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Die Erfindung betrifft eine Lebensmittel-Scheibenschneid- und/oder Teilvorrichtung, insbesondere zum Schneiden oder Teilen von Brot, mit den oberbegrifflichen Merkmalen gemäß Anspruch 1.
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Die
DE 20 2011 005 113 U1 offenbart eine Brotschneidemaschine mit einer Greifeinrichtung. Die Greifeinrichtung weist ein krallenförmiges Greifelement auf und ist auf einem in einer Vorschubrichtung verfahrbaren Vorschubschlitten im Zufuhrbereich der Lebensmittelzelle angeordnet, so dass ein mit dem Greifelement gegriffenes Brot einem Schneidmesser der Maschine zugestellt werden kann. An einer Vorderseite des Vorschubschlittens stehen Dorne vor, die in einer Ruheposition der Greifeinrichtung von einer Anlageplatte verdeckt sind. Die Anlageplatte ist aus der Ruheposition verschiebbar, so dass die Dorne durch die Anlageplatte durchtreten und in ein Brot einstechen können. Eine Brotscheibenstützeinrichtung ist auf der Abfuhrseite der Lebensmittelzelle angeordnet, also in Vorschubrichtung gesehen hinter dem Schneidmesser. Nachdem ein Brot in die Lebensmittelzelle eingelegt ist, wird das Brot mittels der Brotscheibenstützeinrichtung in Vorschubrichtung zur Greifeinrichtung geschoben, bis das Brot an der Anlageplatte anliegt und sie zurückschiebt, so dass die Dorne in das Brot einstechen. Während die Brotscheibenstützeinrichtung das Brot gegen die Anlageplatte drückt, wird das Greifelement mittels eines Motors in eine Greifposition verfahren. Anschließend wird die Brotscheibenstützeinrichtung vom Brot weggefahren und das gegriffene Brot wird dem Schneidmesser zugestellt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Lebensmittel-Scheibenschneid- und/oder Teilvorrichtung, insbesondere zum Schneiden und/oder Teilen von Brot, bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Gemäß Anspruch 1 wird eine Lebensmittel-Scheibenschneid- und/oder Teilvorrichtung, insbesondere zum Schneiden oder Teilen von Brot, bereitgestellt, wobei die Vorrichtung eine Lebensmittelzelle zur Aufnahme eines zu teilenden Lebensmittels, eine Schneideinrichtung zum Schneiden und/oder Teilen eines Lebensmittels in der Lebensmittelzelle aufweist. Beispielsweise weist die Schneideinrichtung einen Antrieb und ein damit angetriebenes Schneidelement wie z. B. ein Rundmesser auf, das eine Schneidebene der Schneideinrichtung in der Zelle bestimmt. Eine Vorschubeinrichtung der Vorrichtung ist dazu ausgelegt, ein in die Lebensmittelzelle eingelegtes Lebensmittel der Schneideinrichtung bzw. der Schneidebene der Schneideinrichtung zuzustellen. Die Vorschubeinrichtung weist einen Vorschubschlitten auf, der entlang einer Vorschubrichtung von einer Ausgangsposition entfernt zur Schneideinrichtung zu einer Endposition nahe der Schneideinrichtung mittels eines Antriebs der Vorschubeinrichtung verfahrbar ist. Am Vorschubschlitten ist eine Greifeinrichtung angeordnet, die ein Greifelement, insbesondere eine Greifkralle, zum Greifen und Halten eines eingelegten Lebensmittels aufweist.
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Die Vorrichtung weist weiterhin eine Halteeinrichtung zum Halten und/oder Ausrichten eines Lebensmittels in der Zelle auf. Die Halteeinrichtung weist einen Haltearm auf, der einem in die Lebensmittelzelle eingelegtem Lebensmittel seitlich zustellbar ist. 'Seitlich' bedeutet hier, dass der Haltearm an das Lebensmittel aus einer Richtung herangeführt wird, die senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht oder unter einem Winkel zur Vorschubrichtung steht. Somit erfolgt das Zustellen nicht aus der Richtung einer Stirnseite des Lebensmittels bzw. aus einer Richtung parallel zur Vorschubrichtung.
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In der Ruhestellung bzw. zurückgezogenen oder eingefahrenen Stellung nimmt der Haltearm immer die gleiche Position ein. Im Gegensatz dazu kann die Position des Haltearms in der Haltestellung variieren je nach Größe oder Form des gehaltenen Lebensmittels, d. h. die (End-)Position des Haltearms, in der der Haltearm ein eingelegtes Lebensmittel hält oder fixiert, ist abhängig von Form und Größe des gehaltenen Lebensmittels.
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Das Zustellen kann mittels einer linearen Bewegung, mittels einer Schwenkbewegung oder mittels einer Kombination aus Linear- und Schwenkbewegung erfolgen. Beispielsweise ist der Haltearm als Schwenkarm ausgebildet, der um einen Drehpunkt bzw. eine Drehachse zwischen der Ruhestellung und einer Haltestellung schwenkbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann ein linear verfahrbarer Haltearm vorgesehen sein, der senkrecht zur Vorschubrichtung ausfahrbar und einfahrbar ist. Beispielsweise ist der Haltearm als Teleskoparm ausgebildet.
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Da der Haltearm vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung vefahrbar ist, stellt der Haltearm eine Haltekraft senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung bereit, so dass auf ein gehaltenes Lebensmittel eine senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung liegende Haltekraft wirkt. Beispielsweise kann ein in die Lebensmittelzelle eingelegtes, längliches Lebensmittel (elliptischer Brotlaib) mit seiner Längsachse parallel zur Vorschubrichtung ausgerichtet werden, in dem der Haltearm durch die seitliche Anlagekraft eine Verschiebung und Ausrichtung des länglichen Lebensmittels bewirkt. Beispielsweise wird das Lebensmittel gegen eine (parallel zur Vorschubrichtung liegende) Innenwand der Lebensmittelzelle geschoben und gehalten.
