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Diese Anmeldung beansprucht den Zeitrang der am 1. Mai 2010 eingereichten U.S. Provisional Application Nr. 61/343,551.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Viele verschiedene Arten von Nahrungsmitteln oder Nahrungsmittelprodukten, wie z.B. Nahrungsmittelscheiben, Nahrungsmittelbäuche oder Nahrungsmittellaibe, werden in einer Vielzahl von Formen und Größen hergestellt. Es gibt Fleischlaibe aus verschiedenen Fleischsorten, darunter Schinken, Schweinefleisch, Rindfleisch, Lamm, Pute und Fisch. Das Fleisch im Nahrungsmittellaib kann in großen Stücken oder gründlich zerkleinert sein. Diese Fleischlaibe gibt es in verschiedenen Formen (rund, quadratisch, rechteckig, oval usw.) und in verschiedenen Längen bis zu 183 cm oder noch länger. Die Querschnittsgrößen der Laibe sind sehr unterschiedlich; die maximale Querabmessung kann so klein wie 4 cm oder so groß wie 25,4 cm sein. Laibe von Käse oder anderen Nahrungsmitteln kommen in den gleich großen Variationsbreiten in Bezug auf Zusammensetzung, Form, Länge und Querschnittsgröße.
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Typischerweise werden die Nahrungsmittellaibe geschnitten, die Scheiben nach einem bestimmten Gewichtsbedarf gruppiert und die Scheibengruppen verpackt und im Einzelhandel verkauft. Die Anzahl der Scheiben in einer Gruppe kann je nach Größe und Konsistenz des Nahrungsmittels und dem Wunsch des Produzenten, des Großhändlers oder des Einzelhändlers variieren. Bei einigen Produkten werden sauber ausgerichtete, gestapelte Scheibengruppen bevorzugt. Für andere werden die Scheiben geschindelt oder gefaltet, so dass ein Käufer einen Teil jeder Scheibe durch eine durchsichtige Verpackung sehen kann.
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Nahrungsmittelartikel können auf Hochgeschwindigkeits-Schneidmaschinen geschnitten werden, wie sie in dem veröffentlichten Patentdokument
WO 2010/011237 AI oder in den
U.S. Patenten 5,628,237 oder
5,974,925 offenbart wurden oder wie sie kommerziell erhältlich sind, wie die Power Max 4000™ und FX180
® Schneidmaschinen, die von Formax, Inc. in Mokena, Illinois, USA, erhältlich sind.
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Die FX180®-Maschine kann als automatisch beladene Maschine mit kontinuierlicher Zuführung oder als automatisch beladene Maschine mit rückseitigen Klemmen oder Greifern konfiguriert werden.
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Bei einer automatisch beladenen Maschine mit kontinuierlicher Zuführung treiben obere und untere Fördererpaare nebeneinander Nahrungsmittel in die Schneidebene. Vor den Förderern befindet sich ein Tor. Die ersten Nahrungsmittelartikel werden geladen, wobei die vorderen Enden an dem Tor anliegen. Das Tor wird abgesenkt und die Nahrungsmittel gelangen in die Förderer. Wenn die ersten Nahrungsmittel so weit geschnitten sind, dass die hinteren Enden der Nahrungsmittel das Tor freigeben, wird das Tor angehoben und in die Zuführwege werden neue Nahrungsmittel geladen, die durch das Tor zurückgehalten werden. Kurz darauf wird das Tor abgesenkt und neue Nahrungsmittel rutschen nach unten, wo die vorderen Enden der neuen Nahrungsmittel an die hinteren Enden der ersten zu schneidenden Nahrungsmittel stoßen. Die neuen Nahrungsmittel werden in die Schneidebene gefahren, wobei sie den ersten Nahrungsmitteln folgen. Auf diese Weise werden Nahrungsmittel nacheinander und kontinuierlich, vorderes Ende an hinteres Ende geladen.
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Das
US-Patent 5,628,237 und das europäische Patent
EP 0 713 753 beschreiben eine von hinten Greifer- oder Greifertyp-Schneidmaschine. Gemäß dieser Art von Schneidmaschine werden Nahrungsmittel auf eine Hubablage geladen und die Hubablage in eine ausleerbereite Position gebracht. Die Laibgreifer werden nach dem Schneiden der vorherigen Nahrungsmittel zurückgezogen. Beim Zurückziehen der Laibgreifer werden die Laib-zu-Schneidmesser-Tore geschlossen und die Enden der bisherigen Nahrungsmittel durch eine Laibenden-Tür fallen gelassen. Nachdem die Greifer die eingezogene Position oder die vom Schneidemesser entfernte „Ausgangsposition“ erreicht haben, wird ein Laibauskehrmechanismus aktiviert, der die Nahrungsmittel zusammen seitlich in die Schneideposition bringt. Ein Abstandsmechanismus bewegt sich nach unten und legt die Nahrungsmittel auseinander. Die Greifer fahren dann weiter, nachdem festgestellt wurde, dass der Laibauskehrmechanismus die Nahrungsmittel in die Schneidposition gebracht hat. Die Greifer verfügen über eingebaute Abtastmechanismen, die durch den Kontakt mit den Nahrungsmitteln ausgelöst werden. Nach dem Abtasten und Greifen der Nahrungsmittel werden die Nahrungsmittel leicht zurückgezogen, die Tore zwischen Laib und Schneidmesser geöffnet und die Nahrungsmittel in die Schneidebene des Schneidmessers gebracht. Der Laibauskehrmechanismus fährt zurück und die Laib-Hubablage senkt sich, bereit für den nächsten Nachladezyklus. Nach dieser Konstruktion ist der Nachladezyklus in der Praxis in etwa acht Sekunden abgeschlossen. In einem Schneidevorgang mit hohem Volumen kann die Nachladezykluszeit eine erhebliche Einschränkung der optimalen Produktionseffizienz darstellen.
