DE2941829A1 - Steuerkreis fuer eine scheibenschneidevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Steuerkreise für Lebensmittelbearbeitungsvorrichtungen. Insbesondere betrifft sie einen Steuerkreis für Schneidevorrichtungen herkömmlicher Ausführung, wie sie zum Herstellen von abgepackten geschnittenen Speck oder Käse verwendet werden. Solche Vorrichtungen weisen eine Förderanlage auf, auf der sich das zu schneidende Produkt befindet. Eine rotierende Klinge ist quer zur Förderanlage in der Weise angeordnet, dass das Produkt geschnitten wird, wenn der Förderer das Produkt in Richtung der Klinge bewegt. Da das Produkt während des Schneidevorgangs vorwärts bewegt wird, besteht eine ausgeprägte Tendenz der Scheiben von der Senkrechten abzuweichen (Fig. 5), wodurch mehrere Probleme geschaffen werden.

In den meisten Fällen ist es erwünscht, dass die Scheiben eine gleichmäßige Dicke und ein gleichmäßiges Aussehen aufweisen. Unter diesen Umständen wird am Beginn und am Ende eines jeden Produktstückes Abfall in Form von ungleichmäßigen Scheiben geschaffen. Normalerweise wäre dies annehmbar, doch besteht ein Problem dann, wenn es einerseits notwendig ist den Schneidevorgang häufig zu unterbrechen und andererseits ein großes Produktstück in kleine Verpackungen geschnitten wird. In diesem Fall werden normalerweise im Querschnitt keilförmige ungleichmäßige Scheiben jedes Mal dann erzeugt, wenn der Schneidevorgang unterbrochen ist. Dieser Abfall kann sich auf einen wesentlichen Verlust belaufen und demzufolge ist es wünschenswert solchen Abfall dort zu vermeiden, wo es möglich ist.

Bei einem Versuch diesen Abfall einzuschränken, ist vorgeschlagen worden, das ungeschnittene Produkt jedes Mal dann von der Schneideklinge zurückzuziehen, wenn es erwünscht ist den Schneidevorgang zu unterbrechen und es relativ zu der Klinge auf kontrollierte Weise in Stellung zu bringen, wenn es erwünscht ist, den Schneidevorgang wieder aufzunehmen. Unter einer "kontrollierten Weise" ist zu verstehen, dass das Produkt in die Bahn der Klinge wieder eingeführt wird und zwar an einer relativ zur Winkelausrichtung befindlichen Stelle, die der Stellung entspricht, die das Produkt einnehmen würde, wenn der Schneidevorgang nicht unterbrochen worden wäre. Falls dies erfolgreich durchgeführt wird, kann dieses Verfahren den in Form von ungleichmäßigen Scheiben anfallenden Abfall im wesentlichen beseitigen.

Aus der US-PS 3 140 737 ist ein hydraulisches System offenbart, welches versucht, den Abfall zu verringern und im Nachfolgenden näher zu beschreiben sein wird. Aus verschiedenen Gründen hat sich diese Vorrichtung im Handel nicht durchgesetzt und infolgedessen ist ein verbessertes System wünschenswert. In der US-PS 3 140 737 wird eine Schneidesteuervorrichtung beschrieben, die ein hydraulisch betätigtes Doppelventil verwendet. Das Ventil wird gesteuert, um das Produkt in die Bahn der Schneideklingen einzustellen oder um es zur Vermeidung von unvollkommenen Scheiben zurückzuziehen. Ein Zählwerk, welches die Anzahl der geschnittenen Scheiben zählt, wird verwendet. Bei Erreichen einer gewünschten Anzahl bewirkt das Zählwerk, dass der Zylinder das Produkt für eine bestimmte Dauer von der Schneideklinge zurückzieht. Nach Ablauf der vorbestimmten Dauer wird der Zylinder betätigt, um das Produkt wieder in die Klingenbahn einzuführen. Die Klingenrotation wird mittels einer fotoelektrischen Zelle eingestellt. Einstellungen werden vorgesehen, um ungleichmäßige Scheiben zu vermeiden, indem die Zeitsteuerung des Zählwerks und die Betätigung der Steuerventile des Zylinders verändert werden.

Es ist demzufolge ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Schneidesteuerkreis vorzusehen, der geeignet ist ein Produkt in genauer Beziehung zu einer Schneideklinge wiederholend einzustellen, um so ungleichmäßige Scheiben zu vermeiden.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung eine mittels elektronischer Steuerung einzustellende Fördereinrichtung für eine Schneidevorrichtung vorzusehen, die die Ausrichtung der Schneideklinge bestimmen und den darauf ansprechenden Förderer steuern kann, um gleichmäßige Scheiben zu erzeugen.

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, einen Schneidesteuerkreis für eine Schneidevorrichtung vorzusehen, der, während des Schneidevorgangs, die Geschwindigkeit des Förderers in richtiger Beziehung zur Klingengeschwindigkeit aufrechterhält.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Steuerkreis für eine Schneidevorrichtung mit umschaltbaren Einrichtungen vorzusehen, wodurch die Anfangseinstellung des Produkts bei einer ersten Geschwindigkeit bewerkstelligt werden kann, während nachfolgende Schneidevorgänge bei einer zweiten, niedrigeren Geschwindigkeit durchgeführt werden.

