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Die Erfindung betrifft eine Schneidmaschine für Nahrungsmittel, mit der laibförmige
Nahrungsmittel wie Schinken, Wurst oder Käse in Scheiben geschnitten und
Scheibenstapel gebildet werden können.
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Eine bekannte Schneidmaschine für Nahrungsmittel ist zum Beispiel die in der
japanischen Offenlegungsschrift 2-15357 (1990) (US-A-4,760,765) offenbarte und
in Fig. 12 dargestellte Schinkenschneidmaschine, die dem Oberbegriff von
Anspruch 1 entspricht. Bei der Schinkenschneidmaschine wird ein mit H bezeichneter
Laib Schinken zwischen einem Paar Bandförderern 101 und 102 abwärts bewegt
und von einem sich drehenden Messer 103, das unterhalb der beiden Bandförderer
101 und 102 angebracht ist, in Scheiben einer bestimmten Stärke geschnitten.
Eine vorgegebene Anzahl von Scheiben wird abgeworfen und von einem der beiden
Scheibenaufnehmer 104a und 104b, nämlich 104b, aufgenommen, so daß sich ein
Scheibenstapel bildet.
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Wenn der Scheibenaufnehmer 104b einen Stapel mit einer vorgegebenen Anzahl
von Scheiben aufgenommen hat, bewegt er sich mit hoher Geschwindigkeit nach
rückwärts aus dem Fallweg der Scheiben und übergibt den Stapel infolge
Trägheitskraft auf einen Bandförderer 105. Gleichzeitig fährt der andere
Scheibenaufnehmer 104a in den Fallweg, um einen Scheibenstapel aufzunehmen. Wenn der
Scheibenaufnehmer 104a einen Stapel mit einer vorgegebenen Anzahl Scheiben
aufgenommen hat, bewegt er sich mit hoher Geschwindigkeit nach rückwärts aus
dem Fallweg der Scheiben und übergibt den Stapel auf den Bandförderer 105.
Gleichzeitig wird der Scheibenaufnehmer 104b nach vorne in den Fallweg bewegt.
Durch Wiederholung dieses Vorgangs werden nacheinander Stapel mit einer
vorgegebenen Anzahl von Scheiben auf dem Förderband 105 gebildet.
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Die Scheibenaufnehmer 104a und 104b sind mit dem oberen Ende der zwei
Drehwellen 106a bzw. 106b verbunden, die zu beiden Seiten des Bandförderers
105 angeordnet sind. Die Drehwellen 106a und 106b sind an ihrem unteren Ende
über einen Synchronriemen 107 miteinander verbunden, der über eine
Kurbelstange 108, eine Kurbel 109 und eine Kupplungsbremse 110 mit einem Motor 111
verbunden ist. Wenn der Motor 111 eine Umdrehung der Kurbel 109 bewirkt,
bewegen sich die Drehwellen 106a und 106b um einen Winkel von 180º vorwärts
und rückwärts, so daß eine Hubbewegung entsteht. Durch diese Bewegung
vertauschen die beiden Scheibenaufnehmer 104a und 104b ihre jeweilige
Position.
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Damit auf den Scheibenaufnehmern 104a und 104b ordentliche, gleich geformte
Stapel ohne horizontalen Versatz von Scheiben gebildet werden, ist zur Steuerung
der Bewegung der Scheibenaufnehmer 104a und 104b ein nicht abgebildeter
Antriebsmechanismus vorgesehen, der über eine Zahnstange 112 und ein Ritzel
113 mit den Drehwellen 106a und 106b verbunden ist. Während die
Scheibenaufnehmer 104a und 104b jeweils einen Scheibenstapel aufnehmen, wird ihre
jeweilige Drehwelle 106a bzw. 106b vom Antriebsmechanismus in Schritten
abwärts bewegt, deren Länge in etwa der Dicke einer Scheibe entspricht. Dadurch
erfolgt der Scheibenabwurf stets über eine im wesentlichen konstante Distanz.