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Die in
WO 2010/011237 A1 offenbarte Maschine bietet ein automatisiertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Beladen von Nahrungsmittelablagen, bei der Nahrungsmittel in der Hubablage in bestimmte und getrennte Bahnen geladen werden können, die automatisch einen Vorladezustand annehmen, und nach dem Laden der Nahrungsmittel wird die Trennung der Nahrungsmittel auf der Hubablage aufrechterhalten. Eine Nahrungsmittelübergabe nimmt die Nahrungsmittel auf der Hubablage in ihren getrennten Positionen auf und übergibt die Nahrungsmittel in die Schneidezuführwege, wobei die getrennten Positionen erhalten bleiben. Ein Nahrungsmittelenden-Entsorgungssystem verwendet einen Transport, der die Endabschnitte seitlich außerhalb des Zuführwegs bewegt und die Endabschnitte auswirft, während der Transport zurück in den Zuführweg bewegt wird, um die nachfolgenden Endabschnitte aufzunehmen. Die Maschine verwendet Nahrungsmittel-Greifer, die auf Förderbändern befestigt sind, die die Nahrungsmittel in den Zuführwegen tragen und antreiben.
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Die vorliegenden Erfinder haben erkannt, dass es wünschenswert wäre, mehrere Nahrungsmittelartikel mit unabhängigen Zuführ- und Wiegemöglichkeiten, mit hygienischen und betrieblichen Verbesserungen zu schneiden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung bietet einen Mechanismus zum Schneiden mehrerer Nahrungsmittelartikel mit unabhängiger Zuführgeschwindigkeit und der Möglichkeit, jede Produktgruppe von jedem Nahrungsmittelartikel abzuwiegen, um eine optimale Gewichtskontrolle und Ausbeute jedes einzelnen Nahrungsmittelartikels zu erreichen.
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Die vorliegende Erfindung bietet eine Hochgeschwindigkeits-Schneidmaschine und eine Kombination aus Wiege- und Klassifizierungsförderer, die zahlreiche Vorteile in Bezug auf Maschinenkosten, Produktivität, Nahrungsmittelhygiene und Betrieb bietet.
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Die Erfindung bietet eine Hubablage, die sich in einer Linie mit den Nahrungsmittelartikel-Zuführwegen befindet und die für die Aufnahme von Nahrungsmittelartikeln abgesenkt und in die Zuführwege gehoben wird. Ein seitliches Verschieben von Nahrungsmittelartikeln in die Zuführwege ist nicht erforderlich. Nahrungsmittelartikel-Greifer werden von einem Überkopfband entlang der Zuführwege angetrieben. In jedem Zuführweg wird ein Laser-Nahrungsmittelartikel-Enden-Erkennungssystem verwendet, um das Endstück des Nahrungsmittelartikels zu erfassen und die Positionierung des Greifers für diesen Weg zu steuern.
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Die Erfindung sieht den Einsatz eines automatischen Überbleibsel- oder Resteförderers vor, der auch die Entfernung des Endabschnitts ermöglicht.
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Die Erfindung bietet eine automatisierte Reinigungsposition, in der der angehobene Nahrungsmittelartikel-Zuführmechanismus in eine bequemere Ebene oder Wartungsposition zusammengeklappt werden kann, und die Messerabdeckung automatisch in eine Reinigungsposition geschwenkt wird.
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Die Kombination ermöglicht eine verbesserte Portionskontrolle und Ausbeute. Ein Nahrungsmittelartikel-Zuführmechanismus sorgt für eine genaue Zuführung durch den Einsatz von servoangetriebenen und gesteuerten Zuführbändern und Greifern. Der Schneidmechanismus beinhaltet drei unabhängige Antriebe zum gleichzeitigen Schneiden mehrerer Nahrungsmittel.
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Es ist ein verbessertes Nahrungsmittelartikel-Anschlagtor vorgesehen, das auch als Tor für die Entfernung von Endportionen von Nahrungsmittelartikel dient.
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Ein horizontal strahlender Laser-Eindringdetektor wird verwendet, um Systeme abzuschalten, wenn ein unerwünschtes Eindringen durch einen Bediener erkannt wird.
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Eine Vorrichtung zum Beladen von Nahrungsmittelablagen ist vorgesehen, wobei Nahrungsmittelartikel in die Hubablage in bestimmte und getrennte Bahnen geladen werden können, die automatisch einen Vorladezustand annehmen, und nachdem die Nahrungsmittelartikel geladen sind, wird die Trennung von Nahrungsmittelartikeln auf der Hubablage aufrechterhalten.
