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Die Erfindung betrifft allgemein Nahrungsmittelschneidemaschinen, insbesondere Maschinen, die Lebensmittelprodukte schneiden, indem sie die Lebensmittelprodukte durch eine Bahn, die eine Schneide umfasst, hin und her bewegen.
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In herkömmlichen Lebensmittelschneidemaschinen wird ein Werkstück-Halteschlitten zum Zwecke des hin- und her Bewegens eines Lebensmittelproduktwerkstücks, wie beispielsweise eines Käse- oder eines aufbereiteten Fleischstücks, durch einen Zuschneider gefahren. Der Schlitten wird durch eine Bahn hin- und her bewegt, die bewirkt, dass das Ende des Lebensmittelprodukts durch eine Schneideklinge durchlauft. Das Lebensmittelproduktwerkstück, das sich in dem Schlitten befindet, wird hierdurch geschnitten, bildet eine Scheibe und fällt aufgrund der Gravitation nach unten. Die Scheibe kann auf ein Förderband unter der Maschine abgelegt werden oder auf andere Träger, während die Träger unterhalb der Maschine befördert werden. Das
U.S. Patent No. 3,760,715 und das
U.S. Patent No. 4,230,007 offenbaren Lebensmittelschneidemaschinen und werden hier als Reverenz miteinbezogen.
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Der Werkstück-Halteschlitten ist mit einem Antriebsmechanismus verbunden, der drehbare Kurbeln umfassen kann, die an Drehmotoren (hydraulischen, pneumatischen, elektrischen etc.) angeschlossen sind, die einen Riemen oder eine Kette um eine Riemenscheibe oder ein Zahnrad drehen, das mit dem Schlitten verbunden ist. Alternativ können Linearantriebsmaschinen, wie z. B. hydraulische oder pneumatische Stoßheber benutzt werden, um den Schlitten zu verfahren. Antriebsmechanismen werden in dem
U.S. Patent No. 4,436,012 beschrieben, auf welches hier Bezug genommen wird.
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Eine hin und her bewegende Schneidemaschine nach dem Stand der Technik, wie sie im
U.S. Patent No. 6,044,741 beschrieben wird, auf welches hier verwiesen wird, lehrt das Schneiden von Lebensmittelprodukten durch das Verwenden einer durchgehenden Schneide, welche sich um ein Paar von Riemenscheiben erstreckt und nach Art einer Bandsäge angetrieben ist. Ein Motor treibt eine Riemenscheibe an und eine Riemenscheibe dient auf der gegenüberliegenden Seite der Maschine als eine Lehrlaufscheibe. Zwischen den Scheiben erstreckt sich die Schneide durch einen Spalt in einer Schneidenführung, die an den Maschinenrahmen montiert ist. Die Schneiderführung verschafft der Schneide einen vorbestimmten Abstand von einem einstellbaren Dickenbrett und dieser Abstand beeinflusst die Dicke jeder Scheibe, da das untere Ende des Lebensmittelstücks gegen das Dickenbrett gleitet. Nachdem jede Scheibe geformt und die Scheibe abgefallen ist, wird das Lebensmittelproduktwerkstück durch den Schlitten zurück über die Schneide mit dem unterem Ende des Werkstücks, welches durch die Schneide gestützt wird zurückgefahren. Erreicht das Werkstück die scharfe Kante der Schneide fällt es herab auf das Dickenbrett, sodass eine andere Scheibe während des nächsten Hubs durch die Schneide geformt werden kann. Der Betrieb der Schneidemaschine ist demnach zyklisch, mit einem Schneidenhub in der ersten Hälfte des Zyklus und einem Rückhub in der zweiten Hälfte des Zyklus.
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Die Werkstück Halteschlitten herkömmlicher ”Pendel Schneider”, wie die oben genannten hin und her bewegenden Maschinen typischer Weise genannt werden, werden vom oberen des Werkstück Rückhalteschlitten mit Lebensmittelprodukten beladen. Bediener platzieren einfach Lebensmittelstücke in das obere Ende eines jeden im wesentlichen zylindrischen Schlitten während das Lebensmittelprodukt, welches zuvor aufgeladen wurde durch das Schneiden an dem unteren Ende entfernt wird, jedoch noch bevor das vorherig aufgeladene Stück komplett durch das Schneiden entfernt wird. Dadurch zwingt das Gewicht des Lebensmittelprodukts oberhalb des dicken Bretz das untere Ende des Stücks nach unten auf das Dickenbrett, welches von der Schneide beabstandet ist, um die Scheibendicke zu bestimmen. Das Gewicht gewährleistet Gleichmäßigkeit der Scheibendicke.
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Viele Lebensmittelschneideprozesse hinterlassen ein Endstück, welches einen relativ dicken Absatz eines Lebensmittelstücks darstellt, das aus verschiedenen Gründen nicht geschnitten wird. Endstücke sind typischerweise wesentlich dicker als Scheiben desselben Lebensmittelprodukts und können nicht erfolgreich in Pendelschneidern geschnitten werden. Eine Ursache warum Endstücke nicht in Pendelschneidern geschnitten werden liegt darin, dass sie oftmals kuppelförmig sind was dazu führt, dass sie zu kompliziert zum Stapeln sind, um ausreichend Gewicht auf das unterste Endstück zu bringen. Da außerdem Schlitten hoch sind, resultiert das Beladen von mehreren Endstücken von oben oftmals in Ausrichtungen, welche nicht der beabsichtigten Ausrichtung entsprechen, bei denen die kuppelförmige Oberfläche nach oben zeigt. Endstücke werden typischerweise entweder ineffizient mit geringer Sicherheit von Hand geschnitten oder aufgrund von Ineffizienz beim Schneiden von Endstücken in herkömmlichen Maschinen vergeudet.