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Die Brotschneidemaschine der
DE 20 2011 005 113 U1 richtet ein Brot mittels der Brotscheibenstützeinrichtung nur in Vorschubrichtung des Brots aus. Ein schräg (zur Vorschubrichtung) eingelegtes Brot kann durch das Verschieben des Brots in Vorschubrichtung nicht parallel zur Vorschubrichtung ausgerichtet werden, so dass sich bei einem anschließenden Schneidvorgang aufgrund der ursprünglichen Klemmung in Schrägstellung und des daraus resultierenden Drehmoments beim Schneiden des Brots (senkrecht zur Vorschubrichtung) unregelmäßig geschnittene Brotscheiben ergeben können.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet eine zuverlässige Ausrichtung eines eingelegten, länglichen Lebensmittels parallel oder im Wesentlichen parallel zur Vorschubrichtung des Vorschubschlittens. Bei Normalbetrieb ist die Ausgangsposition eines eingelegten Lebensmittels zu Beginn des Schneidevorgang immer gleich ist, so dass das Lebensmittel während des gesamten Schneidvorgangs gleichmäßig geschnitten werden kann. Mit der oben beschriebenen Vorrichtung wird eine ursprüngliche Schrägstellung beim Einlegen eines Lebensmittels bzw. Brots mittels der Halteeinrichtung korrigiert, so dass auch ungeübte Personen bzw. Laien ein Lebensmittel zuverlässig gleichmäßig schneiden können.
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Vorzugsweise ist der Haltearm in Ruhestellung entfernt zu einer parallel oder im Wesentlichen parallel zur Vorschubrichtung liegenden Anschlagfläche (Parallelanschlag) der Lebensmittelzelle angeordnet, wogegen der Haltearm in Haltestellung nahe oder näher an der Anschlagfläche angeordnet ist und vorzugsweise in Haltestellung der Haltearm das Lebensmittel so klemmt, dass das Lebensmittel zwischen Haltearm und Anschlagfläche gehalten ist. Durch Verfahren des Haltearms senkrecht zur Vorschubrichtung und/oder durch das seitliche Zustellen, kann ein eingelegtes Lebensmittel gegen die Anschlagfläche der Lebensmittelzelle gehalten bzw. gedrückt werden. D. h. das Lebensmittel wird gegen die Anschlagfläche in der Lebensmittelzelle geschoben. Da die Anschlagfläche bzw. eine Anschlagseite der Lebensmittelzelle parallel oder im Wesentlichen parallel zur Vorschubrichtung liegt, dient der Anschlag gleichzeitig als Parallel-Führung für das Lebensmittel während eines Schneidvorgangs bzw. während das Lebensmittel mittels der Vorschubeinrichtung der Schneideinrichtung zugestellt wird. Die Anschlagfläche ist beispielsweise eine Vorderseite der Lebensmittelzelle, beispielsweise die einem Nutzer der Vorrichtung am nächsten liegende (Innen-)Seite der Zelle. In dieser Ausführung wird das Lebensmittel beim Ausrichten mit dem Haltearm näher zu einem Nutzer geschoben, so dass der Nutzer nach einem Schneidvorgang das geschnittene Lebensmittel bequem aus der Lebensmittelzelle entnehmen kann.
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Vorzugsweise ist der Haltearm auf einer Zufuhrseite bzw. in einem Zufuhrbereich der Lebensmittelzelle angeordnet. Die Zufuhrseite ist in Bezug auf die Schneideinrichtung die Seite der Lebensmittelzelle, auf der die Vorschubeinrichtung angeordnet ist, bzw. die Seite, die in Vorschubrichtung gesehen vor der Schneidebene der Schneideinrichtung liegt. Der Zufuhrbereich erstreckt sich in Längsrichtung (parallel zur Vorschubrichtung) zwischen der Schneideeben und der Vorderseite der Vorschubeinrichtung. Auf der gegenüberliegenden Entnahmeseite bzw. Abfuhrseite (hinter der Schneidebene) werden bei einem Schneidvorgang die geschnittenen Lebensmittelscheiben aufgenommen. Der Haltearm ist also nahe einem (im Zufuhrbereich) eingelegten Lebensmittel angeordnet, so dass der Haltearm nur einen kurzen Weg zurücklegen muss, um ein eingelegtes Lebensmittel auszurichten bzw. zu halten.
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Bevorzugt ist der Haltearm in Ruhestellung seitlich und/oder oberhalb einer Lagerfläche zum Lager eines zu schneidenden Lebensmittels angeordnet. Damit wird durch den Haltearm in Ruhestellung das Einlegen eines Lebensmittels nicht behindert und zudem ist die Lagerfläche frei zugänglich, z. B. zur Reinigung. Zusätzlich oder alternativ ist der Haltearm in Ruhestellung an einer Rückwand der Lebensmittelzelle angeordnet. Die Rückwand ist gegenüberliegend zu einer nahe beim Nutzer liegenden Vorderseite der Zelle. In dieser Ausgestaltung liegt der Haltearm am weitesten entfernt von einem Nutzer, so dass ein (versehentlicher) Zugriff auf den Haltearm verhindert bzw. vermieden wird.
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Besonders bevorzugt ist der Haltearm mittels eines Motorantriebs von der Ruhestellung in eine Haltestellung schwenkbar und/oder ausfahrbar. Die automatische bzw. selbsttätige Ausrichtung eines Lebensmittels mittels eines Motorantriebs ist besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung als sogenanntes Selbstbedienungsgerät verwendet wird, also von ungeschulten Nutzern bzw. Laien verwendet werden soll.
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Vorzugsweise ist oberhalb der Lagerfläche zum Lager eines zu schneidenden Lebensmittels eine Trennwand angeordnet, die den Motorantrieb oder eine Motorzelle zum Antrieb des Haltearms vom Schneidbereich abschirmt, so dass der Motorantrieb vor Verunreinigung (z. B. Staub) aus der Lebensmittelzelle geschützt ist.
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Bevorzugt ist zwischen Motorantrieb und Haltearm eine Federeinrichtung angeordnet, so dass bei Erreichen einer Haltestellung, wenn der Haltearm an einem Lebensmittel seitlich anliegt, anstelle der (Vorwärts-)Bewegung des Haltearms in Richtung des Lebensmittels sich eine Vorspannungskraft vom Haltearm auf das Lebensmittel aufbaut. Durch die Federeinrichtung, z. B. eine Druckfeder, wird gewährleistet, dass der Haltearm 'weich' an das Lebensmittel anschlägt und das Lebensmittel durch den weiterlaufenden Vortrieb des Haltearms nicht deformiert wird. D. h. es wird verhindert, dass der Haltearm das gehaltene Lebensmittel zusammendrückt bzw. (stark) verformt.
