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Vorrichtung zum Zerteilen eines Gegenstandes, insbesondere
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zum Schneiden eines Brotes in Scheiben Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Zerteilen eines Gegenstandes, insbesondere zum Schneiden eines Brotes
in Scheiben, mit einer periodisch angetriebenen, insbesondere umlaufenden Trenneinrichtung,
insbesondere einem Messer, einer synchron mit der Trenneinrichtung schrittweise
angetriebenen, einen Transportmotor aufweisenden Transporteinrichtung mit einem
am Gegenstand angreifenden Transportelement, insbesondere Schieber,zum Bewegen des
Gegenstandes durch den Trennbereich der Trenneinrichtung, und einer Eingabeeinrichtung
zur wahlweisen Festlegung der Bewegungsschrittlänge der Transporteinrichtung zwischen
aufeinanderfolgenden Zerteilungen.
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Eine Vorrichtung dieser Art ist in der nachveröffentlichten DE-OS
31 33 984 beschrieben. Hierbei ist die Messerwelle mit der Transportwelle der Transporteinrichtung
über einen Lenker verkoppelt, der an seinem einen Ende exzentrisch an der Messerwelle
und an seinem anderen Ende an einer Einwegkupplung (Uberholkupplung) der Transportwelle
angelenkt ist. Bei einem Drehen der Messerwelle wird die Transportwelle also nach
Art einer Ratsche schrittweise mitgenommen. Die Transportein-
richtung
ist demnach zwangsweise mit der Bewegung des Messers derart synchronisiert, daß
zwischen aufeinanderfolgenden Schnitten ein Vorschub erfolgt, jedoch nicht während
eines Schnittes. Nachdem das Brot über seine gesamte Länge durch die Trenneinrichtung
hindurchgeschoben worden ist und dementsprechend vollständig in Scheiben geschnitten
worden ist, erfolgt die Rückhubbewegung des Brotschiebers in dessen zurückgezogene
Ausgangsposition, wozu als erstes die Kopplung zwischen dem Schieber und der Transportwelle
aufgehoben wird und anschließend der Schieber über einen Kettenantrieb zurückgezogen
wird. Der Kettenantrieb wird von dem nur zu diesem Zwecke eingesetzten Transportmotor
angetrieben. Neben dem großen mechanischen Aufwand, ist an dieser Ausführungsform
nachteilig, daß aufgrund des ratschenartigen Antriebs der Transportwelle diese bei
einem Bewegungsschritt nur um einen begrenzten Winkel (weit unter 1800) verschwenkt
werden kann, was den maximal erreichbaren Vorschub und damit die-Schnittstärke praktisch
auf maximal 15 mm beschränkt.
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Innerhalb dieses Bereichs kann man-die Schnittstärke durch Verlegen
des Anlenkpunkts des Lenkers am Arm verstellen.
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Die Aufgabe der Erfindung liegt demgegenüber darin, eine Vorrichtung
eingangs genannter Art bereitzustellen, welche besonders einfachen Aufbau aufweist
und auch größere Schnittstärken zuläßt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Transportmotor als mit
dem Transportelement bewegungsmäßig ständig verkoppelter Schrittmotor ausgebildet
ist, daß eine Abfühleinrichtung vorgesehen ist zur Abgabe eines, die momentane Bewegungsstellung
der Trenneinrichtung angebenden Stellungssignals und daß eine Steuerung vorgesehen
ist, welche den Schrittmotor,ggf. in beiden Motorbewegungsrichtungen, in Abhängigkeit
vom Stellungssignal und von der eingegebenen Bewegungsschrittlänge steuert. Aufgrund
der ständigen Verkopplung von Transportmotor und Transportelement entfallen
Einwegkupplungen
sowie Auskuppelelemente. Dies gewährleistet neben einfachem Aufbau auch zuverlässige
Funktion auf lange Zeit, da der Verschleiß entsprechend niedriger ist.
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Die Abfühleinrichtung kann von einem Winkelgeber gebildet sein, der
den momentanen Drehwinkel der umlaufenden Trenneinrichtung angibt; im Falle eines
Sägegatters entspricht das Stellungssignal der relativen Lage von Gatter und Gegegenstand.