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Daraus resultiert eine Notwendigkeit für Lebensmittelschneidemaschinen, die Endstücke effizient schneiden können, sodass das Lebensmittelprodukt darin nicht vergeudet wird.
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Kurze Zusammenfassung der Erfindung
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Ein Lebensmittelproduktschneider im Sinne der Erfindung weist einen Produkthalter auf, welcher durch eine im Wesentlichen zylindrische Seitenwand definiert ist mit einem Lauf, welcher durch diese geformt ist. In einer betriebsfähigen Position weist der Lebensmittelproduktschneider ein unteres Ende mit einer nach unten gerichteten Öffnung auf, die über einer Schneide montiert ist, welche zu einem Dickenbrett benachbart ist. Ein Gelenk ist zwischen einem Rahmen und einem oberen Ende der Seitenwand montiert, um den Produkthalter zu ermöglichen sich hin und her zu bewegen. Ein Produkthalterverfahrenssystem ist verfahrbar mit dem Produkthalter zum zyklischen Verfahren des Produkthalters durch eine Bahn, um das Gelenk verbunden. Das untere Ende des Produkthalters überschreitet in einer betriebsfähigen Position die Schneide, während die nach unten zeigende Öffnung zum Dickenbrett zeigt. Ein Durchlass ist in die Seitenwand benachbart zum unteren Ende des Produkthalters geformt und der Durchlass ist von der nach unten zeigenden Öffnungen beabstandet und weist eine Größe von mindestens einen mal drei Zoll auf.
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Ein Gewicht ist im Lauf des Produkthalters benachbart zum Durchlass angeordnet für das nach unten Führen zu der nach unten zeigenden Öffnung gegen ein Lebensmittelprodukt. Das Gewicht klemmt daher das Lebensmittelprodukt zwischen das Gewicht und das Dickenbrett. Eine Antriebsmaschine, die verfahrbar mit dem Gewicht verbunden ist kann das Gewicht nach oben weg von der nach unten zeigenden Öffnung bewegen.
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Ein bevorzugter Lebensmittelproduktschneider weist einen ersten dem Durchlass vorgeordneten Förderer, einen zweiten dem Ersten vorgeordneten Förderer und einen dritten dem Durchlass nachgeordneten Förderer auf. Ein hinteres Ende des zweiten Förderers ist in einer betriebsfähigen Position über einem vorderen Ende des ersten Förderers angeordnet und ein hinteres Ende des ersten Förderers ist benachbart zum Durchlass bei zumindest einem Teil der Bahn angeordnet. Dies ermöglicht den Lebensmittelprodukten vom ersten bis zum zweiten Förderer gefördert zu werden und dann vom ersten Förderer in den Durchlass. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Lebensmittelproduktschneider einen vierten Förderer auf, der unter dem Gewicht angeordnet ist, um Scheiben von Lebensmittelprodukten zu empfangen. Der vierte Förderer wird von einem Computer aktiviert, um Scheiben in eine erste Richtung oder in einer entgegengesetzten zweiten Richtung zu fördern.
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Kurze Beschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen
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1 zeigt eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung.
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2 zeigt eine Seitenansicht der Ausführungsform in 1.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung.
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform von 3, bei der zur besseren Veranschaulichung verschiedene Komponenten entfernt wurden.
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5 zeigt eine Seitenansicht im Schnitt der Ausführungsform von 3 durch die Linien 5-5.
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6 zeigt eine perspektivische Teilansicht der Ausführungsform von 3.
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7 zeigt eine perspektivische Teilansicht der Ausführungsform von 3 durch die Linien 7-7.
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8 zeigt eine perspektivische Teilansicht der Ausführungsform von 3 durch die Linien 8-8.
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Aus Gründen der Klarheit wird beim Beschreiben der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, welche in den Zeichnungen dargestellt ist, auf spezifische Begriffe zurückgegriffen. Jedoch ist es nicht beabsichtigt, dass die Erfindung auf die so gewählten spezifischen Ausdrücke eingeschränkt ist und es ist selbstredend, dass jeder spezifische Ausdruck alle technischen Äquivalente, welche in einer gleichen Art operieren, um einen ähnlichen Zweck zu bewirken miteinschließt. Zum Beispiel wird das Wort verbunden oder ähnliche Ausdrücke dafür oft verwendet. Diese sind nicht einschränkend auf direkte Verbindungen sondern schließen auch Verbindungen durch andere Elemente mit ein, welche für den Fachmann als gleichwertig angesehen werden.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist die Vorrichtung 8 einen Zuführer 10, der vorzugsweise eine Förderbandvorrichtung ist, und einen Abführer 12, der vorzugsweise eine Förderbandvorrichtung ist, auf. Ein mittiges Gehäuse 14 beinhaltet eine Vorrichtung zum Schneiden von Lebensmittelprodukten, die vorzugsweise eine Pendelschneidevorrichtung ist und hier auch als der Lebensmittelschneidemechanismus 40 bezeichnet wird. Der Zuführer 10 transportiert Lebensmittelprodukte, die auf dessen Oberfläche lagern, von einem nahen vorderen Ende der Vorrichtung 8, welches am linken Ende der Vorrichtung 8 in der Ausführung, welche in den 1 und 2 gezeigt wird ist, zu einem hinteren Ende, welches am rechten Ende der Vorrichtung 8 in der Ausführung, welche in den 1 und 2 gezeigt wird ist. Selbstverständlich, wenngleich Förderbänder hier beschrieben werden, ist es für den Fachmann verständlich, dass jeder Zu- oder Abführmechanismus ausreichend ist solange er dem hier beschriebenen Zweck dient.