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Der bekannte Schinkenschneider hat jedoch einen Nachteil. Der Schinken H ist so
geformt, daß sein Durchmesser zu den beiden Enden hin kleiner wird, als er im
Mittelbereich ist. Daher haben die Scheiben, die von dem sich drehenden Messer
103 in den Endbereichen des Schinkens H abgeschnitten werden, nicht die
normale Größe. Bei dem bekannten Schinkenschneider werden Scheiben, die nicht die
normale Größe haben, nicht automatisch entfernt, so daß die mangelhaften Stapel
mit Scheiben, die nicht die normale Größe haben, einen Anteil von 2 bis 10%
erreichen.
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Die mangelhaften Stapel werden dann überprüft und die Scheiben c, die nicht die
normale Größe haben, vor dem Verpacken als Schinkenprodukt manuell entfernt.
Gleichzeitig müssen zu den mangelhaften Stapeln normal große Scheiben
hinzugefügt werden. Diese Maßnahmen erfordern einen beträchtlichen Arbeits- und
Zeitaufwand, was die Gesamtkosten der Schinkenscheibenproduktion erhöht.
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In Anbetracht der genannten Mißlichkeiten ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine
Schneidmaschine für Nahrungsmittel zur Verfügung zu stellen, die verhindert, daß
in die Scheibenstapel Scheiben geraten, die aus den Endbereichen der
Nahrungsmittellaibe stammen und nicht die normale Größe haben.
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In der EP-A-0 398 602 ist ein Scheibenschneidgerät offenbart, bei dem laibförmige
Produkte von einer Zuführeinrichtung kontinuierlich einer Schneideinrichtung
zugeführt werden. Ein Detektor erfaßt jeweils das Ende eines Laibs und löst die
Zufuhr des nächsten Laibs aus. Aus dem Ausgang des Detektors und einer
Überwachungseinrichtung, die die Bewegungen des zugeführten Produkts überwacht,
werden eine erste und eine zweite Stelle ermittelt, die jeweils einen vorgegebenen
Abstand zum Hinter- und zum Vorderende eines Laibes haben. Zum Aussondern
der Scheiben, die von den Enden des jeweiligen Laibes abgeschnitten werden, ist
eine Aussonderungseinrichtung vorgesehen.
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Die Erfindung stellt eine Schneidmaschine für Nahrungsmittel zur Verfügung, die
folgendes enthält: ein Zuführmittel zum Zuführen eines Nahrungsmittellaibes in
eine Richtung, ein Schneidmittel zum Schneiden des Nahrungsmittellaibes - in
Scheiben, beginnend an seinem vorderen Ende, und
Scheibenaufnahmeeinrichtungen bzw. Scheibenaufnehmer, die zu einem Fallweg der von den Schneidmitteln
freigegebenen Scheiben vorgeschoben und von diesem zurückgezogen werden
können. Sie ist gekennzeichnet durch ein Endeerfassungsmittel zum Erfassen eines
Endabschnittes des Nahrungsmittellaibes, der durch das Zuführmittel zugeführt
wird, und ein Steuermittel, das auf ein Erfassungssignal des Endeerfassungsmittels
hin die Vorschub- und Rückzugsbewegungen der Scheibenaufnahmeeinrichtungen
steuert, wobei die Scheibenaufnahmeeinrichtungen durch entsprechende
Antriebseinrichtungen unabhängig voneinander zu dem Fallweg vorgeschoben und von
diesem zurückgezogen werden und wobei das Steuermittel die
Scheibenaufnahmeeinrichtungen in den Fallweg bringt, um einen Stapel Scheiben aufzunehmen,
wenn Scheiben einer Standardgröße von den Schneidmitteln abgegeben werden,
und die Scheibenaufnahmeeinrichtungen aus dem Fallweg zurückzieht, wenn
Scheiben einer Nicht-Standardgröße von dem Endabschnitt des
Nahrungsmittellaibes abgegeben werden.
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Die Schneidmaschine für Nahrungsmittel kann auch eine Fördereinrichtung
enthalten, die unter der Aufnahmeposition der Scheibenaufnahmeeinrichtungen quer zu
dem Fallweg angeordnet ist, um mit ihrer oberen Fläche einen von oben
herabfallenden Stapel Scheiben aufzunehmen und diese aus dem Fallweg
herauszutransportieren.