Die Abfühleinrichtung kann auch von Tastern, Lichtschranken oder dergl. gebildet
sein. Die erfindungsgemäße Steuerung sorgt für die Synchronisierung der Bewegungen
von Transporteinrichtung und Trenneinrichtung.
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Die vorzugsweise elektrisch eingegebene Bewegungsschrittlänge kann
maximal gleich der-gesamten Vorschubstrecke der Transporteinrichtung sein. Von Vorteil
ist, daß nicht nur der Rückhub sondern auch der Vorschub unabhängig von der Winkelgeschwindigkeit
der Messerwelle erfolgt, so daß insbesondere auch ein schneller Vorschub möglich
ist solange der zu schneidende Gegenstand noch nicht den Bereich der Trenneinrichtung
erreicht hat.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich zwar mit besonderem Vorteil
auf dem Nahrungsmittelsektor anwenden, ist jedoch nicht hierauf beschränkt; so kann
sie beispielsweise zum automatischen Zersägen von Stangenmaterial eingesetzt werden.
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Es sind Anwendungsfälle denkbar, bei denen die Transporteinrichtung
den Gegenstand kreisförmig verschwenkt, insbesondere im Falle einer Tortenschneidemaschine.
In einem solchen Falle wird erfindungsgemäß der Schrittmotor mit der Schwenkwelle
direkt verkoppelt.Bei der eingangs genannten Vorrichtung ist eine Transportwelle
in Form einer Vorschubwelle mit spiraliger Mitnahmenut vorgesehen, bei deren Drehung
ein linearer Vorschub des Transportelements erfolgt. In diesem Falle wird vorgeschlagen,
daß der Schrittmotor mit der Vorschubwelle direkt verkoppelt ist, vorzugsweise über
ein Kegelgetriebe, was zuverlässige
Funktion und kompakte Bauart
gewährleistet. Der Schrittmotor kann auch über ein Zahnriemengetriebe mit der Vorschubwelle
direkt verkoppelt sein, was zur Verminderung der Geräuschentwicklung beiträgt.
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In einer alternativen Ausführungsform treibt der Schrittmotor eine
an das Transportelement angreifende Kette, Zahnriemen oder dergl. an, Zur weiteren
Reduzierung der Geräuschentwicklung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Schrittmotor
an einem Motorträger geräuschdämmend zu lagern, vorzugsweise mittels einer Gummizwischenschicht.
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Die Vielseitigkeit der Vorrichtung im Hinblick auf die Wahl der Bewegungsschrittlängen
(=Schnittstärke) wird dadurch erhöht, daß die Eingabeeinrichtung einen vorzugsweise
programmierbaren Speicher aufweist, welcher bestimmten Einstellungen des Einstellelementes,
vorzugsweise eines Einstellpotentiometers, bestimmte Bewegungsschrittlängen zuordnet.
Dies ermöglicht es z.B. im Bereich kleiner Schnittstärken eine feine Unterteilung
vorzunehmen und im Bereich großer Schnittstärken eine gröbere Unterteilung, was
die Bedienung der Einrichtung vereinfacht. Hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, daß
der Speicher in AbhAngigkeit von der Anzahl der von einer Ausgangsdrehstellung aus
bis zur jeweiligen Potentiometereinstellung durchzuführenden vollen Potentiometerumdrehungen
unterschiedlich große Bewegungsschrittlängenänderungen aufeinanderfolgender Potentiometerdreheinstellungen
festlegt.
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Um die universell einsetzbare erfindungsgemäße Vorrichtung schnell
und einfach den besonderen Gegebenheiten des jeweiligen Einsatzortes anpassen zu
können, wir vorgeschlagen, daß der Speicher austauschbar ausgebildet ist. So kann
man
beispielsweise einen Speicher mit feiner Unterteilung der Bewegungsschrittlängen
bei kleinen absoluten Bewegungsschrittlängen, für den Einsatz der Vorrichtung zum
Schneiden von Würsten oder dergl. vorsehen sowie einen Speicher mit gröberer Unterteilung
zum Schneiden von Backwaren.