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In einer bevorzugten Ausführungsform legt ein Mensch oder eine Vorrichtung (zum Beispiel eine andere nicht gezeigte Fördervorrichtung) Lebensmittelprodukte auf den Zuführer 10 und die Lebensmittelprodukte werden durch den Zuführer 10 an und in das mittige Gehäuse 14 zum Schneiden transportiert. Das geschnittene Lebensmittelprodukt tritt aus dem mittigen Gehäuse 14 auf den Abführer 12 aus und die Scheiben werden anschließend in üblicher Weise weiter aufbereitet, wie zum Beispiel weiterbearbeitet durch Menschen oder Maschinen, zum Beispiel durch das Verpacken der Scheiben. Abgesehen von diesem Beispiel der Weiterverarbeitung, ist die Erfindung nicht auf die anschließende Art der Weiterverarbeitung eingeschränkt.
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Der bevorzugte Abführer 12 ist ein herkömmliches Förderband aus einer flexiblen Schicht, mehreren starren und gelenkigen Teilen, oder flexiblen Streifen oder Bändern, welche alle um drehbar gelagerte Rollen gewunden sind, welche an Lagerungen an Rahmenstrukturen montiert sind und durch eine Antriebsmaschine bewegt werden. Der bevorzugte Zuführer 10 weist einen Ladeförderer 20 und einen Einführförderer 22 auf, diese sind beide jeweils vorzugsweise ein herkömmliches Förderband aus einer flexiblen Schicht, mehreren starren und gelenkigen Teilen, oder flexiblen Streifen oder Bändern, welche alle um drehbar gelagerte Rollen gewunden sind, welche an Lagerungen an Rahmenstrukturen montiert sind und durch eine Antriebsmaschine bewegt werden.
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Ein Mensch oder eine Vorrichtung, wie zum Beispiel ein anderer Förderer, lädt Lebensmittelprodukte 26 auf den Ladeförderer 20 auf und diese Lebensmittelprodukte 26 werden vorzugsweise in Serien auf dem Förderer ausgerichtet, sodass eine einreihige Reihe oder parallele Zweier oder Dreierreihen sich vom vorderen zum hinteren Ende des Ladeförderers 20 erstrecken. Der Einführförderer 22 trägt vorzugsweise nur eine Reihe an Lebensmittelprodukten pro Zeiteinheit, welche er, wie unten detaillierter beschrieben, unter hoher Geschwindigkeit in den Schneidemechanismus 40 einführt. Befinden sich zu einem Zeitpunkt zwei oder mehr Lebensmittelprodukte auf dem Einführförderer 22, werden sie parallel entlang des Einführförderers 22 aufgereiht.
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Der Ladeförderer 20 ist in 3 mit einem Schutz 24 gezeigt, welcher den Förderer abdeckt und sich bis zur Verbindung mit dem Rahmen des Einführförderers 22 erstreckt. Der Schutz 24 dient zur Verhinderung, dass ein menschlicher Nutzer seine Hand in den Schneidemechanismus in das mittige Gehäuse 14 strecken kann. Der Schutz 24 und andere Sicherheitsvorrichtungen sind in manchen Ansichten zur besseren Veranschaulichung der darunter liegenden Strukturen von der Vorrichtung 8 entfernt. Selbstverständlich mag es Umfelder geben, in denen derartige Sicherheitsvorrichtungen keine Verwendung finden, aber vorzugsweise wird die Sicherheitsvorrichtung oder etwas Ähnliches in der Vorrichtung 8 verwendet.
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Wie in 4 dargestellt, ist der Schutz 24 entfernt und die Lebensmittelprodukte 26 werden gezeigt nachdem sie auf den Ladeförderer 20 geladen wurden. Das vordere Ende des Einführförderers 22 erstreckt sich vom unteren hinteren Ende des Ladeförderers 20 zu dem vorderen Ende des mittigen Gehäuses 14. Auf diese Weise können die Lebensmittelprodukte von dem Ladeförderer 20 auf den Einführförderer 22 gefördert werden. In 5 ist ein Lebensmittelprodukt 26 dargestellt, wie es vom Ladeförderer 20 zum Einführförderer 22 übergeben wird. Das hintere Ende des Einführförderers 22 erstreckt sich durch eine Öffnung, welche in die Außenwand des mittigen Gehäuses 14 (gezeigt in 5) geformt ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform treiben die Antriebsmaschinen 21 und 23, welche vorzugsweise Elektromotoren sind, die Förderer 20 und 22 entsprechend an und werden durch einen Zentralcomputer 13 (siehe 3) in dem mittigen Gehäuse 14 gesteuert. Ein Sensor 25 (siehe 5) ist am Ende des Ladeförderers 20 montiert, um die Position eines Lebensmittelproduktes 26 am hinteren Ende des Ladeförderers 20 zu bestimmen und dem Computer 13 dessen Anwesenheit in dieser Position zu signalisieren. Der Sensor 25 kann ein elektrisches, Licht erkennendes Gerät, ein Lasersensor, ein Annäherungssensor, ein Infrarotsensor, eine Videokamera kombiniert mit einer spezialisierten Software zur Analyse der gegenwärtigen Lage des Produktes oder jeder andere Sensor zum Erfassen der gegenwärtigen Lage des Produktes sein. Wenn sich demnach ein Lebensmittelprodukt 26 an dem vorderen Ende des Ladeförderers 20 befindet, erfasst der Computer es und stoppt die Antriebsmaschine 21 des Ladeförderers 20, sodass das Lebensmittelprodukt bereit ist auf den Einführförderer 22 geladen zu werden, sobald dies nötig ist.
