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Die
Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Schneidmaschine für laibförmige Produkte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 sowie eine Schneidmaschine zu seiner Durchführung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 4.
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Derartige
Schneidmaschinen werden in Betrieben verwendet, die Würste, Speckseiten,
Käselaibe
und dergleichen schneiden und die abgetrennten Scheiben zu Verkaufseinheiten
zusammenstellen. Derartige Verkaufseinheiten können einen einzigen Abschnitt
umfassen, z.B. ein Stück
Hartkäse;
sie können
auch einen Scheibenstapel umfassen, der eine Mehrzahl von Produktscheiben
umfaßt-.
Derartige Scheibenstapel können
auch geschindelt erzeugt werden.
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Geht
bei Verwendung einer derartigen Schneidmaschine der zu zerschneidende
Produktlaib zu Ende, so wird der Schneidkopf angehalten, und der
abnehmenden Durchmesser aufweisende hintere Abschnitt des Produktlaibes
wird von der Vorschubeinrichtung entfernt und in einen Reste-Sammelbehälter gegeben.
Die gerade bearbeitete Verkaufseinheit hat in der Regel nicht das
gewünschte Soll-Gewicht
und muß daher
ausgesondert werden und manuell zu einer Verkaufseinheit mit Soll-Gewicht
ergänzt
werden. Dies bedeutet einen erheblichen manuellen Arbeitsaufwand.
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In
der
DE 41 13 392 A1 ist
eine Schneidmaschine beschrieben, bei welcher eine unterhalb des Schneidkopfes
ange ordnete Fördereinrichtung
aus zwei fluchtend hintereinander angeordneten unabhängigen Bandförderern
besteht. Diese können durch
eine Steuerung wahlweise synchron oder einzeln angetrieben werden.
Im normalen Arbeitsbetrieb fallen die vom Schneidkopf abgegebenen
Scheiben auf den dem Scheibenstapel in Förderrichtung gesehen hinteren
der beiden Förderer.
Ist die gewünschte Stapelhöhe erreicht,
wird der Scheibenstapel durch synchrone Erregung der beiden Förderer weggetragen.
Hat die Restlänge
des aufzuschneidenden Produktlaibes eine vorgegebene minimale Abmessung erreicht,
wird der gerade in Entstehung begriffene Scheibenstapel durch Synchronerregung
beider Förderer
auf den stromabwärts
liegenden Förderer überstellt.
Der Rest des Produktlaibes wird abgeworfen und ein neuer Produktlaib
wird eingelegt. Die ersten Produktscheiben werden durch ständiges Laufen
des hinteren Förderers
in Rückwärtsrichtung
einzeln in einen Sammelbehälter
transportiert.
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Diese
bekannte Schneidemaschine hat somit eine mechanisch komplizierte
Fördereinrichtung. Auch
kann es beim Übertreten
eines Scheibenstapels vom einen der Förderer auf den anderen zu kleineren
Positionsverlagerungen kommen, so daß sich die zum Ergänzen eines
unfertigen Scheibenstapels dann noch zugegebenen Scheiben nicht
exakt bündig
auf dem schon vorhandenen Teilstapel aufbauen.
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In
der
DE 36 12 996 C2 ist
eine Schneidmaschine beschrieben, bei welcher eine vom Schneidkopf
wegführende
Fördereinrichtung
zwei unabhängige
Förderer
aufweist, nämlich
einen hinteren, unter dem Schneidkopf liegenden Förderer und
einen vorderen, zu einer Verpackungsstraße führenden Förderer. Etwa erhaltene unvollständige Scheibenstapel müssen in
der Verpackungsstraße
aussortiert und manuell ergänzt
werden. Das Entfernen der Schluß- und
Anfangsstücke
der Produktlaibe muß ebenfalls manuell
besorgt werden.