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Zahlreiche weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung und ihrer Ausführungsformen sowie aus den beigefügten Zeichnungen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine seitliche Ansicht einer Schneidmaschine und einer Kombination aus Wiege- und Klassifizierungsförderer der vorliegenden Erfindung;
- 1A ist eine vergrößerte Teilansicht aus 1;
- 1B ist eine perspektivische Ansicht der Schneidmaschine von 1 in einer Reinigungskonfiguration;
- 2 ist eine Draufsicht der Kombination aus 1 mit einigen Paneelen und Teilen, die entfernt oder transparent gemacht wurden, um einige der dahinter liegenden Komponenten zu veranschaulichen;
- 2A ist eine untere perspektivische Ansicht eines Abschnitts von 2;
- 3 ist eine Schnittansicht, die im Allgemeinen entlang der Linie 3-3 von 2 aufgenommen wurde, wobei einige Paneele und Teile entfernt oder transparent gemacht wurden und die darunter liegenden Komponenten sichtbar wurden;
- 4 ist eine schematische Schnittansicht, die im Allgemeinen entlang der Linie 4-4 von 6 aufgenommen wurde, wobei einige Paneele und Teile entfernt oder transparent gemacht wurden und die darunter liegenden Komponenten sichtbar wurden;
- 5 ist eine schematische Schnittansicht, die im Allgemeinen entlang der Linie 5-5 von 6 aufgenommen wurde, wobei einige Paneele und Teile entfernt oder transparent gemacht wurden und die darunter liegenden Komponenten sichtbar wurden;
- 6 ist eine Schnittansicht, die im Allgemeinen entlang der Linie 6-6 von 3 aufgenommen wurde, wobei einige Paneele und Teile entfernt oder transparent gemacht wurden und die darunter liegenden Komponenten offenbart wurden;
- 7 ist eine Teilaufsicht, die im Allgemeinen entlang der Linie 7-7 von 2 aufgenommen wurde, wobei einige Paneele und Teile entfernt oder transparent gemacht wurden und die darunter liegenden Komponenten offenbart wurden;
- 7A ist eine perspektivische Teilansicht eines Teils von 7;
- 7B ist eine vergrößerte Teilansicht eines Teils von 7A;
- 7C ist eine vergrößerte perspektivische Rückansicht eines Abschnitts von 7;
- 7D ist eine perspektivische Draufsicht auf einen Teil von 7;
- 7E ist eine vergrößerte Teilansicht eines Abschnitts von 7;
- 7F ist eine vergrößerte Teilansicht einer alternativen Ausführungsform eines unteren Förderbandes.
- 8 ist eine fragmentarische perspektivische Rückansicht der Vorrichtung aus 1;
- 9 ist eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung von 1 mit einer Hubablage in abgesenkter Position;
- 10 ist eine Rückansicht der Hubablage von 9 von oben, bei der eine Ablagenplattform entfernt wurde;
- 11 ist eine vergrößerte, fragmentarische, perspektivische Ansicht der zugewandten Seite eines Teils der Schneidmaschine aus 1;
- 12 ist eine vergrößerte, fragmentarische perspektivische Ansicht der abgewandten Seite mit einer entfernten Tür, um die darunter liegenden Komponenten darzustellen;
- 13A ist eine schematische Darstellung der Laibzuführvorrichtung in einer ersten Betriebsstellung;
- 13B ist eine schematische Darstellung der Laibzuführvorrichtung in einer zweiten Betriebsstellung;
- 13C ist eine schematische Darstellung der Laibzuführvorrichtung in einer dritten Betriebsstellung; und
- 13D ist eine schematische Darstellung der Laibzuführvorrichtung, die im Allgemeinen entlang der Linie 13D-13D von 13C aufgenommen wurde.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Obwohl diese Erfindung für Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen anwendbar ist, werden in den Zeichnungen spezifische Ausführungsformen gezeigt und hierin ausführlich beschrieben, mit dem Verständnis, dass die vorliegende Offenbarung als Beispiel für die Prinzipien der Erfindung zu betrachten ist und nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf die dargestellten spezifischen Ausführungsformen zu beschränken.
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Die veröffentlichte Patentanmeldung
WO 2010/011237 und das
US-Patent 5,628,237 sind hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
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Allgemeine Beschreibung
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Die 1-3 veranschaulichen eine Hochgeschwindigkeitsschneidevorrichtung 100 und ein Wiege- und Klassifizierungsförderband oder Ausgabeförderband 102 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Schneidvorrichtung 100 beinhaltet einen Basisabschnitt 104, einen zusammenklappbaren Rahmen 105, eine automatische Nahrungsmittelartikel-Ladevorrichtung 108, die zu schneidende Nahrungsmittelartikel 110 aufnimmt, eine Nahrungsmittelartikelzuführvorrichtung 120, ein Nahrungsmittelartikelenden- und Reste-Entsorgungsförderband 122 ( 13C und 13D), ein Lasersicherheitsschutzsystem 123, eine Schneidkopfeinrichtung 124 und ein Scheibenaufnahmeband 130. Die Schneidkopfvorrichtung beinhaltet ein Schneidmesser 125, das eine Schneidebene definiert, und eine Lochplatte oder einen Schneidblock 126, der Nahrungsmittelartikel in die Schneidebene führt, wobei das Messer dicht an der Lochplatte schneidet. Die Schneidvorrichtung beinhaltet auch einen Computerbildschirm-Touchscreen 131, der schwenkbar auf einem Träger 132 montiert und von diesem getragen wird.
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Basisabschnitt
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Der Basisabschnitt 104 beinhaltet einen Raum 136 mit Seitenwänden 138a, 138b, einer Bodenwand 140 und einer geneigten oberen Wand 142. Die Vorrichtung 100 wird auf vier verstellbaren Füßen 144 getragen. Der Raum 136 weist ein sich verjüngen Seitenprofil von hinten nach vorne auf, wobei die obere Wand 142 von hinten nach vorne nach unten geneigt ist. Die schräge Ausrichtung der oberen Wand 142 gewährleistet den Wasserablauf von der Oberseite des Raums 136. Der Raum ist auf verstellbaren Füßen 144 gelagert.
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Der Raum 136 beinhaltet eine zugewandte Seitentür 152, eine abgewandte Seitentür 156 (9) und eine Hintertür 162, die den Zugang zum Raum oder zu Modulen ermöglicht, die normalerweise in dem Raum 136 gehalten werden. Der Raum 136 bietet typischerweise ein Gehäuse für einen Computer, Motorsteuergeräte, eine Niederspannungsversorgung, eine Hochspannungsversorgung und andere Anlagen, wie nachfolgend beschrieben. Der Raum kann auch eine pneumatische oder hydraulische Versorgung oder beides beinhalten (nicht dargestellt).