Die Erfindung betrifft zusammengefasst einen Steuerkreis für Schneidevorrichtungen, der die Winkellage einer zum Schneiden von Produkten, wie etwa Speck oder Käse, verwendeten Klinge erfasst. Die Stellungsinformation wird benutzt, um das Produkt zur Erhaltung von gleichmäßigen Scheiben relativ zu der Klinge genau einzustellen. Wenn der Schneidevorgang unterbrochen wird, wird das Produkt von der Klinge zurückgezogen, um ungleichmäßige Scheiben zu vermeiden. Wenn der Schneidevorgang wieder aufgenommen wird, führt der Steuerkreis das Produkt in die Klingenbahn an der richtigen Stelle der Klingenrotation ein, um die Herstellung gleichmäßiger Scheiben wieder aufzunehmen. Ein spannungsgesteuerter Oszillator erhält die Bewegung des Produkts synchron mit der

Klingengeschwindigkeit aufrecht.

Andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus dem verbleibenden Teil der Beschreibung ersichtlich.

In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Scheibenschneidevorrichtung, die zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist, Fig. 2 einen Seitenaufriß der in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendeten Schneideklinge, Fig. 3 ein schematisches Schaltbild des erfindungsgemäßen Steuerkreises der Scheibenschneidevorrichtung, Fig. 4 eine Darstellung in Kurvenwellenform, die vorteilhaft für das Verständnis der Funktion des Steuerkreises gemäß Fig. 3 ist, und Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Produktstücks, wie etwa Speck oder Käse, welches zu schneiden ist.

Nachfolgend wird die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen vorgenommen.

In Fig. 1 ist eine vereinfachte Ansicht einer Schneidevorrichtung 10 gezeigt, die für die Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Die wesentlichen Merkmale der Vorrichtung sind eine Förderanlage 11, auf der sich das ungeschnittene Produkt befindet. Die Förderanlage wird durch einen reversierbaren Motor (nicht gezeigt) angetrieben, dessen Drehzahl und Umsteuerung in einer zu beschreibenden Weise gesteuert wird. Die Förderanlage transportiert das Fleisch 12 in die unmittelbare Nähe einer rotierenden Schneideklinge 16.

Eine beispielhafte Klinge zur Verwendung in einer derartigen Scheibenschneidevorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Eine solche Klinge weist einen spiralförmig gebogenen Abschnitt auf, der eine vorbestimmte Menge des Produktes von dem vorderen Ende des Produktes in Scheiben schneidet, wenn es an der Klinge vorbei bewegt wird. Das Schneiden beginnt ungefähr an der Stelle 20 und endet jedes Mal an der Stelle 23, wenn der Spiralabschnitt der Klinge an dem Produkt vorbei rotiert. Das in Scheiben geschnittene Produkt fällt auf einen Tisch oder eine zweite Förderanlage (nicht gezeigt).

Die Arbeitsweise der Schneidevorrichtung setzt sich in dieser Weise fort, bis das Produkt aufgebraucht oder, wie es häufiger der Fall ist, eine gewünschte Menge an Produkt in Scheiben geschnitten worden ist. In diesem Augenblick wird der Schneidevorgang unterbrochen, damit das geschnittene Produkt gewogen und/oder nachfolgenden Bearbeitungsstationen zum Verpacken usw. zugeführt werden kann. Wenn der Schneidevorgang unterbrochen ist, wird der Förderer 11 umgeschaltet, damit das Produkt von der Schneideklinge entfernt wird, um ein Erzeugen von unvollkommenen oder ungleichmäßigen Scheiben zu vermeiden. Wenn es erwünscht ist, den Schneidevorgang wieder aufzunehmen, transportiert der Förderer das Produkt in Richtung auf die Schneideklinge.

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, besteht jedesmal, wenn das Produkt 12 wieder in die Klingenbahn positioniert wird, die Möglichkeit, dass unvollkommene erste Scheiben 24 vorkommen werden. Diese ungleichmäßigen, keilförmigen Scheiben müssen vor dem Verpacken manuell entfernt und oft als Abfall ausgeschieden werden, wenn eine Gleichmäßigkeit erwünscht ist. Damit ungleichmäßige erste Scheiben vermieden werden, wenn der Schneidevorgang wieder aufgenommen wird, ist es notwendig, das Produkt in der Schneideposition an der richtigen Stelle relativ zu der Klingenposition einzustellen. Falls dies durchgeführt wird, wird der Schneidevorgang so wieder aufgenommen, als ob er eine Fortsetzung des vorher unterbrochenen Schneidevorgangs wäre.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist ein 360° Gradnetz auf die Klinge 16 aufgebracht worden, um das erwünschte Ziel, nämlich das Positionieren des Produktes nahe der Klinge zu erläutern, wenn der Schneidevorgang wieder aufgenommen wird. Der Punkt 23, an welchem der Schneidevorgang endet, ist mit 0° gekennzeichnet, während der ungefähre Punkt, an welchem der Schneidevorgang beginnt, nämlich Punkt 20, mit 180° gekennzeichnet ist. Die Richtung der Klingenrotation ist durch den Pfeil angezeigt, und es ist festzustellen, dass infolge der Spiralform der Klinge, ein Unterbrechungsabschnitt zwischen jedem Schneiden vorgesehen ist. Das heißt, dass, nachdem der Punkt 23 das Produkt passiert hat, solange kein weiteres Schneiden erfolgt, bis die Klinge durch deren Rotation den Punkt 20 wieder auf dem Produkt eingestellt hat.