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Um die Einstellung einer Bewegungsschnittlänge sowie die Schnittlängenkontrolle
während des automatischen Schneidvorgangs zu erleichtern, ist erfindungsgemäß eine
Ziffernanzeige,vorzugsweise LED- oder LCD-Ziffernanzeige, vorgesehen, welche die
jeweils gewählte Bewegungsschrittlänge anzeigt.
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Um den automatischen Betrieb weiter zu erleichtern, ist erfindungsgemäß
eine Einrichtung zur Abgabe eines Vorlaufende-Signals an die Steuerung vorgesehen,
welche dieses Signal abgibt, sobald der zu schneidende Gegenstand in -den Bereich
der Trenneinrichtung gelangt.- Dies ermöglicht es der Vorrichtung selbsttätig' den
Gegenstand bis zur Trenneinrichtung heranzuschieben zum anschließenden Schneiden
des Gegenstands, so daß der entsprechende, von' Hand durchzuführende Arbeitsschritt
entfallen kann. Die genannte Einrichtung kann von einem Taster oder dergl. gebildet
seins bevorzugt ist eine Lichtschranke, da diese verschleißfrei arbeitet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung betreibt die Steuerung
den Schrittmotor bis zum ersten Auftreten des Vorlaufendesignals beim Zerteilen
eines Gegenstands mit erhöhter Motorgeschwindigkeit nach Art eines schnellen Vorlaufs.
Dies reduziert die zum automatischen Zerteilen eines Gegenstands erforderliche Bearbeitungszeit.
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Es sind Fälle denkbar, bei denen der anfängliche Vorschub des Gegenstands
bis zur Trenneinrichtung unter der Kontrolle der Bedienungsperson erfolgt, z.B.
im Falle eines Abschneidens-von Tortenstücken. Der schnelle Vorlauf kann dann mittels
eines Handschalters ausgelöst werden.
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Um nach Durchhrung des letzten Schnittes die Vorrichtung rasch wieder
in ihre Ausgangsstellung zurückzuführen, in der sie zur Aufnahme des nächsten Gegenstandes
bereit ist, wird vorgeschlagen, daß die Steuerung den Schrittmotor bei einer Betätigung
des ersten Endschalters richtungsumschaltet und mit erhöhter Motorgeschwindigkeit
als schneller Rücklauf bis zur Betätigung des zweiten Endanschlagsschalters betreibt.
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Um den schnellen Rücklauf auch per Hand auslösen zu können, wird ein
entsprechender Handschalter vorgeschlagen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich sowohl zur Durchführung
einzelner Schnitte als auch zur selbsttätigen Durchführung mehrerer aufeinander
erfolgender Zerteilungen, z.B. zum vollständigen Zerschneiden eines Brotes in Einzelscheiben.
Für den letzteren Fall wird vorgeschlagen, daß die Steuerung in Abhängigkeit von
der eingestellten Bewegungsschrittlänge eine kontinuierliche Rotationsbewegung des
Messers der Trenneinrichtung veranlaßt oder eine diskontinuierliche, mit der Bewegung
des-Schrittmotors abgestimmte, vorzugsweise abwechselnd arfòlgende Rotationsbewegung
des Messers veranlaßt. Die kontinuierliche Rotationsbewegung des Messers wird vor
allem, bei kleineren Schnittstärken gewählt, da zwischen aufeinanderfolgenden Durchgängen
des Messers ausreichend zeit zur Durchführung des geringen Vorschubs vorhanden ist.
Die für das Zerschneiden des Gegenstands erforderliche Zeitdauer ist vorteilhaft
kurz. Bei größeren Schnittstärken dagegen betreibt man den Schrittmotor der Transporteinrichtung
und den Motor des Messers abwechselnd.Hierbei ist es von Vorteil, wenn das Messer
von einem Bremsgetriebemotor angetrieben ist, da.dies zu einem schnellen Abbremsen
des Messers nach Abschalten des Motors führt. Die Zykluszeit (Zeitabstand zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Schnitten) ist dann vergleichsweise klein. Das Messer
wird besonders schnell ab-
gebremst'und'kommt in einer vorbestimmten
Winkellage zum Stehen, wenn der Bremsgetriebemotor mit einer Gle-ichstrombremse
ausgebildet ist.
