DE19914707A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, die es auch bei einem Produktwechsel ermöglichen, stets Portionen gleichartiger Scheiben zu erhalten. Dazu wird eine Schnittflächenüberwachung vorgenommen und in Abhängigkeit von der Schnittflächenüberwachung werden unvollständige Portionen in eine Parkposition überführt und aus dieser wieder zurück in den Sammelbereich positionsgenau transportiert, wenn die Schnittflächenüberwachung feststellt, daß wieder für diese Portion passende Scheiben zur Verfügung stehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Auf­ schneiden von Lebensmittelprodukten in Form von Fleisch, Wurst, Käse und dgl. mittels einer Aufschneidevorrichtung, insbesondere eines Slicers, wobei die Produkte in Scheiben geschnitten und zur Weiterverarbeitung mittels einer Fördereinrichtung portionsweise aus einem benachbart zur Aufschneidevorrichtung gelegenen Sammelbereich abtransportiert werden, wobei als Sammelbereich eine erste Fördereinheit mit im wesentlichen an die Maximallänge einer vollständigen Portion anpaßbaren Länge verwen­ det wird, und, wobei eine sich jeweils zu Beginn und am Ende eines Pro­ duktaufschneidevorganges ergebende unvollständige Portion nach einer Zwischenpositionierung in einer Parkposition und einer Rückführung in den Sammelbereich durch nach dem Beginn eines weiteren Produktauf­ schneidevorganges entstehende, festlegbaren Anforderungen genügende Scheiben komplettiert wird.
Lebensmittelprodukte, insbesondere in Form von Fleisch, Wurst, Schin­ ken, Käse u. dgl. werden in sehr großen Mengen industriell mittels soge­ nannter Slicer aufgeschnitten und portionsweise verpackt. Moderne Slicer sind dabei in der Lage, pro Minute weit mehr als 500 Schnitte auszufüh­ ren, wobei es in Abhängigkeit der Bewegung der jeweiligen Auffangfläche der einzelnen Scheiben möglich ist, Portionen in geschindelter Form oder in Stapelform zu bilden und jeweils sehr schnell zur Weiterverarbeitung aus dem jeweiligen Sammelbereich abzuführen. In der Praxis wird dabei nicht nur gefordert, daß die einzelnen Portionen gewichtsgenau gebildet werden, sondern die jeweiligen Portionen müssen ein einwandfreies und qualitativ hochwertiges Erscheinungsbild aufweisen, was gleichbedeutend damit ist, daß die einzelnen Scheiben einer Portion in ihren Abmessungen nicht zu sehr voneinander abweichen dürfen.
Solche unerwünschten Abweichungen im Erscheinungsbild, d. h. im Re­ gelfall in der Größe der Scheiben treten vor allem beim Übergang von ei­ nem aufgeschnittenen Produkt zum nächsten aufzuschneidenden Pro­ dukt, d. h. bei einem Produktwechsel auf. Bei einem solchen Produktwech­ sel kommt es häufig vor, daß die für die gerade aufgeschnittene Portion noch zur Verfügung stehende Produktrestmenge nicht mehr ausreicht, um die für die Portion geforderte Scheibenanzahl zu erreichen und außerdem verändert sich bei vielen Produkten zum Produktende hin die Quer­ schnittsfläche so stark, daß zu kleine Scheiben entstehen, die die an die zu bildenden Portionen gestellten Anforderungen hinsichtlich des gefor­ derten Erscheinungsbildes nicht mehr erfüllen. Um die jeweiligen Quali­ täts- und Genauigkeitsanforderungen erfüllen zu können, ist es demzufol­ ge immer noch üblich, Kontrollpersonen zur ständigen Überprüfung der gebildeten Portionen einzusetzen, die dafür sorgen müssen, daß nicht ak­ zeptable Portionen aus dem Produktionsvorgang ausgeschleust oder ma­ nuell korrigiert werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten zu schaffen, das eine wesentliche Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Aufschneidevor­ gangs ermöglicht und sicherstellt, daß im Zuge eines Produktaufschneide­ vorgangs ausschließlich einwandfreie, vorgebbaren Kriterien entsprechen­ de Portionen gebildet werden.
Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß während des Produktaufschneidevorganges eine Schnittfläche des Produktes daraufhin überwacht wird, ob sie zumindest festlegbaren Grö­ ßenkriterien für die Abgabe einer als nächstes abzuschneidenden Scheibe in eine unvollständige Portion erfüllt, und bei Nichterfüllung dieser Krite­ rien der Produktaufschneidevorgang unterbrochen und gleichzeitig die Differenz zwischen einem Ist- und einem Sollwert einer die vollständige Portion definierenden Größe registriert wird, daß die unvollständige Porti­ on unter Erfassung des Verschiebeweges in die Parkposition auf eine mit der ersten Fördereinheit verbundene zweite Fördereinheit gefördert wird, daß dann während des Produktaufschneidevorganges des nächsten Pro­ duktes gleicher Art wiederum die Schnittfläche überwacht und bei Errei­ chen der festgelegten Kriterien die unvollständige Portion entsprechend dem erfaßten Verschiebeweg wieder positionsgenau in den Sammelbereich zurückgeführt und komplettiert wird, und daß schließlich die verkomplet­ tierte Portion durch Synchronisation zumindest der ersten Fördereinheit mit weiteren Förderelementen der Fördereinrichtung in Förderrichtung aus dem Sammelbereich gefördert wird.
Von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung ist demgemäß die vorgese­ hene Schnittflächenüberwachung in Verbindung mit dem Transportieren unvollständiger Portionen in eine Parkposition, aus der diese unvollstän­ dige Portion wieder zur Verkomplettierung in den Sammelbereich positi­ onsgenau rückgeführt wird, wenn im Zuge des weiteren Aufschneidens von Produkten im Rahmen der Schnittflächenüberwachung festgestellt wird, daß nach einer Phase der Bildung von für die betreffende Portion nicht geeigneten Scheiben wieder Produktscheiben zur Verfügung stehen, die zur Portionsvervollständigung geeignet sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich sowohl zur Bildung geschin­ delter Portionen als auch zur Bildung von Stapelportionen, da es insbe­ sondere unter Verwendung von inkremental gesteuerten Antrieben in Ver­ bindung mit einer exakten Verschiebewegerfassung möglich ist, eine in die Parkposition übergeführte Teilportion so exakt wieder unter Auswertung der zwischengespeicherten Daten zurück in den Sammelbereich zu füh­ ren, daß die nächste zur Verkomplettierung der Portion geeignete Scheibe genau an der ihr entsprechenden Sollposition der Portion abgelegt wird.
Es wird demgemäß nicht nur sichergestellt, daß durch geeignete Vor­ schubsteuerung in der Produktzuführung gewichtskonstante Portionen erhalten werden, sondern es wird vor allem auch erreicht, daß Portionen gebildet werden, innerhalb derer das Erscheinungsbild der die Portion bil­ denden Scheiben weitestgehend gleich ist bzw. nur innerhalb eines vor­ gebbaren Toleranzbereichs Abweichungen aufweist. Damit gelingt es, eine qualitativ äußerst hochwertige Portionsbildung automatisch und ohne manuelle Korrekturen bei hoher Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind insbesondere auch in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung erläutert; in der Zeichnung zeigen
die Fig. 1a bis 1d eine schematische Darstellung eines Slicers mit nachgeschalteten Fördereinrichtungen und einer optoelektronischen Einheit zur Schnittflächen­ überwachung.
Fig. 1 zeigt in schematischer Weise einen Slicer 12 mit einem Schneidkopf 52, der ein in bekannter Weise ausgeführtes, über eine Antriebseinheit 56 in Umlauf versetztes Schneidorgan 50 aufweist. Beispielsweise ist als Schneidorgan ein planetarisch umlaufendes, angetriebenes Kreismesser oder ein Sichelmesser vorgesehen.
Die Zuführung des jeweils aufzuschneidenden Lebensmittelproduktes 10 erfolgt über eine Produktzuführung 48, die bezüglich der Horizontalen ge­ neigt angeordnet ist.
Unterhalb des Schneidorgans befindet sich eine erste Fördereinheit 20, die einen Sammelbereich 18 für die im Verlauf des Aufschneidevorganges ent­ stehenden Scheiben 14 bildet. Bei dieser ersten Fördereinheit 20 handelt es sich um einen antreibbaren, in seinen Bewegungen exakt steuerbaren Bandförderer, dessen Länge so gewählt ist, daß auf ihm die jeweils ge­ wünschten geschindelten Portionen gebildet werden können. Auf das Ende 46 dieser ersten Fördereinrichtung 16 folgt unmittelbar benachbart eine zweite Fördereinrichtung 34, die ebenfalls in ihren Bewegungen exakt ge­ steuert und bewegungsmäßig auch mit der ersten Fördereinrichtung 16 synchronisiert werden kann.