Bei dem fortlaufenden Schneidevorgang bewegt sich das Produkt an der Klingenschneidekante während dieser Unterbrechungsdauer vorbei, deren Dauer der gewünschten Dicke der Scheiben entspricht. Damit bei Unterbrechen und nachfolgendem Wiederaufnehmen des Schneidevorgangs ungleichmäßige Scheiben vermieden werden, ist es notwendig, dass der Steuerkreis der Schneidevorrichtung fähig ist den Förderer in einer Weise zu betätigen, dass (1) das Produkt von der Klinge zurückgezogen wird, wenn der Schneidevorgang zu unterbrechen ist, um der Bildung von ungleichmäßigen Endscheiben vorzubeugen, und (2) das Produkt während der "Unterbrechungsdauer" der Klinge wieder in die Schneidestellung einzuführen, nachdem der Punkt 23 das Produkt passiert und bevor der Punkt 20 das Produkt erreicht hat.

Aus Fig. 3 geht ein Steuerkreis für eine Scheibenschneidevorrichtung hervor, der geeignet ist das Produkt genau relativ zur Klingendrehung zu positionieren. Dieser Steuerkreis wird verwendet, um die Steuerung des Fördermotors sowohl hinsichtlich der Drehzahl als auch hinsichtlich des Umsteuerns des Motors mittels eines digitalen Drehzahlregelsystems von herkömmlicher, im Handel erhältlicher Ausführung zu betreiben. Der Steuerkreis weist eine Kodierscheibe 50 auf, um die Winkelgeschwindigkeit des Messermotors 52 zu überwachen. Dieser Motor wird durch einen manuell auf bekannte Weise einstellbaren Treiberverstärker 54 gesteuert. Der Antriebsmotor und der Verstärker sind innerhalb der gestrichelten Linie 56a eingezeichnet, um anzuzeigen, dass sie von herkömmlicher Ausführung sind und keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden.

Zwei Ausgangssignale werden von der Kodierscheibe 50 über Leitungen 56 und 58 geliefert. Das erste Ausgangssignal ist ein Impuls, der jeden Grad der Klingenrotation darstellt. Infolgedessen werden 360 Impulse pro Klingenumdrehung erzeugt. Falls es erwünscht ist, kann ein Frequenzteiler verwendet werden, um diese Impulsfrequenz zu verringern, falls eine geringere Genauigkeit ausreichend ist. Das zweite Ausgangssignal von der Kodierscheibe ist über Leitung 58 ein einzelner Impuls pro Klingenumdrehung. Dieses Ausgangssignal wird einem Scheibenzähler 60 zugeleitet. Der Zähler 60 kontrolliert die Anzahl der Scheiben und kann so eingestellt werden, dass ein Ausgangssignal bei Erreichen eines der geforderten Anzahl an Scheiben pro Packung entsprechenden vorbestimmten Wertes geliefert wird. Bei Erreichen des gewählten Wertes wird ein Ausgangssignal über Leitung 62 erzeugt.

Anstelle des Zählers 60 kann eine
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oder ein ähnliches das Gewicht des in Scheiben geschnittenen Produktes messendes Gerät verwendet werden, um ein Ausgangssignal über Leitung 62 zu erzeugen. In diesem Fall wird der Ausgang von dem Kodierer über Leitung 58 nicht benutzt. Ungeachtet der Tatsache, auf welche Weise das bei Schneiden der letzten Scheibe auftretende Signal über Leitung 62 erzeugt wird, bleibt der übrige Teil des Steuerkreises unverändert.

Beide Ausgangssignale der Kodierscheibe 50 werden einem Messerstellungszähler 66 zugeliefert, wobei das Ausgangssignal über Leitung 56 auch einem Frequenz-Analog-Umsetzer 68 zugeführt wird. Der Umsetzer kann einen bistabilen Multivibrator aufweisen, zum Beispiel RCA Bauteil Nr. CD4047AE, um die Impulse aus dem Kodierer in Wellenform vorzusehen. Das Ausgangssignal von dem Multivibrator wird einer einfachen RC-Schaltung zugeführt, um das gewünschte Analogsignal zu erzeugen. Infolgedessen wandelt der Umsetzer die die Winkelgeschwindigkeit der Klinge darstellenden Impulse in eine analoge Spannung um, die wiederum an einen spannungsgesteuerten Oszillator 70 angelegt ist, dessen Ausgang mit einem Eingang eines UND-Gatters 72 verbunden ist.

Der Messerstellungszähler 66 ist ein im Handel erhältliches digitales Ziffernzählwerk, das eine Speicherkapazität aufweisen soll, die mindestens für die Anzahl der von der Kodierscheibe 50 entsprechend einer Klingenumdrehung erzeugten Impulse ausreichend ist. Im Falle der vorliegenden Erfindung sollte der Zähler bis mindestens 360 zählen können. Das Zählereingangssignal über Leitung 56 wird zum Erhöhen des Zählers, während der Klingenrotation verwendet, so dass die Winkellage der Klinge zu jedem Zeitpunkt durch den im Zähler 66 gespeicherten Wert bestimmt werden kann. Nach Vollendung einer ganzen Klingenumdrehung wird das Ausgangssignal der Kodierscheibe über Leitung 58 dazu verwendet, den Zähler auf Null zu stellen, um den nächsten Schneidevorgang vorzubereiten.