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Zusammenklappbarer Rahmen und angehobenes Gehäuse
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Der Basisabschnitt 104 trägt den zusammenklappbaren Rahmen 105, wie in den 1, 1B und 9 dargestellt ist. Der zusammenklappbare Rahmen 105 beinhaltet einen klappbaren Stützmechanismus 174, der einen Rahmen 190 für die Zuführung von Nahrungsmittelartikeln trägt.
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Der klappbare Stützmechanismus 174 beinhaltet einen Servomotor 175, der ein Untersetzungsgetriebe 176 mit einer Antriebswelle 178 antreibt, die sich aus der gegenüberliegenden Seite des Raums 136 heraus erstreckt (9). Die Antriebswelle 178 ist drehbar an den Parallelhebeln 180a, 180b befestigt, die mit einer Drehung der Antriebswelle 178 ausschwenken. Die Hebel 180a, 180b sind über eine Drehverbindung 184 schwenkbar mit einer Säule 182 verbunden. Die Säule 182 ist über eine Drehverbindung 192 mit dem Rahmen 190 drehbar verbunden, der die Nahrungsmittelartikel-Zuführvorrichtung 120 trägt.
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Zu Reinigungs- und Wartungszwecken wird der zusammenklappbare Rahmen 105 zusammengeklappt durch Betätigen des Servomotors 175 und des Untersetzungsgetriebes 176 zum Drehen des Hebel 180a, 180b, der die Säule 182 nach unten zieht, wie in dargestellt ist. Der Rahmen 190 und alle davon gestützten Gerätschaften werden zur einfacheren Wartung und Reinigung abgesenkt, wie in dargestellt ist. In einigen Fällen macht dies Leitern oder Plattformen bei der Wartung der Schneidevorrichtung 100 überflüssig.
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Der Schneidkopf 124 ist von einer Schutzvorrichtung 119 bedeckt, die am Rahmen 190 befestigt ist, so dass beim Herunterklappen des Rahmens, wie in 1B dargestellt ist, die Schutzvorrichtung 119 von einer Schneidkopfbasis 117 weggeschwenkt wird, um das Schneidmesser 125 und die Einbauten für eine Reinigung und Wartung freizulegen.
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Zusätzlich kann die Höhe der Nahrungsmittelartikel-Zuführvorrichtung eingestellt werden, indem die Säulen 180a, 180b selektiv mit dem Servomotor geschwenkt und die Rückseite des Rahmens 190 abgesenkt wird. Vorne ist der Rahmen 190 auf einer Querwelle 193 abgestützt, die an jedem Ende exzentrisch an einem runden Nocken 194 befestigt ist (1A). Der Nocken ist in einer runden Öffnung 195 in den Seitenstützen 197a, 197b gelagert und der Nocken ist drehfest mit den Verbindungselementen 199 an der jeweiligen Seitenstütze befestigt. Die Gegenseite ist in 1A dargestellt, mit dem Verständnis, dass die Gegenseite spiegelbildlich über die vertikale Längsmittelebene der Maschine identisch ist. Da das Maß „a“ kleiner als das Maß „b“ ist, wie in 1A gezeigt ist, können die Wellenenden durch Entfernen der Verbindungselemente und die Welle und die Nocken um 180 Grad um eine Mittellinie der Welle gedreht werden, und die Nocken können wieder befestigt und an den Seitenstützen befestigt werden. Die Höhe wird zwischen den beiden um 180 Grad verstellbaren Positionen unterschiedlich sein. Somit kann die Maschine zwei verschiedene Höheneinstellungen für verschiedene Arten von Nahrungsmitteln vornehmen.
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Nahrungsmittelartikel-Zuführvorrichtung
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Eine obere Förderanordnung 530 der Nahrungsmittelartikel-Zuführvorrichtung 120 ist in 2 dargestellt. Die Förderanordnung 530 beinhaltet drei unabhängig angetriebene Endlosförderbänder 802, 804, 806. Jedes Band 802, 804, 806 wird identisch angetrieben, so dass nur der Antrieb für das Band 802 beschrieben wird.
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Das Band 802 ist um eine gezahnte vordere Antriebsrolle oder Bandrolle 812 und eine hintere Laufrolle oder Bandrolle 816 gewickelt. Das Band 802 weist vorzugsweise Zähne auf, die in die Zähne der beiden Rollen 812, 816 eingreifen. Jede Antriebsrolle 812 beinhaltet einen verzahnten Außendurchmesser 812a und einen verzahnten, vertieften Durchmesser 812b.
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Ein endloses Antriebsband 820 wickelt sich um den vertieften Durchmesser 812b. Das Antriebsband 820 umschließt auch eine Antriebsrolle 824, die an einer Antriebswelle 828 befestigt ist. Die Antriebswelle 828 erstreckt sich quer zum Band 802 und ist in einem Lager 830 gelagert, das an einem seitlichen Rahmenelement 836 montiert ist.
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Die Antriebswelle 828 durchdringt ein hinteres Seitenrahmenelement 838 und erstreckt sich zu einem Lager 843, das mit einem Getriebe 842 gekoppelt ist, das an einem Tragrahmen 854 montiert ist. Das Getriebe 842 ist mit einem Servomotor 850 gekoppelt, der am Tragrahmen 854 montiert ist.
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Der Servomotor 850 treibt die Antriebswelle 828 an, die die Rolle 824 dreht, die das Band 820 umtreibt, das die Rolle 812 dreht, die das Band 802 umtreibt.
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Drei Servomotoren 850 sind am Tragrahmen 854 montiert und befinden sich alle in einem oberen Fach 855, das von dem Rahmen 190 getragen wird.