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Das Steuermittel bewegt die Scheibenaufnehmer mit einer so geringen
Geschwindigkeit in den Fallweg hinein und aus diesem heraus, daß die Scheiben nicht
herabfallen, wenn die Zahl der aufgenommenen Scheiben unter einer
vorbestimmten Zahl liegt, und zieht die Scheibenaufnehmer mit so hoher Geschwindigkeit aus
dem Fallweg zurück, daß der Scheibenstapel infolge statischer Trägheitskräfte
herabfällt, wenn eine vorgegebene Zahl von Scheiben aufgenommen ist.
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Die Scheibenaufnehmer können für Aufwärts- und Abwärtsbewegungen
eingerichtet sein. Das Steuermittel bewirkt nach Aufnahme einer Scheibe eine
Abwärts
bewegung der Scheibenaufnehmer um eine Strecke, die im wesentlichen der Dicke
der Scheibe entspricht, und, wenn die vorgegebene Anzahl von Scheiben
aufgenommen ist, ein weiteres Absenken auf ein Niveau gerade oberhalb und
benachbart der oberen Fläche der Fördereinrichtung und dann ein Zurückziehen aus dem
Fallweg heraus.
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Die Fördereinrichtung kann ein Abgabemittel enthalten, welches die Scheiben von
Nicht-Standardgröße abgibt, wenn diese aufgenommen werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Schneidmaschine für Nahrungsmittel wird der
Nahrungsmittellaib dem Schneidmittel vom Zuführmittel in eine Richtung zugeführt und
ausgehend vom Vorderende fortlaufend in Scheiben geschnitten. Wenn das
Endeerfassungsmittel am Zuführmittel einen Endabschnitt des Nahrungsmittellaibs
erkennt, erzeugt und überträgt es ein Erfassungssignal. Auf das Erfassungssignal
hin werden die Scheibenaufnehmer aus dem Scheibenfallweg unter dem
Schneidmittel zurückgezogen.
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Genauer gesagt, beläßt das Erfassungssignal des Endeerfassungsmittels den
Scheibenaufnehmer im Fallweg, wenn Scheiben von Standardgröße vom
Schneidmittel abgegeben werden, und bewirkt das Zurückziehen aus dem Fallweg, wenn
Scheiben von Nicht-Standardgröße aus dem Endabschnitt des Nahrungsmittellaibes
abgegeben werden. Dies hat zum Ergebnis, daß nur Scheiben von Standardgröße
in einem Stapel auf dem Scheibenaufnehmer aufgenommen werden und keine
Scheiben von Nicht-Standardgröße in den Stapel gelangen.
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Wenn der Endabschnitt des Nahrungsmittellaibes am Schneidmittel anlangt,
während der Scheibenaufnehmer weniger als die vorgegebene Anzahl von
Scheiben aufgenommen hat, wird der Scheibenaufnehmer mit den aufgenommenen
Scheiben langsam zurückgezogen, so daß die Scheiben von Nicht-Standardgröße
direkt auf die Fördereinrichtung fallen können. Wenn wieder Scheiben von
Standardgröße geschnitten werden, nachdem der Endabschnitt fertig aufgeschnitten
ist, wird der Scheibenaufnehmer mit den aufgenommenen Scheiben langsam in den
Fallweg verfahren, um auf den bereits aufgenommenen Scheiben weitere Scheiben
von Standardgröße aufzunehmen. Wenn die vorgegebene Anzahl von Scheiben
aufgenommen ist, wird der Scheibenaufnehmer mit hoher Geschwindigkeit aus
dem Fallweg zurückgezogen, so daß die Scheiben infolge der Trägheit vom
Scheibenaufnehmer auf die Fördereinrichtung fallen.