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Auch
die
EP 0 398 602 A1 zeigt
eine ähnliche
Schneidmaschine, wobei der Beschickungstisch eine bewegliche Verlängerung
aufweist, auf welcher weitere Produktlaibe geparkt werden können, die dann
stumpf an dem Produktlaibstrang angesetzt werden können, der
sich auf dem Zuführtisch
befindet. Die sich an den Stoßstellen
zwischen aufeinanderfolgend dem Schneidkopf zugeführten Produktlaiben
ergebenden unvollständigen
Scheiben verbleiben in den Scheibenstapeln und müssen, falls gewünscht, manuell
ausgesondert werden.
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Durch
die vorliegende Erfindung soll ein Betriebsverfahren für eine Schneidmaschine
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß die beim Ende des Zerschneidens
eines Produktlaibes vorliegende unvollständige Verkaufseinheit ohne
manuelles Zutun auf Soll-Gewicht ergänzt werden kann, wobei die
Schneidmaschine einfachen Aufbau aufweisen soll.
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Ferner
soll eine hierfür
geeignete einfachen Aufbau aufweisende Schneidmaschine geschaffen werden.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
eine Betriebsverfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen
bzw. eine Schneidmaschine zu seiner Durchführung mit den im Anspruch 2
angegebenen Merkmalen.
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Erfindungsgemäß wird die
nicht fertiggestellte letzte Verkaufseinheit geparkt, und wenn der
Anschnitt des neuen Produktlaibes abgeschnitten und weggetragen
worden ist, wird die unfertige Verkaufseinheit wieder unter den Schneidkopf
gefahren und die noch fehlenden Scheiben werden zu der unfertigen
Einheit zugelegt, worauf dann die fertige Verkaufseinheit den normalen
Weg durch die restliche Verarbeitungsstraße nehmen kann, nämlich eine Wiegestation
und eine Verpackungsstation durchläuft.
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Dies
wird mit einem einzigen Förderer
erreicht, der unsymmetrisch bezüglich
einer Arbeitsstellung angeordnet ist, bei der die abgeschnittenen Scheiben
auf den Förderer
fallen,: ein größerer Abschnitt
des Förderers
liegt in Förderrichtung
der fertigen Scheibenstapel gesehen stromab, ein kleinerer Abschnitt
stromauf der Arbeitsstellung.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
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Die
Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch
3 ermöglicht
es, die Reste der Produktlaibe automatisch in einen Reste-Sammelbehälter zu
führen.
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Die
Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch
4 hat den Vorteil, daß sich
Anschnitte und Reste, die von denselben Produktlaiben stammen, in einem
einzigen Sammelbehälter
sammeln.
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Nachstehend
wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigt:
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1:
eine seitliche schematische Ansicht einer Station zum Schneiden
von Produktlaiben und zum Zusammenstellen abgeschnittener Scheiben
zu Verkaufseinheiten, gezeigt zu einem Zeitpunkt, zu welchem ein
Produktlaib vollständig
zerschnitten ist;
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2:
eine ähnliche
Ansicht wie 1, bei welcher gerade der Rest
des Produktlaibes in einen Sammelbehälter abgeworfen wird;
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3:
eine ähnliche
Ansicht wie in 1, wobei ein neuer Produktlaib
eingelegt wurde und gerade dessen Anschnitt abgescheibt wurde; und
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4:
eine ähnliche
Ansicht wie 1, gezeigt in dem Zustand, in
welchem das Zerschneiden des neuen Produktlaibes beginnt.
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In 1 ist
mit 10 ein Bodenrahmen eines Maschinenrahmens bezeichnet.
Dieser trägt über Ständer 12, 14 einen
insgesamt mit 16 bezeichneten Produktzuführtisch
und einen insgesamt mit 18 bezeichneten Schneidkopf.
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Der
Schneidkopf 18 hat einen Schneidkopfrahmen 20,
in welchem über
Lager 22, 24 eine Messerwelle 26 gelagert
ist. Letztere wird unter Zwischenschaltung eines Getriebes 28 von
einem Antriebsmotor 30 in Drehung versetzt. Mit letzterem
ist ein Winkelgeber 32 gekoppelt.