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Sie Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen
erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 eine vereinfachte Vorderansicht einer erfindungsgem§Ben
Brotschneidemaschine; Fig. 2-eine~teilweise abgebrochene Seitenansicht der Brotschneidemaschine
von rechts; Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht von links nach Linie III-III
in Fig. l; Fig. 4 eine vereinfachte, blockdiagrammartige Steuerungsschaltung der
Brotschneidemaschine gemäß Fig. 1 bis 3; Fig. 5 eine stark vereinfachte, teilweise
Vorderansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Brotschneidemaschine;
und Fig. 6 eine teilweise abgebrochene,vereinfachte Vorderan-- sicht des Schrittmotorbereichs
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Brotschneidemaschine.
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Die in den Fig.- 1 bis 3 vereinfacht dargestellte Brotschneidemaschine
10 besteht aus einem verblendeten Gestell 12 mit einem im wesentlichen horizontalen
Zuführschacht 14, einem
mit diesem fluchtenden Austrittsschacht
16, einer ein Sichelmesser 18 zwischen beiden Schächten 14 und 16 aufweisenden,
allgemein mit 20 bezeichneten Trenneinrichtung zum Schneiden des Brotes in Scheiben,
einer allgemein mit 22 bezeichneten Transporteinrichtung, welche das in den Fig.
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1 und 3 angedeutete Brot 24 zum Sichelmesser 18 hin mittels eines
Schiebers 26 vorschiebt und einer Steuerung 28, die die Transporteinrichtung 22
synchron mit der Trenneinrichtung 20 steuert.
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Die Trenneinrichtung 20 wird von einem Motor 30 angetrieben, welcher
über einen Zahnriemen 32 eine das Sichelmesser 8 tragende Messerwelle 54 in Drehung
versetzt. Das Messer 18 rotiert in einem in den Fig. 1 und 3 angedeuteten Schlitz
36, welcher zwischen den Schachtwänden der beiden Schächte 14 und 16 gebildet ist.
Für die Funktion der Maschine 10 ist es wesentlich, daß der Vorschub des Brotes
24 nur dann erfolgt, wenn das Messer 18 sich außerhalb der vom umlaufenden Schlitz
36 umfaßten Durchtrittsöffnung 38 befindet (welche dem Querschnitt der beiden Schächte
14 und 16 entspricht). Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei den Weg des
Messers 18 durchquerende Lichtschranken vorgesehen, von denen die eine in Fig. 3
an der rechten unteren Ecke der öffnung 38 vorgesehene Lichtschranke 42 den unmittelbar
bevorstehenden Eintritt des in Richtung A drehenden Messers 18 in den Raum 38 anzeigt,
da in diesem Zeitpunkt die Lichtschranke vom Messer 18 unterbrochen wird. Die andere
in Fig. 3 links von der öffnung 38 angeordnete Lichtschranke 44 zeigt den Vorbeilauf
der hinteren Kante 18a des Messers 18 an, da in diesem Moment die Unterbrechung
des Lichtweges durch das Messer 18 beendet wird. Die Lichtschranken 42 und 44 haben
herkömmlichen Aufbau und können beispielsweise jeweils aus einem Sender-Empfängerelement
auf der einen Seite und einem Reflektor auf der anderen Seite des Lichtweges bestehen.
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Uber entsprechende Leitungen 42a bzw 44a sind diese Licht-
schranken
42, 44 mit der Steuerung 28 verbunden. Die Information über die momentane Drehstellung
des Messers 18 kann der Steuerung 28 auch unter Verwendung anderer Sensoren übermittelt
werden, insbesondere durch einen mit der Welle des Motors 30 oder mit der Messerwelle
34 verbundenen Winkelgeber; daneben besteht auch die Möglichkeit, daß eine Motorsteuerung
des Motors 30 zur entsprechenden Informationsübermittlung mit der Steuerung 28 verbunden
ist.