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Die Laufrollen 816 sind mit einem Paar spiegelbildlich identischer, einstellbarer Nocken-Bandspannungs-Einstellmechanismen 882a, 882b ausgestattet. Wie in 7A dargestellt, beinhaltet jeder Mechanismus 882a, 882b eine Gabel 885, die von dem jeweiligen Seitenrahmenelement 836, 838 durch einen verstellbaren Nocken 883 abgestützt ist. Die Gabel 885 wird durch obere und untere Bolzen 886a, 886b geführt, um nach hinten und vorne zu gleiten, und hat ein Ende 891, das eine Achse 889 aufnimmt, die die Leerlaufrollen 816 drehbar abstützt. Zur Einstellung wird die Nockenbefestigung 883a am jeweiligen Seitenrahmenelement 836, 838 drehbar gelöst, gedreht, um die gewünschte Bandspannung zu erreichen, und dann wird die Nockenbefestigung angezogen, um die Nocke festzuhalten.
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7B veranschaulicht einen Greifer 894, der in Zusammenarbeit mit dem Band 802 eingesetzt wird. Der Greifer 894 wird an einem Untertrum des Bandes 802 montiert und durch das Band 802 entlang des Nahrungsmittelartikelwegs verschoben. Der Greifer 894 wird durch eine Vorrichtung 901, die die Baugruppe 896 überspannt und durch eine Klemmschraube 897 daran befestigt wird, an einer Bandverbindungs- und Führungsanordnung 896 befestigt. Die Baugruppe 896 umfasst ein Paar von Oberteilen 899 und ein Unterteil 900. Die Oberteile 899 können Zähne 899a beinhalten, die in die Zähne des Bands 802 eingreifen, sobald die Elemente 899, 900 miteinander verbunden sind, um die freien Enden 802e, 802f des Bands 802 zu verbinden (7D). Zum Klemmen sind Befestigungselemente 902, 904 (7D) vorgesehen, die von oben durch glatte Löcher in den Elementen 899 eingeführt und fest in Gewindebohrungen in dem Element 900 eingeschraubt werden.
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Der Block 900 beinhaltet Führungen 906, 907, die Gleitlager 906a, 907a enthalten, die aus reibungsminderndem Material bestehen. Die Gleitlager 906a, 907a umgeben teilweise die Längsschienen 912, 913, die parallel sind und das Band 802 überspannen. Die Schienen 912, 913 stützen den Greifer auf seinem Arbeitsweg von einer eingefahrenen Position in eine vollständig vorwärts gerichtete Position in der Nähe der Schneidebene.
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Für jeden Greifer gibt es zwei Schienen 912, 913 zur Aufnahme und Führung dieses Greifers. So gibt es zwei Schienen, die das Band 804 überspannen und zwei Schienen, die das Band 806 überspannen.
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Der Greifer 894 ist mit der Vorrichtung 901 durch eine Frontplatte 920 mit einer vorherrschenden Seitenfläche und eine Rückplatte 922 mit einer vorherrschenden Längsfläche verbunden. Jeder Greifer 894 ist mit zwei Luftleitungen 930, 932 für die Öffnungs- und Schließfunktion des pneumatischen Zweiwegegreifers ausgestattet.
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Die Luftleitungen 930, 932 werden durch die unteren Ringe 940 und oberen Ringe 942 zu einem Luftschlauchlagerbereich 950 über der Nahrungsmittelartikel-Zuführvorrichtung 120 geführt ( 7D). Die Luftschlauchleitungen werden um gewichtete Rollen oder Schlitten 951 geführt, die von Längsschlitzen 952 geführt werden und erstrecken sich bis zu einer Druckluftquelle. Somit nimmt die Bewegung der Rollen oder Schlitten entlang der Schlitze unter Schwerkraft den Durchhang in den Luftschläuchen auf, wenn sich die Greifer 894 in Richtung und in die zurückgezogene Position bewegen.
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Der Greifer 894 fährt von der eingefahrenen Ausgangsposition gemäß 7A in die vorgeschobene, nach vorne gerichtete Position, die sich der Schneidebene nähert.
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Die Greifer
894 sind wie in der veröffentlichten Patentanmeldung Nr.
WO 2010/011237 beschrieben, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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Unterer Förderer
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Wie in den 3, 6, 7 und 7E veranschaulicht, sind an einem vorderen Ende der Nahrungsmittelartikel-Zuführvorrichtung 120 drei untere Zuführbänder 992, 994, 998, die Endlosbänder 1002, 1004 bzw. 1008 haben. Die Endlosbänder 1002, 1004 1008 sind unabhängig voneinander angetrieben und stehen den Druckplatten 1003, 1005 bzw. 1007 direkt gegenüber.
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6 zeigt, dass der Förderer 992 eine Antriebsrolle 1010 mit einer zentralen Nabe 1012 mit einer zentralen Bohrung 1014 aufweist. Die Antriebsrolle 1010 weist rohrförmige Achsstummelachsen 1016, 1018 auf, die sich von den gegenüberliegenden Enden der zentralen Nabe 1012 erstrecken. Die Achsstummelachsen 1016, 1018 werden in Lagern 1020, 1022 zur Drehung gelagert, die an den Trägerblöcken 1023a befestigt sind.
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Der Förderer 994 beinhaltet eine Antriebsrolle 1038 mit einer zentralen Nabe 1042 mit einer Bohrung 1044. Die Antriebsrolle 1038 weist rohrförmige Achsstummelachsen 1046 und 1048 auf, die von gegenüberliegenden Enden der zentralen Nabe 1042 ausgehen. Die Achsstummelachsen 1046, 1040 sind in Lagern 1050, 1052 gelagert, die an den Trägerblöcken 1023b befestigt sind.