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Auf
der Messerwelle 26 sitzt eine Messerscheibe 34 mit
spiralförmiger
Randkontur. Die Messerscheibe 34 arbeitet mit einem rahmenfesten
Gegenmesser 36 zusammen. In der Zeichnung ist die Messerscheibe 34 in
ihrer tiefsten Stellung gezeigt, in welcher sie gerade eine Scheibe 38 von
einem Produktlaib 40 abgetrennt hat, der auf dem Produktzuführtisch 16 gegen
den Schneidkopf 18 zugeführt wird.
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Der
Produktzuführtisch 16 weist
eine Vielzahl von Rollen 42 auf. Von diesen ist der größte Teil von
einem Rollenrahmen 44 gelagert, der starr von Maschinenrahmen
getragen ist. Ein vorderer, dem Schneidkopf 18 benachbarter Tischabschnitt 46 (Schwenkrahmen)
ist um eine Achse 48 drehbar und durch einen doppeltwirkenden
hydraulischen Arbeitszylinder 50 zwischen einer in 1 gezeigten
Arbeitsstellung und einer in 2 gezeigten
nach unten abgeklappten Abwurfstellung verlagerbar.
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Rahmenfeste
Lagerblöcke 52, 54 lagern
jeweils die einen Enden einer Führungsstange 56 und einer
Gewindespindel 58. Die Gewindespindel 58 arbeitet
mit einem Gegengewinde 60 zusammen, welches in einem Spannzangenschlitten 62 ausgebildet ist,
der mit einer Führungsbohrung 64 auf
der Führungsstange 56 läuft.
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Der
Spannzangenschlitten 62 trägt eine Spannzangeneinheit 66,
welche gekrümmte
Klauen 68 aufweist, die durch einen nicht dargestellten
Klauen-Antriebsmotor in den Endabschnitt eines Produktlaibes hinein
bzw. aus diesem heraus bewegbar sind.
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Unterhalb
des Schneidkopfes 18 ist eine insgesamt mit 70 bezeichnete
Portioniereinheit angeordnet. Diese umfaßt einen Förderer 164 (Bandförderer),
der über
kurze Ständer 76 auf
einer Tragplatte 78 angeordnet sind. Die Tragplatte 78 ist
mittels einer Gewindespindel 80 und einer Führungsstange 82 mit einem
Unterbau 84 höhenverstellbar
verbunden, der einen auf die Gewindespindel 80 arbeitenden
Verstellmotor 86 mit zugehörigem Stellungsgeber 88 aufweist.
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Der
Bandförderer 164 hat
Umlenkrollen 90, 92 sowie eine Vielzahl axial
hintereinander liegender Förderriemen 94,
die in der Praxis Rundschnurriemen sind.
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Auf
die Umlenkrolle 90 arbeitet ein Antriebsmotor 96,
der in der Praxis von einem Rahmen 98 des Bandförderers 164 getragen
ist und nur der besseren Darstellbarkeit halber vom Bandförderer 164 entfernt
wiedergegeben ist.
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Mit
dem Antriebsmotor 96 arbeitet ein Stellungsfühler 100 zusammen.
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Auf
einer Verlängerung
des Rahmens 98 ist eine stromaufseitige Umlenkrolle 114 eines
insgesamt mit 116 bezeichneten Übergabeförderers bezeichnet. Letzterer
hat einen Rahmen 118, eine stromabseitige Umlenkrolle 120 und
Rundschnur-Förderriemen 122.
Die stromabseitige Umlenkrolle 120 des Übergabeförderers 116 ist auf
einer Verlängerung 124 eines
Rahmens 126 gelagert, der zu einem Förderer 128 gehört, durch
welchen fertige Scheibenstapel in weitere Teile der Schneid- und
Abpackanlage hinein getragen werden, wo die Scheibenstapel auf Einhaltung
des Soll-Gewichtes geprüft werden
und mit einer Verpackung versehen werden. Von diesem Förderer sind
in der Zeichnung nur eine stromaufseitige Umlenkrolle 130 und
Förderriemen 132 gezeigt.