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Wenn der Scheibenaufnehmer nach Aufnahme einer Scheibe um eine Strecke
abwärts bewegt wird, die im wesentlichen der Dicke der Scheibe entspricht, wird
die Höhe des Fallwegs konstant gehalten, so daß ein horizontaler Versatz der
Scheiben auf dem Scheibenaufnehmer vermieden wird. Der auf dem
Scheibenaufnehmer entstandene Stapel mit der vorgegebenen Anzahl von Scheiben wird dann
weiter bis auf ein Niveau knapp über der Oberseite der Fördereinrichtung
abgesenkt, bevor der Scheibenaufnehmer mit hoher Geschwindigkeit zurückgezogen
wird. Dadurch kann der Scheibenstapel aus einer kürzeren Distanz abgeworfen
werden, so daß eine durch einen stärkeren Aufprall bedingte Formveränderung
verhindert wird.
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Wenn die vom Schneidmittel erzeugten Scheiben von Nicht-Standardgröße direkt
auf eine Fördereinrichtung fallen, werden sie vom Abgabemittel abtransportiert und
auf die Seite geschafft.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer
Schinkenschneidmaschine in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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Fig. 2 ist eine erläuternde Darstellung von Antriebsmechanismen für ein
Zuführmittel und ein Schneidmittel.
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Fig. 3 ist eine vergrößerte Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, die
den Hauptteil der Schinkenschneidmaschine zeigt.
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Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A von Fig. 3.
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Fig. 5 ist ein Querschnitt entlang der Linie B-B von Fig. 3.
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Fig. 6 ist ein Diagramm eines Steuermittels.
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Fig. 7 und 8 sind erläuternde Darstellungen, die einzelne Arbeitsschritte der
Scheibenaufnehmer zeigen.
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Fig. 9 ist eine schematische Darstellung einer Schinkenschneidmaschine
in einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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Fig. 10 ist eine schematische Darstellung einer Schinkenschneidmaschine
in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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Fig. 11 ist eine schematische erläuternde Darstellung einer wieder
anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform einer
Schinkenschneidmaschine und ihrer Funktionsweise.
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Fig. 12 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer bekannten
Schinkenschneidmaschine.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Es werden einzelne Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 1 bis 6 zeigen eine Schneidvorrichtung für Nahrungsmittel in Form einer
Schinkenschneidmaschine. Wie in Fig. 1 gezeigt, beinhaltet die
Schinkenschneidmaschine 1 ein Zuführmittel 10 zum Zuführen eines Schinkenlaibes H als
Nahrungsmittellaib, ein Endeerfasungsmittel 20 zum Erfassen der beiden Enden des
Schinkens H, ein Schneidmittel 30 zum kontinuierlichen Aufschneiden des vom
Zuführmittel 10 zugeführten Schinkens H in Scheiben, eine
Stapelaufnahmeeinrichtung 40 zum Aufnehmen der vom Schneidmittel 30 fallenden Schinkenscheiben in
einem Stapel und eine Fördereinrichtung (Bandförderer) 70 zum Wegschaffen der
Scheibenstapel aus der Schinkenschneidmaschine 1.
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Das Zuführmittel 10 beinhaltet ein Paar Bandförderer 11 und 12, die einander
gegenüberliegend angeordnet sind und den Schinken H von beiden Seiten halten.
Gemäß Fig. 2 werden die Bandförderer 11 und 12 von den beiden Antriebswellen
13 bzw. 14 angetrieben, die über ein Paar Zahnräder 15 miteinander verbunden
sind, damit sie sich mit konstanter Geschwindigkeit in einander entgegengesetzter
Richtung bewegen. Die Antriebswelle 14 ist an ihrem anderen Ende mit einem
Servomotor 16 verbunden, der die Bandförderer 11 und 12 antreibt, so daß der
Schinken H in Abwärtsrichtung zugeführt wird. Oberhalb des Zuführmittels 10 ist
außerdem eine automatische Beschickungseinrichtung vorgesehen, um dem
Zuführmittel 10 mehrere Schinkenlaibe H einzeln zuzuführen. Diese ist in der
Abbildung nicht dargestellt.