Zwei Ausgangssignale werden über Leitungen 74 und 76 von dem Zähler 66 geliefert. Das Ausgangssignal über Leitung 74 ist das "Anfangsscheiben"-Signal und ist als Eingangssignal zu einem UND-Gatter 78 vorgesehen. Dieses Signal stellt nur ein Ausgangssignal dar, das von dem Zähler stammt, wenn ein vorbestimmter der richtigen Winkellage entsprechender Wert erreicht ist, wodurch die Betätigung des Förderers eingeleitet wird, um das Produkt bei Beginn oder Wiederaufnahme des Schneidevorgangs richtig einzustellen. Theoretisch würde das Signal über Leitung 74 erzeugt werden, sobald Punkt 23 auf der Klinge die den Klingenunterbrechungsabschnitt einleitende das Produkt schneidende Stellung freigegeben hat. In der Praxis wäre es natürlich wünschenswert, den Positionierungsvorgang entweder früher oder später als bei Punkt 23 der Klinge zu beginnen. Unabhängig welcher Zeitpunkt gewählt wird, er entspricht einer Zählung in dem Stellungszähler 66. Die gewünschte Zähleranzeige wird dann über Leitung 74 geliefert.

In gleicher Weise entspricht der geeignete Zeitpunkt zum Unterbrechen des Schneidevorgangs und Zurückziehen des Produkts von der Klinge einer nummerischen Zählung im Zähler 66, und wenn diese Zählung erzielt ist, wird ein Ausgangssignal über Leitung 76 als ein Eingangssignal zu einem UND-Gatter 80 vorgesehen. Das zweite Eingangssignal zu dem UND-Gatter 80 ist das Ausgangssignal über Leitung 62 von dem Scheibenzähler 60 oder alternativ einer anstelle des Zählers 60 verwendeten Waage. Das zweite Eingangssignal zu dem UND-Gatter 78 ist das durch einen Umrichter 82 über Leitung 62 umgewandelte Signal.

Das Ausgangssignal des UND-Gatters 78 wird dem Setzeingang einer Flip-Flop-Schaltung 84 zugeführt, während das Ausgangssignal des UND-Gatters 80 dem Rückstelleingang der Flip-Flop-Schaltung 84 geliefert wird. Wie noch in dem Abschnitt "Arbeitsablauf" der Beschreibung beschrieben wird, ist der Steuerkreis in der Betriebsart Schneiden, wenn die Flip-Flop-Schaltung 84 gesetzt ist. Wenn die Flip-Flop-Schaltung 84 rückgesetzt wird, ist der Steuerkreis in der Betriebsart des zurückgezogenen oder unterbrochenen Schneidevorgangs.

Beide Ausgangssignale der Flip-Flop-Schaltung 84 sind Eingangssignale zu einem ODER-Gatter 86, das wiederum mit einer Einzelsignalschaltung 88 verbunden ist. Die Einzelsignalschaltung 88 erzeugt einen in Fig. 4 in Kurvenwellenform 89 dargestellten Impuls, wenn sie durch das ODER-Gatter 86 angesteuert wird. Die Einzelsignalschaltung kann vor Vollendung von dessen vorliegenden Impuls durch eine Rückstelleitung 90 rückgestellt werden.

Das Ausgangssignal der Einzelsignalschaltung ist über Leitung 92 als ein zweites Eingangssignal über einen Umrichter 94 zu dem UND-Gatter 72 vorgesehen. Das Ausgangssignal der Einzelsignalschaltung ist auch als ein Eingang zu einem UND-Gatter 96 vorgesehen. Das zweite Eingangssignal zu dem Gatter 96 stammt von einem Impulsgenerator 98.

Die Ausgangssignale von den UND-Gatter 72 und 96 sind als Eingangssignale zu einem ODER-Gatter 100 vorgesehen, wobei das Ausgangssignal von dem UND-Gatter 96 einen Impulszähler 102 versorgt, dessen Ausgang mit der Rückstelleitung 90 für die Einzelsignalschaltung 88 verbunden ist.

Im Nachfolgenden wird Bezug auf den innerhalb des gestrichelten Kastens befindlichen Fördermotor und Steuerkreis genommen, wobei festzustellen ist, dass diese Unteranordnung einen Fördermotor 106, eine Drehzahlregelung 108 und ein digitales Regelsystem aufweist, welches eine Kodierscheibe 110, einen Stellungskomparator 112, einen Systemtaktgeber 114, einen selbsttätigen

Nulleinstellungsschaltkreis 116 und eine Sinus/Kosinus Rückkopplungschaltung 118 umfasst. Diese Bestandteile sind innerhalb des gestrichelten Kastens 104 angeordnet, um anzuzeigen, dass sie herkömmliche, im Handel erhältliche Elemente darstellen und keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden.

