DE3612996A1 - Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von stapeln aus produktscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Stapeln aus Produktscheiben gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung.

Bei modernen automatischen Maschinen zum Zerschneiden von Käse- und Wurstlaiben sowie von Schinken- oder Speckseiten und dergleichen wird der in Scheiben zu zerschneidende Laib auf einem schräg nach unten geneigten Weg gegen ein umlau­ fendes Schneidmesser zugestellt, so daß die vom freien Laib­ ende abgetrennten Scheiben unter Schwerkrafteinwirkung von der Laibstirnfläche gut freikommen und nach unten auf eine Sammelfläche fallen, wo sie sich horizontal ausgerichtet übereinanderlegen und einen Stapel bilden. Diese Stapel wer­ den dann intermittierend zu einer der Schneidmaschine nach­ geschalteten Verpackungsstraße hin abgezogen.

Derartige Anlagen zum Zerschneiden, Stapeln und Abpacken von Produktlaiben arbeiten zufriedenstellend, wenn der einzelne Scheibenstapel nur eine geringe Scheibenanzahl, z.B. etwa 10 Scheiben aufweist. Zuweilen ist es jedoch auch erwünscht, Stapel mit größerer Scheibenanzahl zusammenzustellen. Bei dem bekannten Vorgehen erhält man dann eine weniger saubere Sta­ pelbildung, da die Fallstrecke für die ersten und letzten Scheiben eines Stapels sehr unterschiedlich ist.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Verfahren zum Er­ zeugen von Stapeln aus Produktscheiben gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchfüh­ rung angegeben werden, bei denen für die ersten und letzten Scheiben eines Scheibenstapels gleiche geometrische Verhält­ nisse bezüglich des Fallweges vom Schneidmesser bis zur Sam­ melfläche vorliegen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteran­ sprüchen angegeben.

Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 3 und 4 sind im Hinblick auf ein rasches Wegschaffen eines fertigen Scheibenstapels von Vorteil. Dies ermöglicht es, die Schneid­ maschine im wesentlichen ohne Unterbrechung weiterlaufen zu lassen, wenn ein neuer Stapel begonnen wird. Ein gleichmäßiges Weiterlaufen der Schneidmaschine ist im Hinblick auf gleich­ bleibende Dicke der abgeschnittenen Scheiben und damit auch im Hinblick auf gleichbleibendes Gewicht der einzelnen Schei­ benstapel von Vorteil.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 ist ge­ währleistet, daß Biegebelastungen von der Antriebsspindel ferngehalten werden, so daß letztere unter geringer Reibung mit der Antriebsmutter zusammenarbeiten kann. Dies ist im Hinblick auf ein rasches Verstellen der Sammelfläche wichtig.

Bei der sehr raschen Zurückbewegung der Sammelfläche in ihre obere Ausgangslage wäre zum genauen Einfahren in dieselbe der Antriebsmotor schon verhältnismäßig früh vor Erreichen der Endlage einzubremsen. Sieht man gemäß Anspruch 9 zusätzlich eine Endlagendämpfung für die obere Tragmittelendlage vor, so kann man die Tragmittel mit höherer Geschwindigkeit gegen ihre Endlage zubewegen und damit den Rückfahrzyklus verkür­ zen.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 ist im Hin­ blick auf das Wegbewegen eines fertigen Stapels von der Sam­ melfläche von Vorteil. Außerdem können durch geringfügiges Bewegen des Sammelförderers zwischen dem Ankommen aufeinander­ folgender Scheiben geschindelte Stapel erzeugt werden. Auch kann durch Antreiben des Sammelförderers entgegen der Haupt- Förderrichtung ein Laibanschnitt zu einem unter dem hinteren Ende des Sammelförderers aufgestellten Abfallbehälter getra­ gen werden.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 ist im Hin­ blick auf ein leichtes Säubern des Sammelförderers von Vor­ teil. Dieser mit den Lebensmitteln in Berührung kommende, in der Praxis verhältnismäßig kleine Anlagenteil kann so leicht gereinigt und desinfiziert werden.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 ist es möglich, einen fertigen Scheibenstapel schon während des Zu­ rückbewegens des Sammelförderers in seine obere Ausgangsstel­ lung von Sammelförderer herunterlaufen zu lassen, da der ver­ schwenkbare Austragförderer eine ständige nahtlose Verbindung zu derjenigen raumfesten Fördereinrichtung bildet, über welche die Scheibenstapel der nachgeschalteten Verpackungsstation zugeführt werden.

Bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch 13 ist zum synchronen Verschwenken des Austragförderers kein gesonderter Antrieb notwendig.

Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 14 ist im Hinblick auf ein einfaches Säubern und Warten der Anlage von Vorteil.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1: eine schematische seitliche Ansicht desjenigen Tei­ les einer Anlage zum Zerschneiden und Verpacken von Produktlaiben, in welchem die Produktlaibe in Scheiben zerschnitten und die Scheiben zu Stapeln zusammengestellt werden;

Fig. 2: einen vertikalen Schnitt durch eine Einheit zum ver­ tikalen Verstellen des die Scheibenstapel zusammen­ stellenden Sammelförderers der in Fig. 1 gezeigten Anlage längs der Schnittlinie II-II von Fig. 1;

Fig. 3: einen horizontalen Schnitt durch die in Fig. 2 ge­ zeigte Einheit längs der dortigen Schnittlinie III- III; und

Fig. 4: einen Teilschnitt durch die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Einheit längs der Schnittlinie IV-IV von Fig. 3, in welchem Einzelheiten einer Endlagen­ dämpfung gezeigt sind.

In Fig. 1 ist mit 10 insgesamt eine Schneidmaschine, mit 12 eine Stapelbildungsstation und mit 14 ein Teil eines Anlagen­ förderers bezeichnet, welche Teile zu einer Arbeitsstraße zum automatischen Zerschneiden und Verpacken von zunächst in Form von Laiben oder Blöcken vorliegenden Produkten gehören. Derartige Produkte sind beispielsweise Käselaibe, Würste, Schinken- und Speckseiten und dergleichen.

Die Schneidmaschine 10 hat einen von einem Untergestell 16 getragenen Arbeitstisch 18, der schräg geneigt nach unten ver­ läuft und zu einem Schneidkopf 20 führt, in welchem eine durch einen Motor 22 angetriebene Messerscheibe mit hoher Drehzahl umläuft. Auf dem Arbeitstisch 18 liegend wird ein Produktlaib 24 unter Verwendung eines Klauen aufweisenden Haltekopfes 26 gegen den Schneidkopf 20 kontinuierlich zuge­ stellt, wozu eine durch einen Vorschubmotor 28 angetriebene Vorschubspindel 30 dient.

Die vom Schneidkopf 20 vom Produktlaib 24 abgetrennten ein­ zelnen Produktscheiben fallen von der schräg geneigten Stirn­ fläche des Produktlaibes 24 nach unten weg und wachsen auf einem Sammelförderer 32 zu einem Scheibenstapel 34.

Der Sammelförderer 32 hat zwei in Längsträgern 36 gelagerte Sätze von Umlenkrollen 38, 40, die axial hintereinander lie­ gen und jeweils einen Förderriemen 42 führen.

Die Längsträger 36 sind an einem Kopfteil 44 derart befestigt, daß die Arbeitstrums der Förderriemen 42 in horizontaler Rich­ tung verlaufen. Das Kopfteil 44 ist seinerseits über eine Ver­ riegelung lösbar mit einem Tragärm 46 verbunden, der auf einer höhenverstellbaren Tragplatte 48 angebracht ist.

Der Tragarm 46 ist wie aus Fig. 1 ersichtlich schräg geneigt, so daß ein ebenfalls auf ihm angeordneter Antriebsmotor 50 für die Förderriemen 42 unterhalb der unteren Trums der Förder­ riemen 42 zu liegen kommt. Der Antriebsmotor 50 arbeitet über einen in Fig. 1 hinter dem Tragarm 46 liegenden Zahnriemen auf ein treibendes Teil einer drehmomentübertragenden Steck­ kupplung, welches im oberen Abschnitt des Tragarmes 46 gela­ gert ist und mit einem komplementären, getriebenen Kupplungs­ teil zusammenarbeitet, welches drehschlüssig mit der getrie­ benen Umlenkrolle 38 verbunden ist.

Die Tragplatte 48 ist auf die oberen Enden zweier Tragstäbe 52 aufgeschraubt, welche die Abtriebsteile einer Verstell­ einheit 54 darstellen. Letztere wird nachstehend unter Be­ zugnahme auf die Fig. 2 bis 4 noch genauer beschrieben.