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Das Endeerfassungsmittel 20 beinhaltet ein Lichtabstrahlelement 21 und ein
Lichtempfangselement 22 in Form von optischen Sensoren. Wie aus Fig. 3 und 5
zu ersehen ist, sind das Lichtabstrahlelement 21 und das Lichtempfangselement 22
in einer horizontalen Ebene angeordnet, die im wesentlichen senkrecht zur
Haltefläche des Bandförderers 11 ist. Wenn der Vorderabschnitt des Schinkens H, der
einen kleineren Durchmesser hat als der Mittelabschnitt, die Ebene kreuzt, läuft ein
vom Lichtabstrahlelement 21 abgestrahlter Lichtstrahl durch einen Spalt zwischen
der Haltefläche des Bandförderers 11 und dem Schinken H zum
Lichtempfangselement 22, wodurch das Anstehen des Vorderabschnitts des Schinkens H erfaßt
wird.
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Das Schneidmittel 30 beinhaltet ein sich drehendes Messer 31, das unterhalb des
Zuführmittels 10 angebracht ist. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird das sich drehende
Messer 31 über eine Antriebswelle 32 angetrieben, die über einen Riemenantrieb
33 mit einem Servomotor 34 verbunden ist. Am unteren Ende der Antriebswelle
32 ist eine mit einem Schlitz versehene Scheibe 35 angebracht, so daß ein
optischer Sensor 36 die Umdrehungen der Antriebswelle 32 (und damit des sich
drehenden Messers 31) zählen kann.
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Die Stapelaufnahmeeinrichtung 40 weist zwei Drehwellen 41a und 41b auf, die zu
beiden Seiten des Bandförderers 70 angeordnet sind, sowie zwei
Scheibenaufnehmer 42a und 42b, die am oberen Ende der Wellen 41a bzw. 41b angebracht
sind, so daß sie bei Drehung der entsprechenden Welle 41a bzw. 41b in den
Scheibenfallweg unterhalb des Schneidmittels 30 hinein- und wieder herausbewegt
werden.
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Gemäß Fig. 3 und 4 sind die Drehwellen 41a und 41b röhrenförmige Elemente, die
am oberen Ende mit Befestigungsbolzen 43 versehen sind, um die
Scheibenaufnehmer 42a und 42b lösbar daran zu befestigen, und im unteren Ende Keilprofile
44 tragen. Die Drehwellen 41a und 41b sind zur Ausführung von Dreh- und
Vertikalbewegungen über Metallführungen 45 mit einer Platte 46 der
Schinkenschneidmaschine 1 verbunden. Das obere Ende der Drehwellen 41a und 41b
oberhalb der Platte 46 ist jeweils mit einer Teleskopabdeckung 47 geschützt.
Außerdem ist am unteren Ende der Drehwellen 41a und 41b jeweils eine
Zahnstange 48a bzw. 48b montiert zur Ausführung von Schwenkbewegungen relativ
zur Drehwelle 41a bzw. 41b.
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Die Vertikalbewegung der Zahnstangen 48a und 48b relativ zu den ihnen
zugeordneten Drehwellen 41a bzw. 41b wird durch zwei Paar Muffen 49 und 50
verhin
dert, die an den Drehwellen 41a bzw. 41b angebracht sind. Seitlich an den
Zahnstangen 48a und 48b ist jeweils ein Drehstopper 51 angebracht, der in einen
Schlitz 52 in der Platte 46 eingreift und sich darin entlangbewegt. Dadurch wird es
möglich, daß die Zahnstangen 48a und 48b Vertikalbewegungen ohne
Drehbewegung relativ zur Platte 46 ausführen. Die Zahnstangen 48a und 48b sind im Eingriff
mit zwei Ritzeln 55a bzw. 55b, die auf Abtriebswellen 54a bzw. 54b der
Schrittmotoren 53a bzw. 53b sitzen. Die Vertikalbewegungen der Drehwellen 41a und
41b erfolgen somit durch Umdrehungen des entsprechenden Schrittmotors 53a
bzw. 53b.
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Durch die beiden Keilprofile 44 ist zur Ausführung von Gleitbewegungen nach oben
und nach unten die Keilwelle 56a bzw. 56b geführt. Die Keilwellen bzw.
