondere der Stromaufnahme, was als Vorliegen einer Kollision von der Steuerung gewertet wird.
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Vorzugsweise wird eine solche automatische Kollisions-Überprüfung in Form einer Kontrollfahrt standardmäßig in der Steuerung hinterlegt als Bedingung für das Aufnehmen des Aufschneide-Betriebes, sodass die Kontrollfahrt auch nicht vergessen werden kann.
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Vorzugsweise werden während der Kontrollfahrt die Schneideinheit, insbesondere das Messer, und die potentiell damit kollidierende Komponente - wobei die Kontrollfahrt vorzugsweise für jede einzelne einer solchen potentiell kollidierenden Komponente separat durchgeführt wird - nicht beide gleichzeitig in Richtung Annäherung bewegt, sondern meist nur immer eine von beiden.
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Die erste Möglichkeit besteht darin, die in der Nähe des Messers befindlichen, verstellbaren, insbesondere auch während des Aufschneide-Betriebes verstellbaren, und damit potentiell kollidierenden, Komponenten der Aufschneide-Maschine, beispielsweise das Portionier-Band und/oder die gesamte Abförder-Einheit, in eine der Schneideinheit, insbesondere dem Messer, nächstliegende Position zu bringen und anschließend das Messer zu bewegen bis in die maximal an diese zu prüfende Komponente angenäherte Position.
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Dabei wird das Messer - zumindest bei einem Kreisscheiben-förmigen Messer auch entlang der Messerachse, um die es normalerweise rotiert - soweit als möglich in Richtung dieser Komponente bewegt, sei es in Richtung der Messerachse oder quer hierzu.
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Bei einem nicht kreisscheiben-förmigen Messer, wie einem Kreissegment-förmigen Messer oder einem Sichelmesser, wird das Messer zusätzlich in dieser angenäherten Position gedreht, vorzugsweise um eine ganze Umdrehung, vorzugsweise entgegen der Drehrichtung beim Aufschneide-Betrieb, um zu überprüfen, ob dann der am weitesten radial über die Messerachse vorstehende Schneiden-Bereich die potentiell kollidierende Komponente erreicht oder nicht.
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Dabei wird das Messer selbstverständlich sehr viel langsamer gedreht als im Aufschneide-Betrieb, vorzugsweise um höchstens 10 U/min, besser höchstens 5 U/min, um für den Fall eines während der Kontrollfahrt auftretender Kollision die Folgen der Kollision so gering wie möglich zu halten.
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Vorzugsweise wird also beim gegenseitigen Annähern von Messerachse und potentiell kollidierender Komponente zunächst das nicht kreisscheiben-förmige Messer vorzugsweise in einer solchen Drehlage gehalten, dass die in Umfangsrichtung abseits der Schneidkante vorhandene Aussparung gegen die zu prüfende Komponente weist, und dann das Messer gedreht, bei einem Sichelmesser entgegen der üblichen Drehrichtung, bei einem kreissegment-förmigen Messer ist dagegen die Drehrichtung egal.
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Dabei kann das Messer so weit als möglich in Richtung dieser Komponente bewegt wird durch
- • Bewegen entlang seiner Messerachse, also in Richtung Z3 auf diese Komponente zu
und/oder - • Bewegen quer zu seiner Messerachse, nach unten, insbesondere lotrecht zur Richtung Z3 in Richtung X3 nach unten
und/oder - • Bewegen quer zu seiner Messerachse zur Seite, insbesondere in Breiten-Richtung der Abförder-Einheit, insbesondere lotrecht zur Richtung Z3 in horizontaler Richtung Y3.
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Eine zweite Möglichkeit besteht darin, zunächst das Messer, insbesondere auch entlang der Messerachse, soweit als möglich in Richtung der auf Kollision zu prüfenden Komponente einzustellen und - bei nicht kreisscheiben-förmigem Messer - mit dem am weitesten radial von der Messerachse vorstehenden Schneiden-Bereich gegen diese Komponente zu richten durch eine entsprechende Drehlage des Messers.