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Ein Motorgehäuse 1054, einschließlich einer Grundplatte 1054b und einer Abdeckung 1054a, ist an einem Ende einer oberen Förderbandstützleiste 1056 montiert. Die Grundplatte 1054b jeder Seite der Maschine ist an einem Linearantrieb, wie beispielsweise einem Pneumatikzylinder 1055a bzw. 1055b, befestigt. Die Zylinder 1055a, 1055b sind durch die Haltestange 1056 miteinander verbunden. Jeder Zylinder gleitet auf einer festen vertikalen Stange 1057a, bzw. 1057b. Somit kann kontrollierte Luft zu den Zylindern 1055a, 1055b verwendet werden, um das naheliegende Gehäuse 1054 und das hintere Gehäuse 1054 einheitlich anzuheben oder abzusenken.
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Eine Spindel 1060 erstreckt sich durch das Motorgehäuse 1054, durch eine Hülse 1064, durch eine Kupplung 1065, durch die Achsstummelachse 1016, durch die zentrale Bohrung 1014, durch die Achsstummelachse 1018, durch die Achsstummelachse 1046 und teilweise in die Bohrung 1044. Die Spindel 1060 weist einen Basisbereich 1070 mit hexagonalem Querschnitt, einen Zwischenbereich 1072 mit rundem Querschnitt und einen distalen Bereich 1074 mit hexagonalem Querschnitt auf. Der Basisbereich 1070 mit hexagonalem Querschnitt ist drehfest mit einer umlaufenden Hülse 1071 zum Drehen verriegelt.
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Der Zwischenbereich 1072 ist so bemessen, dass er durch die Hülse 1064, durch die Achsstummelachse 1016, durch die zentrale Bohrung 1014 und durch die Achsstummelachse hindurchgeht.
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1018, um darin frei drehbar zu sein. Der distale Bereich 1074 ist so konfiguriert, dass er eng in einen hexagonal geformten Zentralkanal 1078 der rohrförmigen Achsstummel 1046 passt, um drehfest mit dem rohrförmigen Achsstummel 1046 und der Antriebsrolle 1038 befestigt zu werden.
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Die Hülse 1064 beinhaltet ein hexagonales Umfangsende 1064a, das in eine hexagonale Öffnung 1065a der Kupplung 1065 eingreift. Die Kupplung 1065 beinhaltet eine gegenüberliegende hexagonale Öffnung 1065a, die in ein hexagonales Umfangsende 1016a der Rohrstummelachse 1016 eingreift. Die Kupplung 1065 koppelt die Hülse 1064 und den Achsstummel 1016 zum gegenseitigen Drehen so, dass die Hülse 1064 und die Antriebsrolle 1010 zum Drehen miteinander verriegelt sind, d.h. das Drehen der Hülse 1064 dreht die Antriebsrolle 1010.
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Innerhalb des Motorgehäuses 1054 sind zwei Servomotoren 1090, 1092 mit Befestigungselementen am Gehäuse befestigt. Wie in den 4 und 6 dargestellt, weist der Servomotor 1090 eine vertikal ausgerichtete Abtriebswelle 1096 auf, die sich um eine vertikale Achse dreht, die mit einem Schneckenrad 1098 verbunden ist, das in ein Antriebsrad 1100 eingreift und dieses antreibt, das um eine horizontale Achse dreht. Das Antriebsrad 1100 treibt die Hülse 1071 an, die den Bereich 1070 der Spindel antreibt, um die Spindel 1060 zu drehen. Die Drehung der Spindel 1060 dreht die Antriebsrolle 1038 über den distalen Endbereich 1074 mit sechseckigem Querschnitt.
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Neben dem Servomotor 1090 befindet sich der Servomotor 1092. Der Servomotor 1092 ist im Wesentlichen identisch mit dem Servomotor 1090 konfiguriert, mit Ausnahme des Schneckengetriebes 1098, wie in 5 schematisch dargestellt, des Servomotors 1092 treibt ein Antriebsrad 1100 an, das die Hülse 1064 in Drehung versetzt. Die Hülse 1064 dreht sich unabhängig vom runden Querschnittsbereich 1072 der Spindel 1060 und treibt einen Achsstummel 1016 in Drehung, der die Antriebsrolle 1010 dreht.
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Die Hülsen 1071 und 1064 sind zur Drehung in Lagern gelagert. Die Antriebsräder 1100, 1100, 1100 werden mit den Verbindungselementen 1116 an der jeweiligen Hülse 1071, 1064 befestigt.
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Jedes Förderband 1002, 1004, 1008 ist um die jeweilige Antriebsrolle und eine vordere Laufrolle 1134, 1135, 1136 gewickelt, die von entsprechenden Seitenrahmen 1131, 1132 getragen wird.
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Wie in den 7, 7E und 13A-13C dargestellt, trägt die Unterseite der Stützstange 1056 außerdem Pneumatikzylinder 1130. Jeder Pneumatikzylinder 1130 wird mit einem vorgewählten Luftdruck versorgt, um eine Kolbenstange 1013, 1015, 1017 zum Niederdrücken auf die Pressen 1003, 1005, 1007 zu verlängern, um leicht auf eine Oberseite des darunter liegenden Produkts zu drücken und den Nahrungsmittelartikel zwischen den Pressen 1003, 1005, 1007 und den Bändern 1002, 1004, 1008 zu klemmen. In 7E sind Kolbenstangen 1013a, 1015a, 1017a in ausgefahrener Position und Pressen 1003a, 1005b, 1007a in niedergedrückter Position dargestellt. Die Förderbänder 1002, 1004, 1008 treiben die Nahrungsmittelartikel durch entsprechende Öffnungen im Schneideblock und in die Schneidebene.
