DE29807977U1

DE29807977U1 - Schneidevorrichtung für Lebensmittel, insbesondere Brot

Info

Publication number: DE29807977U1
Application number: DE29807977U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Roesen und Robbert Schneidemaschinen De GmbH
Priority date: 1998-05-05
Filing date: 1998-05-05
Publication date: 1998-06-25
Anticipated expiration: 2008-05-06

Description

	98/177	Dr. Dipl.-Phys Rainer Basfeld	Herr
Dipl.-Ing. H. FRITZ	05.05.1998/Ba/Kr	Patentanwälte	Herbert Rosen
Dipl.-Chem. E.L. FRITZ	Mühlenberg 74	HiIsmannweg 23
	59759 Arnsberg

59755 Arnsberg

"Schneidevorrichtung für Lebensmittel, insbesondere Brot"

&Ggr;: V₈ O. S. C:Ä

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidevorrichtung für Lebensmittel, insbesondere Brot, insbesondere eine Y Schneidevorrichtung umfassend ein von einem Motor antreibbares, rotierbares Messer, eine Transporteinrichtung, die das zu schneidende Lebensmittel der Messerbewegungsebene schrittweise zuführen kann, sowie ein mit einer Steuereinheit verbundenes Bedienelement für die Einstellung der gewünschten Schnittstärke.

Eine Schneidevorrichtung der vorgenannten Art ist aus der deutschen Patentschrift DE 32 32 045 C2 bekannt. Bei der darin beschriebenen Schneidevorrichtung rotiert ein Sichelmesser am Ende eines Vorschubschachtes, durch den dem Sichelmesser beispielsweise ein Brot zuführbar ist. Die darin beschriebene Transporteinrichtung umfaßt einen Schrittmotor, der jeweils dann das Brot entsprechend der gewünschten Schnittstärke in Richtung auf das Messer vorschiebt, wenn das messerseitige Ende des Vorschubschachtes nicht von dem Sichelmesser abgedeckt wird. Herkömmliche Brotschneidemaschinen der vorgenannten Art weisen beispielsweise Drehzahlen der Messerwelle von etwa 220 min"¹ auf. Bei derartigen Drehzahlen muß der Schrittmotor das Brot innerhalb einer Zeit von etwa 100 ms bis 150 ms vorschieben, da je nach Geometrie des verwendeten Sichelmessers für eine derartige Zeitspanne das messerseitige Ende des Vorschubschachtes nicht von dem Sichelmesser abgedeckt wird. Gemäß dem Stand der Technik verwendete Schrittmotoren können in einer derartigen Zeit Vorschubstrecken von etwa 15 mm bis 20 mm erzielen. Als nachteilig bei den Schneidevorrichtungen 0 der vorgenannten Art erweist es sich, daß bei konstant mit beispielsweise 220 min"¹ rotierenden Messern keine Scheibenstärken von beispielsweise 3 0 mm oder mehr erzielbar sind, weil die Schrittmotoren nicht in der Lage sind, innerhalb der kurzen verbleibenden Zeitspanne das Brot 3 0 mm 5 vorzuschieben. Weiterhin nachteilig ist, daß bei beispielsweise konstant mit 220 min"¹ rotierenden Messern die Kapazität der verwendeten Schrittmotoren nicht ausgenutzt wird, wenn sehr dünne Scheiben von beispielsweise nur 3 mm

-2-

Dicke geschnitten werden sollen. Für eine derartige Strecke benötigt ein handelsüblicher Schrittmotor lediglich etwa 22 ms, so daß bei einer derartigen Schnittstärke das Messer eigentlich mit einer höheren Drehzahl rotieren könnte. 5

Bei der vorgenannten deutschen Patentschrift DE 32 32 045 C2 wird bei größeren Schnittstärken ab etwa 20 mm das Messer abgebremst, während der Schrittmotor das Brot vorschiebt. Hierbei handelt es sich um eine relativ aufwendige Apparatur, die zudem relativ großen Belastungen ausgesetzt ist, weil die Messermasse ständig abgebremst und wieder für das Schneiden beschleunigt werden muß.

Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Schaffung einer Schneidevorrichtung der eingangs genannten Art, bei der mit einfachen Mitteln die Drehbewegung des Messers an die gewünschte Schnittstärke angepaßt ist.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die 0 Schneidevorrichtung weiterhin einen Frequenzumrichter umfaßt, der in Abhängigkeit von von der Steuereinheit ausgegebenen Steuersignalen die Frequenz der an dem das Messer antreibenden Motor anliegenden Wechselspannung festlegen kann. Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Frequenzumrichters kann die Steuereinheit vorteilhafterweise größeren gewählten Schnittstärken kleinere Frequenzen und damit kleinere Drehzahlen des Motors sowie kleineren gewählten Schnittstärken größere Frequenzen und damit größere Drehzahlen des Motors zuordnen. Auf diese Weise kann 0 beispielsweise ein Brot, das in sehr dünne Scheiben geschnitten werden soll, wesentlich schneller geschnitten werden als mit den Schneidevorrichtungen gemäß dem Stand der Technik. Weiterhin lassen sich problemlos und mit einfachen Mitteln dicke Scheiben mit Schnittstärken von beispielsweise 30 mm bis 35 mm dadurch schneiden, daß das Messer aufgrund der Verkleinerung der Frequenz der an dem Motor anliegenden Wechselspannung vergleichsweise langsam rotiert. ^:

Vorzugsweise beträgt die Drehzahl des Motors bei einer gewünschten Schnittstärke von etwa 3 mm bis 8 mm mehr als min"¹, vorzugsweise etwa 320 min"¹. Theoretisch lassen sich erfindungsgemäß auch höhere Geschwindigkeiten von mehr als 350 min"¹ verwenden. Es erweist sich in der Praxis jedoch als sinnvoller, die Geschwindigkeit auf Bereiche unterhalb von 350 min"¹ zu begrenzen, da im Betrieb durch den Einsatz von nachgeschliffenen Messern mit einer entsprechenden Unwucht zu rechnen ist. Weiterhin vorzugsweise beträgt die Drehzahl des Motors bei einer gewünschten Schnittstärke von etwa 35 mm weniger als 100 min"¹, vorzugsweise etwa 75 min"¹. Bei einer derart niedrigen Drehzahl kann das Sichelmesser problemlos gleichmäßig rotieren, während auch handelsübliche Schrittmotoren den Vorschub von 35 mm in der Zeit durchführen können, in der das Sichelmesser das messerseitige Ende des Vorschubschachtes nicht verschließt.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die von der Steuereinheit ausgegebenen Steuersignale analöge Steuersignale, beispielsweise in Form von Steuerspannungen zwischen 0 V und 10 V. Alternativ dazu können die von der Steuereinheit ausgegebenen Steuersignale digitale Steuersignale sein, wobei der Frequenzumrichter dann vorzugsweise einen digitalen Eingang und einen internen Digital-Analog-Wandler aufweist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Bedienelement als analoges Eingabeelement beispielsweise in Form eines Drehknopfes ausgeführt, wobei 0 aus dem Bedienelement eine analoge Stellgröße in die Steuereinheit einlesbar ist. Alternativ dazu kann das Bedienelement auch als digitales Eingabeelement beispielsweise in Form einer Filmtastatur ausgeführt sein, wobei dann aus dem Bedienelement, eine digitale Stellgröße in die Steuereinheit einlesbar ist.

* Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen 5

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schneidevorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht gemäß dem Pfeil II in Fig. 1;

Fig. 3 schematisch die Steuerung einer erfindungsgemäßen Schneidevorrichtung.