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Danach wird die potentiell mit dem Messer kollidierende Komponente wie etwa das Portionier-Band von einer Messer-fernen und insbesondere ihrer Messer-fernsten Position in Richtung ihrer zum Messer nächstliegenden Position bewegt, wobei alle Bewegungs- und Verstell-Möglichkeiten dieser Komponente benutzt werden, also auch möglicherweise mehrere Messer-nächstliegende Positionen geprüft werden müssen, sofern nicht klar ist, welche davon die absolut nächstliegende Position ist.
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Das Bewegen in die zum Messer nächstliegende Position kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen:
- Zum einen durch Verschwenken:
- Im Fall des hintersten, Messer-nächsten, Strom-aufwärtigsten Förderers, des Portionier-Bandes, einer Abförder Einheit als auf Kollision zu prüfende Komponente kann
- • das Portionier-Band durch Verschwenken um seine, insbesondere in der stromabwärtigen Hälfte liegenden, erste Schwenkachse seiner Schwinge (in Richtung seiner Messer-nächstliegenden Position bewegt werden
und/oder
- • das Portionier-Band durch Verschwenken um eine, insbesondere stromabwärts des Portionier-Bandes liegende, zweite Schwenkachse einer das Portionier-Band aufnehmenden Teil-Schwinge in Richtung seiner Messer-nächstliegenden Position bewegt werden
und/oder
- • das Portionier-Band durch Verschwenken um eine, insbesondere stromabwärts des Portionier-Bandes liegende, dritte Schwenkachse einer das Portionier-Band aufnehmenden Abförder-Schwinge in Richtung seiner Messer-nächstliegenden Position bewegt werden.
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Zum anderen durch Verfahren, insbesondere lineares Verfahren:
- Im Fall des hintersten, Messer-nächsten, Strom-aufwärtigsten Förderers, des Portionier-Bandes einer Abförder-Einheit als auf Kollision zu prüfende Komponente kann
- - das Portionier-Band durch, insbesondere lineares, Verfahren seiner Schwinge und/oder der es aufnehmenden Schwinge und/oder der Gesamt-Schwinge, in der alle Förderer der Abförder-Einheit aufgenommen sind, nach oben, insbesondere in Richtung X17, in Richtung seiner Messer-nächstliegenden Position bewegt werden,
- - nach oben in vertikaler Richtung X17 bewegt werden, insbesondere und/oder
- - zur Seite, insbesondere in horizontaler Richtung Y17 bewegt werden.
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Die bisher primär für das Portionier-Band beschriebene Prüfung sollte für weitere im Aufschneide-Betrieb nahe des Messers angeordnete Komponenten ebenfalls durchgeführt werden, insbesondere die Schneidbrille, oder bei einem Slicer mit automatischer Interleaver-Zufuhr für die dann meist vorhandene Luft-Düse zum Anlegen des Interleavers an die Unterseite der abgetrennten Scheibe, oder für eine Cardboard-Zufuhreinheit, die ein Verpackungselement wie ein Cardboard oder auch eine Tray-Mulde auf das Portionier-Band auflegen, die entsprechende Zufuhreinheit.
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Weiterhin kann eine solche Kollisions-Überprüfung nicht nur zwischen dem Messer und einer weiteren Komponente der Aufschneide-Maschine, sondern auch zwischen dem Messer und Verbrauchsmaterialien, wie etwa einer im Betrieb zuzuführenden Tray-Mulde und / oder einen Cardboard vorgenommen werden, die im Aufschneide-Betrieb in der Regel nicht mit dem Messer in Kontakt kommen sollen.
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Wenn eine auf Kollision zu prüfende Komponente ein, insbesondere endloses, im Betrieb umlaufendes, Förderband ist, wird dieses während der Kollisionsprüfung vorzugsweise auch umlaufend angetrieben, vor allem wenn es sich nicht um ein Förderband mit glatter Auflagefläche handelt, um zu sehen, ob während des Umlauf des vorstehenden Narben des Förderbandes, Anfänge und Enden von Gliederketten oder auch nur die geringfügige Verlagerung des Förderbandes während des Umlaufs nicht ebenfalls eine Kollision bewirken.