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In den Fig. 1 und 3 ist eine weitere Lichtschranke 46 erkennbar, welche
über eine Leitung 46a mit der Steuerung 28 verbunden ist. Während die beiden Lichtschranken
42 und 44 eine zur Messerwellenachse 34a parallele Strahlrichtung aufweisen, liegt
die Strahlrichtung der Lichtschranke 46 in einer zur Achse 34a senkrechten vertikalen
Ebene; im angegebenen Beispiel verläuft die Strahlrichtung horizontal zwischen dem
symbolisch dargestellten Sender-Empfänger 4Gb auf der einen Seite der Öffnung 38
und einem Reflektor 46c auf der anderen Seite. Der Strahl verläuft unmittelbar vor
dem Messerschlitz 36 auf der Seite des Schachtes 14, so daß er erst dann vom zu
schneidenden Gegenstand unterbrochen wird, wenn dieser bereits unmittelbar bis in
den Bereich des Messers 18 vorgeschoben worden ist.
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Diesen Vorschub bewirkt der bereits erwähnte Schieber 26, der an einem
Schlitten 50 starr befestigt ist. Der Schlitten 50 ist an zwei zur Achse 34a parallelen,
voneinander beabstandeten Stangen axial verschiebbar gelagert, einer beidendig starr
am Gestell 12 befestigten zylindrischen Führungsstange 52 und einer um ihre Längsachse
drehbar am Gestell 12 gelagerten Vorschubwelle 54. Letztere ist mit einer Spiralnut
54a versehen, in welche ein in Fig. 1 angedeuteter schlittenstarrer Stift 50a eingreift.
Der bei herausgezogenem Stift 50a wängsverschiebbar, an der Stange 52 und der Vorschubwelle
54 gelagerte Schlitten 50 wird, bei ein-
gesetztem Stift 50a, entsprechend
der jeweiligen Drehrichtung B in Fig. 1 in der einen oder anderen Richtung C parallel
zur horizontalen Achse 34a der Messerwelle 34 und damit in Längsrichtung der Schächte
14 und 16 hin- und herbewegt. Am in Fig. 1 linken messerseitigen Ende der Vorschubbahn
ist ein erster, vom Schlitten 50 betätigbarer Endschalter 56 vorgesehen und dementsprechend
ein Schalter 58 am messerfernen Bahnende. Beide, über nicht dargestellte Leitungen
mit der Steuerung 28 verbundene Schalter 56, 58 dienen der Umschaltung der Vorschubrichtung,
wie im folgenden noch erläutert werden wird.
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Die Vorschubwelle 54 wird direkt von einem Schrittmotor 60 angetrieben
und zwar über zwei miteinander kämmende Kegelräder 54b und 60b am Ende der Vorschubwelle
54 bzw. am Motorwellenende. Dies ist insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich. Der Schrittmotor
60, welcher bevorzugt ein 5-Phasen-Schrittmotor ist, steht mit einer Steuerleitung
60a mit der Steuerung 28 in Verbindung.
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Zur Einstellung einer gewünschten Schnittstärke (Scheibendicke) ist
oberhalb einer den Kanal 14 abdeckenden, am Gestell 12 oben angelenkten durchsichtigen
Abdeckhaube 62 am Gestell 12 ein Einstell-Potentiometer 64 vorgesehen, mit welchem
die gewünschte Schnittstärke der jeweiligen Drehstellung entsprechend eingegeben
werden kann. Der jeweils eingestellte Wert ist auf einer LED-Ziffernanzeige 66 erkennbar.
Das Potentiometer 64 sowie die Ziffernanzeige 66 sind über Leitungen 64a bzw. 66a
mit der Steuerung 28 verbunden. Ferner sind eine Reihe von z.B. fünf tastenförmigen
Handschaltern S1 bis S5 an einer Frontblende des Gestells 12 angebracht und über
eine Sammelleitung 68 mit der Steuerung 28 verbunden. Der Schalter S1 dient als
Einschalter, der Schalter S2 als Nothalt, der Schalter 53 zum Auslösen eines schnellen
Vorlaufes, der Schalter S4 zum Aus-
lösen eines schnellen Rücklaufs
und der Schalter S5 zum Anhalten des Messers 18.