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Wenn der Einführförderer 22 kein Lebensmittelprodukt trägt, verfahrt der Ladeförderer 20 in seiner normalen Geschwindigkeit, um das Lebensmittelprodukt 26 in Vorbereitung für die nächste Runde von Lebensmittelprodukten, die in den Schneidemechanismus eingeführt werden, auf den Einführförderer 22 zu fordern. Zur gleichen Zeit wird der Einführförderer 22 durch den Antriebsmechanismus mit einer wesentlich höheren Geschwindigkeit als der Geschwindigkeit des Ladeförderers 20 fortbewegt, um das Lebensmittelprodukt nach hinten schneller zu transportieren als das Lebensmittelprodukt auf dem Ladeförderer 20 fortbewegt wird, wodurch ein großer Spalt zwischen dem Lebensmittelprodukt auf dem Einführförderer 22 und dem Lebensmittelprodukt auf dem Ladeförderer 20 entsteht. Wenn sich das hinterste Lebensmittelprodukt auf dem Einführförderer 22 befindet und das nächst hinterste Lebensmittelprodukt, wie vom Sensor 25 erfasst, das hintere Ende des Ladeförderers 20 erreicht, wird der Ladeförderer 20 vom Computer 13 angehalten. Der Einführförderer 22 kann das Lebensmittelprodukt weiter hinten auf einem Ort auf dem Einführförderer 22 durch unabhängiges bewegen von dem Ladeförderer 20 positionieren. Der Einführförderer 22 ist nun mit einem einzelnen Lebensmittelprodukt (oder einem Paar oder Trio etc. von später aufgereihten Lebensmittelprodukten), welches zu diesem Zeitpunkt kommt zum Einführen in den Schneidemechanismus beladen. Der Prozess des Beladens des Einführförderers 22 wird jeweils nachdem ein Lebensmittelprodukt in den Schneidemechanismus 40 eingeführt wird wiederholt, damit der Einführförderer 22 stets ein Lebensmittelprodukt auf seiner Oberfläche zur Vorbereitung einer Einführung aufweist.
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In 5 ist der Schneidemechanismus 40 mit dem Produkthalter 42 hin und her beweglich durch ein am Rahmen des mittigen Gehäuses 14 montiertes Gelenk, wie zum Beispiel durch herkömmliche Lager, nahe der Spitze des Produkthalters 42 gezeigt. Der Produkthalter ist vorzugsweise ein im Wesentlichen zylindrischer, röhrenförmiger Körper mit einem Rohr, welches sich der Länge nach von oben nach unten dort hindurch erstreckt und ein offenes unteres Ende, welches nach unten zeigt, und ein offenes oberes Ende, welches nach oben zeigt, aufweist. Im mittigen Gehäuse 14 ist ein herkömmlicher Antriebsmechanismus mit dem Produkthalter 42 verbunden, um das untere Ende des Produkthalters in einer zyklischen Bewegung von links nach rechts, wie in 5 gezeigt, zu bewegen. Der Computer 13 kontrolliert den Antriebsmechanismus des Produkthalters 42 nach üblicher Art und Weise.
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Ein unabhängiger Antriebsmechanismus in dem mittigen Gehäuse 14 treibt eine der beiden Riemenscheiben 60 und 61 (siehe 7), um welche sich die flexible Schneide 62 erstreckt, an, wobei die andere Riemenscheibe eine Spannscheibe ist wie sie gewöhnlich in Bandschneidesystemen verwendet werden. Eine Schneidenführung 63 (siehe 5 und 6) ist nach herkömmlicher Art in das Dickenbrett 64 montiert mit der scharfen oberen Kante der Schneide 62 positioniert oberhalb der oberen Fläche des Dickenbretts 64 in einem Abstand der im Wesentlichen gleich der beabsichtigten Dicke der Scheibe des Lebensmittelprodukts ist. Unmittelbar vor der Schneidenführung 63 ist ein Spalt in das Dickenbrett 64 angeordnet, um der Scheibe, welche am geschärften Schneidenrand geformt wird, zu ermöglichen nach unten auf den Träger 66 zu fallen (6). Aufgrund der Rotation der angetriebenen Riemenscheibe wird daher die Schneide 62 durch die Schneideführung 63 gefahren und das untere Ende des Lebensmittelprodukts passiert durch die Schneide, um eine oder mehrere Scheiben, welche auf den Träger 66 fallen zu formen. Der Träger ist derart montiert, dass er sich im Tandem mit dem Produkthalter 42 bewegen kann, zum Beispiel durch Befestigen an dem Produkthalter 42 oder an dem gleichen Rahmen, an dem der Produkthalter 42 montiert ist. In jedem Fall, bewegt sich der Träger 66 nicht gegen den Produkthalter 42 und bewegt sich daher unter dem unteren Ende des Produkthalters 42 hin und her.