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Vorzugsweise wird das Förderband dann jedoch entgegen seiner normalen Förderrichtung angetrieben, damit bei Kollision mit dem Messer das Messer während der Kollisionsprüfung nicht mit in seiner Schneidkante in das Förderband eindringt.
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Unabhängig davon, welches bei einer Kontrollfahrt die bewegte Komponente ist, sollte die Kollisionsüberprüfung hinsichtlich des Messers sowohl in dessen Leerschnitt-Stellung als auch in dessen Schnitt-Stellung durchgeführt werden.
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Hinsichtlich einer Aufschneide-Maschine, wie etwa eines Slicers, die außer einer Schneid-Einheit mit einem um eine Messerachse rotierend antreibbaren Messer eine Vielzahl von in ihrer Position verstellbaren, insbesondere auch während des Aufschneide-Betriebes automatisch verstellbaren, Komponenten umfasst, mit denen einige mit dem Messer im Aufschneide-Betrieb kollidieren könnten, soll die die Aufschneide-Maschine steuernde Steuerung so ausgebildet sein, dass sie in der Lage ist, das Verfahren wie zuvor beschrieben durchzuführen und damit insbesondere eine automatische oder zumindest Teil-automatische Kollisions-Überprüfung im Rahmen einer Kontroll-Fahrt durchzuführen.
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Vorzugsweise sind hierfür ein oder mehrere Kollisions-Sensoren vorhanden, die natürlich datentechnisch mit der Steuerung der Aufschneide-Maschine verbunden sind und der Steuerung eine eintretende Kollision während der Kontrollfahrt melden können.
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Dies kann eine auf den möglichen Kollisionsbereich gerichtete Kamera sein oder ein Stromfluss-Sensor an dem Verstell-Antrieb der verstellbaren Komponente und/oder dem Verstell-Antrieb des Messers, aber auch an dem Rotations-Antrieb des Messers während dessen langsamen Antriebes im Rahmen der Kontrollfahrt.
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Figurenliste
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Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
- 1a, b: eine Aufschneide-Maschine in Form eines Slicers gemäß dem Stand der Technik in unterschiedlichen perspektivischen Ansichten, mit in die Aufschneidestellung hochgeklapptem Zufuhrband,
- 1c: die Aufschneide-Maschine der 1a, b in der Seitenansicht mit entfernten Verkleidungsteilen, sodass die verschiedenen Förderbänder besser zu erkennen sind
- 2a: einen gegenüber 1c vergrößerte und vereinfachte Seitenansicht der Aufschneide-Maschine, beladen mit einem Produkt-Kaliber,
- 2b: eine Seitenansicht gemäß 2a, aber mit in die Beladestellung herabgeklapptem Zufuhrband und bis auf einen Kaliber-Rest aufgeschnittenem Produkt-Kaliber,
- 3: eine gegenüber den 2a, 2b nochmals vergrößerte Seitenansicht des Aufschneide- und Abförder-Bereiches mit den konkreten Verstellmöglichkeiten sowohl des Messers als auch der Abförder-Einheit.
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Die 1a, 1b zeigen unterschiedliche perspektivische Ansichten eines mehrspurigen Slicers 1 zum gleichzeitigen Aufschneiden von mehreren Produkt-Kalibern K auf jeweils einer Spur SP1 bis SP4 nebeneinander und Ablegen in geschindelten Portionen P aus je mehreren Scheiben S mit einer generellen Durchlaufrichtung 10* durch den Slicer 1 von rechts nach links.
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1c und 2a zeigen - ohne und mit eingelegtem Kaliber K - eine Seitenansicht dieses Slicers 1 unter Weglassen für die Erfindung nicht relevanter Abdeckungen und anderer Teile, die ebenso wie alle anderen Einheiten am Grundgestell 2 befestigt sind, sodass die funktionalen Teile, vor allem die Förderbänder, besser zu erkennen sind. Die Längsrichtung 10 ist die Zufuhrrichtung der Kaliber K zur Schneideinheit 7 und damit auch die Längsrichtung der im Slicer 1 liegenden Kaliber K.
