DE2942418C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung mit einem Drehmagneten für einen um eine horizontale Achse schwenkbaren Schläger einer Ablegeeinrichtung für Aufschnittmaschinen für Lebensmittel mit einem elektrisch angetriebenen Kreismesser, welche eine Fördervorrichtung für die abgeschnittenen Scheiben aufweist, die z. B. einen Rahmen mit Förderbändern, die mit nadel­ artigen Vorsprüngen versehen sind, oder einen Schwenkrechen um­ faßt, wobei der Schläger die abgeschnittenen Scheiben von der Fördervorrichtung abnimmt und auf eine Ablegeplatte legt.

Bei einer Aufschnittmaschine dieser Bauart, wie sie beispiels­ weise in der DE-OS 14 32 572 beschrieben ist, hintergreift der Schläger, welcher als einarmiger Hebel ausgebildet ist, mit im Bereich seines freien Endes angeordneten, rechtwinklig vom He­ belarm abstehenden Zinken die Förderbänder und damit das über die Ablegeplatte geförderte Schnittgut.

Die DE-PS 8 12 041 betrifft eine alternative Ausführung einer Aufschnittschneidemaschine mit einem als Spitzenförderer be­ zeichneten Schwenkrechen an Stelle der vorgenannten Förderbänder. Mit einer Schwenkbewegung des Hebelarmes ziehen die Zinken das Schnittgut von den nadelartigen Vorsprüngen der Förderbänder oder des Schwenkrechens ab und werfen es in einer Schwenkbewegung von etwa 90° auf die Ablegeplatte. Der Antrieb des Schlägers erfolgt durch einen Elektromagneten über Winkelhebel und Hebelübersetzun­ gen sowie einer mehrfach gelagerten Übertragungswelle, welche mit dem Fußpunkt des Schlägers verbunden ist. Auch ein Antrieb mit Hilfe eines Drehmagneten ist in der vorgenannten Patent­ schrift erwähnt. Abgesehen vom voluminösen Antrieb des Schlägers haben sich die Kraftübertragungselemente als sehr störungsan­ fällig erwiesen, so daß man Präzisionsbauteile verwenden mußte. Außerdem ergibt die Stoßbewegung des Elektromagneten eine enor­ me Lagerabnützung an der Übertragungswelle. Auch hier mußten Spezialbauteile eingesetzt werden. Schließlich erfolgt der Be­ wegungsablauf unter verhältnismäßig großer Geräuschentwicklung, insbesondere wenn sich das Spiel der einzelnen Übertragungsele­ mente zueinander vergrößert hat. Der Bewegungsablauf war in den einzelnen Phasen der Schwenkbewegung außerdem nicht exakt be­ herrschbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen den Bedürfnissen entspre­ chend exakt steuerbaren Antrieb eines Schlägers bei einer Auf­ schnittmaschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der keiner Wartung bedarf und weitgehend abnützungsfrei arbeitet, servicefreundlich im Aufbau ist und wenig Raum innerhalb des Gehäuses einer Aufschneidmaschine beansprucht.