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Der bevorzugte Träger
66 ist ein passiver Förderer, welcher eine flexible Materialschicht wie zum Beispiel ein Drahtband
66w umfasst, welches in einer Endlosschleife um ein die Basis
66b (
6) bildendes reibungsarmes starres Material gewickelt ist. Es gibt keinen wesentlichen Widerstand gegen die Rotation des Drahtbandes
66w um die Basis
66b jedoch rotiert das Band
66w nicht bevor eine Kraft darauf aufgebracht wird wie zum Beispiel durch die Nasenstange
66n (
7). Die Nasenstange
66n ist an dem Rahmen befestigt und bleibt starr, sodass wenn sich der Untergrund
66 zu und weg von der Nasenstange
66n hin und her bewegt die Spitze der Nasenstange
66n auf der oberen Oberfläche des Bandes
66w aufliegt. Während des Schneidehubs des Zyklus gleitet die Nasenstange
66n aufgrund des Winkels, welchen die Nasenstange
66n mit dem Band
66w bildet, über das Band
66w. Die Spitze der Nasenstange
66n fängt jedoch das Band
66w während des nicht schneidenden Rückhubs und verhindert, dass das Band sich relativ zu der Nasenstange
66n bewegt. Dadurch, dass die Nasenstange das Band in Position hält, wenn sich die Basis
66b mit dem Produkthalter
42 bewegt, dreht sich das Band
66w um die Basis
66b und fördert die gerade geformte Scheibe effizient von dem Band
66w herab. Daher bewegt sich das Band
66w nicht relativ zu der Basis
66b während jedes Schneidehubs und während jedes Rückhubs dreht sich das Band
66w um die Basis
66b, um die gerade in dem Schneidehub geformten Scheibe auszuwerfen. Ein gleichartiges Band ist in dem
US Patent No. 4,543,864 beschrieben, auf welches hier verwiesen wird.
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In der bevorzugten Ausführungsform wirft der Untergrund 66 alle geschnittenen Materialien auf den Abführer 12, der vorzugsweise ein Dualaktionsförderer ist, der die gewünschten Scheiben aus dem mittigen Gehäuse 14 fährt. Aufgrund der Lage der Ablageführungsröhre 68 und des Ablagecontainers 70 (5) kann der Förderer des Abführers 12 nach innen in Richtung der Ablageführungsröhre 68 gefahren werden, um jede der unerwünschten Scheiben oder Abschnitte des Lebensmittelprodukts abzulegen. Dies kann in Betracht gezogen werden für die ersten und letzten Scheiben von Lebensmittelprodukten wie zum Beispiel für Endstücke ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
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Der Untergrund 66 kann alternativ als Dualaktionsaktivförderer ausgeführt sein, der Scheiben zum einen oder anderen der beiden gegenüberliegenden Enden fördert. Scheiben, die von einem Ende fallen, fallen auf den Abführer 12 und Scheiben, die vom gegenüberliegenden Ende fallen, fallen in die Ablageführungsröhre 68, welche das Material zur Ablage in einen Container 70 leitet. Der alternative aktive Träger 66 wird durch den Computer 13 aktiviert und kontrolliert, um die Scheiben zu jedem gewünschten Ort zu fördern.
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Der Produkthalter 42 ist in 6 mit seinem vordersten Ende benachbart angeordnet oder beanstandet mit einem kleinen Abstand hinter dem hinteren Ende des Einführförderers 22, welches mit dem Lebensmittelprodukt 26 beladen ist, gezeigt. Während des Beladens mit Lebensmittelprodukten, wie vom Computer 13 gesteuert, wird der Produkthalter 42 dort positioniert. Der geringe Abstand ist vorbestimmt und hängt von der Fähigkeit des Lebensmittelproduktes 26 ab steif zu bleiben, wenn es von dem Einführförderer 22 vortritt. Ein steiferes Lebensmittelprodukt kann einen größeren Abstand überwinden ohne wesentlich verbogen zu werden und ein weniger steifes Produkt eine kleineren Abstand. Dieser Abstand ist, abhängig von den Charakteristiken des Lebensmittelproduktes, typischerweise nicht mehr als ein Zoll und nicht weniger als ¼ Zoll.
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Der Produkthalter 42 weist vorzugsweise eine im Wesentlichen zylindrische Seitenwand 43 mit einem Durchlass 44 auf, der in das untere Ende davon geformt ist, wie am besten in 6 zu sehen, wo der Durchlass 44 nach oben zeigt. Die Seitenwand 43 kann ein Kreiszylinder, ein rechteckiger Zylinder oder jede andere zylindrische Form sein. Der Durchlass 44 erstreckt sich ab der nach unten zeigenden Öffnung am unteren Ende des Produkthalters 42 und ist von der nach unten zeigenden Öffnung durch die untere Platte 43a getrennt.
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Sobald die Anlage in der Lebensmittelladekonfiguration ist, so wie in 6 gezeigt, kann die Antriebsmaschine, welche den Einführförderer 22 antreibt, durch den Computer 13 aktiviert werden, um das Lebensmittelprodukt schnell entlang des Einführförderers 22 zu fördern. Sobald die Geschwindigkeit des Förderers 22 ausreichend ist, wird das Lebensmittelprodukt vom hinteren Ende des Einführförderers 22 in den Produkthalter 42 durch den Durchlass 44 eingeführt. Auf diese Weise fördert der Einführförderer 22 das Lebensmittelprodukt durch den Durchlass 44 und somit in das Innere des Produkthalters 42. Sobald das Lebensmittelprodukt sich im Produkthalter 42 befindet, kann das Lebensmittelprodukt geschnitten werden.