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Dabei ist zu erkennen, dass der Grundaufbau eines Slicers 1 nach dem Stand der Technik darin besteht, dass einer Schneideinheit 7 mit um eine Messerachse 3' rotierenden Messer 3, etwa einem Sichelmesser 3, mehrere, in diesem Fall vier, quer zur Zufuhrrichtung 10 nebeneinander auf einem Zuförderer 4 liegende Produkt-Kaliber K mit Abstandshaltern 15 des Zuförderers 4 dazwischen von dieser Zufuhreinheit 20 zugeführt werden, von deren vorderen Enden das rotierende Messer 3 mit seiner Schneidkante 3a jeweils in einem Arbeitsgang, also fast gleichzeitig, eine Scheibe S abtrennt.
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Für das Aufschneiden der Produkt-Kaliber K befindet sich der Zuförderer 4 in der in den 1 a-2a dargestellten, in der Seitenansicht schrägen AufschneideStellung mit tiefliegendem schneidseitigem, vorderen Ende und hochliegendem, hinteren Ende, aus der er um eine in seiner Breitenrichtung, der ersten Querrichtung 11, verlaufende Schwenkachse 4', die sich in der Nähe der Schneideinheit 7 befindet, herabgeklappt werden kann in eine etwa horizontale Belade-Stellung, wie sie in 2b dargestellt ist.
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Das hintere Ende jedes in der Zufuhreinheit 20 liegenden Kalibers K ist gemäß 2a jeweils von einem Greifer 14a - d formschlüssig mit Hilfe von Greiferklauen 16 gehalten. Diese hinsichtlich der Stellung der Greiferklauen 16 aktivierbaren und deaktivierbaren Greifer 14a - 14d sind an einem gemeinsamen Greifer-Schlitten 13 befestigt, welche entlang einer Greifer-Führung 18 in Zufuhrrichtung 10 nachgeführt werden kann.
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Dabei ist sowohl der Vorschub des Greifer-Schlitten 13 als auch des Zuförderers 4 gesteuert antreibbar, wobei jedoch die konkrete Zufuhrgeschwindigkeit der Kaliber K durch eine ebenfalls gesteuert angetriebene, sogenannte obere und untere Produkt-Führung 8, 9 bewirkt wird, die an der Oberseite und Unterseite der aufzuschneidenden Kaliber K in deren vorderen Endbereichen nahe der Schneideinheit 7 angreifen:
- Die vorderen Enden der Kaliber K werden jeweils durch eine sogenannte Brillenöffnung 6a - d einer plattenförmigen Schneidbrille 5 geführt, wobei unmittelbar vor der vorderen, schräg nach unten weisenden Stirnfläche der Schneidbrille 5 die Schneidebene 3" verläuft, in der das Messer 3 mit seiner Schneidkante 3a rotiert und damit den Überstand der Kaliber K aus der Schneidbrille 5 als Scheibe S abtrennt. Die Schneidebene 3" verläuft lotrecht zum Obertrum des Zuförderers 4 und/oder wird von den beiden Querrichtungen 11, 12 zur Zufuhrrichtung 10 aufgespannt.
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Dabei dient der Innenumfang der Brillenöffnungen 6a - d der Schneidkante 3a des Messers 3 als Gegenschneide.
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Da beide Produktführungen 8, 9 gesteuert antreibbar sind, insbesondere unabhängig voneinander und/oder eventuell für jede Spur SP1 bis SP4 separat, bestimmen diese die - kontinuierliche oder getaktete - Vorschubgeschwindigkeit der Kaliber K durch die Schneidbrille 5.