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Das
Bewegen der Spannzangeneinheit 66 erfolgt durch einen auf
die Gewindespindel 58 arbeitenden elektrischen Antriebsmotor 134,
an welchen ein Stellungsfühler 136 angeblockt
ist.
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Für die Steuerung
der verschiedenen Motoren ist eine Steuereinheit 138 vorgesehen,
welche zur Durchführung
unterschiedlicher Arbeitsprogramme mit einem Massenspeicher 140 versehen
ist und manuell über
ein Tastenfeld 142 gesteuert werden kann. Die Anzeige der
Betriebszustände
der Maschine und die Anforderung von Eingaben erfolgt über einen
Monitor 144.
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Die
oben beschriebene Schneidmaschine und die ihr zugeordnete Portioniereinheit 70 arbeiten folgendermaßen:
In
dem in 1 wiedergegebenen Zustand erkennt die Steuereinheit 138 am
Ausgangssignal des Stellungsfühlers 136,
daß der
Produktlaib 40 nun soweit zerscheibt worden ist, daß nun vor
der Messerscheibe 34 ein Laibendabschnitt 146 steht,
in welchem der Querschnitt abnimmt. Dieser Teil des Produktlaibes 40 zu
einen deshalb nicht mehr weiter geschnitten werden, weil sich in
ihm die Klauen 68 der Spannzangeneinheit 66 befinden,
zum anderen werden Packungen, die Scheiben unterschiedlichen Querschnitts
enthalten, vom Verbraucher nicht akzeptiert.
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Bei
Erreichen des Laibendabschnittes 146 stellt somit die Steuereinheit 138 den
auf die Messerwelle 26 arbeitenden Antriebsmotor 30 ab,
und zwar vorzugsweise in einer Winkelstellung, in welcher der den
kleinen Radius aufweisende Abschnitt der Messerscheibe 34 beim
Gegenmesser 36 steht.
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Anschließend wird
der auf die Gewindespindel 58 arbeitende Antriebsmotor 134 in
Gegenrichtung erregt, so daß die
Spannzangeneinheit 66 von der Messerscheibe 34 zurückbewegt
wird.
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Gleichzeitig
wird über
ein 4/2-Magnetventil 148, über welches die Arbeitsräume des
Arbeitszylinders 50 mit einer Druckleitung 150 bzw.
einer Rücklaufleitung 152 verbindbar
sind, die Druckbeaufschlagung des Arbeitszylinders 50 so
geändert,
daß der Schwenkrahmen 46 in
die in 2 gezeigte Abwerfstellung gestellt wird. Nun werden
die Klauen 68 der Spannzangeneinheit 66 durch
die Steuereinheit 138 eingefahren, wodurch der Laibendabschnitt 146 von der
Spannzangeneinheit 66 freigegeben wird und in einen Sammelbehälter 154 fällt, der
sich unter dem in der Zeichnung rechts gelegenen Ende des Schwenkrah mens 46 befindet.
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Anschließend wird
durch die Steuereinheit 138 das Magnetventil 148 so
erregt, daß der Schwenkrahmen 46 wieder
in die Arbeitsstellung zurückbewegt
wird, und der Antriebsmotor 134 wird wieder in Rückwärtsrichtung
angesteuert, so daß sich
die Spannzangeneinheit 66 in eine obere Endstellung bewegt,
die in 1 gestrichelt angedeutet ist. In dieser Stellung
wird dann ein neuer Produktlaib 40 auf den Produktzuführtisch 16 aufgelegt,
und die Klauen 68 der Spannzangeneinheit 66 werden
wieder ausgefahren, so daß sie
sich in das hintere Ende eines neuen Produktlaibes 40 hineinarbeiten
und dieses festhalten.