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Es ist nicht vorgesehen, dass die Größe des Durchlasses 44 für alle Produkte gleich ist sondern, dass die Größe durch das Lebensmittelprodukt bestimmt wird, welches geschnitten wird. Zum Beispiel kann für Endstücke die Höhe des Durchlasses 44 ungefähr ein oder zwei Zoll oder fünf Zoll von der oberen Kante der unteren Platte 43a der Seitenwand 43 (siehe 7) zu der unteren Kante der oberen Platte 43b betragen. Die Breite des Durchlasses 44 wird durch die Breite des Produkthalters 42 beschränkt und diese kann drei, vier oder fünf Zoll breit sein oder noch breiter. Grundsätzlich ist die Breite des Durchlasses 44 die gesamte Breite des Produkthalters 42. Vorzugsweise erstrecken sich Führungsplatten 46 und 48 (siehe 7), welche an den seitlichen Kanten des Durchlasses 44 anliegen, in strategischen Winkeln vom Produkthalter 42 und dienen dazu, jegliche fehlerhafte eingeführte Lebensmittelprodukte in den Produkthalter 42 zu „schleusen” oder zu führen. Die untere Platte 43a hat eine Höhe von ungefähr einem Zoll, kann aber von einem viertel oder halben Zoll zu ungefähr drei Zoll an Höhe variieren.
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Um das Innere des Produkthalters 42 für das Lebensmittelprodukt 26 vorzubereiten und bevor das Lebensmittelprodukt durch den Durchlass 44 eingeführt werden kann, muss das Gewicht 50, welches in 6 beim Blockieren des Durchlasses gezeigt ist, bewegt werden. Das Gewicht 50 wird durch die Verwendung der Antriebsmaschine 52, welche vorzugsweise ein pneumatischer Zylinder ist der, wie am besten in 8 gezeigt, an die innere Seitenwand des Produkthalters 42 montiert ist, angehoben. Selbstverständlich kann die Antriebsmaschine jede andere Linearkraft zur Verfügen stellende Vorrichtung sein. Die Antriebsmaschine 52 wird durch den Computer 13 zum Anheben und Absenken des Gewichts 50 gesteuert.
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Das bevorzugte Gewicht 50 weist einen Boden 51 und eine Decke 53 auf zusammen mit zylindrischen Stützen und das Gesamtgewicht des Gewichts 50 ist in der Größenordnung von 10 Pounds. Selbstverständlich kann das Gewicht 50 weniger wiegen, wie zum Beispiel zwei Pounds oder mehr, wie zum Beispiel 25 Pounds, oder jeder Betrag dazwischen, abhängig von den Umständen wie sie dem Fachmann bekannt sind. Außerdem kann die gezeigte Form des Gewichts 50 modifiziert werden, solange das untere Ende des Gewichts 50 eine gleiche äußere Form und Größe wie der innere Lauf des Produkthalters 42 aufweist, um das Entstehen eines großen Spalts dazwischen zu verhindern, durch welchen anderenfalls wesentliche Beträge der durch das Gewicht nach unten gehaltenen Lebensmittelprodukte in eine obere Richtung durchdringen könnten. Die Decke 53 und der Boden 51 weisen vorzugsweise äußere Flächen auf, die im Wesentlichen zu den nach innen zeigenden Flächen der Seitenwand 43 passen und welche jedes Lebensmittelprodukt am Vorbeikommen der an der Seitenwand 43 anliegenden Gewichte 50 behindern.
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Die Decke 53 des Gewichts 50 ist vorzugsweise an die Stange 54 der Antriebsmaschine 52 montiert. Bei Betätigung der Antriebsmaschine 52 zieht die Stange 54 das Gewicht 50 zu einer oberen Position nach oben, in welcher der Boden 51 im Wesentlichen über der oberen Kante der Seitenwand ist, die den Durchlass 44 definiert, und erlaubt hierdurch dem Lebensmittelprodukt in den Produkthalter 42 durch den Durchlass 44 eingeführt zu werden. Sobald die Antriebsmaschine 52 vom Computer 13 deaktiviert wird, lenkt die Gravitationskraft das Gewicht 50 so lange nach unten, bis es auf dem Lebensmittelprodukt 26 aufliegt und dieses wesentlich nach unten presst. Es kann in Betracht gezogen werden die Antriebsmaschine 52 nach unten anzutreiben, um zusätzlich nach unten wirkende Kraft zur Verfügung zu stellen, wenn das Gewicht des Gewichts 50 nicht ausreicht, um das Lebensmittelprodukt gegen das Dickenbrett 64 zu pressen, oder wenn zusätzliche Kraft auf das Lebensmittelprodukt aufgebracht werden soll. Dies kann von dem Computer 13 gesteuert werden, unter der Voraussetzung, dass das Selbe von den Sensoren, die in dem Lauf des Produkthalters 42 oder woanders montiert sind, ermittelt wird. Wenn das Gewicht 50 zum Beispiel eine nicht genügend nach unten wirkende Kraft generiert, um das Lebensmittelprodukt ausreichend zwischen dem Dickenbrett und dem Gewicht zu komprimieren, kann die Antriebsmaschine 52 zur Generierung von mehr Kraft als die Kraft, welche durch die Gravitation des Gewichts 50 generiert wird, aktiviert werden.
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Wie oben beschrieben, wird das Gewicht 50 angehoben und abgesenkt, um Platz für ein neues Lebensmittelprodukt zu schaffen, welches in den Produkthalter durch den Durchlass 44 eingeführt wird, sobald das vorherige Lebensmittelprodukt den Produkthalter 42 durch die nach unten zeigende Öffnung 49 (6) verlässt. Nachdem sich das Lebensmittelprodukt in dem Produkthalter 42 befindet, fällt das Gewicht 50 nach unten und komprimiert das Lebensmittelprodukt während des Schneidens. Das Gewicht 50 und die Antriebsmaschine 52 werden während des normalen Betriebs nicht vom Produkthalter 42 entfernt und des Weiteren blockieren diese Komponenten im wesentlichen jedes Lebensmittelprodukt über ihnen vom passieren des Gewichts 50 zu dem unteren Ende des Produkthalters 42 oder umgekehrt.