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Die obere Produktführung 8 ist in der zweiten Querrichtung 12 - die lotrecht zur Fläche des Obertrums des Zuförderers 4 verläuft - verlagerbar zur Anpassung an die - meist mittels eines Höhensensors 19 ermittelte - Höhe H des Kalibers K in dieser Richtung. Ferner kann mindestens eine der Produktführungen 8, 9 um eine ihrer Umlenkrollen verschwenkbar ausgebildet sein, um die Richtung des am Kaliber K anliegenden Trumes ihres Führungsbandes begrenzt verändern zu können.
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Die bei Abtrennung schräg im Raum stehenden Scheiben S fallen auf eine unterhalb der Schneidbrille 5 beginnende und in Durchlaufrichtung 10* verlaufende Abförder-Einheit 17, die in diesem Fall aus in Durchlaufrichtung 10* mehreren mit ihren Obertrumen etwa fluchtend hintereinander angeordneten Abförderern 17a, b, c besteht, von denen der in Durchlaufrichtung 10 erste Abförderer 17a als Portionierband 17a ausgebildet sein kann, indem er insbesondere in mindestens einer, vorzugsweise in beiden Umlaufrichtungen getaktet antreibbar ist und/oder einer auch als Wiegeeinheit ausgebildet sein kann.
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Die Scheiben S können einzeln und in Durchlaufrichtung 10* beabstandet zueinander auf der Abförder-Einheit 17 auftreffen oder durch entsprechende Steuerung des Portionierbandes 17a der Abförder-Einheit 17 - dessen Bewegung wie fast alle beweglichen Teile von der Steuerung 1 * gesteuert wird - geschindelte oder gestapelte Portionen P bilden, durch schrittweise Vorwärtsbewegung des Portionierbandes 17a zwischen den Auftreff-Vorgängen.
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Unterhalb der Zuförder-Einheit 20 befindet sich meist ein etwa horizontal verlaufender Resteförderer 21, welcher mit seinem vorderen Ende unterhalb der Schneidbrille 5 und unmittelbar unter oder hinter der Abförder-Einheit 17 beginnt und mit seinem Obertrum dort darauf - mittels des Antriebes eines der Abförderer 17 entgegen der Durchlaufrichtung 10 - fallende Reste nach hinten abtransportiert.
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3 zeigt einerseits die Bewegungsmöglichkeiten des Messers 3 der Schneideinheit 7 und andererseits die Bewegungsmöglichkeiten, insbesondere Verstell-Möglichkeiten, der in diesem Fall aus drei Abförderern 17a - dem Portionier-Band - 17 b und 17c bestehenden Abförder-Einheit 17, die jedoch an einer konkreten Maschine nicht zwingend alle in Summe realisiert sein müssen:
- Die verschiedenen Verfahr-Achsen und Schwenk-Achsen sind auf die jeweilige Komponente hin konkretisiert.
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Das Messer 3 ist entlang seiner Rotationsachse 3', der Verfahr-Richtung Z3, verlagerbar zwischen einer Schneidstellung SS - in der sie sehr eng zur Frontfläche der Schneidbrille 5 benachbart ist- während sie im Leerschnitt LS von diesem weiter beabstandet ist, und einer Leerschnitt-Stellung LS, wobei beide Stellungen natürlich ebenfalls in dieser Richtung - die geleichzeitig die Zufuhrrichtung 10 für die zugeführten Kaliber K ist, feinjustiert werden kann.
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Bei den meisten Maschinen kann das Messer 3 zusätzlich in den beiden Querrichtungen hierzu verstellt werden, die die Schneidebene 3" aufspannen, nämlich in Richtung Y3, der ersten Querrichtung 11 oder auch = Breitenrichtung 11 der gesamten Maschine als auch in Richtung X3, der zweiten Querrichtung 12 der Zufuhreinheit der Maschine.
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Um die Messer-Achse 3' kann das Messer rotierend angetrieben werden, die somit die Schwenk-Achse oder Rotations-Achse C3 darstellt. Häufig können die Messer jedoch auch um die beiden anderen Querrichtungen, als Schwenk-Achse bezeichnet als A3 und B3, verschwenkt werden, um die Messerebene 3" exakt parallel zur Frontfläche der Schneidbrille 3 einstellen zu können.