Wie aus der schematischen Abbildung in Fig. 1 ersichtlich ist, umfaßt eine erfindungsgemäße Schneidevorrichtung einen Vorschubschacht 1 mit einer Auflagefläche 2, auf. der ein Brot 3 in Richtung eines rotierenden Sichelmessers 4 vorgeschoben werden kann. Bei der in Fig. 1 und Fig. 2 gewählten Darstellung wurde zur Verdeutlichung auf die Abbildung eines den Vorschubschacht 1, das rotierende Sichelmesser 4 und die weiteren Maschinenteile umgebenden Gehäuses verzichtet. In Fig. 1 ist schematisch ein Schieber 5 angedeutet, der beispielsweise an einem Schlitten 6 befestigt ist, der wiederum längs zweier Stangen 7, 8 verschiebbar ist. Eine der Stangen dient als Vorschubwelle 8 und wird beispielsweise über kämmende Kegelräder 9, 10 mit einem Schrittmotor 11 verbunden. Die Vorschubwelle 8 weist beispielsweise eine Spiralnut 12 auf, in die ein an dem Schlitten 6 angebrachter Stift 13 eingreifen kann, so daß durch Drehung der Vorschubwelle 8 der Schlitten 6 und mit diesem der daran befestigte Schieber 5 beispielsweise in Richtung auf das Sichelmesser 4 verschoben werden.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist das Sichelmesser 4 am Ende des Vorschubschachtes 1 angeordnet. Nach jedem Abschneiden einer Scheibe des Brotes 3 durch das Sichelmesser 4 schiebt die aus Schieber 5, Schlitten 6,

• ·

• ·
■ ·

-5-

Vorschubwelle 8 und Schrittmotor 11 bestehende Transporteinrichtung 14 das Brot 3 um eine Wegstrecke aus dem Vorschubschacht 1 heraus, die der gewünschten Scheibendicke entspricht. Der Vorschub des Brotes 1 kann nur während der Zeit erfolgen, während der sich das Sichelmesser 4 außerhalb des Brotes 3 befindet bzw. den Vorschubschacht 1 nicht abdeckt.

Am messerseitigen Ende des Vorschubschachtes 1 können Sensoren vorgesehen sein, die beispielsweise als Lichtschranken ausgeführt sein können und die jeweilige Stellung des umlaufenden Sichelmessers 4 detektieren können. Nachdem das Sichelmesser 4 das messerseitige Ende des Vorschubschachtes 1 freigegeben hat und dies von den Sensoren detektiert wird, wird ein entsprechendes Signal an eine im nachfolgenden näher beschriebene Steuerung 17 oder eine andere mit einem Bedienelement 15 für die Einstellung der gewünschten Schnittstärke verbundene Steuerung abgegeben. Die entsprechende Steuerung veranlaßt daraufhin eine Drehbewegung des Schrittmotors 11 um einen der gewünschten Scheibendicke und damit des gewünschten Brotvorschubs entsprechenden Drehwinkel.

Ein üblicher Schrittmotor 11 benötigt für einen Vorschub von 15 mm etwa 100 ms. Während dieser 100 ms darf demnach der Vorschubschacht 1 nicht durch das Sichelmesser 4 versperrt werden. Je nach Geometrie des Vorschubschachtes 1 und des Sichelmessers 4 ist beispielsweise eine geeignete Drehzahl für den Vorschub von 15 mm in einer Zeitspanne von etwa 0 ms eine Drehzahl von etwa 170 min"¹. In der folgenden Tabelle sind die beispielsweise geeigneten Drehzahlen bei entsprechenden Scheibenstärken angegeben.