Das die Bestandteile 112 bis 118 umfassende digitale Regelsystem ist im Handel etwa durch Hyper-loop, Inc., of Bridgeview, Illinois erhältlich. Diese Firma bietet ein digitales Regelsystem an, das die Geschwindigkeit und die Stellungsrückkopplung benutzt, um die Motordrehzahl und die Umsteuerung zu regeln, die auf zwei Eingangssignale ansprechen. Das erste Eingangssignal ist ein Umsteuerungssignal, das von dem erfindungsgemäßen Steuerkreis über Leitung 120 geliefert wird, während das zweite Eingangssignal eine Geschwindigkeitsimpulsfolge über Leitung 122 ist. Aufgrund dieser Information regeln die Blöcke 110 bis 118 den Fördermotor 106 in der gewünschten Weise. Eine bestimmte von Hyper-loop, Inc. hergestellte, für die Verwendung geeignete Vorrichtung wird unter dem Warenzeichen
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verkauft.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass das digitale Regelsystem den Fördermotor 106 in Abhängigkeit des Umsteuerungssignals über Leitung 120 und der Geschwindigkeitsimpulsfolge über Leitung 122 regelt. Der erfindungsgemäße Steuerkreis erzeugt diese Signale, um das erwünschte Ziel des richtigen Einstellens des Produktes relativ zur Schneideklinge zu verwirklichen, damit ungleichmäßige Scheiben vermieden werden.

Wenn der Schneidevorgang zu starten oder nach der Unterbrechung wieder aufgenommen wird, wird die Geschwindigkeitsimpulsfolge über Leitung 122 von dem Impulsgenerator 98 über UND-Gatter 96 und ODER-Gatter 100 zugeführt. Ähnliches gilt bei der Unterbrechung des Schneidevorgangs. Der Impulsgenerator 98 erzeugt eine Hochfrequenzimpulsfolge, um zu bewirken, dass der Förderer das Produkt schnell in Richtung auf oder weg von der Schneideklinge transportiert. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Impulsgenerator vorzugsweise eine Frequenz in der Größenordnung von 33 KHz auf. Selbstverständlich können andere Frequenzen für unterschiedliche Systeme geeignet sein.

Das Ausgangssignal des Impulsgenerators wird dem digitalen Regelsystem zugeführt, wenn die Einzelsignalschaltung 88 getriggert ist, die wiederum das UND-Gatter 96 in Arbeitslage schaltet. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, wird das Ausgangssignal 99 des Impulsgenerators dem digitalen Regelsystem nur für die Zeitdauer zugeführt, für die die Einzelsignalschaltung freigegeben ist. Das findet jedes Mal statt, wenn der Schneidevorgang einzuleiten oder zu unterbrechen ist.

Das Ausgangssignal des Impulsgenerators wird auch dem Zähler 102 zugeführt, der eingestellt ist, um eine ausgewählte Anzahl an Impulsen zu erfassen und die Einzelsignalschaltung rückzustellen, damit das Gatter 96 aus der und Gatter 72 in die Arbeitslage geschaltet wird. Auf diese Weise werden die Hochfrequenzimpulse nicht mehr länger über Leitung 122 geliefert, nachdem das Produkt an der Schneidestelle in die genaue Lage positioniert oder von ihr zurückgezogen ist. Statt dessen werden Spannungsstöße durch den spannungsgesteuerten Oszillator 70 über UND-Gatter 72 und ODER-Gatter 100 vorgesehen. Die durch den Oszillator 70 erzeugten Impulse 101 haben eine wesentlich geringere Frequenz als jene Impulse, die von dem Impulsgenerator 98 erzeugt werden. Tatsächlich ist das Ausgangssignal des Oszillators 70 aufgrund von dessen Eingang, der mit der Kodierscheibe 50 über den Frequenz-Analog-Umsetzer 68 gekoppelt ist, eine Funktion der Umdrehungsgeschwindigkeit der Klinge.

Das Umsteuerungssignal über Leitung 120 ist mit dem Q Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 84 verbunden. Der Q Ausgang der Flip-Flop-Schaltung ist über Leitung 121 als ein dritter Eingang mit dem UND-Gatter 72 verbunden, um zu gewährleisten, dass der spannungsgesteuerte Oszillator die Geschwindigkeitsimpulsfolge nur während der Schneidefolge erzeugt.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Regelung der Geschwindigkeit des Förderers als eine Funktion der Winkelgeschwindigkeit der Klinge. Dies stellt sicher, dass der Durchgang des Produktes durch die Klinge während des Schneidevorgangs mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die mit der Klingengeschwindigkeit übereinstimmt, um gleichmäßige Scheiben von dem Produkt zu gewährleisten. Infolgedessen, wenn zum Beispiel der Messermotor 52 aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung des in Scheiben zu schneidenden Produkts langsamer wird, würde diese Tatsache durch die Kodierscheibe 50 erfasst werden und eine niedrigere Impulsfrequenz von dem spannungsgesteuerten Oszillator 70 zur Folge haben. Dies wiederum würde den Förderer mit einer geringeren Geschwindigkeit antreiben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der das Produkt einführende und zurückziehende Impulsgenerator 98 unabhängig von der Messerdrehzahl ist, um eine genaue Positionierung des Produktes sicherzustellen.