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Gleichzeitig
mit dem Abwerfen des Laibendabschnittes 146, wie oben beschrieben,
hat die Steuereinheit 138 den Antriebsmotor 96 in
Vorwärtsrichtung
erregt. Damit wurde ein fertiger Scheibenstapel 156, der
sich beim Anhalten des Schneidkopfes 18 noch auf dem stromabliegenden
Bandförderer 164 befand,
auf den Übergabeförderer 116 bewegt. Ein
weitere Scheibenstapel 158, der gerade in Bildung auf dem
Bandförderer 164 war
und noch nicht das Soll-Gewicht erreicht hatte, wurde auf einen stromabseitigen
Abschnitt des Bandförderers 164 in eine
Parkstellung bewegt. Dieser Zustand ist in 2 wiedergegeben.
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Wird
nun durch den Antriebsmotor 134 der neue Produktlaib 40 gegen
die wieder in Gang gesetzte Messerscheibe 34 zugestellt,
so wird beim Erreichen der Messerscheibe 34 zunächst ein
Laibanschnitt zerscheibt. Die hierbei entstehenden Scheiben haben
zunehmenden Durchmesser und werden ebenfalls ausgeschieden, da der
Verbraucher derartige Scheiben nicht akzeptiert. Diese Scheiben
fallen auf den Bandförderer 164 und
bauen dort einen Anschnittstapel 162 auf. Die Steuereinheit 138 weiß aus den
für den
Produktlaib 40 eingegebenen Geometriedaten, die aus dem
Massenspeicher 140 für
jede zu zerscheibende Produktart abgerufen werden kann, wieviele
Scheiben vom Anfang eines Produktlaibes 40 abgeschnitten
werden müssen,
bis man den konstanten Durchmesser aufweisenden Abschnitt des Produktlaibes 40 erreicht.
Alternativ kann man eine entsprechende Information aus dem Ausgangssignal des
Stellungsfühlers 136 ableiten.
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Ist
der Laibanschnitt zerscheibt worden, so hält die Steuereinheit 138 den
Antriebsmotor 134 an und setzt den Bandförderer 164 in
Rückwärtsrichtung in
Bewegung. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die stromaufseitige
Umlenkrolle 92 des Bandförderers 164 so angeordnet,
daß der
durch den Laibanschnitt gebildete Scheibenstapel 162 bei
Rückwärtserregung
des Bandförderers 164 ebenfalls
in den Sammelbehälter 154 fällt. Wie
weit der Bandförderer 164 in
Rückwärtsrichtung
betrieben werden muß,
erkennt die Steuereinheit 138 aus dem Ausgangssignal des
Stellungsfühlers 100.
Nach Abwerfen des Scheibenstapels 162 setzt dann die Steuereinheit 138 den Bandförderer 164 in
Rückwärtsrichtung
in Bewegung und zwar so weit, daß der auf dem Handförderer 164 geparkte
unvollständige
Scheibenstapel 158 wieder unter den Schneidkopf 18 gestellt
wird, was aus dem Ausgangssignalen des Stellungsfühlers 100 erkannt wird.
Man hat nun bezüglich
des Scheibenstapels 158 dieselben Verhältnisse, wie sie in 1 dargestellt
sind.
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Die
Steuereinheit 138 zählt über den
Winkelgeber 32 die Anzahl der Scheiben, die zur Bildung
eines neuen Scheibenstapels 156 von einem Produktlaib 40 jeweils
abgeschnitten wurden. Sie weiß also nach
dem Zurückstellen
des Scheibenstapels 158, wieviele Scheiben in diesem Stapel
noch fehlen. Durch Wiederingangsetzen des Antriebsmotors 134 wird
nun die Scheibenbildung wieder eingeleitet, und nachdem die zur
Fertigstellung des Scheibenstapels 158 noch fertigen Scheiben
abgeschnitten worden sind, was die Steuereinheit 138 wieder
dem Ausgangssignal des Winkelgebers 32 entnimmt, wird der fertige
Scheibenstapel 156 durch Aktivieren des Bandförderers 164 auf
den Übergabeförderer 116 gebracht
und auf den Eingangsförderer 128 der
Wiege- und Verpackungsstation der Anlage gebracht wird.