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Um die Verletzungsgefahr bei nicht ganz sachgemäßer Behandlung der
Brotschneidemaschine 10 entscheidend zu reduzieren, sind eine Reihe von Sicherheitsschaltern
vorgesehen, die für ein sofortiges Abschalten der Maschine 10 sorgen. Ein derartiger
Sicherheitsschalter 70 ist in Fig.
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2 erkennbar. Dieser wird vom unteren Horizontalrand der geschlossenen
Abdeckhaube 62 eingedrückt. Bei einem öffnen der Haube 62 (Schwenkgelenk 62a zwischen
Haube 62 und Gestell 12 am hinteren Horizontalrand der Haube 62 knapp unterhalb
des Einstellpotentiometers 64) wird der Schaltstift des Sicherheitsschalters 70
entlastet, was die Abgabe eines entsprechenden Signals über eine Leitung 70a an
die Steuerung 28 zur Folge hat.
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In Fig. 4 ist der prinzipielle Aufbau der Steuerung 28 blockdiagrammartig
dargestellt. Die Steuerung 28 arbeitet bevorzugt digital unter Einsatz von Mikroprozessoren;
es ist jedoch auch eine analoge Betriebsweise denkbar. Die mit CPU bezeichnete Zentraleinheit
72 verarbeitet die auftretenden Informationen und steuert sowohl den Motor 30 der
Messerwelle 34 wie auch den 5-Phasen-Schrittmotor 60 jeweils unter Zwischenschaltung
einer geeigneten Schnittstelle 74 bzw. 76. Eine weitere Schnittstelle 78 sorgt für
die Umwandlung der Einstellsignale, insbesondere Widerstandwerte des Einstellpotentiometers
64,in von der Zentraleinheit 72 weiterverarbeitbare digitale Signale. Die vorstehend
erwähnten Schalter und Lichtschranken sind entweder unmittelbar oder wiederum über
eine Schnittstelle 80 mit der Zentraleinheit 72 verbunden. Schließlich ist die Zentralheit
72 noch mit einem Speicher 82 verbunden, welcher ein oder mehrere Schnittprogramme
enthält, die die Bewegungsabfolge festlegen. Darüber hinaus kann der Speicher 82
auch spezielle Zuordnungsvorschriften von bestimmten Potentiometercinstell-
werten
und bestimmten Schnittstärken enthalten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist der Speicher 82 oder ein Teil desselben austauschbar, so daß die Schnittprogramme
und/oder die Zuornungsvorschriften Potentiometereinstcllungen-Schnittstärken an
den jeweiligen Einsatzzweck problemlos angepaßt werden. So kann die im vorstehenden
als Brotschneidemaschine bezeichnete Maschine 10 ggf. nach kleinen Umbauten, insbesondere
nach einem Austausch des Schiebers 26, ohne weiteres auch als Maschine zur Herstellung
von Wurstscheiben oder dergl. Verwendet werden. In letzterem Falle kommt es vor
allem darauf an, daß im Millimeterbereich eine feine Schnittstärkenunterteilung
gegeben ist, wohingegen beim Schneiden von Brot eine feinere Unterteilung im Bereich
der üblichen Schnittstärke, also im Bereich etwa 1 cm, erwünscht ist. In Fig. 4
ist ein mit PROM bezeichneter austauschbarer Speicher 82a als Teil des Speichers
82 angedeutet.
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Die jeweils gewählte Zuordnungsvorschrift von Potentiometereinstellung
und Schnittstärke kann derart festgelegt werden, daß die Schnittstärkenänderung
aufeinanderfolgender Potentiometerdreheinstellungen von der Anzahl der von der Ausgangsdrehstellung
des' Potentiometers 64 bis zur jeweiligen Einstellung durchgeführten vollen Potentiometerumdrehungen
abhängt.So kann man bei insgesamt 12 möglichen Dreheinstellungen des Potentiometers
64 pro voller Umdrehung bei der ersten vollen Umdrehung einen Schnitt stärkenbere
ich von 3 bis 15 mm erhalten (1 mm-Schritte) und bei der zweiten Umdrehung einen
Bereich von 20 bis 75 mm (5 mm-Schritte).
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Bei der dritten Umdrehung können wiederum 5 mm-Schritte gewahlt werden
und bei der vierten Umdrehung 10 mm-Schritte bis zur gerätebedingten maximalen Schnittstärke
von 170 mm.