Vielkeilwellen 56a und 56b sind am unteren Ende der Platte 46 drehbar angebracht und
am unteren Ende mit den Synchronscheiben 57a bzw. 57b versehen. Die beiden
Synchronscheiben 57a und 57b sind über die Synchronriemen 58a bzw. 58b mit
den Servomotoren 59a bzw. 59b verbunden. Die Drehbewegungen der Drehwellen
41a und 41b werden somit durch Umdrehung des entsprechenden Servomotors
59a bzw. 59b ausgeführt.
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Weiter sind zwei Abschirmplatten 60a bzw. 60b, die hinter den Zahnstangen 48a
bzw. 48b angebracht sind, sowie zwei Paar optische Sensoren 61a, 62a bzw.
61b, 62b, die gegenüber den Abschirmplatten 60a und 60b angeordnet sind, um
die Vertikalbewegungen der entsprechenden Drehwelle 41a bzw. 41b (und damit
der Scheibenaufnehmer 42a und 42b) zu erfassen, zwei Schlitzscheiben 63a und
63b, die ganz unten an den Keilwellen 56a bzw. 56b angebracht sind, und zwei
optische Sensoren 64a und 64b vorgesehen, die gegenüber der entsprechenden
Schlitzscheibe 63a bzw. 63b angebracht sind, um die Drehbewegungen der
Drehwellen 41a bzw. 41b (und damit der Scheibenaufnehmer 42a bzw. 42b) zu
erfassen. Zum Antrieb des Bandförderers 70 ist ein Servomotor 71 vorgesehen.
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Fig. 6 zeigt eine in die Schinkenschneidmaschine 1 eingebaute Steuerung 80. Die
Steuerung 80 ist elektrisch mit den optischen Sensoren 20, 36, 61a, 61b, 62a,
62b, 64a und 64b, den Servomotoren 16, 34, 59a, 59b und 71 und den
Schrittmotoren 53a und 53b verbunden. Die Steuerung kann einen Mikroprozessor (nicht
abgebildet) mit Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle, Zentraleinheit und Speichern, eine
Antriebseinrichtung (nicht abgebildet) für die Servo- und die Schrittmotoren und
eine Einstelleinheit (nicht abgebildet) zum Einstellen der Dicke der Scheiben und der
Anzahl der Scheiben pro Stapel umfassen.
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Im folgenden soll die Funktionsweise der Schinkenschneidmaschine 1 erläutert
werden. Nach dem Einschalten der Schinkenschneidmaschine 1 führen die
Bandförderer 11 und 12 und das sich drehende Messer 31 mit vorgegebener
Geschwindigkeit Linear- bzw. Drehbewegungen aus. Der von der automatischen
Beschickungseinrichtung dem Zuführmittel 10 zugeführte Schinken H wird zwischen den
beiden Bandförderern 11 und 12 gehalten und nach unten bewegt. Wenn der
Schinken H beim Schneidmittel 30 ankommt, wird er von dem sich drehenden
Messer 31 in Scheiben einer gegebenen Dicke geschnitten, die einzeln nach unten
fallen.
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Wenn das Endeerfassungsmittel 20 den Beginn des hinteren Endabschnitts des
vom Zuführmittel 10 zugeführten Schinkens H erfaßt, erzeugt es ein
Erfassungssignal und übermittelt es an die Steuerung 80, die die Ankunft des hinteren
Endabschnitts des Schinkens H am Schneidmittel 30 schätzungsweise ermittelt und
unter Berücksichtigung der Zuführgeschwindigkeit des Zuführmittels 10 den
Zeitpunkt berechnet, ab welchem vom hinteren Endabschnitt des Schinkens H
Scheiben von Nicht-Standardgröße geschnitten werden. Wenn der hintere
Endabschnitt des Schinkens H und der vordere Endabschnitt des nachfolgenden
Schinkens H durchtransportiert worden sind und somit kein Erfassungssignal an die
Steuerung 80 übermittelt wird, berechnet die Steuerung 80 unter Berücksichtigung
der Zuführgeschwindigkeit den Zeitpunkt, ab welchem normal große Scheiben
geschnitten werden.