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Da die Rotationsachse 3' und damit die Verfahr-Achse Z3 des Messers 3 im Winkel zur Durchlaufrichtung 10', der Förderrichtung der Abförder-Einheit 17, steht, besitzt diese ein anderes, eigenes Koordinatensystem:
- Die etwa auf gleicher Höhe liegenden Obertrume der Abförderer 17a, b, c -wenn sie in eine zueinander fluchtende Schwenkstellung eingestellt sind - transportieren ein darauf liegendes, nicht dargestellte Scheibe oder Portion in Durchlaufrichtung oder Transportrichtung 10*, der Verfahr-Richtung Z17 der Abförder-Einheit 17.
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Diese oder ihre Komponenten sind ferner lotrecht hierzu, insbesondere in der vertikalen Richtung X17 nach oben und unten verfahrbar und ggfs. auch in der Breitenrichtung 11, der Verfahr-Richtung Y17, verstellbar.
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Vor allem aber sind die einzelnen Förderer und/oder Teile der gesamten Abförder-Einheit 17 um die Schwenk-Achse B17, die der Verfahr-Richtung Y17 entspricht, verschwenkbar und damit in der Seitenansicht betrachtet in ihrer Neigung einstellbar.
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Dies gilt vor allem für das stromaufwärtigste Förderband 17a, das Portionier-Band. Dies ist in der Regel dadurch gelöst, dass die mindestens zwei Umlenkwalzen, hier 17a1, 17a2 des Portionier-Bandes 17a - in einer Schwinge S17a angeordnet sind, die um eine Schwenk-Achse, hier die Rotationsachse der stromabwärtigen Umlenkwalze 17a2 - verschwenkbar ist zwischen einer mit den nachfolgenden Förderern 17b, c fluchtenden, etwa horizontalen Lage oder einer demgegenüber gekippten, vorzugsweise mit dem hinteren Ende nach unten gekippten Lage, in der das Auftreffen einer abgetrennten Scheibe vor allem in Portionen exakter reproduzierbar ist.
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Bei der vorliegenden Bauform ist das Portionier-Band 17a, also auch dessen Schwinge S17a sowie das nachfolgende Förderband 17b, gemeinsam in einer Schwinge S17a+b aufgenommen, welches ebenfalls um eine nahe ihrem stromabwärtigen Ende liegende, in Querrichtung Y17 verlaufende Schwenk-Achse, vorzugsweise um die Rotations-Achse der stromabwärtigen Umlenkwalze liegende Schwenk-Achse, verschwenkbar.
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Zusätzlich hierzu kann wiederum die Schwinge S17a gegenüber der Schwinge S17a+b verschwenkt werden.
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Alle drei Abförderer 17a, b, c sind in einem gemeinsamen Rahmen gelagert und können damit insgesamt in Verfahr-Richtung X17 nach oben und unten verfahren werden, in Anpassung an die vorliegende Aufschneide-Aufgabe.
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Dieser Rahmen kann zusätzlich als Schwinge S17 ausgebildet sein, der um eine in Querrichtung verlaufende, insbesondere nahe seines stromabwärtigen Endes liegende Schwenk-Achse, die in Richtung B17 verläuft, verschwenkt werden kann.
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Zusätzlich gibt es Maschinen-Gestaltungen, bei denen die gesamte Abförder-Einheit 17 - dagegen seltener die einzelnen Förderer 17a, b oder c, eine Schwenk-Achse A17 um die aufrechte Richtung X17 aufweisen und/oder eine Schwenk-Achse C17 um die Förder-Richtung Z17 der Abförder-Einheit.
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Wie das durchgezogen gezeichnete Messer 3 erkennen lässt, handelt es sich bei dem Messer 3 um ein nicht kreisscheibenförmiges Messer, beispielsweise ein Kreissegment-Messer oder vorzugsweise ein Sichelmesser, welches sich in 3 in einer solchen Drehlage um die Messer-Achse 3' befindet, dass ihre Schneidkante 3a von der Rotations-Achse 3' aus momentan nach schräg oben weiter vorsteht als nach schräg unten, wo die Schneidkante 3a im Bereich des oberen Endes der Schneid-Brille 5 liegt, wie dies vor Beginn eines Abtrennvorganges einer neuen Scheibe der Fall ist.