Arbeitsablauf

Aus der obigen detaillierten Beschreibung sollte der Arbeitsablauf der Erfindung für Fachmänner offensichtlich sein. Der Vollständigkeit halber wird jedoch eine kurze Zusammenfassung des Arbeitsablaufs der Erfindung gegeben. Das Produkt 12 wird auf den Förderer 11 gestellt, der manuell betätigt werden kann, um das Produkt in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zu positionieren. Der Scheibenzähler 60 wird entweder manuell oder automatisch auf

Null gestellt, wodurch ein schwaches Signal über Leitung 62 erzeugt wird. Dieses Signal wird durch den Umrichter 82 umgewandelt, um ein starkes Signal an dem UND-Gatter 78 vorzusehen. Sobald das Messer in der genauen Winkellage ist, um den Transport des Produktes in die Schneidestellung der Klinge einzuleiten, wird ein starkes Signal über Leitung 74 erzeugt, welches das Gatter 78 in die Arbeitslage schaltet und die Flip-Flop-Schaltung 84 setzt. Das Startsignal über Leitung 74 wird durch den Messerstellungszähler 66 erzeugt, der die Winkelgeschwindigkeit der Messerklinge 16 mittels der Kodierscheibe 50 einstellt, die operativ mit der Motorwelle verbunden ist, an die die Messerklinge befestigt ist.

Das Setzen der Flip-Flop-Schaltung 84 verursacht ein schwaches Signal am Q Ausgang, wodurch ein Richtungssteuersignal über Leitung 120 vorgesehen wird, welches bewirkt, dass das Produkt in Richtung der Klinge bewegt wird. Gleichzeitig steuert das starke Q Ausgangssignal die Einzelsignalschaltung 88 an, wodurch das UND-Gatter 72 aus und das UND-Gatter 96 in die Arbeitslage geschaltet wird. Wenn das Gatter 96 in die Arbeitslage geschaltet ist, wird das Ausgangssignal des Impulsgenerators 98 der Leitung 122 zugeführt, wodurch das digitale Regelsystem veranlasst wird, den Förderer schnell vorwärts zu bewegen, um das Produkt unter der Klinge in die richtige Lage zu bringen, bevor die Klinge einen Schneidevorgang einleitet. Infolgedessen befindet sich das Produkt unter der Klinge in der richtigen Lage, wenn die Klinge schließlich die Schneidestellung erreicht, wodurch eine gleichmäßige erste Scheibe erhalten wird.

Die Impulse des Generators 98 werden in dem Impulszähler 102 gezählt und wenn der vorgewählte Wert erreicht ist, der auf den Zeitpunkt hinweist, bei dem es notwendig ist die schnelle Impulsfolge zu unterbrechen, um ein Überschwingen zu verhindern, wird ein Ausgangssignal über Leitung 90 zugeführt, das die Einzelsignalschaltung rückstellt. Wenn der Impuls der Einzelsignalschaltung niedrig ist, führt der Umrichter 94 dem Gatter 72 ein starkes Eingangssignal zu. Falls die Flip-Flop-Schaltung 84 in der Betriebsart Schneiden ist, wird ein zweites, starkes Eingangssignal über Leitung 121 vorgesehen und infolgedessen beginnt der spannungsgesteuerte Oszillator 70 die Geschwindigkeitsimpulsfolge über Leitung 122 zu erzeugen. Diese Schaltung zwischen dem Hochfrequenzimpulsgenerator 98 und dem spannungsgesteuerten Oszillator 70 stellt ein wesentliches Merkmal der Erfindung dar. Sie erlaubt, während des Schneidevorgangs, eine synchrone Betätigung der Klinge und des Förderers und, falls es erwünscht ist, ein synchrones schnellaufendes Einführen und Zurückziehen des Produktes. Während des Schneidevorgangs setzt sich, unter der Kontrolle des Oszillators 70, die Betätigung der Klinge und des Förderers solange auf synchrone Weise fort, bis der Scheibenzähler 60 oder, falls statt dessen verwendet, die Waage ein starkes Ausgangssignal über Leitung 62 erzeugt, welches darauf hinweist, dass der Schneidevorgang zu unterbrechen ist. Wenn auf Leitung 62 ein starkes Signal ist, wird Gatter 78 aus der Arbeitslage geschaltet und ein starkes Eingangssignal dem UND-Gatter 80 zugeführt. Sobald der Messerstellungszähler 66 feststellt, dass die Klinge den genauen Haltepunkt erreicht hat, wird ein Ausgangssignal über Leitung 76 zugeführt, welches das Gatter 80 in die Arbeitslage schaltet und die Flip-Flop-Schaltung 84 rückstellt.

Die Rückstellung der Flip-Flop-Schaltung kehrt die Polarität des Umsteuerungssignals über Leitung 120 um, wodurch angezeigt ist, dass eine Richtung von der Klinge weg erwünscht ist. Das Q Ausgangssignal steuert auch eine Einzelsignalschaltung 88 an, wodurch, wie bereits beschrieben wurde, der Impulsgenerator 98 über Leitung 122 aufgetastet wird. Demzufolge wird das Produkt schnell von der Klinge zurückgezogen, bevor eine ungleichmäßige und unvollkommene Scheibe geschnitten werden kann.

Nachdem das Produkt von der Schneidestellung zurückgezogen ist, wird die Einzelsignalschaltung rückgesetzt. Der Förderer beendet das Abziehen von der Klinge, da das Signal über Leitung 121 niedrig ist, welches das dritte Eingangssignal zu dem UND-Gatter 72 ist. Der Förderer verbleibt in dieser Wartestellung, bis der Scheibenzähler 60 entweder manuell oder automatisch zurückgestellt wird, wodurch ein neuer Schneidezyklus eingeleitet wird.