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Vorzugsweise ist zumindest ein Fixierelement an dem Endbereich des Haltearms angeordnet, der in einer Haltestellung des Haltearms mit dem Lebensmittel in Kontakt tritt. Beispielsweise kann das zumindest eine Fixierelement als zumindest ein Haltedorn ausgebildet sein, der (die) in Haltestellung des Haltearms in ein Lebensmittel einsticht (einstechen). Das zumindest eine Fixierelement bietet eine Sicherung der Position des Lebensmittels quer zur Vorschubrichtung – zusätzlich zur Haltekraft bzw. Anpressdruck mittels des Haltearms. Alternativ oder zusätzlich ist das Fixierelement als strukturierte Oberfläche am Haltearm ausgebildet, z. B. als Riffelung oder Zahnung, um ein Verrutschen des Lebensmittels am Haltearm zu verhindern, sobald der Haltearm bzw. das zumindest eine Fixierelement in Kontakt mit dem Lebensmittel tritt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Haltearm um einen Drehpunkt schwenkbar gelagert, wobei der Drehpunkt an einem ersten Endbereich angeordnet ist. An einem zweiten (gegenüberliegenden) Endbereich ist das Fixierelement angeordnet, das in einer Haltestellung des Haltearms mit dem Lebensmittel in Kontakt tritt. Insbesondere weist das Fixierelement Haltedorne auf, die sich in Bewegungsrichtung des Haltearms erstrecken, so dass die Haltedorne in einer Haltestellung des Haltearms in ein Lebensmittel einstechen.
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Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Abdeckung für den zumindest einen Haltedorn auf, wobei die Abdeckung zwischen einer ersten Position, in der der zumindest eine Haltedorn von der Abdeckung verdeckt ist, und einer zweiten Position, in der der zumindest eine Haltedorn über die Abdeckung hinausragt, verschiebbar bzw. beweglich ist. Insbesondere ist die Abdeckung in der Ruhestellung des Haltearms vor dem zumindest einen Haltedorn angeordnet, so dass der zumindest eine Haltedorn verdeckt ist. Beispielsweise ist die Abdeckung in einer Halteposition des Haltearms durch das Anpressen des Haltearms an ein Lebensmittel in die zweite Position beweglich. In der zweiten Position ragen die Haltedorne über die Abdeckung hinaus, so dass die Haltedorne in ein Lebensmittel eingreifen bzw. einstechen. Durch die Abdeckung wird die Sicherheit bei der Benutzung der Vorrichtung deutlich erhöht bzw. die Verletzungsgefahr für Nutzer verringert.
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Vorzugsweise weist die Abdeckung einen Sperranschlag auf, der in Ruhestellung des Haltearms an einer Innenwand der Lebensmittelzelle anliegt und die Abdeckung in ihrer ersten Position arretiert. D. h. der Sperranschlag verhindert ein versehentliches Freilegen der Haltedorne, wenn der Haltearm in seiner Ruhestellung ist. Zusätzlich oder alternativ zum Sperranschlag können ein oder mehrere Federelement(e) zwischen Haltearm und Abdeckung angeordnet werden, so dass die Abdeckung durch die Federelement(e) in der ersten Position gehalten werden. Wenn der Haltearm in die Haltestellung verfahren oder geschwenkt wird, dann wird Abdeckung gegen ein Lebensmittel gepresst, so dass die Abdeckung gegen Federdruck zurückgedrückt wird und die Haltedorne in das Lebensmittel einstechen.
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Bevorzugt ist der Drehpunkt bzw. die Drehachse des schwenkbaren Haltearms nahe vor der Trennwand über der Lagerfläche für ein Lebensmittel angeordnet. Da der Drehpunkt nahe der Trennwand angeordnet ist, kann der Schwenkarm in Ruheposition platzsparend nahe an die Trennwand geschwenkt werden.
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Vorzugsweise ist der Haltearm während eines Schneidvorgangs vom Lebensmittel entfernt angeordnet, insbesondere ist der Haltearm während eines Schneidvorgangs in Ruhestellung. D. h. der Haltearm dient nur zum Ausrichten und Halten des Lebensmittels vor Beginn eines Schneidvorgangs.
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Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung eine Scheibenstützeinrichtung zum Stützen von geschnittenen Scheiben eines Lebensmittels während eines Schneidvorgangs auf. Die Scheibenstützeinrichtung weist einen Stützarm und eine Antriebseinheit auf, um den Stützarm zwischen einer Ruheposition entfernt von der (Schneidebene der) Schneideinrichtung und einer Ausgangsposition nahe der Schneideinrichtung zu schwenken. Nach Erreichen der Ausgangsposition (nahe der Schneideinrichtung) wird der Stützarm von der Antriebseinheit entkoppelt, so dass der Stützarm frei schwenkbar ist bzw. frei verschiebbar ist. D. h. der Stützarm ist von der Ausgangsposition zurück in Richtung Ruheposition nicht angetrieben, sondern wird passiv über die Bewegung des Vorschubschlittens und das geschnittene Lebensmittel in Richtung Ruheposition geschoben. D. h. in dieser Ausgestaltung ist eine zusätzliche Steuerung für die Bewegung der Scheibenstützeinrichtung von der Ausgangsposition in Ruheposition nicht notwendig. Insbesondere ist es nicht notwendig, die Stützeinrichtung so zu steuern, dass der Stützarm während des Scheibenschneidens schrittweise in Richtung Ruheposition fährt.