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Für das Abtrennen dreht sich das Messer 3 um maximal eine vollständige Umdrehung, bis sich die Schneidkante 3a - wie zusätzlich bei diesem durchgezogenen Messer 3 dargestellt - in der entlang der Frontfläche der Schneid-Brille 5 untersten durch die Schneidkante 3a erreichbaren Position befindet.
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Zusätzlich lässt 3 das Ausgleichsgewicht 22 erkennen, welches Teil der Messer-Aufnahme 23 ist, an der das Messer 3 verschraubt wird, und über die in Richtung Abförder-Einheit 17 weisende Frontfläche des Messers 3 vorsteht.
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Da beim Verstellen des Messers 3 in Richtung Z3, z.B. zwischen Schneidstellung SS und Leerschnitt-Stellung LS, die gesamte Schneid-Einheit 7 und damit auch das Ausgleichsgewicht 22 mit bewegt wird, kann in Extremfällen auch dieses ein kollisionsgefährdetes Bauteil sein.
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Die Kollisionsprüfung vor Aufnahme des Aufschneide-Betriebes kann in unterschiedlichen Varianten durchgeführt werden, die auch in Kombination miteinander eingesetzt werden können, z.B.:
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Variante A = Messer 3 wird gedreht:
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Das Messer 3 wird in eine solche Drehlage um die Rotations-Achse 3' gebracht, dass ihre Schneidkante 3a unterhalb der Rotations-Achse 3' möglichst wenig weit nach unten vorsteht. Gleichzeitig ist das Messer 3 in Richtung Z3 maximal weit, mindestens bis zur Leerschnitt-Stellung LS, nach schräg unten verfahren.
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Hinsichtlich der Abförder-Einheit 17 befinden sich die einzelnen Schwingen in ihrer mindestens horizontalen Position, vorzugsweise in ihrer maximal nach oben geschwenkten Stellung und der Gesamt-Rahmen R17, in dem alle Abförderer 17a, b, c der Abförder-Einheit 17 aufgenommen sind, befindet sich in der maximal angehobenen Stellung.
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Nun wird das Messer 3 langsam um seine Rotations-Achse 3', also die Schwenk-Achse C3, gedreht, und zwar vorzugsweise entgegen der Drehrichtung beim Aufschneiden, und geprüft, ob die beispielsweise in 1a sichtbare hintere Ende 3a1 der Schneidkante 3a mit einer der übrigen Komponenten, insbesondere der Abförder-Einheit 17, kollidiert.
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Variante B = Gesamt-Rahmen R17 wird nach oben bewegt:
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Das Messer 3 wird in eine Drehlage um die Rotations-Achse 3' gebracht, in der das hintere Ende 3a1 seiner Schneidkante unterhalb, vorzugsweise genau unter, der Schneid-Achse 3' liegt.
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Ansonsten werden Messer als auch die einzelnen Abförderer 17a, b, c als auch deren Schwingen eingestellt, wie bei Variante A beschrieben.
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Nun wird zur Kollisionsüberprüfung der Gesamt-Rahmen R17 in Richtung X17 nach oben gefahren und überprüft, ob eine Kollision mit einem der Teile der Messer-Einheit, insbesondere der Schneidkante des Messers und/oder dem Ausgleichsgewicht 22 und/oder auch der Schneidbrille 5 stattfindet.
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Variante C = Portionier-Einheit 17 oder einer ihrer Abförderer wird nach oben geklappt:
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Das Messer wird eingestellt wie in Variante B beschrieben.
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Die einzelnen Schwingen der Abförder-Einheit, sei es S17a und/oder S17a+b und/oder S17 werden in ihre am weitesten nach unten ragende SchwenkStellung verbracht.