Dies wird er­ findungsgemäß dadurch erreicht, daß der Drehmagnet als ein Ro­ torsegment ausgebildet ist, das unmittelbar auf der Achse des Schlägers zu dessen intermittierend steuerbaren Antrieb um ei­ nen durch einstellbare Anschläge bestimmten Schwenkwinkel aufge­ setzt ist, dem im wesentlichen gegenüberliegend ein Statorseg­ ment mit mindestens zwei polumschaltbaren Elektromagneten ange­ ordnet ist. Die Schwenkbewegung wird auf elektrischem Weg unmit­ telbar durch folgerichtige Ansteuerung der polumschaltbaren Elektromagnete erreicht, wobei die Schaltbefehle abgestimmt auf die Förderwege der Fördervorrichtung erfolgen. Eine Umsetzung einer geradlinigen Bewegung in eine Schwenkbewegung durch eine Hebelübersetzung ist nicht erforderlich. Es ist zweckmäßig, wenn das Rotorsegment mit dem Statorsegment zugewandten Magnet­ polen abwechselnder Polarität ausgebildet ist und das Statorseg­ ment, das vorzugsweise aus Weicheisen besteht, einzelne Pole in gleicher Polteilung wie das Rotorsegment aufweist, wobei jeweils eine Wicklung zwischen zwei wicklungslosen Polen vorgesehen ist. Eine Aufteilung des Schwenkwinkels in einzelne Abschnitte mit je­ weils einem statorseitigen polumschaltbaren Elektromagnet ge­ stattet eine optimale Beherrschung des Weg-Zeit-Verhaltens der Schlägerbewegung. Durch die abwechselnde Anordnung einer Wick­ lung auf jedem zweiten Pol können sich die magnetischen Kraft­ linien jeweils über die angrenzenden, unbewickelten Pole schließen. Rotorseitig ist ein ähnlicher Aufbau vorgesehen, wo­ bei allerdings ein Permanentmagnet für die Magnetisierung sorgt. Ferner ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vor­ gesehen, daß zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Rotorseg­ ments Anschläge vorgesehen sind, wobei ein Anschlag den Rotor in der Ausgangsstellung kurz vor der fluchtenden Stellung un­ gleichnahmiger Pole von Statorsegment und Rotorsegment zur Er­ zielung einer elektromagnetischen Vorspannkraft in der Ausgangs­ stellung blockiert und der andere Anschlag in der Reversier­ stellung analog vor Erreichen der vollständigen Überdeckung einander gegenüberliegender ungleichnahmiger Pole angeordnet ist, wobei sich eine definierte Drehrichtung im Sinne eines Reversie­ rens beim Umpolen der Elektromagnete ergibt. Zur Taktschaltung des Schlägerantriebes bei einem Schaltbefehl von der Maschinen­ steuerung ist bei einer Mehrzahl, beispielsweise von vier, be­ wickelten Statorpolen eine zeitgesteuerte Umschalteinrichtung zum Umpolen der Elektromagnete des Statorelementes vorgesehen. Eine andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Mehrzahl von bewickelten Statorpolen, z. B. vier be­ wickelten Statorpolen, eine in Abhängigkeit vom Drehwinkel bzw. Weg des Rotorsegments gesteuerte Umschalteinrichtung zum Umpolen der Elektromagnete des Statorelementes vorgesehen ist. Diese Variante der Taktschaltung ist deshalb vorteilhaft, weil das Umschalten der Pole von der Stellung des Schlägers abhän­ gig gemacht wird. Sollte der Schläger in einer Zwischenstellung - z. B. bei Stromausfalls - stehenbleiben, so wird die Lage au­ tomatisch zur Weiterschaltung erfaßt. Der Antrieb kann nicht außer Tritt fallen. Eine besonders zweckmäßige Folgesteuerung ergibt sich, wenn Hallsonden zur Erfassung des Rotorsegmentweges vorgesehen sind. Diese wirken unter dem Einfluß eines positiven oder negativen Magnetfeldes als Stellungsmelder, indem beispiels­ weise an zwei Stellen des Stators die Rotorpolarität abgetastet wird.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Auf­ bau einer Aufschnittmaschine und die

Fig. 2, 3, 4 und 5 den Schlä­ gerantrieb in der Ruhestellung einer ersten und zweiten Zwischen­ stellung in der Reversierstellung.