Während des Schneidevorgangs wird jede durch die Kodierscheibe 50 erfasste Änderung der Messerdrehzahl durch Verringerung oder Erhöhung des Ausgangssignals von dem spannungsgesteuerten Oszillator 70 ausgeglichen. Dadurch wird die Betätigung des Förderers mit der relativ zu der Messergeschwindigkeit richtigen Geschwindigkeit aufrechterhalten, wodurch gleichmäßige Scheiben sichergestellt sind.

Während ich erfindungsgemäße Ausführungsformen dieser Erfindung im einzelnen dargelegt und beschrieben habe, sei darauf hingewiesen, dass diese Beschreibung und Zeichnungen nur mittels eines Beispiels dargelegt sind, und dass die Erfindung nur im Umfange der beigefügten Ansprüche zu begrenzen ist.

Claims (19)

1. Steuerkreis für eine Scheibenschneidevorrichtung, mit einem reversiblen Förderer mit Motorantrieb, auf dem ungeschnittenes Produkt transportiert wird, einem rotierenden Schneidemesser, das sich quer zu dem Förderer befindet sowie einer Motorsteuerung, die durch Impulse betätigt wird, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - eine erste Einrichtung, die das Produkt (12) in Richtung zu dem Messer (16) und von dem Messer (16) weg mit einer ersten Geschwindigkeit bewegt, wobei die erste Einrichtung in Arbeitslage geschaltet wird, wobei der Schneidevorgang zu beginnen oder zu beenden ist, - eine zweite Einrichtung, die das Produkt (12) in Richtung zu dem Messer (16) mit einer zweiten niedrigeren Geschwindigkeit bewegt, wobei die zweite Einrichtung in Arbeitslage geschaltet wird, wenn der Schneidevorgang fortzuführen ist, - eine Einrichtung, die die Winkellage des Messers (16) feststellt und wahlweise die erste Einrichtung nur dann in Arbeitslage schaltet, wenn das Messer genau in bezug auf das Produkt ausgerichtet ist, um unvollkommene und ungleichmäßige Scheiben zu vermeiden.

2. Steuerkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkreis ferner eine Einrichtung aufweist, die die Menge an in Scheiben geschnittenem Produkt misst und die Feststell- und Schalteinrichtung veranlasst, den Schneidevorgang zu beenden, wenn eine vorbestimmte Menge geschnitten worden ist.

3. Steuerkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einrichtung aufweist: - einen Impulsgenerator (98), - eine Einrichtung, die den Impulsgenerator (98) zu der Motorsteuerung auftastet, - eine Einrichtung, die die Betätigung des Impulsgenerators beendet und bei Fortführung des Schneidevorgangs die Betätigung der zweiten Einrichtung einleitet.

4. Steuerkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsgenerator (98) ein digitaler Impulsgenerator mit konstanter Frequenz ist.

5. Steuerkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Beenden der Betätigung des Impulsgenerators einen Impulszähler (102) aufweist, der das Ausgangssignal (99) des Impulsgenerators (98) empfängt und ein Ausgangssignal (99) bei Auftreten einer vorgewählten Anzahl an Impulsen zu der Auftasteinrichtung erzeugt, wobei die Auftasteinrichtung ihren Austausch bei Empfang des Ausgangssignals (90) ändert und die Betätigung der zweiten Einrichtung einleitet, wenn der Schneidevorgang fortzusetzen ist.

6. Steuerkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einrichtung - eine Einrichtung (68) aufweist, die eine die Winkelgeschwindigkeit des Messers (16) darstellende analoge Spannung erzeugt, und - einen von der analogen Spannung gesteuerten Oszillator (70) umfasst, der Impulse (101) erzeugt, die die Winkelgeschwindigkeit darstellen, wodurch die Motorsteuerung den Förderer (11) synchron mit dem Messer (16) betätigt, um gleichmäßige Scheiben während des sich fortsetzenden Schneidevorgangs zu gewährleisten.

7. Steuerkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststell- und Schalteinrichtung aufweist: - eine Kodiereinrichtung (50) zum Erzeugen von die Winkelrotation des Messers darstellenden Impulsen, - einen die Impulse empfangenden Stellungszähler (66), der Ausgangssignale (74, 76) erzeugt, die dem Vorkommen der genauen Messerstellung entsprechen, um den Schneidevorgang einzuleiten und zu beenden, damit unvollkommene und ungleichmäßige Scheiben vermieden werden, und - eine Gattereinrichtung (78, 80), die auf die Ausgangssignale (74, 76) anspricht, um die erste Einrichtung in Arbeitslage zu schalten und die Bewegungsrichtung des Förderers (11) festzulegen.

8. Steuerkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodiereinrichtung (50) eine Kodierscheibe ist, die operativ mit der Welle verbunden ist, an die das Messer (16) zur Umdrehung befestigbar ist.

9. Steuerkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststell- und Schalteinrichtung aufweist: - eine Kodiereinrichtung (50) zum Erzeugen von die Winkelrotation des Messers (16) darstellenden Impulsen, - einen die Impulse empfangenden Stellungszähler (66), der Ausgangssignale (74, 76) erzeugt, die dem Vorkommen der genauen Messerstellung entsprechen, um den Schneidevorgang einzuleiten und zu beenden, damit unvollkommene und ungleichmäßige Scheiben vermieden werden, und - eine Gattereinrichtung (78, 80), die auf die Ausgangssignale (74, 76) des Stellungszählers (66) und auf die Messeinrichtung (60) anspricht, um die erste Einrichtung in Arbeitslage zu schalten und die Bewegungsrichtung des Förderers (11) festzulegen.