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In der Zeit von der Erfassung des hinteren Endabschnittes des Schinkens H durch
das Endeerfassungsmittel 20 bis zum Beginn der Erzeugung von Scheiben in Nicht-
Standardgröße erzeugt das Schneidmittel 30 normal große Scheiben. Daher wird
einer der Scheibenaufnehmer 42a und 42b in den Fallweg gefahren, um die normal
großen Scheiben aufzunehmen, die auf dem Aufnehmer einen Stapel bilden.
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Fig. 7(a) zeigt den Scheibenaufnehmer 42a im Bereitschaftszustand in der oberen
Grenzstellung seines vertikalen Weges, die durch den optischen Sensor 61a
vorgegeben wird, während der Scheibenaufnehmer 42b sich im Faltweg befindet
und herunterfallende Scheiben aufnimmt. Während der Scheibenaufnehmer 42b die
Scheiben aufnimmt, wird seine Drehwelle 41b in Reaktion auf das Erfassen einer
Umdrehung des sich drehenden Messers 31 durch den optischen Sensor 36 um
eine Strecke abgesenkt, die der Zuführstrecke des Zuführmittels 10 entspricht.
Somit wird der Scheibenaufnehmer 42b nach Aufnahme einer Scheibe des
Schinkens H um eine Strecke, die im wesentlichen der Dicke der Scheibe entspricht,
nach unten bewegt. Dadurch bleibt die Höhe des Fallwegs konstant, was dazu
beiträgt, daß die Scheiben ohne horizontalen Versatz sauber aufeinandergelegt
werden. Im Ergebnis entsteht ein ordentlicher Stapel.
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Wenn die mit dem optischen Sensor 36 gemessene Umdrehung des sich
drehenden Messers 31 eine vorgegebene Anzahl Scheiben (fünf Scheiben bei dieser
Ausführungsform) erreicht, wird der Scheibenaufnehmer 42b von der
Aufnahmeposition, in der er die letzte bzw. fünfte Scheibe aufgenommen hat, in die untere
Grenzstellung seines vertikalen Weges, die durch den optischen Sensor 61b
vorgegeben wird und dicht oberhalb der Transportoberfläche der
Bandfördereinrichtung 70 liegt, verfahren. Gleichzeitig dreht sich die Drehwelle 41a um 180 Grad,
um den mit ihr verbundenen Scheibenaufnehmer 42a in den Scheibenfallweg zu
bewegen (Fig. 7(b)).
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Auch die Drehwelle 41b wird um 180 Grad gedreht, womit der an ihr befestigte
Scheibenaufnehmer 42b aus dem Fallweg herausbewegt wird. Das Zurückziehen
des Scheibenaufnehmers 42b erfolgt mit einer Geschwindigkeit, die so hoch ist,
daß die Reibung zwischen dem Stapel und dem Scheibenaufnehmer 42b
aufgehoben wird. Damit fällt der Stapel nach dem Trägheitsgesetz auf die
Bandfördereinrichtung 70 und wird aus der Schinkenschneidmaschine 1 herausbewegt. Da
der Scheibenaufnehmer 42b so dicht wie möglich zur Bandfördereinrichtung 70 hin
abgesenkt wird, wird die Stapelabwurfhöhe minimiert, so daß keine zu hohen
Kräfte auftreten, die die Form des Stapels durcheinanderbringen könnten. Der
Scheibenaufnehmer 42a wird in gleicher Weise wie der Scheibenaufnehmer 42b
nach Aufnahme einer Scheibe nach unten bewegt, bis auf ihm ein Scheibenstapel
gebildet ist (Fig. 7(c)).
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Während der Scheibenaufnehmer 42a Scheiben aufnimmt und sich abwärts
bewegt, wird der Scheibenaufnehmer 42b, der den Stapel abgegeben hat, nach
oben in die obere Grenzstellung des vertikalen Weges, die vom optischen Sensor
61b vorgegeben wird, verfahren und in Bereitschaftsstellung gehalten (Fig. 7(d)).
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Nach Aufnahme der fünften Scheibe wird der Scheibenaufnehmer 42a weiter nach
unten bis zur vom optischen Sensor 61a vorgegebenen unteren Grenzstellung dicht
über der Förderbandeinrichtung 70 verfahren. Dann wird die Drehwelle 42b in die
der in Fig. 7(c) gezeigten Richtung entgegengesetze Richtung um 180 Grad
gedreht, so daß der Scheibenaufnehmer 42a in den Fallweg kommt (Fig. 7(e)).