Die auf dem Sammelförderer 32 gebildeten fertigen Scheiben­ stapel 34 werden von einem insgesamt mit 56 bezeichneten Aus­ tragförderer zu dem Anlagenförderer 14 bewegt, welcher die Scheibenstapel zu einer nachgeschalteten, in Fig. 1 nicht gezeigten Verpackungsstation bewegt. Der Anlagenförderer 14 weist in einem Rahmen 60 gelagerte Umlenkrollen 62 auf, über welche Förderriemen 64 laufen.

Der Austragförderer 56 hat eine stromaufseitige Umlenkrolle 66 sowie eine stromabseitige Umlenkrolle 68, welche durch Längsträger 70 verbunden sind. Die stromaufseitige Umlenk­ rolle 66 ist über eine in der Praxis längeneinstellbare Strebe 72 mechanisch mit der Tragplatte 48 zur gemeinsamen Bewegung gekoppelt, wobei das untere Ende der Strebe 72 über einen lösbaren Verriegelungsstift 74 mit einer Befestigungs­ gabel 76 verbunden ist, die auf der Oberseite der Tragplatte 48 angebracht ist.

Die Längsträger 70 sind um die Achse der Umlenkrolle 68 ver­ schwenkbar mit einem Kopfstück 78 verbunden, das seinerseits lösbar am einlaufseitigen Ende des Rahmens 60 angebracht ist. Das Kopfstück 78 hat in Förderrichtung gesehen nur geringe Abmessung, so daß die stromabseitige Umlenkrolle 68 des Aus­ tragförderers 56 in unmittelbarer Nähe der stromaufseitigen der Umlenkrollen 62 des Anlagenförderers 14 zu liegen kommt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, hat der verschwenkbare Austrag­ förderer 56 verglichen mit der Höhe zu bildender Scheiben­ stapel 34 große Länge, so daß die Tragplatte 48 bei nur ge­ ringem Abstand zwischen der Umlenkrolle 66 und der Umlenk­ rolle 38 auf- und abbewegt werden kann.

Dieses Absenken und Anheben der Tragplatte 48 erfolgt unter Steuerung durch eine Steuereinheit 80, welche einen in der Verstelleinheit 54 angeordneten elektrischen Antriebsmotor 82 (vergl. Fig. 2) mit Strom versorgt. Die Steuereinheit 80 besorgt auch die Energieversorgung für den Antriebsmotor 50 des Sammelförderers 32, für den Motor 22 des Schneidkopfes 20 und für den Vorschubmotor 28.

Zur Einstellung der Schneidfrequenz, der Scheibendicke und der Scheibenanzahl in einem Scheibenstapel hat die Steuer­ einheit 80 drei Einstellknöpfe 84, 86, 88. Zur Einstellung weiterer, hier nicht näher interessierender Arbeitsparameter hat die Steuereinheit 80 weitere, in der Zeichnung nicht dar­ gestellte Eingabemittel.

Die Steuereinheit 80 steuert das Absenken der Tragplatte 48 durch die Verstelleinheit 54 grob gesprochen derart, daß die Oberseite des in Entstehung begriffenen Scheibenstapels 34 auf dem Sammelförderer 32 stets in gleicher Entfernung unter dem Schneidkopf 20 steht. Damit hat man gleiche Fallbedin­ gungen von der ersten bis zur letzten Scheibe eines Scheiben­ stapels. Der Scheibenstapel baut sich daher über dem Sammel­ förderer 32 sauber und regelmäßig auf.

Ist ein Scheibenstapel 34 fertig zusammengestellt, so wird der Sammelförderer 32 durch Erregen seines Antriebsmotors 50 rasch in Bewegung gesetzt, wodurch der fertige Scheibenstapel 34 rasch auf den ständig laufenden Austragförderer 56 gelangt. Vorzugsweise wird schon mit dem Ingangsetzen des Sammelför­ derers 32 die Verstelleinheit 54 in Richtung eines Anhebens der Tragplatte 48 angesteuert, so daß das Wegschaffen des fertigen Scheibenstapels und das Anheben des Sammelförderers 32 in seine obere Ausgangsstellung gleichzeitig erfolgen. Hierbei wird der Scheibenstapel stoßfrei vom Austragförderer 56 übernommen, da dessen einlaufseitiges Ende aufgrund der mechanischen Ankopplung an die Tragplatte 48 über die Strebe 72 synchron zum Sammelförderer 32 angehoben wird.