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Diese Werte gelten für das Schneiden von Backwaren; beim Schneiden
von Käse oder Wurst gelten andere Zuordnungen.
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Die Arbeitsweise der Brotschneidemaschine 10 wird im folgenden kurz
erläutert. Als erstes wird die Abdeckhaube 62 geöffnet, wobei die beiden Motoren
30 und 60, ausgelöst durch den Schalter 70, selbsttätig angehalten werden, falls
diese aus irgendwelchen Gründen noch laufen. Nun wird der zu schneidende Gegenstand,
also das Brot 24, eingelegt und die Haube 62 wieder geschlossen. Dann wird der Einschalter
S1 betätigt, um die Maschine 10 einzuschalten, und S3, um den Schrittmotor 60 in
Vorschubrichtung in Gang zu setzen.
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Das Brot 24 wird nun vom Schieber 26 in Richtung zum Messer 18 hin
vorgeschoben, bis schließlich das Vorlaufende des Brots 24 die Lichtschranke 46
unterbricht. Bis jetzt erfolgte der Vorschub mit erhöhter Motorgeschwindigkeit,
also im schnellen, Vorlauf. Nach dem Unterbrechen der Lichtschranke wird das Brot
24 entsprechend der gewählten Schnittstärke vorgeschoben. Hierzu gibt die Zentraleinheit
72 entsprechend der dem Speicher 82 entnehmbaren Zuordnungsvorschrift Potentiometereinstellung-Schnittstärke
dem Schrittmotor 60 den erforderlichen Drehbewegungswinkel durch entsprechende Phasenansteuerung
über die Schnittstelle 76 vor. Inzwischen wird der Motor 30 der Messerwelle 34 in
Drehung versetzt, wobei insbesondere über die beiden Lichtschranken 44 und 42 der
Steuerung 28 der jeweilige Bewegungszustand des Messers 18 mitgeteilt wird.
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Im Speicher 82 sind z.B. zwei Schnittprogramme eingespeichert, von
denen das erste Schnittprogramm bei Dreheinstellungen des Potentiometers im Bereich
der ersten vollen Umdrehung (Schnittstärkenbereich 3 bis 15 mm) abgerufen wird und
das zweite Schnittprogramm im übrigen Schnittstärkenbereich.
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Im ersten Programm läßt die Zentraleinheit 72 das Messer 18 kontinuierlich
rotieren, wobei der Vorschub des Brotes 24 mit Hilfe des Schrittmotors 60 jeweils
in demjenigen Zeitintervall erfolgt, in dem sich das Messer außerhalb der Öffnung
38 gemäß Fig. 3 befindet. Die zum vollständigen Zerschneiden des Brotes 24 erforderliche
Zeitdauer ist dem-
entsprechend gering. Bei größeren Schnittstärken
(ab 20 mm) reicht die zwischen zwei Schnitten zur Verfügung stehende Zeit zur Durchführung
des Vorschubs jedoch nicht aus. Gemäß dem zweiten Schnittprogramm wird der Motor
30 des Messers abwechselnd mit dem Schrittmotor 60 betrieben.
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Nach der Durchführung eines Schnittes schaltet der Motor 30 ab, wobei
ein schnelles Abbremsen des Messers 18 an einer vorgegebenen Winkelposition außerhalb
der Öffnung 38, z.B. in der in Fig. 3 mit durchgezogener Linie dargestellten Position,
dadurch sichergestellt ist, daß als Motor 30 ein Bremsgetriebemotor mit Gleichstrombremse
eingesetzt wird. Nach dem Anhalten des Messers 18 veranlaßt die Zentraleinheit 72
durch entsprechende Ansteuerung des Schrittmotors 60 den Vorschub des Brotes 24
um die eingestellte Schnittstärke. Unmittelbar anschließend wird der Motor 30 des
Messers für den nächsten Schnitt angeschaltet.