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Vorzugsweise weist der Vorschubschlitten an seiner der Schneideinrichtung zugewandten Seite vorstehende Haltedorne auf, die in Vorschubrichtung vorragen. Der Vorschubschlitten weist an seiner der Schneideinrichtung zugewandten Seite eine Anschlagplatte auf, die zwischen einer ersten Position, in der die Anschlagplatte vor den Haltedornen angeordnet ist (Dorne sind verdeckt), und einer zweiten Position, in der die Haltedorne über die Anschlagplatte hinausragen, beweglich ist. Insbesondere wird die Anschlagplatte von der ersten Position in die zweite Position bewegt, wenn der Vorschubschlitten gegen ein mit der Halteeinrichtung gehaltenes Lebensmittel gefahren wird. D. h. die Vorschubbewegung des Schlittens drückt die Anschlagplatte in die zweite Position, so dass die Haltedorne in das Lebensmittel einstechen und dessen Position (senkrecht zur Vorschubrichtung) sichern.
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Die Vorschubeinrichtung weist einen Sperranschlag auf, der die Anschlagplatte in ihrer ersten Position (in der die Dorne von der Anschlagplatte verdeckt sind) sichert, solange der Vorschubschlitten in seiner Ausgangsposition (entfernt von der Schneideinrichtung) angeordnet ist. D. h. der Sperranschlag verhindert, dass die Haltedorne in ein Lebensmittel einstechen, solange der Schlitten in seiner Ausgangsposition angeordnet ist. Insbesondere wird bei der Verwendung der Vorrichtung der Schlitten erst aus seiner Ausgangsposition in Vorschubrichtung verfahren, bzw. der Schlitten verlässt seine Ausgangsposition erst, nachdem ein eingelegtes Lebensmittel mit der oben beschriebenen Halteeinrichtung ausgerichtet und gehalten wird.
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Bevorzugt weist die Lebensmittelzelle eine Lagerfläche für zu schneidende Lebensmittel auf, die bei normaler Betriebsorientierung der Vorrichtung (Aufstellung auf einer horizontalen Fläche) zwischen 0° und 10° zur Horizontalen geneigt ist, vorzugsweise zwischen 4° und 6° zur Horizontalen geneigt ist. Durch die horizontale oder im Wesentlichen horizontale Lagerfläche benötigt die Vorrichtung in vertikaler Richtung wenig Platz, d. h. eine kompakte Vorrichtung wird bereitgestellt.
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Vorzugsweise weist die Halteeinrichtung einen Antrieb zum Antreiben des Haltearms, die Vorschubeinrichtung einen Antrieb zum Antreiben des Vorschubschlittens, die Greifeinrichtung einen Antrieb zum Antreiben des Greifelements und/oder die Schneideinrichtung einen Antrieb zum Antreiben eines Schneidelements (z. B. eines Rundmessers) auf. Wobei die Antriebe oder Antriebseinheiten von einer Steuereinrichtung der Vorrichtung gesteuert werden.
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Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung so ausgebildet, die Antriebe der Vorrichtung derart zu steuern, dass
- – nach Einlegen eines Lebensmittels in die Lebensmittelzelle, insbesondere auf die Zufuhrseite, der Haltearm von der Ruhestellung in eine Haltestellung geschwenkt oder verfahren wird, bis der Haltearm am eingelegten Lebensmittel anliegt und das Lebensmittels gegen eine Innenseite (Anschlagseite) der Zelle presst,
- – der Vorschubschlitten aus seiner Ausgangsposition an das Lebensmittel heranfährt bis der Vorschubschlitten in Kontakt mit dem Lebensmittel tritt,
- – das Greifelement in eine Greifposition verfahren wird, so dass das Lebensmittel vom Greifelement gegriffen wird, z. B. in das Lebensmittel einsticht,
- – der Haltearm in Ruhestellung verfahren wird,
- – die Schneideinrichtung aktiviert wird, und
- – das Lebensmittel der Schneideinrichtung mittels dem Vorschubschlitten zugestellt wird.
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Anhand von Figuren wird eine Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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1a–b geschnittene Seitenansichten eines Teilbereichs einer Brotschneidemaschine mit einer Halteeinrichtung in Ruhestellung (1a) und in Haltestellung (1b),
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2a–d Draufsichten auf eine schematisch dargestellte Brotschneidemaschine zum Erläutern der Steuerung der einzelnen Komponenten der Brotschneidemaschine von 1-b,
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3a–d perspektivische Seitenansichten einer Greifeinrichtung der Brotschneidemaschine von 1a–b, und
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4a–b geschnittene Seitenansichten der Greifeinrichtung von 3a–d mit dem Greifelement in geöffneter Position (4a) und in Greifposition (4b).
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1a–b zeigen eine beispielhafte Brotschneidemaschine
2 in geschnittener Seitenansicht gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung einer Lebensmittel-Scheibenschneid- und Teilvorrichtung. Der Grundaufbau einer solchen Brotschneidemaschine ist beispielsweise aus der
DE 10 2012 007 311 A1 bekannt.
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Ein Gehäuse 4 der Maschine 2 weist an der Vorderseite eine Öffnung auf, um ein Brot 18 einzulegen. Die Öffnung kann mittels einer schwenkbaren Frontscheibe 12 geöffnet und geschlossen werden. In 1a–b ist die Scheibe 12 in geschlossener Stellung dargestellt. Das Gehäuse 4 weist ausgehend von einer Bodenplatte zwei Seitenwände 10 auf, die sich im Wesentlichen flächig nach oben hin erstrecken. Oberseitig sind die Seitenwände 10 durch eine Oberseite miteinander verbunden. Rückseitig sind die Seitenwände 10, die Oberseite und die Bodenplatte mit einer Gehäuserückwand verbunden.
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Eine unterseitige Platte des Brotaufnahmeraums 6 bildet eine Ablagefläche 8 aus, welche als Lagerfläche für ein zu schneidendes Brot 18 bzw. Lebensmittel dient. Rückseitig geht die Ablagefläche 8 in eine im Wesentlichen nach oben und vorne hin verlaufende Rückwand 14 über, welche sich erst nach oben hin und dann schräg nach vorne oben hin verlaufend erstreckt. Diese Rückwand 14 geht vorderseitig nach oben hin in die Oberseite über oder ist daran befestigt. Vorderseitig geht die Ablagefläche 8 in eine nach oben verlaufende Vorderwand 15 über, welche sich erst nach oben und dann horizontal oder im Wesentlichen horizontal bis zu einem Frontpanel 16 an der Vorderseite des Gehäuses 4 erstreckt. Die Rückwand 14 und die Vorderwand 15 sowie die Oberseite der Ablagefläche 8 bilden bzw. begrenzen den nach vorne hin offenen Brotaufnahmeraum 6 als eine Lebensmittelzelle aus.