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Das Gewicht 50 könnte durch eine Struktur mit viel weniger Masse ersetzt werden, wenn eine beliebige Feder an der Seitenwand 43 befestigt wird, um die weniger massive Struktur nach unten gegen das Lebensmittelprodukt zu drücken. Wenn die Ausrichtung des Schneidemechanismus relativ zu der gezeigten vertikalen Ausrichtung geändert wird, wird deutlich, dass die Gravitationskraft wenig Beitrag dazu leistet das Gewicht gegen das Lebensmittelprodukt zu zwingen. Für diese Situation kann jede vorspannungs- oder linearkraftgenerierende Vorrichtung verwendet werden, um eine Spannkraft auf das Lebensmittelprodukt aufzubringen.
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Es wird bevorzugt, dass wenn der Produkthalter 42 das Lebensmittelprodukt darin durch die Schneide 62 hin und her bewegt die untere Kante des Bodens 51 des Gewichts 50 sich unter der oberen Kante der unteren Platte 43a befindet, um die Möglichkeit, dass das Lebensmittelprodukt aus dem Durchlass 44 ausgeworfen wird zu eliminieren. Aufgrund der Unwahrscheinlichkeit eines Auswurfs in jedem Fall, ist dies jedoch nicht erforderlich.
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Es kann ebenso in Erwägung gezogen werden die Sensoren im Produkthalter 42 zu platzieren, um die Position des Gewichts 50 zu erfassen, sodass die Position des Gewichts 50 erfasst werden kann und der Computer 13 die Vorrichtung 8 aufgrund von vorteilhaften Gründen aktivieren kann wie zum Beispiel, wenn das Lebensmittelprodukt das erste Mal geschnitten wird und wenn es kurz davor ist komplett geschnitten zu sein. Zum Beispiel kann der Sensor 45 an der Stange 54 befestigt sein, um die Position der Stange 54 zu ermitteln. Die Stange 54 ist an die Decke 53 montiert, welche durch die Stützen 55 steif an den Boden 51 des Gewichts 50 montiert ist, und die untere Oberfläche des Bodens 51 weist einen Abstand über dem Dickenbrett auf. Sobald der Sensor 45 kalibriert ist, kann er den Abstand der unteren Oberfläche des Bodens 51 über das Dickenbrett ermitteln, welcher der Dicke des Lebensmittelprodukts in dem Produkthalter entspricht. Auf diese Art kann der Sensor 45 dem Computer 13 die Dicke des verbleibenden Lebensmittelprodukts ermitteln und signalisieren und der Computer 12 kann in Abhängigkeit von den programmierten Charakteristiken des Lebensmittelprodukts errechnen, wie viele Scheiben verbleiben, inklusive ob die verbleibenden Scheiben brauchbar oder unbrauchbar sind.
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Es wird in Betracht gezogen, dass der Computer 13 so programmiert ist, dass er einem bestimmten Muster bezüglich des Einführens eines neuen Lebensmittelprodukts folgt, so wie dem Endstück. Zum Beispiel kann der Schneidemechanismus die erste und zweite Scheibe entfernen und verwerfen und dann brauchbare Scheiben so lange schneiden, bis die Dicke des Endstücks auf ein Minimum reduziert ist oder eine vorher bestimmte Anzahl an Scheiben wird geformt, wie sie vom Computer 13 abgezählt sind. Die geformten brauchbaren Scheiben können durch den Abführer 12 zur Verwertung gefördert werden und die verbleibende Schicht des Endstücks kann geschnitten und verworfen werden. Für die verbleibende Schicht des Endstücks wird erwogen, dieses durch das Aktivieren einer Antriebsmaschine (nicht gezeigt) sehr schnell zu zerschneiden, welche Antriebsmaschine an das Dickenbrett 64 montiert ist, um dieses relativ zu der scharfen Schneidenkante wesentlich abzusenken, um dadurch die Scheibendicke zu erhöhen und die Anzahl der erforderlichen Schnitte zu reduzieren, um den Rest des Endstücks schnell zu zerschneiden. Wenn zum Beispiel die brauchbaren Scheiben mit einer Dicke von einem Zehntel eines Zolls entfernt werden, könnte der verbleibende Restabfall des Endstücks mit dem fünf- oder zehnfachen dieser Dicke weggeschnitten werden, um die Effizienz der Erfüllung dieser Aufgabe zu steigern, sodass die Vorrichtung 8 schneller mit dem Schneiden eines neuen Endstücks beginnen kann. Jede Kombination von Schritten, die das Reduzieren von Abfall und Verschleiß und das Einsparen von Zeit hervorruft wird in Erwägung gezogen.
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Sobald das Gewicht 50 das erste Mal auf einem neu zugeführten Lebensmittelprodukt 26 in dem Produkthalter 42 aufliegt, wird der Schneidemechanismus 40 von seinem Antriebsmechanismus nach bekannter Weise bewegt, um den Produkthalter 42 durch eine Bahn hin und her zu bewegen, die den unteren Rand des Lebensmittelprodukts, welches darin gehalten wird, in zyklischer Weise raus aus der nach unten zeigenden Öffnung 49 und in die scharfe Kante der Schneide 62 durchstreicht und hierbei Scheiben formt, die auf den Träger 66 fallen. Abhängig von den Arten der Scheiben die geformt werden, der Art des Lebensmittelprodukts und vielen anderen Variablen, kann die erste oder zweite Scheibe Ausschuss sein, insbesondere wenn sie dazu geformt sind die unter Fläche des Lebensmittelprodukts zu den Seiten des Lebensmittelprodukts zu „quadraturieren”. Das Ausschussprodukt kann auf den Abführer 12 fallen gelassen werden, welcher, wenn das Ausschussschneiden abgeschlossen ist, die Scheiben zum Ablagecontainer 70 fahren kann und anschließend zurückpositioniert werden kann, um brauchbare Scheiben zu empfangen. Alternativ kann ein aktiver Träger durch den Computer 13 aktiviert werden, um die Scheiben durch das Fördern dieser direkt in den Container 70 zu verwerfen oder die Scheiben zu behalten, indem sie zum Abführer 12 gefördert werde.