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Die
Schneidmaschine arbeitet dann kontinuierlich so weiter, daß sie jeweils
eine vorgegebene Anzahl von Scheiben des Produktlaibes 40 abschneidet,
die sich auf dem oberen Trum des Bandförderers 164 zu einem
Stapel aufbauen. Jeweils wenn ein Stapel fertig ist, wird der Bandförderer 164 in
Vorwärtsrichtung
aktiviert, um den fertigen Scheibenstapel 156 in die Wiege-
und Verpackungsstation auszutragen.
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Bei
diesem langen Bandförderer 164 kann man
einen noch nicht fertiggestellten Scheibenstapel 158 dann,
wenn das Ende eines Produktlaibes 40 erreicht wird, in
eine weit vom Schneidkopf 18 beabstandete Parkstellung
bewegen, wie in 4 bei 166 gezeigt.
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In
dieser Stellung kann der lange Bandförderer 164 dann diejenigen
Scheiben 162 aufsammeln, die beim Zerscheiben des Anschnittes
des neuen Produktlaibes 40 erzeugt werden. Durch Antreiben des
Bandförderers 164 in
Rückwärtsrichtung
kann der beim Zerschneiden des Laibanschnittes entstehende nicht
verwendbare Scheibenstapel 162 wieder in den Sammelbehälter 154 abgeworfen
werden, wie oben beschrieben.
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Durch
weiteres Antreiben des Bandförderers 164 in
Rückwärtsrichtung
kann dann der noch nicht vollständige
Scheibenstapel 158 wieder unter den Schneidkopf 18 gestellt
werden und um die noch fehlende Anzahl von Scheiben ergänzt werden.
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Wichtig
ist somit nur, daß der
Weg zwischen dem unter dem Schneidkopf 18 liegenden Scheibensammelpunkt
(Arbeitsstellung) und dem Sammelbehälter 154 kleiner ist
als der Weg zwischen Parkstellung 166 und Sammelbehälter 154.
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Man
erkennt, daß es
bei Anwendung der oben beschriebenen Schneidmaschine mit zugeordneter
Portioniereinheit 70 nicht notwendig ist, Scheibenstapel 158 manuell
zur ergänzen,
die beim Erreichen des letzten Bereiches eines Produktlaibes 40 vorliegen.
Die beim Zerschneiden eines Anschnittes eines neuen Produktlaibes 40 entstehenden
Scheiben werden automatisch ausgesondert.
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Obenstehend
wurde die Erfindung in Zusammenhang mit der Erzeugung von vertikalen
glatten Scheibenstapeln beschrieben. Es versteht sich, daß die Erfindung
gleichermaßen
bei geschindelten Stapeln verwendet werden kann, wozu nur der Förderer 164 mit
jeden Abschneiden einer Scheibe eine kurze Strecke in Vorwärtsrichtung
betrieben wird. Auch kann man mit einer erfindungsgemäßen Schneidmaschine
auch sogenannten Fluff erzeugen, also gewellte unebene Scheiben
in Wirrlage.
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Auch
für die
Erstellung von Verkaufseinheiten, die in der Regel nur eine einzige,
dicke Scheibe umfassen, läßt sich
die Erfindung verwenden. Man kann dann für die jeweils letzte Produktscheibe,
die nicht auf Soll-Gewicht geschnitten ist, noch eine erste entsprechend
dicke Produktscheibe des nächsten Laibes
zulegen, was in vielen Fällen
tolerierbar ist.
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In
allen Fällen
werden die nicht verwendbaren Anschnitte und Reste der Laibe 146 ausgesondert.