Von dem auf fester Höhe befindlichen auslaufseitigen Ende des Austragförderers 56 gelangt dann der fertige Scheibenstapel auf den raumfesten Anlagenförderer 14 .

Nunmehr wird auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen.

Die Verstelleinheit 54 hat eine hintere Seitenplatte 90, eine obere Deckenplatte 92 sowie eine mittlere Zwischenplatte 94, die starr miteinander verbunden sind und die Tragkonstruktion oder den Rahmen der Verstelleinheit 54 darstellen. Im Einsatz ist diese Tragkonstruktion z.B. über die Seitenplatte 90 mit dem Untergestell 16 der Schneidmaschine 10 verbunden, wobei diese Verbindung vorzugsweise derart erfolgt, daß über sie eine Grundverstellung in horizontaler und vertikaler Richtung bezüglich des Schneidkopfes 20 möglich ist.

Am unteren Ende der Zwischenplatte 54 ist eine Montageplatte 96 befestigt, die ihrerseits den Antriebsmotor 82 trägt. Des­ sen Welle 98 trägt eine Zahnriemenscheibe 100, über welche ein Zahnriemen 102 läuft. Durch letzteren ist eine Zahnrie­ menscheibe 104 angetrieben, welche auf das untere Ende einer Kugelgewindespindel 106 aufgesetzt ist.

Die Kugelgewindespindel 106 ist über ein unteres Lager 108 und ein oberes Lager 110 an der Tragkonstruktion der Ver­ stelleinheit 54 gelagert, wobei das untere Lager 108 über eine Lagerplatte 112 mit der vertikalen Zwischenplatte 94 verbunden ist, während das obere Lager 110 direkt von der Deckenplatte 92 her getragen ist.

Auf der Kugelgewindespindel 106 läuft eine Kugelumlauf-An­ triebsmutter 114, welche in ein Brückenteil 116 fest einge­ setzt ist. Letzteres trägt nach oben stehend die beiden Trag­ stäbe 52, welche symmetrisch zu beiden Seiten der Kugelge­ windespindel 106 angeordnet sind. An den Durchtrittsstellen der Tragstäbe 52 durch die Deckenplatte 92 sind die Tragstäbe durch Kugelbüchsen 118 geführt.

Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, sind an dem Brücken­ teil 116 symmetrisch zu der durch die Achsen von Welle 98 und Kugelgewindespindel 106 vorgegebenen Mittelebene zwei Dämpfer­ zylinder 120, 122 angebracht, deren Kolbenstangen bei Annähe­ rung der Tragstäbe 52 an ihre obere Endstellung in Anlage an die Unterseite der Deckenplatte 92 kommen, wodurch eine End­ lagendämpfung erhalten wird.

Die Zwischenplatte 94 hat eine in Fig. 3 untenliegende Rand­ ausnehmung 124, an welcher eine Halteschiene 126 befestigt ist. Letzere trägt in vertikaler Richtung einstellbar einen induktiven Endlagenfühler 128 für die obere Endlage der Trag­ platte 48, und ein der unteren Tragplattenendlage zugeordne­ ter Endlagenfühler kann gleichermaßen auf der Halteschiene 126 verstellbar angebracht werden, wie in Fig. 2 gestrichelt bei 130 angedeutet.

Die induktiven Endlagenfühler 128, 130 arbeiten mit einer mag­ netischen Geberfahne 132 zusammen, die auf dem Brückenteil 116 befestigt ist.

Man erkennt, daß durch Erregen des Antriebsmotors 82 in der einen Richtung die Tragstäbe 52 abgesenkt werden, während ein Erregen des Antriebsmotors 82 im entgegengesetzten Sinne zu einem Anheben der Tragstäbe 52 führt. Entsprechend wird auch die Tragplatte 48, die an den oberen Enden der Tragstäbe 52 festgeschraubt ist, vertikal verstellt; die gleiche vertikale Bewegung erfährt der Sammelförderer 32.