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Bei Bedarf können auch weitere Schnittprogramme eingespeichert sein,
z.B. ein Schnittprogramm, welches nach einem erfolgten Schnitt selbsttätig den Vorschub
gemäß der gewählten Schnittstärke durchführt, jedoch den nächsten Schnitt erst nach
manueller Betätigung einer Freigabetaste durchführt, was z.B. im Falle einer Tortenschneidemaschine
von Vorteil ist.
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Nach dem vollständigen Zerteilen des Brots 24 schlägt der Schlitten
50 am Schalter 56 an und schaltet diesen um.
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Hierauf stellt die Steuerung 28 den Motor 30 ab und veranlaßt einen
schnellen Rücklauf des Schiebers 26. Hierzu muß der Schrittmotor 60 lediglich im
Drehsinn umgeschaltet und mit erhöhter Drehgeschwindigkeit betrieben werden. Sobald
der Schlitten 50 den hinteren Schalter 58 umschaltet, wird der Motor 60 von der
Steuerung 28 abgeschaltet. Die Brotschneidemaschine 10 ist bereit zur Aufnahme des
nächsten Brotes. Mit den erwähnten Schaltern S3 und S4 kann manuell
ein
schneller Vorlauf des Schiebers 26 bzw. ein schneller Rücklauf ausgelöst werden.
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In Fig. 5 ist grobschematisch eine weitere mit 110 bezeichnete Ausführungsform
einer Brotschneidemaschine teilweise dargestellt und zwar lediglich die Transporteinrichtur.s
122, welche abweichend von der Transporteinrichtung 22 gemäß Fig. 1 und 2 ausgeführt
ist. Die sonstigen, nicht dargestellten Baukomponenten, wie z.B. die Trenneinrichtung
und die Steuerung, entsprechen den der Brotschneidemaschine gemäß Fig. 1 bis 4.
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Der das Brot 24 in Richtung C hin- und herbewegende Schieber 126 läuft
an einer oder mehreren Führungsstangen 152.
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Angetrieben wird der Schieber 126 jedoch über einen Kettenantrieb
180. Dieser besteht aus zwei geschlossenen Kettenschleifen 182 und 184.Die horizontal
verlaufende Kettenschleife 182, an deren oberem Trum der Schieber 126 befestigt
ist, verläuft zwischen einer einfachen Umlenkrolle 186 und einer Doppelscheiben-Umlenkrolle
188.
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Uber die andere Scheibe der Umlenkrolle 188 läuft die andere Kettenschleife
184, welche andererseits über ein Antriebszahnrad 190 des Schrittmotors 160 gelegt
ist. Der Schrittmotor 160 entspricht seiner Funktion nach dem Schrittmotor 60 gemäß
Fig. 1 bis 4. Dementsprechend kann, unter der Kontrolle der nicht dargestellten
Steuerung, der Schieber schrittweise vorgeschoben werden oder auch im schnellen
Vorlauf oder im schnellen Rücklauf bewegt werden.
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Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt einer weiteren mit 210 bezeichneten
Ausführungsform einer Brotschneidemaschine im Bereich des Schrittmotors 260. Dieser
treibt entsprechend der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 eine mit Spiralnut 254a
versehene Vorschubwelle 254 an, jedoch in diesem Falle über ein Zahnriemengetriebe
aus einem in Fig. 6
strichliert angedeuteten Zahnriemen 202 und
jeweils einer Riemenscheibe 204 und 206 an einem Ende der Welle 254 bzw. an der
Motorwelle des Motors 260. Der über die beiden Scheiben 204 und 206 laufende Zahnriemen
202 verringert die übertragungen von Motorvibrationen auf die Welle 254.
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Dies reduziert den Arbeitsgeräuschpegel der Brotschneidemaschine 210.
Diesem Zwecke dient ferner eine geräuschdämmende Befestigung des Motors 260 am Gestell
212 der Brotschneidemaschine 210. Hierzu ist zwischen einem Haltewinkel 206 des
Gestells 212 und der Unterseite des Motors 260 eine Gummizwischenschicht 208 eingebaut.
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An Stelle des rotierenden Messers kann z.B. auch ein in vertikaler
Richtung über einen Kurbelantrieb hin- und her bewegbarer agf. geheizter Schneiddraht
zum Schneiden von Käse oder dergleichen eingesetzt werden.