Scheibenstärke / mm	Drehzahl / min'¹
3 bis 8	320
10	250
12	210
15	170

20	130
35	75

Aus Fig. 3 ist eine Schaltung ersichtlich, die eine entsprechende Änderung der Drehzahl der Messerwelle in Abhängigkeit von der gewählten Scheibenstärke ermöglicht. Die Scheibenstärke kann beispielsweise über das Bedienelement 15 analog mittels eines Drehknopfes oder digital mittels einer Filmtastatur eingegeben werden. Diese analoge oder digitale Stellgröße 16 wird der Steuereinheit 17 zugeleitet. Die Steuereinheit 17 bestimmt zu der gewählten Scheibendicke die geeignete Umlaufgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 18 des Sichelmessers 4 und gibt ein entsprechendes Steuersignal 19 aus> das ebenfalls entweder analog oder digital ausgeführt sein kann. Dieses Steuersignal 19 steuert einen Frequenzumrichter 20 an, der die Frequenz einer entweder ein- oder dreiphasigen Netzspannung 21 in eine dreiphasige Ausgangsspannung 22 umwandelt, die eine der gewünschten Drehzahl des Motors 18 entsprechende Frequenz aufweist. Mit handelsüblichen Frequenzumrichtern können diese Frequenzen problemlos in einem Bereich zwischen 0 und 400 Hz gewählt 0 werden.

Bei Verwendung eines analogen Steuersignals 19 lassen sich die Frequenzen der dem Motor 18 zugeführten Ausgangsspannung 22 stufenlos regeln. Bei einem digitalen Steuersignal 19 lassen sich die Frequenzen der Ausgangsspannung 22 nur stufenbehaftet verstellen, wobei hier die Stufen jedoch sehr klein sein können. In einem solchen Fall weist der Frequenzumrichter 20 einen digitalen Eingang und einen entsprechenden internen Digital-Änalog-Wandler auf.

Claims

Schutzansprüche:

1. Schneidevorrichtung für Lebensmittel, insbesondere Brot, umfassend ein von einem Motor (18) antreibbares, rotierbares Messer (4), eine Transporteinrichtung (14), die das zu schneidende Lebensmittel (3) der Messerbewegungsebene schrittweise zuführen kann, sowie ein mit einer Steuereinheit (17) verbundenes Bedienelement (15) für die Einstellung der gewünschten Schnittstärke, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidevorrichtung weiterhin einen Frequenzumrichter (20) umfaßt, der in Abhängigkeit von von der Steuereinheit (17) ausgegebenen Steuersignalen (19) die Frequenz der an dem das Messer (4) antreibenden Motor . (18) anliegenden Wechselspannung (22) festlegen kann.

2. Schneidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuereinheit (17) größeren gewählten Schnittstärken kleinere Frequenzen und damit kleinere Drehzahlen des Motors (18) sowie kleineren gewählten Schnittstärken größere Frequenzen und damit größere Drehzahlen des Motors (18) zugeordnet werden können.

3. Schneidevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Motors (18) bei einer gewünschten Schnittstärke von etwa 3 bis 8 mm mehr als 250 min"¹, vorzugsweise etwa 320 min"¹ und bei einer gewünschten Schnittstärke von etwa 35 mm weniger als 0 min'¹, vorzugsweise etwa 75 min'¹ beträgt.

4. Schneidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis. 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Steuereinheit (17) ausgegebenen Steuersignale (19) analoge

5 Steuersignale, beispielsweise in Form von Steuerspannungen zwischen 0 V und 10 V sind.

• ·

6.

-2-

Schneidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Steuereinheit (17) ausgegebenen Steuersignale (19) digitale Steuersignale sind, wobei der Frequenzumrichter (20) vorzugsweise einen digitalen Eingang und einen internen Digital-Analog-Wandler aufweist.

Schneidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienelement (15) als analoges Eingabefeld beispielsweise in Form eines Drehknopfes ausgeführt ist, wobei aus dem Bedienelement

(15) eine analoge Stellgröße (16) in die Steuereinheit

(17) einlesbar ist.

7. Schneidevorrichtung nach einem der 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienelement (15) als digitales Eingabeelement beispielsweise in Form einer Filmtastatur ausgeführt ist, wobei aus dem Bedienelement (15) eine digitale Stellgröße (16) in die Steuereinheit (17) einlesbar ist.