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Die Maschine 2 weist eine Halteeinrichtung zum Ausrichten und Halten des eingelegten Brots 18 auf. Mittels der Halteeinrichtung wird das Brot 18 ausgerichtet/gehalten bevor das Brot 18 geschnitten wird, d. h. bevor das Brot 18 einer Schneideinrichtung bzw. einem Schneidbereich 7 (2a–d) der Schneideinrichtung zugestellt wird. Die Halteeinrichtung dient demnach dazu, eine reproduzierbare Ausgangsposition eines eingelegten Brotes zu gewährleisten.
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Die Halteeinrichtung weist einen um eine Drehachse 34 schwenkbaren Haltearm 20 auf, der mit einer Motorwelle 42 bzw. Kurbelwelle eines Motors verbunden ist. Der Motor ist mittels einer Motorhalterung 44 im Gehäuse 4 außerhalb des Aufnahmeraums 6 befestigt. 1a zeigt den Haltearm 20 in Ruhestellung, in der der Haltearm 20 an bzw. nahe der Rückwand 14 über der Ablagefläche 8 angeordnet ist und daher den Bereich des Aufnahmeraums 6, in den das Brot 18 eingelegt wird, weitgehend für einen unbehinderten Zugang freigibt.
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An einem freien Endbereich des Haltearms 20 sind ein Querträger 21 und Haltedorne 26 angeordnet bzw. befestigt, wobei die Haltedorne beim Schwenken des Haltearms 20 in eine Haltestellung (1b) in das Brot 18 einstechen. Der Querträger 21 trägt die Haltedorne und eine Abdeckung 28 (siehe unten) und erstreckt sich über einen Teilbereich des Zufuhrbereichs Z in Vorschubrichtung V (vgl. 2a), um auch Brote verschiedener Länge zuverlässig parallel zur innenliegenden Vorderwand 15 ausrichten zu können.
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Am gegenüberliegenden Endbereich des Haltearms 20 ist der Haltearm 20 um die Drehachse 34 bzw. ein Drehlager schwenkbar gelagert. Am äußeren Ende des Haltearms 20 (hinter der Drehachse 34) ist der Haltearm 20 über ein Drehgelenk 38 mit einem Ende einer Kurbelstange 40 verbunden. Der gegenüberliegende Endbereich der Kurbelstange 40 ist über ein Dreh-Gleitlager 48, das auf der Kurbelstange 40 verschiebbar ist, mit einem Ende eines Kurbelauslegers 50 verbunden. Das gegenüberliegende Ende des Kurbelauslegers 50 ist mit der Motorwelle 42 bzw. Kurbelwelle drehfest verbunden.
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Bei Rotation der Motorwelle 42 (im Uhrzeigersinn) zieht der Kurbelausleger 50 die Kurbelstange 40 nach hinten (bzw. wie in in 1a–b dargestellt nach links). Die Kurbelstange 40 zieht wiederum über das Drehgelenk 38 das obere Ende des Haltearms 20 nach hinten, wodurch der Haltearm 20 um seine Drehachse 30 geschwenkt wird. Das freie Ende des Haltearms 20 mit den Haltedornen 26 schwenkt nach vorne (bzw. nach rechts) bis es in Kontakt mit dem Brot 18 tritt, das Brot 18 an die innenliegende Vorderwand 15 schiebt und die Haltedorne 26 in das Brot einstechen (1b).
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Um ein zu starkes Verformen bzw. Zerdrücken des Brots 18 durch die Haltevorrichtung zu verhindern, ist zwischen der Motorwelle 42 bzw. dem Motor und dem Haltearm 20 eine Druckfeder 46 angeordnet, die einen Freilauf bietet und verhindert, dass der Haltearm 20 im Bewegungsablauf nach dem Anliegen am Brot die Schwenkbewegung fortführt und so das Brot beschädigen würde. Die weitere Drehung der Kurbelwelle erhöht dadurch nur noch die Vorspannung des Haltearms 20 auf das Brot. Die Druckfeder 46 ist auf der Kurbelstange 40 angeordnet, vom Haltearm 20 aus gesehen hinter dem Dreh-Gleitlager 48. Die Druckfeder 46 ist unter Vorspannung zwischen dem Dreh-Gleitlager 38 und einem Endanschlag 47 am freien Ende der Kurbelstange 40 gelagert. Wenn sich der Kurbelausleger 50 nach hinten (im Uhrzeigersinn) bewegt, bewegt sich die Kurbelstange 40 entsprechend mit, bis durch das Anliegen des Haltearms 20 am Brot 18 ein Druckwiderstand entsteht der größer als die Vorspannung der Druckfeder 46 ist. D. h. wenn sich die Motorwelle 42 weiter dreht, wird das Dreh-Gleitlager 48 entlang der Kurbelstange 40 gegen die Federkraft der Druckfeder 46 verschoben, so dass die Bewegung des Haltearms 20 stoppt und der Haltearm 2 das Brot 18 kaum verformt bzw. der Haltearm 20 in einer weichen (gefederten) Bewegung am Brot 18 zum Anliegen kommt.
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Am Haltearm 20 ist die Abdeckung 28 für die Haltedorne 26 vorgesehen, um die Verletzungsgefahr für Nutzer zu verringern. Wie in 1a zu sehen, ist die Abdeckung 28 in Ruhestellung des Haltearms 20 vor den Haltedornen 26 angeordnet, so dass die Dorne 26 verdeckt sind. Die Abdeckung 28 ist an einem Ende eines Sperrarms 24 angeordnet, wobei das gegenüberliegende Ende des Sperrarms 24 über ein Drehgelenk 30 mit dem Haltearm 20 verbunden ist. D. h. der Sperrarm 24 ist zusammen mit dem Haltearm 20 schwenkbar. Zwischen der Abdeckung 28 und dem Drehgelenk 30 ist am Sperrarm 24 ein hinterer Sperranschlag 32 angeordnet, der in der Ruhestellung des Haltearms 20 an der Rückwand 14 des Aufnahmeraums 6 anschlägt und gewährleistet, dass die Abdeckung 28 vor den Dornen 26 angeordnet ist und nicht verschoben werden kann. Damit die Abdeckung 28 nicht zu weit über die Dorne 26 hinaus geschoben wird bzw. zu weit vor die Dorne 26 geschoben wird, ist am Haltearm 20 ein vorderer Sperranschlag 36 vorgesehen. Der vordere Sperranschlag 36 bildet einen Anschlag für den Sperrarm 24 in der in 1a dargestellten Position. D. h. der vordere Sperranschlag 36 verhindert, dass der die Abdeckung 28 noch weiter als in 1a dargestellt vor die Haltedorne 26 verschoben wird.