Diese zweite Fördereinrichtung 34 bildet eine sogenannte Parkposition 28, in der zur Zwischenspeicherung eine unvollständige Portion aufgenommen werden kann. Zweckmäßigerweise sind die beiden Fördereinrichtungen 16, 34 identisch ausgebildet.
Auf die zweite Fördereinheit 34 folgt ein zur Abführung der gebildeten fer­ tigen Portionen dienendes Förderelement 36, das üblicherweise ebenfalls als Bandförderer ausgebildet ist.
In einer die Betrachtung der Schnittfläche 30 des jeweils aufzuschneiden­ den Produkts 10 geeigneten Position ist eine optoelektronische Einheit 40 vorgesehen, welche es gestattet, eine definierte Flächenüberwachung bzw. eine Überwachung der Schnittfläche innerhalb vorgebbarer Toleranzberei­ che durchzuführen. Geeignete elektronische Geräte stehen in der Praxis zur Verfügung, und sie besitzen auch die für diesen Anwendungszweck erforderlichen hohen Signalverarbeitungs- und Auswertegeschwindigkei­ ten.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise nach denn erfindungsgemäßen Verfah­ ren anhand der Fig. 1a bis 1d erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Produkt-Aufschneidevorgang in einer Phase, bei der auf grund der Konstanz der Querschnittsform des Produkts 10 im wesentli­ chen gleich große Scheiben 14 erhalten werden, die unter Bildung eines Stapels auf die erste Fördereinheit 20 fallen. Die Fördereinheit 20 kann während des Stapelbildungsvorgangs in Ruhe sein, kontinuierlich oder diskontinuierlich aus einer oberen Stellung in ihre untere Grundstellung überführt werden und/oder während des Stapelbildungsvorgangs gering­ fügig vor- oder rückwärts bewegt werden, um eine exakte Stapelbildung in Abhängigkeit von den jeweils aufzuschneidenden Produkten zu gewährlei­ sten.
Ist der geforderte Produktstapel fertiggestellt und ist die Anzahl der im Stapel geforderten Scheiben erreicht, dann wird der Stapel von der ersten Fördereinrichtung 16 auf die zweite Fördereinheit 34 überführt und kann dann weiter in Förderrichtung 38 auf die Fördereinheit 36 weitergeleitet werden, so daß sich durch entsprechende Steuerung der Gesamt- Fördereinrichtung 16 eine Folge von Stapeln 24 erzielen läßt, die vorzugs­ weise gleichen gegenseitigen Abstand aufweisen und in Förderrichtung 38 eine bestimmte maximale Länge 22 besitzen, wobei letzteres vor allem bei geschindelten Portionen von Bedeutung ist. Nähert man sich beim Auf­ schneidvorgang dem Ende eines Produktes oder schneidet man den An­ fang eines neuen Produktes auf, dann erkennt die optoelektronische Ein­ heit, daß Schnitzel oder Kleinscheiben 44 gebildet werden, die hinsichtlich ihrer Umrißform bzw. Größe nicht den jeweils vorliegenden Anforderungen entsprechen. Solange die optoelektronische Einheit 40 derartige, den Sollwerten der geforderten Scheiben nicht entsprechende Schnitzel oder Scheiben feststellt, wird durch Abschwenken der ersten Fördereinrichtung 20 sichergestellt, daß diese Schnitzel oder Kleinscheiben 44 ausgeschleust werden und in einen Sammelbehälter gelangen.
Bevor dieses Abschwenken der ersten Fördereinheit 20 und das Aus­ schleusen nicht brauchbarer Schnitzel und Kleinscheiben erfolgt, wird die sich gerade in Bildung befindende unvollständige Portion - wie dies in Fig. 1b zu sehen ist - von der ersten Fördereinheit 20 auf die zweite Förderein­ heit 34 in eine Parkposition 28 überführt. Dabei wird der Verschiebeweg 32 exakt erfaßt und gespeichert, so daß dann, wenn die optoelektronische Einheit 40 im Zuge des Aufschneidens des Produktes 10 die erste ord­ nungsgemäße Scheibe 10 feststellt oder deren Auftreten nach bestimmten weiteren Schritten vorhersagen kann, eine sofortige bzw. zeitlich definierte Rückführung der unvollständigen Portion 26 in den Sammelbereich auf der ersten Fördereinrichtung 20 erfolgt, wobei diese Fördereinrichtung 20 wieder in ihre Grundposition zurückgeführt ist.