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7F veranschaulicht eine alternative Ausführungsform des unteren Förderers. Die gleichen Bezugszeichen beziehen sich auf ähnliche Teile wie oben beschrieben. In der in 7F dargestellten Ausführungsform ist der untere Förderer 992a, 994a, 998a, 998a um eine Achse A parallel zur Mittelachse einer Antriebsrolle 1010a schwenkbar. Jedes Förderband 1002, 1004, 1008 ist um die jeweilige Antriebsrolle und eine vordere Leerlaufrolle 1134, 1135, 1136 gewickelt, die von entsprechenden Seitenrahmen 1131, 1132 getragen wird. Seitenrahmen 1131, 1132 können mit einer Querunterfläche oder einer Stange 1133 verbunden werden, die mindestens einen Kontaktbereich für mindestens eine Kolbenstange 1137 bietet, die unterhalb der Oberseite der Förderer angeordnet ist. Eine Tragstange 1058 unterhalb der unteren Förderer trägt einen oder mehrere Pneumatikzylinder 1139, wie beispielsweise drei Pneumatikzylinder, die mit einem vorgewählten Luftdruck versorgt werden, von denen jeder eine Kolbenstange verlängert, um den unteren Förderer um die Drehachse zu schwenken. Die Verlängerung der Kolbenstangen neigt die untere Förderfläche zu den Presserplatten 1003, 1005, 1007, um Druck beim Greifen des Nahrungsmittels zwischen den Presserplatten und dem unteren Förderband 992a, 994a, 998a zu erzeugen. Die Neigung oder Drehung des unteren Förderers kann über einen variablen Winkelabstand, z.B. 7 Grad, eingestellt werden. Das untere Förderband 992b, 994b, 998b ist in seiner abgesenkten Stellung dargestellt.
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Die Antriebsrolle 1010a kann über eine Sechskantwelle 1011 angetrieben werden, die mit einem Motor verbunden ist (nicht in 7F dargestellt). Die Sechskantwelle 1011 umfasst einen kreisförmigen Kanal 1014, der es der Sechskantwelle und damit der Antriebsrolle 1010a ermöglicht, um die Achse A des kreisförmigen Kanals 1014 zu schwenken. Eine Kombination aus mehreren konzentrischen Sechskantwellen mit einem kreisförmigen Kanal zur Kopplung um eine Rundwelle kann zum Antrieb benachbarter unterer Förderbänder verwendet werden.
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Seitenrahmen 1131, 1132 umfassen eine bogenförmige Öffnung 1021, die die Querschnittsabmessungen einer Stütz- oder Ausrichtungsstange 1019 aufnimmt, die sich über die Spannweite der unteren Förderer erstrecken und die Seitenrahmen jedes unteren Förderers schneiden kann. Der winkelförmige Winkel des Bogens entspricht dem Grad der Winkelbewegung des unteren Förderbandes.
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Zuführwege
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Die dargestellte Vorrichtung bietet drei Zuführwege, obwohl von der Erfindung jede beliebige Anzahl von Wegen umfasst wird. Der zugewandte seitliche Zuführweg wird durch den Greifer 394 definiert, der durch das Band 802 angetrieben wird, das den zugwandten Nahrungsmittelartikel in den Raum zwischen dem Förderband 998 und dem Presser 107 zuführt. Der mittlere Zuführweg wird durch den Greifer 394 definiert, der durch das Band 804 angetrieben wird, das den mittlere Nahrungsmittelartikel in den Raum zwischen dem Förderer 994 und dem Presser 105 zuführt. Der hintere Zuführweg wird durch den Greifer 394 definiert, der durch das Band 806 angetrieben wird, das den hintere Nahrungsmittelartikel in den Raum zwischen dem Förderer 992 und dem Presser 103 zuführt.
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Nahrungsmittelartikel-Ladevorrichtung
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Wie in 1 dargestellt, beinhaltet die automatische Nahrungsmittelartikel-Ladevorrichtung 108 eine Hubablagenanordnung 220 und eine Hubablagen-Positionierungsvorrichtung 228. Die Hubablagenanordnung 220 nimmt die zu schneidenden Nahrungsmittel auf. Die Ablagen-Positionierungsvorrichtung 228 schwenkt die Ablagenanordnung 220 parallel zu und unter der Nahrungsmittelartikel-Zuführvorrichtung 120 in eine Bereitstellungsposition.
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Hubablagen-Positionierungsvorrichtung
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Die 8-10 veranschaulichen, dass die Nahrungsmittelartikel-Hubablagenanordnung 220 einen Rahmen 290 beinhaltet, der die bewegliche Nahrungsmittelartikel-Ablage 302 trägt. Die Ablage 302 ist in 10 entfernt. Der Rahmen 290 beinhaltet eine Endplatte 291. Nahrungsmittelartikel werden auf die Ablage 302 geladen, bis sie an der Endplatte 291 anliegen. Die Ablage 302 beinhaltet vier voneinander beabstandete Führungsschienen 303, die drei Bahnen definieren, die drei Zuführwegen für die Schneidmaschine entsprechen.
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Wie in den 1 und 10 dargestellt, ist der Rahmen 290 über einen hinteren Anschluss 330 und einen vorderen Anschluss 332 mit einem Hebel 336 verbunden. Der Hebel 336 ist schwenkbar auf der Welle 193 montiert.
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Der Mechanismus 228 beinhaltet einen pneumatischen oder hydraulischen, ausfahrbaren Zylinder 350, der eine Stange 352 aufweist, die schwenkbar mit dem Hebel 336 oder dem Rahmen 290 an einem Anschluss 353 verbunden ist, und einen Zylinderkörper 354, der schwenkbar mit dem Boden 140 an einem Anschluss 356 verbunden ist. Das Ein- und Ausfahren der Stange 352 schwenkt den Hebel 336 und den Rahmen 290 um die Verbindung 342.