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Wenn wie oben beschrieben der Haltearm 20 nach vorne schwenkt, bewegt sich der Sperrarm 24 und die Abdeckung 28 mit, so dass der hintere Sperranschlag 32 nicht mehr an der Rückwand 14 anliegt. D. h. die Abdeckung 28 bzw. der Sperrarm 24 sind frei beweglich. Wenn der Haltearm 20 bzw. die Abdeckung 28 in Kontakt mit dem Brot 18 tritt, wird die Abdeckung 28 durch die Vorwärtsbewegung des Haltearms 20 nach hinten geschoben während die Haltedorne 26 in das Brot 18 einstechen (1b).
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2a–d zeigen schematische Draufsichten einer wie oben beschriebenen Brotmaschine 2, um die Steuerung der einzelnen Komponenten der Brotmaschine zu erläutern. Die Brotmaschine 2 ist wie die in 1a–b dargestellte Maschine 2 aufgebaut, dieselben Bezugszeichen sind für die hier nur schematisch dargestellten Komponenten verwendet. Eine wie oben beschriebene Haltevorrichtung mit einem Haltearm 20 ist im Brotaufnahmeraum 6 angeordnet. Ein Schneidbereich 7 einer Schneideinrichtung der Maschine 2 ist mittig oder im Wesentlichen mittig im Aufnahmeraum 6 angeordnet. Im Schneidbereich 7 verläuft die Schneidebene der Schneideinrichtung. In dieser Ausgestaltung liegt der Zufuhrbereich, in den ein Brot 18 eingelegt wird, um es dem Schneidbereich 7 zuzustellen, rechts vom Schneidbereich 7.
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Ein Vorschubschlitten 54 einer Vorschubeinrichtung mit einer auf dem Schlitten 54 angeordneten Greifeinrichtung 52 ist im Zufuhrbereich Z bzw. auf der Zufuhrseite angeordnet. In 2a ist der Vorschubschlitten in seiner Ausgangposition dargestellt, entfernt vom Schneidbereich 7. Der Vorschubschlitten 54 ist in Vorschubrichtung V aus der Ausgangsposition fern dem Schneidbereich 7 zu einer Endposition (gestrichelt dargestellt in 2d) nahe dem Schneidbereich 7 verfahrbar, um das Brot 18 dem Schneidbereich 7 bzw. einer Schneideinrichtung zuzustellen.
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Eine optionale Scheibenstützeinrichtung mit einer Scheibenstütze 86 ist auf der Abfuhrseite A angeordnet, die in Vorschubrichtung V gesehen hinter dem Schneidbereich 7 liegt. Die Scheibenstütze 86 stützt die geschnittenen Brotscheiben, damit die Brotscheiben während eines Schneidvorgangs nicht umfallen bzw. das geschnittene Brot einfach entnommen werden kann. In 2a ist die Scheibenstütze 86 in ihrer Ausgangsposition nahe dem Schneidbereich 7 dargestellt. Die Scheibenstütze 86 ist von einer Ruheposition (entfernt vom Schneidbereich 7) mittels eines (Motor-)Antriebs in die Ausgansposition verfahrbar oder schwenkbar. Sobald die Scheibenstütze die Ausgangsposition erreicht, wird sie vom Antrieb entkoppelt, so dass sie frei beweglich ist. Insbesondere ist sie in Vorschubrichtung V frei beweglich, so dass die Scheibenstütze 86 während eines Schneidvorgangs durch den Vorschubschlitten 54 (und über das Brot 18) in Vorschubrichtung V verschoben wird.
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Im Folgenden wird beispielhaft die Steuerung der einzelnen Komponenten bzw. deren Antriebe nach Einlegen eines Brots 18 in die Brotaufnahme 6 beschrieben.
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2a zeigt die Komponenten der Brotmaschine 2 in Ausgangsstellung nach Einlegen des Brots 18 in den Zufuhrbereich Z. Der Vorschubschlitten 54 ist in seiner Ausgangsposition (maximale Entfernung vom Schneidbereich 7) und der Haltearm 20 ist in seiner Ruhestellung an der Rückwand 14 angeordnet. Die Scheibenstütze 86 ist optional in ihrer Ausgangsposition nahe dem Schneidbereich 7 dargestellt, d. h. die Scheibenstütze 86 ist aus der zuletzt eingenommenen, ausgelenkten Stellung bereits wieder in die Ausgangsposition vor Beginn eines Schneidevorgangs zurückgefahren. Alternativ wird die Scheibenstütze 86 erst in die Ausgangsposition verfahren oder geschwenkt, wenn der eigentliche Schneidprozess beginnt, d. h. nachdem das Brot 18 wie unten beschrieben ausgerichtet und mit der Greifeinrichtung gegriffen wurde.
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Wie in 2b dargestellt und in Bezug auf 1a–b beschrieben, wird der Haltearm 20 mit dem Querträger 21 in Richtung Brot 18 geschwenkt, so dass das Brot 18 senkrecht zur Vorschubrichtung V gegen die Vorderwand 15 geschoben wird. D. h. das Brot 18 wird mittels des Haltearms 20 bzw. der Haltevorrichtung parallel zur Vorschubrichtung V ausgerichtet.