Fig. 1c zeigt den Zeitpunkt der Rückführung der unvollständigen Portion 26 in den Sammelbereich 18.
In Fig. 1d ist zu erkennen, daß nach erfolgter Rückführung der unvoll­ ständigen Portion eine Verkomplettierung dieser Portion mittels weiterer, dem vorgegebenen Sollwert Rechnung tragenden Scheiben 14 erfolgt, und zwar positionsgenau, da die Rückführung der zunächst unvollständigen Portion in den Sammelbereich 18 unter Ausnutzung der zwischengespei­ cherten Daten so vorgenommen wird, daß die unvollständige Portion exakt in die Position gelangt, aus der sie in die Parkposition überführt worden ist. Dies kann mittels Inkrementalsteuerung oder auch durch Einsatz von Abtastsystemen erfolgen.
Wie der Fig. 1d auch zu entnehmen ist, kann durch entsprechende Steue­ rung der Gesamt-Fördereinrichtung und das entsprechende Zusammen­ wirken der Teil-Fördereinheiten auch im Falle einer erforderlich geworde­ nen Verkomplettierung einer zunächst unvollständigen Portion sicherge­ stellt werden, daß der gegenseitige Abstand der auf der Abführungs- Fördereinheit 36 gebildeten Portionen stets konstant ist, was die Weiter­ verarbeitung und insbesondere Verpackung der Portionen erleichtert.
Im geschilderten Ausführungsbeispiel werden die nicht brauchbaren Schnitzel oder Kleinscheiben 44 durch Abschwenken der ersten För­ dereinheit 20 nach unten ausgeschleust. Diese Ausschleusung von nicht brauchbaren Schnitzeln und Kleinscheiben kann aber auch auf beliebige andere Art erfolgen, z. B. durch einen Rückwärtslauf der Fördereinheit 20 oder durch Einschwenken und anschließendes Herausschwenken einer geeigneten Auffangfläche.
Um bei hohen und sehr hohen Schnittgeschwindigkeiten einwandfreie Portionsbildungen zu gewährleisten, können zwischen den einzelnen Por­ tionen bzw. auch in der Phase der Überführung einer unvollständigen Portion in die Parkposition sowie deren Rückführung in den Sammelbe­ reich Leerschnitte durchgeführt werden, wie dies in der einschlägigen Technik durch Steuerung der Produktzuführung bekannt ist.
Bezugszeichenliste
10
Lebensmittelprodukt/ Produkt
12
Aufschneidevorrichtung, Slicer
14
Scheibe
16
Fördereinrichtung
18
Sammelbereich
20
erste Fördereinheit
22
Maximallänge einer vollständigen Portion
24
vollständige Portion
24
' verkomplettierte Portion
26
unvollständige Portion
28
Parkposition
30
Schnittfläche
32
Verschiebeweg
34
zweite Fördereinheit
36
Förderelement
38
Förderrichtung
40
optoelektronische Einheit
44
Schnitzel und unvollständige Scheiben
46
Ende erste Fördereinheit
48
Produktzuführung
50
Schneidorgan
52
Schneidkopf
56
Antriebseinheit

Claims (13)

1. Verfahren zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten (10) in Form von Fleisch, Wurst, Käse und dgl. mittels einer Aufschneide­ vorrichtung (12), insbesondere eines Slicers, wobei die Produkte (10) in Scheiben (14) geschnitten und zur Weiterverarbeitung mittels ei­ ner Fördereinrichtung (16) portionsweise aus einem benachbart zur Aufschneidevorrichtung (12) gelegenen Sammelbereich (18) ab­ transportiert werden, wobei als Sammelbereich (18) eine erste För­ dereinheit (20) mit im wesentlichen an die Maximallänge (22) einer vollständigen Portion (24) anpaßbaren. Länge verwendet wird, und wobei eine sich jeweils zu Beginn und am Ende eines Produktauf­ schneidevorganges ergebende unvollständige Portion (26) nach einer Zwischenpositionierung in einer Parkposition (28) und einer Rück­ führung in den Sammelbereich (18) durch nach dem Beginn eines weiteren Produktaufschneidevorganges entstehende, festlegbaren Anforderungen genügende Scheiben (14) komplettiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Produktaufschneidevorganges eine Schnittfläche (30) des Produktes (10) daraufhin überwacht wird, ob sie zumindest festlegbaren Größenkriterien für die Abgabe einer als nächstes ab­ zuschneidenden Scheibe (14) in eine unvollständige Portion (26) er­ füllt, und bei Nichterfüllung dieser Kriterien der Produktaufschnei­ devorgang unterbrochen und gleichzeitig die Differenz zwischen ei­ nem Ist- und einem Sollwert einer die vollständige Portion (24) defi­ nierenden Größe registriert