10. Steuerkreis für eine Scheibenschneidevorrichtung, mit einem reversiblen Förderer mit Motorantrieb, auf dem ungeschnittenes Produkt transportiert wird, einem rotierenden Schneidemesser, das sich quer zu dem Förderer befindet sowie einer Motorsteuerung, die durch Impulse betätigt wird, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - eine erste Impulse erzeugende Einrichtung, die die Motorsteuerung betätigt, wenn der Schneidevorgang einzuleiten oder zu unterbrechen ist, - eine zweite Impulse erzeugende Einrichtung, die Impulse mit einer niedrigeren Frequenz erzeugt, als die erste Impulse erzeugende Einrichtung, um die Motorsteuerung während des kontinuierlichen Schneidens zu betätigen, - eine Logikeinrichtung zum Auftasten der Impulse erzeugenden Einrichtung an die Motorsteuerung und zum Festlegen der Bewegungsrichtung des Förderers (11), und - eine Einrichtung, die die Winkellage des Messers (16) in bezug auf den Förderer erfasst und die darauf ansprechende Logikeinrichtung betätigt, wodurch der Schneidevorgang eingeleitet und nur dann unterbrochen wird, wenn das Messer genau ausgerichtet ist, um unvollkommene und ungleichmäßige Scheiben zu vermeiden.

11. Steuerkreis nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkreis ferner eine Einrichtung aufweist, die die Menge an in Scheiben geschnittenem Produkt misst und die Logikeinrichtung veranlasst, den Schneidevorgang zu beenden, wenn eine vorbestimmte Menge in Scheiben geschnitten worden ist.

12. Steuerkreis nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Impulse erzeugende Einrichtung - einen Impulsgenerator (98) und - eine Einrichtung aufweist, die die Betätigung des Impulsgenerators beendet.

13. Steuerkreis nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Beenden der Betätigung des Impulsgenerators (98) einen Impulszähler (102) aufweist, der das Ausgangssignal des Impulsgenerators empfängt und bei Auftreten einer vorgewählten Anzahl an Impulsen ein Ausgangssignal (90) zu der Logikeinrichtung erzeugt, wobei die Logikeinrichtung ihren Zustand entsprechend dem Ausgangssignal ändert und die Betätigung der zweiten Einrichtung einleitet, wenn der Schneidevorgang fortzusetzen ist.

14. Steuerkreis nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Impulse erzeugende Einrichtung - eine Einrichtung (68) aufweist, die eine die Winkelgeschwindigkeit des Messers darstellende analoge Spannung erzeugt und - einen von der analogen Spannung gesteuerten Oszillator (70) umfasst, um Impulse zu erzeugen, die der Winkelgeschwindigkeit entsprechen, wodurch die Motorsteuerung des Förderers (11) synchron mit dem Messer (16) betätigt, um während des sich fortsetzenden Schneidevorgangs gleichmäßige Scheiben zu gewährleisten.

15. Steuerkreis nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststelleinrichtung - eine Kodiereinrichtung (50) zum Erzeugen von die Winkelrotation des Messers darstellenden Impulsen und - einen die Impulse empfangenden Stellungszähler (66) aufweist, der Ausgangssignale (74, 76) erzeugt, die dem Vorkommen der genauen Messerstellung entsprechen, um den Schneidevorgang einzuleiten und zu beenden, damit unvollkommene und ungleichmäßige Scheiben (24) vermieden werden, wobei die Logikeinrichtung auf die Ausgangssignale anspricht.

16. Steuerkreis nach Anspruch
<NichtLesbar>
oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (60) ein Scheibenzähler ist.

17. Steuerkreis nach Anspruch
<NichtLesbar>
oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (60) eine Wiegevorrichtung ist.

18. Verfahren zum Steuern eines in Scheiben zu schneidenden Produkts in einer Scheibenschneidevorrichtung mit einem rotierenden Messer, wobei unvollkommene Schnitte an der ersten oder letzten Scheibe einer Scheibenserie vermieden werden, dadurch gekennzeichnet, dass - die Winkellage des Messers ermittelt wird, - eine Bewegung des Produkts in Richtung zu dem Messer oder von dem Messer weg mit einer ersten Geschwindigkeit nur dann eingeleitet wird, wenn das Messer in bezug auf das Produkt genau ausgerichtet ist, um unvollkommene und ungleichmäßige Scheiben am Anfang und am Ende der Scheibenserie zu vermeiden, und - die Bewegung des Produkts in Richtung auf das Messer mit einer zweiten niedrigeren Geschwindigkeit fortgesetzt wird, wenn der Schneidevorgang fortzusetzen ist, wobei die zweite Geschwindigkeit eine Funktion der Winkelgeschwindigkeit des Messers ist, wodurch gleichmäßige Scheiben erhalten
<NichtLesbar>

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner die Verfahrensschritte aufweist: - Messen der Menge des in Scheiben geschnittenen Produkts und - Beenden des Schneidevorgangs, wenn eine vorbestimmte Menge an Produkt in Scheiben geschnitten worden ist.