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Während der Haltearm 20 das Brot 18 hält, wird mittels eines Antriebs der Vorschubschlitten 54 mit der Greifeinrichtung 52 aus seiner Ausgangsposition in Vorschubrichtung V verfahren, bis der Schlitten 54 in Kontakt mit dem Brot 18 tritt wie in 2c dargestellt. Anschließend wird ein Greifelement 58 (3a–d) der Greifeinrichtung 52 mittels eines Antriebs in Greifposition verfahren, so dass das Brot 18 vom Greifelement 58 gegriffen und gehalten wird. Die Greifeinrichtung 52 und deren Funktion sind in Bezug auf 3a–d und 4a–b im Detail beschrieben.
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Nachdem die Greifeinrichtung 52 das Brot 18 gegriffen hat, wird der Haltearm 20 wieder in Ruhestellung (2a) verfahren, so dass das Brot 18 nur noch von der Greifeinrichtung 52 gehalten wird wie in 2d dargestellt.
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Nach Aktivieren der Schneideinrichtung wird das Brot 18 mittels des angetriebenen Vorschubschlittens 54 dem Schneidbereich 7 schrittweise zugestellt und so in Scheiben geschnitten. In 2d sind die Positionen des Vorschubschlittens 54, des Brots 18 und die ausgelenkte Stellung der Scheibenstütze 86 nachdem das Brot 18 fertig geschnitten ist gestrichelt dargestellt. Beim schrittweisen Vorschubvorgang wird die Scheibenstütze 86 passiv zurückgeführt, wobei das mittels des Vorschubschlittens 54 in V-Richtung verschobene Brot die Scheibenstütze vor sich herschiebt. Die ausgelenkte (End-)Stellung der Scheibenstütze 86 hängt somit von der Länge des zu schneidenden Brots ab.
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Anschließend gibt das Greifelement 58 der Greifeinrichtung 52 das Brot 18 wieder frei und der Vorschubschlitten 54 fährt wieder in seine Ausgangsposition (2a), so dass ein Nutzer die geschnittenen Brotscheiben aus der Brotaufnahme 6 bzw. aus dem Abfuhrbereich A entnehmen kann.
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3a–d und 4a–b zeigen eine Ausgestaltung einer wie oben beschriebenen Greifeinrichtung 52. Die Greifeinrichtung 52 ist auf einem Schlitten 52 angeordnet, der in Vorschubrichtung V verfahrbar ist. Das Greifelement 58 ist als Greifkralle ausgebildet und um eine Drehachse 56 drehbar gelagert. Ein Ende des Greifelements 58 ist an der Achse 56 befestigt und das gegenüberliegende freie Ende weist eine Vielzahl von Zähnen auf. Die Drehachse 56 des Greifelements 58 wird über einen Kettentrieb durch einen Motor 60 angetrieben, der am Schlitten 54 mit einer Motorhalterung 61 befestigt ist. Ein Antriebsrad 64 ist mit der Motorachse 62 und ein Abtriebsrad 66 ist mit der Greifelementachse 56 verbunden. Über die beiden (Zahn-)Räder 64, 66 verläuft eine Kette (nicht dargestellt), um die Kraft zu übertragen. Mittels des Motors 60 ist das Greifelement 58 von der in 3a–d dargestellten Ausgangsposition in eine Greifposition (4b) verfahrbar bei der die Zähne des Greifelements 58 in ein Brot 18 einstechen.
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Wie in 3d zu sehen, ist das Greifelement 52 in einem Gehäuse 81 angeordnet, dessen Vorderseite 84 eine Öffnung für den Durchtritt des Greifelements 52 aufweist. Die Vorderseite 84 ist die Seite, die in Richtung der Vorschubrichtung V zeigt.
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Auf der Vorderseite 84 des Gehäuses 81 sind eine Vielzahl von Haltedorne 72 angeordnet, die sich von der Vorderseite 84 in Richtung der Vorschubrichtung V erstrecken. Als Verletzungsschutz ist eine Anschlagplatte 68 an der Vorderseite 84 befestigt, die die Haltedorne 72 verdeckt. Die Anschlagplatte 68 ist beweglich gelagert, so dass sie von einer Ruheposition (4a), in der die Haltedorne 72 verdeckt sind, in eine Endposition ( 4b) verschiebbar ist, bei der die Haltedorne 72 über die Anschlagplatte 68 hinausragen. Dazu weist die Anschlagplatte 68 eine Vielzahl von Öffnungen 74 auf, die zu den Dornen 72 ausgerichtet sind, so dass die Dorne 72 durch die Öffnungen 74 durchtreten können. Die Anschlagplatte 68 ist an ihrem oberen Ende bzw. an ihrer Oberkante mit der Vorderseite 84 verbunden. Ein gegenüberliegendes unteres Ende der Anschlagplatte 68 ist frei bzw. nicht befestigt. Von der befestigten oberen Seite her verläuft die Anschlagplatte in Ruhestellung schräg nach vorne in Richtung der Vorschubrichtung V. Dadurch ist hinter der Anschlagplatte 68 ausreichend Platz für die Haltedorne 72. Wenn die Anschlagplatte 68 nicht gegen ein Brot anliegt, also kein Druck entgegen der Vorschubrichtung V auf die Platte 68 wirkt, drückt ein Federelement 82 die Anschlagplatte 68 nach vorne in ihre Ruheposition (4a), so dass ein unbeabsichtigtes Freilegen der Haltedorne 72 verhindert wird.
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In dieser Ausgestaltung ist die Anschlagplatte 68 mit zwei Schrauben 70a–b mit Gummidämpfern an der Vorderseite 84 befestigt, wobei die Gummidämpfer die bewegliche (elastische) Lagerung der Anschlagplatte 68 bereitstellen.
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Eine Führungsstange 76 ist im unteren Bereich des Schlittens 54 angeordnet. In der in 3a–d und 4a dargestellten und 2a beschriebenen Ausgangsposition des Vorschubschlittens 54 erstreckt sich die Stange 76 von einem hinteren Ende des Schlittens 54 bis zur Rückseite der Anschlagplatte 68. In dieser Ausgangsposition des Schlittens 54 liegt das hintere Ende 77 der Stange 76 als Sperranschlag an der Innenseite des Aufnahmeraums 6 oder an einem entsprechend positionierten Anschlagelement im Aufnahmeraum 6 an. Gleichzeitig liegt das gegenüberliegende Ende der Stange 76 an der Rückseite der Anschlagplatte 68 an. D. h. die Stange 76 sichert die Position der Anschlagplatte 68, wenn der Vorschubschlitten 54 in der Ausgangsposition ist, kann die Anschlagplatte 68 nicht nach hinten verschoben werden bzw. die Haltedorne 72 können nicht durch die Anschlagplatte 68 durchtreten.