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Eine in Betracht gezogene Methode, welche der Computer 13 bei der Vorrichtung 8 steuern kann ist, dass bei dem Einführen eines neuen Lebensmittelprodukts eine vorbestimmte Anzahl von unbrauchbaren Scheiben geformt wird. Diese können durch beliebige Mittel verworfen werden. Danach werden brauchbare Scheiben, wie vom Computer 13 gesteuert, für eine vorbestimmte Anzahl, Dicke, für ein vorbestimmtes Gewicht oder nach einem beliebigen anderen Faktor geformt. Beim Erreichen des Endes dieses vorbestimmten Faktors, werden die brauchbaren Scheiben auf dem Abführer 12 weitergefahren, um Platz für die nachfolgenden unbrauchbaren Scheiben auf dem Abführer 12 zu schaffen. Wenn der gewünschte Faktor, welcher das Schneiden von unbrauchbaren Produkten signalisiert, nicht vorbestimmt ist aber erfasst wird, wie z. B. durch den Sensor 45, welcher die Produktdicke erfasst, dann kann die vorbestimmte Dicke dem Computer 13 signalisieren mit dem Schneiden der letzten verbleibenden brauchbaren Scheiben zu beginnen und dann kann eine Ausschussschneidesequenz beginnen, sowie nach dem Vorrücken des Abführers 12, um Platz für die Ausschussscheiben zu schaffen. Danach kann der gesamte Ausschuss in den Container verworfen werden, während ein neues Lebensmittelprodukt in den Produkthalter 42 eingeführt wird. Dieser Prozess wird so lange wiederholt, bis alle Lebensmittelprodukte geschnitten wurden.
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Aus dem oben genannten wird ersichtlich, dass das Laden eines Pendelschneiders von vorne, hinten oder von der Seite und nicht von den oberen oder unteren Enden mit einer angemessenen Kombination von Merkmalen vorteilhaft ist. Die Vorrichtung 8 kombiniert ein automatisches Ladesystem mit einem Computer, der das Laden und Schneiden steuert und übt gleichmäßigen Druck auf das Lebensmittelprodukt in dem Produkthalter aus, sodass gleichmäßige Scheiben daraus resultieren. Der gleichmäßige Druck ist vorzugsweise ein Gewicht, sodass die Gravitation die treibende Kraft ist, welche den gleichmäßigen Druck zur Folge hat. Jedoch wird auch ein federbasierender Mechanismus in Betracht gezogen, bei welchem jede bekannte Feder an die Seitenwand 43 und an ein Objekt in dem Lauf befestigt sein kann, welches eine äußere Fläche aufweist, die im Wesentlichen der Innenfläche des Laufs entspricht.
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Die Vorrichtung 8 erfasst, dass eine Ladung eines Lebensmittelprodukts im Produkthalter 42 durchschnitten wurde, indem die Menge des Lebensmittelprodukts im Produkthalter vorzugsweise durch Zählen der Scheiben oder durch beliebige andere Mittel erfasst wird. Die Vorrichtung 8 gibt ebenso den Mechanismus frei zur nach unten (in der Orientierung von 2) wirkenden Druckausübung auf das Lebensmittelprodukt in dem Produkthalter 42, transferiert ein Lebensmittelprodukt vom Einführförderer 22 zum Inneren des Produkthalters 42 und übt automatisch wieder Druck auf das Lebensmittelprodukt aus, gefolgt durch die Fortsetzung des Schneidens. Anschließende wiederholt sich der Prozess.
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Es wird auch in Betracht gezogen zu erfassen, dass ein ausreichender Betrag (an Gewicht, Dicke, usw.) des Lebensmittelprodukts im Produkthalter durchschnitten wurde, wie z. B. durch die Verwendung von Sensoren, die dem Computer 13 signalisieren, Software zu verwenden, die die Signale des Passierens eines vorbestimmten Grenzwerts analysiert. Dies erlaubt der Vorrichtung 8 schlusszufolgern, dass das verbleibende Lebensmittelprodukt in dem Produkthalter die erwartete Qualität an fertige Scheiben nicht erreichen wird und den verbleibenden Abschnitt des Lebensmittelprodukts automatisch auszusortieren.
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Diese detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ist prinzipiell als eine Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung gedacht und ist nicht dazu gedacht die einzige Ausführungsform zu repräsentieren, in welcher die vorliegende Erfindung konstruiert oder genutzt werden kann. Die Beschreibung legt Designs, Funktionen, Merkmale und Methoden zur Implementierung der Erfindung in Verbindung mit den dargestellten Ausführungsformen dar. Es versteht sich jedoch, dass die gleichen oder äquivalente Funktionen und Merkmale durch unterschiedliche Ausführungsformen erreicht werden können, die auch im Geist und Schutzumfang der Erfindung liegen und dass verschiedene Modifikationen angenommen werden können, ohne von der Erfindung oder dem Schutzumfang der folgenden Ansprüche abzuweichen.