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Hubablagenanordnung
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Wie in 10 dargestellt, trägt ein Innenrahmen 375 die Ablage 302 innerhalb des Rahmens 290. Der Innenrahmen 375 ist vertikal zum Rahmen 290 beweglich. Der Innenrahmen 375 ist durch Pneumatikzylinder 380 in eine erhöhte Position oberhalb der Bereitstellungsposition unterhalb der Zuführwege anhebbar, um die Nahrungsmittelartikel anzuheben, die sich in den Zuführwegen befinden und von den Greifern ergriffen werden sollen Die Zylinder 380 haben Stangen, die mit Querträgern des Rahmens 375 verbunden sind, und Zylinderkörper, die an Querträgern des Rahmens 290 befestigt sind. In der erhöhten Position befindet sich die Ablagenoberfläche 302a knapp über der Oberseite der Endplatte 291, so dass die Nahrungsmittelartikel in Längsrichtung von der Ablage 302 bewegt werden können.
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Nahrungsmittelartikel- Tor
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Wie in dargestellt, ist ein Nahrungsmittelartikel-Tor 2020 betreibbar, um als Tor verwendet zu werden, um als Boden zum Tragen des Nahrungsmittelartikels verwendet zu werden, und um als Falltür verwendet zu werden, um einen Nahrungsmittelartikel-Endrest durch die Falltür gegen ein Leitblech 2022 und auf einen Resteförderer 122 fallen zu lassen. Der Resteförderer 122 befindet sich ebenfalls unterhalb der Schneidebene, um die durch das Messer auf dem Nahrungsmittelartikel verursachten Schneidreste während der Stillstandszeiten zu entsorgen.
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Der Resteförderer 122 kann mit Hilfe eines Trommelmotors auf einer der Rollen kontinuierlich umlaufen. Der Förderer fördert die Reste zu einem Entsorgungsschacht 2030 (13D und 9), wo die Reste in einem Eimer oder anderen Mitteln gesammelt werden kann.
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Das Tor 2020 kann so betrieben werden, dass es gemäß 13A-13C von einem Linearantrieb, wie beispielsweise einem Servomotorantrieb oder einem Pneumatikzylinder, positioniert wird, wie in den 11 und 12 dargestellt. Ein Servomotor-Stellglied 2036 ist schwenkbar mit dem Kasten 855 an einem Drehpunkt 2038 verbunden und hat eine Stellstange 2040, die schwenkbar mit einem Hebel 2042 verbunden ist, der fest mit einer Achsstange 2044 verbunden ist. Die Dichtung der Achsstange 2044 durchdringt die Kastenwand, wie in 11 dargestellt ist. Die Achsstange 2044 ist an dem Tor 2020 befestigt. Die Achsstange 2044 ist an einem gegenüberliegenden Ende zu einer Halterung 2048 gelagert. Durch Ein- und Ausfahren der Stange 2044 kann das Tor 2020 selektiv geschwenkt werden. Durch Maschinensteuerung.
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Laserdetektoren
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Für jeden der drei dargestellten Nahrungsmittelwege wird ein separater Lebensmittelartikelende-Detektor verwendet. Vorzugsweise sind die Detektoren Laser-Distanz-Sensoren 2002, 2004, 2006. Sobald die Nahrungsmittelartikel durch die Vorrichtung 228 in die Bereitstellungsposition unterhalb der Zuführwege geschwenkt werden, erfassen die Sensoren 2002, 2004, 2006 die Enden der einzelnen Nahrungsmittelartikel in den drei Bahnen auf der Ablage 302 und übermitteln diese Informationen an die Maschinensteuerung. Die Maschinensteuerung verwendet diese Informationen, um die Servomotoren 850 zu steuern, um die Positionierung der Greifer an den Enden jedes Nahrungsmittelartikels zu steuern und auch die Betätigung jedes Greifers zu steuern. Durch die Kenntnis des genauen Endes des Nahrungsmittelartikels wissen die Greifer, wann sie aktiviert werden müssen, um das Nahrungsmittel zu erfassen.
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Schneidkopfabschnitt
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Der Schneidkopfabschnitt ist wie in
WO 2010/011237 beschrieben, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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Der Schneidblock mit Öffnungen ist ebenfalls wie in
WO 2010/011237 beschrieben, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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Das Sprungförderer kann auch konfiguriert werden, wie in der U.S. Anmeldenr. 11/449,574, eingereicht am 8. Juni 2006 oder
WO 2010/011237 beschrieben ist, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen werden.
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Lasersicherheitsschutzsystem
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Das Lasersicherheitsschutzsystem 123 ist in den 1 und 8 dargestellt. Das System umfasst einen zentralen Sensor 123, der einen horizontalen Fächerstrahl von etwa 360 Grad oder einen beliebigen Winkel projiziert. Wenn ein Hindernis, wie beispielsweise der Arm eines Bedieners, erkannt wird, werden ein oder mehrere Maschinenvorgänge von der Maschinensteuerung gestoppt. Die Maschinenvorgänge, wie z.B. die Hubablagen-Positionierungsvorrichtung, können durch die Maschinensteuerung gestoppt werden, wenn ein Hindernis im Fächerstrahl erkannt wird. Andere Vorgänge wie die Schneidbewegung des Schneidmessers oder die Nahrungsmittelartikel-Zuführvorrichtung können ebenfalls mit dem Lasersicherheitsschutzsystem gestoppt werden.
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Aus diesem Grund ist zu beachten, dass zahlreiche Variationen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Es ist verständlich, dass keine Einschränkung in Bezug auf die hierin dargestellte spezifische Vorrichtung beabsichtigt ist oder abgeleitet werden sollte.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2010/011237 [0004, 0021, 0043, 0070, 0071, 0072]
- US 5628237 [0004, 0007, 0021]
- US 5974925 [0004]
- EP 0713753 [0007]
- WO 2010/011237 A1 [0008]