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Wenn sich der Vorschubschlitten 54 mit der Greifeinrichtung 52 aus seiner Ausgangsposition in Vorschubrichtung bewegt, sind die Anschlagplatte 68 und die Stange 76 (gegen die Federkraft des Federelements 82) verschiebbar. D. h. wenn der Vorschubschlitten 54 in Vorschubrichtung V verfahren wird, tritt zunächst die Anschlagplatte 68 mit dem Brot 18 in Kontakt (2c). Wenn sich der Schlitten 54 weiter in Vorschubrichtung V bewegt, wird dadurch die Anschlagplatte 68 gegen das Federelement 82 nach hinten geschoben, so dass die Haltedorne 72 durch die Öffnungen 74 treten und in das an der Anschlagplatte 68 anliegende Brot 18 einstechen. Wie oben in Bezug auf 2a–d beschrieben, wird während dieses Vorgangs das Brot 18 vom Haltearm 20 gehalten, so dass das Brot 18 nicht vom Schlitten 54 verschoben werden kann.
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Wie in 4b zu sehen wird die Stange 76 zusammen mit der Anschlagplatte 68 entgegen der Vorschubrichtung V nach hinten verschoben, bis ein an der Stange befestigtes Anschlagelement 80 an ein am Schlitten 54 befestigtes (feststehendes) Anschlagelement 78 anschlägt. Die beiden Anschlagelemente 78, 80 sind so angeordnet, dass beim aneinander Anschlagen der Anschlagelemente 78, 80 die Anschlagplatte 68 parallel oder im Wesentlichen parallel zur Vorderseite 84 angeordnet ist. Dadurch wird verhindert, dass die Anschlagplatte 68 bis zur Vorderseite 84 verschoben wird und diese eventuell beschädigt, und dass die Befestigung der Anschlagplatte an der Vorderseite 84 bzw. die Schrauben 70a–b mit den Gummidämpfern nicht überdehnt werden.
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In der in 4b gezeigten Position der Stange 76 wird durch diese ein nicht dargestellter Endlagenschalter betätigt, der der Steuereinrichtung der Brotschneidemaschine 2 signalisiert, dass der Vorschubschlitten 54 so weit in Vorschubrichtung vorgeschoben wurde, dass der Schlitten 54 über die Platte 68 am Brot soweit anliegt, dass die Dorne 72 vollständig ausgefahren sind. Mit diesem Signal wird der Vorschub des Schlittens 54 gestoppt und der folgende Vorgang zum Greifen des Brots eingeleitet.
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Nachdem die Anschlagplatte 68 ihre in 4b dargestellte Endposition erreicht hat (Anschlagelemente 78, 80 liegen aneinander an) und der Vorschubschlitten angehalten wurde, wird das Greifelement 58 mittels des Kettentriebs in seine Greifposition verfahren, wie in 4b dargestellt. Durch die krallenförmigen Zähne des Greifelements 58 wird das Brot 18 sicher gehalten, sowohl parallel als auch senkrecht zur Vorschubrichtung V. Die Haltedorne 72 bieten eine zusätzliche Positionssicherung für das Brot 18.
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Nach dem Ende eines Schneidvorgangs – in 2d gestrichelt dargestellt – wird das Greifelement 58 wieder in seine Ruheposition (4a) im Schlittengehäuse bzw. hinter die Vorderseite 84 geschwenkt. Dabei wird die Anschlagplatte 68 durch die Federkraft des Federelements 82 wieder in ihre Ruheposition (4a) geschoben, wobei gleichzeitig der Rest des gegriffenen Brots 18 (das nicht geschnitten wurde und noch auf den Dornen 72 steckt) von den Dornen 72 geschoben wird.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Brotschneidemaschine
- 4
- Gehäuse
- 6
- Lebensmittelzelle/Brotaufnahmeraum
- 7
- Schneidbereich
- 8
- Ablagefläche
- 10
- Seitenwand
- 12
- Frontscheibe
- 14
- Rückwand
- 15
- Vorderwand
- 16
- Frontpanel
- 18
- Brotlaib
- 20
- Haltearm
- 21
- Querträger
- 24
- Sperrarm
- 26
- Fixierelement/Dorne
- 28
- Abdeckung
- 30
- Drehachse/Drehgelenk (Sperrarm)
- 32
- hinterer Sperranschlag
- 34
- Drehachse/Drehlager (Haltearm)
- 36
- vorderer Sperranschlag
- 38
- Drehachse/Drehgelenk (Haltearm, Kurbelstange)
- 40
- Kurbelstange
- 42
- Kurbelwelle/Drehpunkt Motorantrieb
- 44
- Motorhalterung
- 46
- Druckfeder
- 47
- Endanschlag
- 48
- Dreh-/Gleitlager
- 50
- Kurbelausleger
- 52
- Greifeinrichtung
- 54
- Vorschubschlitten
- 56
- Drehachse Greifelement
- 58
- Greifelement
- 60
- Motor
- 61
- Motorhalterung
- 62
- Motorachse
- 64
- Antriebsrad
- 66
- Abtriebsrad
- 68
- Anschlagplatte
- 70a–b
- Schraube mit (Gummi-)Dämpfer
- 72
- Dorn
- 74
- Dornöffnung
- 76
- Führungsstange
- 77
- Sperranschlag
- 78
- feststehendes Anschlagelement
- 80
- Anschlagelement Führungsstange
- 81
- Gehäuse Greifeinrichtung
- 82
- Federelement
- 84
- Vorderseite Greifeinrichtung
- 86
- Brotscheibenstütze
- V
- Vorschubrichtung Schlitten
- Z
- Zufuhrbereich/Zufuhrseite
- A
- Abfuhrbereich/Abfuhrseite
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011005113 U1 [0002, 0010]
- DE 102012007311 A1 [0035]