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Zur Kollisionsüberprüfung wird - nacheinander und/oder gleichzeitig alle vorhandenen Schienen nach oben verschwenkt bis in die maximal nach oben ragende Schwenkstellung und überprüft, ob dann eine Kollision mit einer Komponente der Messereinheit stattfindet.
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Variante D = Messer 3 wird in axialer Richtung Z3 verfahren:
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Das Messer wird in axialer Richtung maximal an die Frontfläche der Schneidbrille 5 oder der hierdurch definierten Schneidbrillen-Ebene angenähert.
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Ansonsten wird das Messer eingestellt wie in Variante B beschrieben.
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Die Portionier-Einheit 17 befindet sich mit dem Gesamt-Rahmen R17 in Richtung X17 in der obersten Position und alle Schwingen der Abförder-Einheit befinden sich in der maximal nach oben geschwenkten Position.
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Zur Kollisionsüberprüfung wird nun das Messer in seiner axialen Richtung Z3, also entlang seiner Messer-Achse 3', nach schräg unten gegen die Portionier-Einheit 17 bewegt mindestens bis zur Leerschnitt-Stellung LS oder bis zur maximal erreichbaren Stellung des Messers 3 in diese Richtung und überprüft, ob eine Kollision mit Komponenten der Abförder-Einheit 17 eintritt.
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Je nachdem, welche weiteren Verstell-Möglichkeiten, insbesondere Versschwenkbarkeit um die Achsen B17 und A17 oder gar C17 bei der Abförder-Einheit 17 und / oder Verschwenk-Möglichkeiten um die Achsen A3 und B3 beim Messer 3 noch vorhanden sind, können auch unter Variation dieser SchwenkStellungen Kontrollfahrten zur Kollisionsüberprüfung vorgenommen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aufschneide-Maschine, Slicer
- 1*
- Steuerung
- 2
- Grundgestell
- 3
- Messer
- 3
- Rotationsachse
- 3"
- Messerebene, Schneidebene
- 3a
- Schneidkante
- 3a1
- hinteres Ende
- 4
- Zuförderer, Zufuhr-Band
- 4'
- Schwenkachse
- 5
- Schneidbrille
- 6a - d
- Brillen-Öffnung
- 7
- Schneideinheit
- 8
- obere Produktführung, oberes Führungsband
- 9
- untere Produktführung, unteres Führungsband
- 10
- Transportrichtung, Zufuhr-Richtung
- 10*
- Durchlaufrichtung durch Maschine
- 11
- 1. Querrichtung (Breite Slicer)
- 12
- 2. Querrichtung (Höhen-Richtung Kaliber)
- 13
- Greifer-Einheit, Greifer-Schlitten
- 14,14 a - d
- Greifer
- 15
- Abstandshalter
- 16
- Greifer-Klaue
- 17
- Abförder-Einheit
- 17a, b, c
- Portionierband, Abförderer
- 18
- Greifer-Führung
- 19
- Höhen-Sensor
- 20
- Zufuhreinheit
- 21
- Reststück-Förderer
- 22
- Ausgleichsgewicht
- 23
- Messeraufnahme
- 24
- Kontrollelement, Lichtstrahl
- 25
- Lichtschranke
- X3, Y3, Z3
- Verfahr-Richtungen des Messers 3
- A3, B3, C3
- Schwenk-Richtungen des Messers 3
- X17, Y17, Z17
- Verfahr-Richtungen der Abförder-Einheit 17 oder seiner Komponenten
- A17, B17, C17
- Schwenk-Richtungen der Abförder-Einheit 17 oder seiner Komponenten
- K
- Produkt, Produkt-Kaliber
- KR
- Reststück
- LS
- Lehrschnitt-Stellung
- SS
- Schneid-Stellung
- S
- Scheibe
- P
- Portion
- R17
- Gesamt-Rahmen
- 17a
- portioniert-Schwinge
- 17a+b
- Teil-Schwinge
- 17a+b+c = S17
- Gesamt-Schwinge