Die Aufschnittmaschine nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem elektrisch angetriebenen Kreismesser 1, dem das Schnittgut längs einer Anschlagplatte 2 zugeführt wird. Der Schnittgutwagen mit der Wurst od. dgl. liegt in Fig. 1 hinter der Anschlagplatte 2. Vom Kreismesser 1 übernimmt eine Fördervorrichtung das Schnitt­ gut, die aus parallel zu einer Ablegeplatte 3 verlaufenden, end­ losen Förderbändern 4 besteht. In der Darstellung nach Fig. 1 verlaufen sechs solcher Förderbänder, die mit nadelartigen Vor­ sprüngen 5 versehen sind, parallel zueinander. Ein rechenarti­ ger Schläger 6 mit Zinken 7, der aus Gründen der besseren Über­ sichtlichkeit in einer Zwischenstellung seiner Bewegungsbahn gezeichnet ist, hintergreift in der Ausgangsstellung das auf den Förderbändern 4 vom Kreismesser 1 in Richtung zur Ablege­ platte 3 transportierte Schnittgut. Die Lage der Zinken 7 in der genannten Ausgangsstellung ist strichliniert eingezeichnet. Eine abgeschnittene Wurstscheibe 8 ist auf den nadelartigen Vorsprüngen 5 (Spikes) dargestellt. Der Schläger 6 wird von einem Schwenkantrieb 9 in Bewegung gesetzt, der aus einem Sta­ torsegment 10 und einem Rotorsegment 11 besteht. Der Schaltbefehl für den Schwenkantrieb 9 erfolgt in Abhängigkeit von der Stel­ lung der Förderbänder.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen den Schwenkantrieb im Detail. Das Ro­ torsegment 11 ist direkt mit dem einarmigen Hebel 12 (Fig. 1) des Schlägers verbunden. Die Drehachse ist mit 13 bezeichnet. Das Rotorsegment 11 ist mit Magnetpolen 14 abwechselnder Polari­ tät ausgebildet. Dazu kann das Rotorsegment 11 ein starker Dauer­ magnet sein. Das Statorsegment 10 besteht aus Weicheisen und ist ebenfalls mit Polen 15 versehen. Jeder zweite Pol trägt eine Wicklung. Die elektromagnetischen Feldlinien schließen sich über die angrenzenden unbewickelten Pole.

Bei der Ruhestellung nach Fig. 2 sind die Wicklungen derart gepolt, daß sich die dargestellte Situation ergibt: Der Stator wirkt auf den Rotor ein und spannt diesen gegen einen Anschlag 17 vor, da das Magnetfeld bestrebt ist, eine bezüglich der Pole 14 und 15 symmetrische Stellung herzustellen bzw. mit anderen Worten die Pole 14 genau über die Pole 15 zu stellen. Durch die Vorspannung ergibt sich nicht nur eine stabile Ausgangslage des Schlägers, sondern auch eine definierte Drehrichtung beim Umpo­ len der Wicklungen 16. Die Fig. 3 zeigt diese Zwischenstellung. Der Rotor wurde in Drehrichtung beschleunigt. Die Rotorgeschwin­ digkeit kann durch rechtzeitiges neuerliches Umpolen (Fig. 4) ge­ steuert werden. Die Reversierstellung ist bei Erreichen des An­ schlags 18 erreicht (Fig. 5). Da die stabile Lage infolge des An­ schlags 18 nicht erreichbar ist, kehrt sich die Drehrichtung bei neuerlichem Umpolen um. Bis zum Erreichen der Ausgangslage nach Fig. 2 werden die Positionen gemäß Fig. 4 und 3 durchlaufen.