wird, daß die unvollständige Portion (26) unter Erfassung des Verschiebeweges (32) in die Parkposition (28) auf eine mit der ersten Fördereinheit (20) verbundene zweite För­ dereinheit (34) gefördert wird, daß dann während des Produktauf­ schneidevorganges des nächsten Produktes (10) gleicher Art wieder­ um die Schnittfläche (30) überwacht und bei Erreichen der festge­ legten Kriterien die unvollständige Portion (26) entsprechend dem erfaßten Verschiebeweg (32) wieder positionsgenau in den Sammel­ bereich (18) zurückgeführt und komplettiert wird, und daß schließ­ lich die verkomplettierte Portion (24') durch Synchronisation zumin­ dest der ersten Fördereinheit (20) mit weiteren Förderelementen (36) der Fördereinrichtung (16) in Förderrichtung (38) aus dem Sammel­ bereich (18) gefördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die positionsgenaue Rückführung aus der Parkposition (28) in den Sammelbereich (18) basierend auf der Erfassung und Regelung der Förderzeiten und Fördergeschwindigkeiten der ersten För­ dereinheit (20) und der zweiten Fördereinheit (34) geschieht, wobei der Antrieb der Fördereinheiten (20, 34) vorzugsweise inkremental erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unvollständige Portion (26) in Förderrichtung (38) aus dem Sammelbereich (18) in die Parkposition (28) gefördert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachung der Schnittfläche (30) mittels zumindest einer optoelektronischen Einheit (40) erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zu Beginn und am Ende des Produktaufschneidevor­ ganges anfallende und in den Sammelbereich (18) gelangende un­ vollständige Scheiben (44) und Schnitzel aus diesem entfernt wer­ den, und zwar insbesondere indem ein in Förderrichtung (38) gele­ genes Ende (46) der ersten Fördereinheit (20) aus seiner Position herausgeschwenkt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (46) der Fördereinheit (20) nach unten abgesenkt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest während des Zurückförderns der unvollständigen Portion (26) aus der Parkposition (28) in den Sammelbereich (18) Leerschnitte ausgeführt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Produktaufschneidevorganges in der Aufschnei­ devorrichtung (12) anfallende Produktenden in Form von Reststüc­ ken aus dieser entfernt werden.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der An­ sprüche 1 bis 8 mit einer Aufschneidevorrichtung (12) mit Produkt­ zuführung (48) und einem ein Schneidorgan (50) aufweisenden Schneidkopf (52) sowie produktabführseitig angeordneten För­ dereinrichtungen (16), dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine optoelektronische Einheit (40) zur Überwachung einer in der Aufschneidevorrichtung (12) anfallenden Schnittfläche (30) vorgesehen ist und in Förderrichtung (38) an die Aufschneide­ vorrichtung (12) anschließend eine als Sammelbereich (18) dienende erste Fördereinheit (20) vorgesehen ist, die mit einer als Parkpositi­ on (28) dienenden zweiten Fördereinheit (34) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fördereinheit (34) in Förderrichtung (32) unmittelbar an die erste Fördereinheit (20) anschließt und in Förderrichtung (32) an die zweite Fördereinheit (34) anschließend vorzugsweise wenig­ stens ein weiteres Förderelement (36) der Fördereinrichtung (16) an­ geordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fördereinheit (20) und die zweite Fördereinheit (34) in ihrer Länge an die Maximallänge (22) einer vollständigen Portion (24) anpaßbar sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Förderrichtung (32) liegendes Ende (46) der ersten För­ dereinheit (20) aus seiner ursprünglichen Lage in Abhängigkeit von der Schnittflächenüberwachung verschwenkbar, insbesondere nach unten absenkbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fördereinheit (20) und die zweite Fördereinheit (34) als Bandförderer ausgebildet sind.
DE19914707A 1999-03-31 1999-03-31 Verfahren und Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten Withdrawn DE19914707A1 (de)

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