Es versteht sich, daß das Konstanthalten der Fallbedingungen für die einzelnen Scheiben innerhalb der Bildung eines Schei­ benstapels auf ähnliche Weise konstant gehalten werden kann wie oben beschrieben, wenn gleichzeitig zwei oder noch mehr Scheibenstapel unter dem Schneidkopf 20 zusammengestellt werden.

In der Zeichnung ist ferner 134 eine auf der Kugelgewinde­ spindel einstellbare Anschlaghülse und 136 ein Blech-Gehäuse der Verstelleinheit 54.

Claims (16)

1. Verfahren zum Erzeugen von Stapeln aus Produktscheiben, z.B. Käse-, Wurst-, Schinken-, Speckscheiben und dergleichen, bei welchem ein Produktlaib auf einem schräg nach unten ge­ neigten Weg gegen ein an einem vorgegebenen Ort arbeiten­ des Schneidwerkzeug zugestellt wird und sich die durch letzteres vom freien Ende des Produktlaibes abgetrennten Scheiben unter Schwerkrafteinwirkung nach unten zu einer Sammelfläche bewegen, wo sie sich übereinanderlegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelfläche synchron zur Momentan­ höhe des über der Sammelfläche in Bildung begriffenen Scheibenstapels abgesenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absenken der Sammelfläche proportional zur Anzahl und zur Dicke der schon über der Sammelfläche liegenden Produkt­ scheiben erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelfläche nach Bildung eines Stapels rasch, vorzugsweise innerhalb eines einzigen Schneidzyklus wieder auf ihre obere Ausgangsstellung zurückgefahren wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Sammelfläche das Arbeitstrum eines Sammelförderers verwendet wird, welcher beim Absenken im wesentlichen stillsteht und während des Anhebens mit hoher Geschwindigkeit betrieben wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch vertikal geführte Tragmittel (48) für die Sammelfläche (32) und durch eine auf die Tragmittel (48) arbeitende reversierbare Antriebs­ einrichtung (54).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (54) eine Antriebsspindel (106), eine mit den Tragmitteln (48) verbundene Antriebsmutter (114), die auf der Antriebsspindel läuft, sowie einen auf die Antriebsspindel (106) arbeitenden Antriebsmotor (82) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (106) und die Antriebsmutter (114) einen Kugelgewindetrieb bilden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragmittel (48) auf zwei Tragstäben (52) angeord­ net sind, welche zu beiden Seiten der Antriebsspindel (106) liegen und ihrerseits an einem Brückenteil (116) befestigt sind, an welchem die Antriebsmutter (114) befestigt ist, wobei die Tragstäbe (52) vorzugsweise in raumfesten Füh­ rungen (118) laufen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeich­ net durch eine den Tragmitteln (48) zugeordnete, vorzugs­ weise in Bewegungsrichtung verstellbare Dämpfereinrich­ tung (120, 122), welche anspricht, wenn sich die Trag­ mittel (48) ihrem oberen Endpunkt nähern.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch minde­ stens einen auf die Tragmittel (48) aufgesetzten Tragarm (46), welcher einen Sammelförderer (32) mit im wesentli­ chen horizontal verlaufendem Arbeitstrum trägt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelförderer (32) lösbar mit dem Tragarm (46) ver­ bunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, gekenn­ zeichnet durch einen Austragförderer (56), welcher an sei­ nem stromabseitigen Ende verschwenkbar an einem Förderer­ rahmen (60) gelagert ist und derart synchron zur Bewegung der Sammelfläche um seine Schwenkachse gedreht wird, daß sein freies Ende ständig in unmittelbarer Nachbarschaft der Sammelfläche (32) liegt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das einlaufseitige, verschwenkte Ende des Austragförderers (56) mit den Tragmitteln (48) zu gemeinsamer Bewegung zwangsgekoppelt (72) ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das einlaufseitige Ende des Austragförderers (56) lösbar (74) mit den Tragmitteln (48) verbunden ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Austragförderers (56) groß ist verglichen mit dem Verstellhub der Sammelfläche (32).

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, gekennzeich­ net durch mit den Tragmitteln (48) zusammenarbeitende, vorzugsweise in Bewegungsrichtung einstellbare Endlagen­ fühler (128, 130), durch welche die Antriebseinrichtung (54) bei Erreichen der Tragmittelendlagen abgeschaltet wird.