Das Umpolen bzw. die Zeit zwischen dem Umpolen ist für den Bewegungsablauf von entscheidender Bedeutung. Der Schaltbefehl zur Aktivierung des Schlägerantriebs kommt von außen, der Ab­ lauf eines vollständigen Bewegungszyklus hingegen ist davon unabhängig und erfordert eine eigene Steuerung. Sollte die Aufschnittmaschine eine elektronische Steuerung z. B. durch Micro­ prozessoren besitzen, dann kann diese auch die Aufgabe der Koor­ dinierung und der Abwicklung der Schlägerbewegung übernehmen. Nach Einlangen des Schaltbefehls an den Schlägerantrieb kann eine Zeitsteuerung einsetzen, die nach Ablauf voreinstellbarer Zeitintervalle das Umpolen der Elektromagnete 16 auslöst. Der An­ trieb kann aber auch wegabhängig gesteuert werden, was die ein­ gangs geschilderten Vorteile hat. Dazu sind z. B. in der Ebene des ersten und dritten bewickelten Magnetpols 15 Hallsonden vor­ gesehen, die die gegenüberliegenden Magnetfelder der Pole 14 des Dauermagneten abtasten. In den Fig. 2 bis 5 sind die Ebenen, in welchen die Hallsonden liegen, durch kurze Pfeile 19, 20 außerhalb des Statorsegmentes 10 angedeutet. Die Hallsonden in den Ebenen 19 und 20 signalisieren in der Reihenfolge der Ro­ torsegmentstellungen "11" (beide Rotorpole positiv), "00" (beide negativ), "01" und "10". Dadurch sind die Zwischenstellungen exakt erfaßt. Bei Auftreten eines entsprechenden Signals erfolgt die folgerichtige Polumschaltung.

In der Ausgangsstellung nach Fig. 2 genügt es, wenn nur ein oder zwei Elektromagnete angeschlossen sind. Dadurch kann nicht nur Energie gespart, sondern auch die Erwärmung herabgesetzt wer­ den.

Claims (6)

1. Antriebseinrichtung mit einem Drehmagneten für einen um ei­ ne horizontale Achse schwenkbaren Schläger einer Ablegeein­ richtung für Aufschnittmaschinen für Lebensmittel mit ei­ nem elektrisch angetriebenen Kreismesser, welche eine För­ dervorrichtung für die abgeschnittenen Scheiben aufweist, die z. B. einen Rahmen mit Förderbändern, die mit nadelarti­ gen Vorsprüngen versehen sind, oder einen Schwenkrechen um­ faßt, wobei der Schläger die abgeschnittenen Scheiben von der Fördervorrichtung abnimmt und auf eine Ablege­ platte legt, dadurch gekennzeichnet, daß der Dreh­ magnet als ein Rotorsegment (11) ausgebildet ist, das un­ mittelbar auf der Achse (13) des Schlägers (6) zu dessen intermittierend steuerbaren Antrieb um einen durch einstell­ bare Anschläge (17, 18) bestimmten Schwenkwinkel aufgesetzt ist, dem im wesentlichen gegenüberliegend ein Statorsegment (10) mit mindestens zwei polumschaltbaren Elektromagneten angeordnet ist.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorsegment (11) mit einem Statorsegment (10) zuge­ wandten Magnetpolen (14) abwechselnder Polarität ausgebil­ det ist und das Statorsegment (10), das vorzugsweise aus Weicheisen besteht, an sich bekannte einzelne Pole (15) in gleicher Polteilung wie das Rotorsegment (11) aufweist, wobei jeweils eine Wicklung (16) zwischen zwei wicklungs­ losen Polen (15) vorgesehen ist.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die die Schwenkbewegung des Rotorsegments (11) begrenzenden Anschläge (17, 18) vor der fluchtenden Stellung der Pole (14, 15) vom Statorsegment (10) und Rotorsegment (11) zur Erzielung einer elektromagnetischen Vorspannkraft in der Ausgangsstellung angeordnet sind, wobei sich in der Reversierstellung eine definierte Drehrichtung im Sinne eines Reversierens beim Umpolen der Elektromagnete (16) ergibt.

4. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete als Statorpole (15) eines genuteten Statorsegmentes (10) ausgebildet sind und eine zeitgesteuerte Umschalteinrichtung zum Umpolen der Statorpole (15) vorgesehen ist.

5. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete als Statorpole (15) eines genuteten Statorsegmentes (10) ausgebildet sind und eine in Abhängigkeit vom Drehwinkel bzw. Weg des Rotorsegmentes (11) ge­ steuerte Umschalteinrichtung zum Umpolen der Elektromagnete des Statorsegmentes (10) vorgesehen ist.

6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Hallsonden zur Erfassung des Weges des Rotorsegments (11) vorgesehen sind.