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Anschließend wird die Drehwelle 41a in die der in Fig. 7(b) gezeigten Richtung
entgegengesetzte Richtung um 180 Grad gedreht, so daß ihr Scheibenaufnehmer
42a aus dem Fallweg herausgedreht wird. Auch dieses Zurückziehen des
Scheibenaufnehmers 42a erfolgt mit hoher Geschwindigkeit, so daß der Stapel auf die
Bandfördereinrichtung 70 fällt und aus der Schinkenschneidmaschine 1
heraustransportiert werden kann. Der Scheibenaufnehmer 42b nimmt, während er nach
unten verfahren wird, einen weiteren Stapel Scheiben auf (Fig. 7(f)). Während der
Scheibenaufnehmer 42b nach unten verfahren wird, bewegt sich der
Scheibenaufnehmer 42a nach oben in die obere Grenzstellung, d. h. in die in Fig. 7(a) gezeigte
Ausgangsstellung. Die vorstehend beschriebenen Schritte werden ausgeführt,
solange das Schneidmittel 30 normal große Scheiben erzeugt.
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Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 die Funktionsweise der
Schinkenschneidmaschine 1 während der Erzeugung von Scheiben in Nicht-Standardgröße
durch das Schneidmittel 30 erläutert. Fig. 8(c1) zeigt den Scheibenaufnehmer 42a
bei der Aufnahme einer dritten Scheibe nach dem in Fig. 7(c) gezeigten Schritt.
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Wenn die Zeit zwischen der Erfassung des Endabschnitts des Schinkens H durch
das Endeerfassungsmittel 20 und dem Beginn der Erzeugung von Scheiben in
Nicht-Standardgröße abgelaufen ist, beginnt die Erzeugung von Scheiben in Nicht-
Standardgröße. Nachdem der Scheibenaufnehmer 42a die dritte Scheibe
aufgenommen hat, dreht sich dann die Drehwelle 41a um 180 Grad. Damit wird der
Scheibenaufnehmer 42a in unveränderter Höhenposition aus dem Scheibenfallweg
herausbewegt, bevor die nächste Scheibe herunterfällt. Dieses Herausbewegen des
Scheibenaufnehmers 42a erfolgt so langsam, daß die aufgenommenen Scheiben
ohne Verrutschen gehalten werden. Währenddessen bleiben die Bandförderer 11
und 12 sowie das sich drehende Messer 31 in Betrieb, so daß der Endabschnitt
des Schinkens H in Scheiben von Nicht-Standardgröße geschnitten wird. Die
Scheiben von Nicht-Standardgröße werden unmittelbar auf die
Bandfördereinrichtung 70 abgeworfen und aus der Schinkenschneidmaschine 1 heraustransportiert
(Fig. 8(c2)).
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Wenn nach Nichterfassung eines Endabschnitts des Schinkens H durch das
Endeerfassungsmittel 20 der Zeitpunkt der Erzeugung normal großer Scheiben gekommen
ist, beginnt die Erzeugung normal großer Scheiben. Die Drehwelle 41a dreht sich
in die der in Fig. 8(c2) gezeigten Richtung entgegengesetzte Richtung um 180
Grad, wodurch der Scheibenaufnehmer 42a bei unveränderter Höhenposition in
den Scheibenfallweg verfahren wird, bevor die nächste Scheibe herunterfällt. Die
Einfahrbewegung des Scheibenaufnehmers 42a erfolgt auch so langsam, daß die
aufgenommenen Scheiben ohne Verrutschen gehalten werden. Während der
Scheibenaufnehmer 42a jeweils um eine Strecke abgesenkt wird, die der Dicke
einer Scheibe entspricht, nimmt er auf den vor dem Zurückziehen aufgenommenen
drei Scheiben eine vierte und weitere Scheiben auf (Fig. 8(c3)).
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Daraufhin erfolgen die beschriebenen Schritte ab Fig. 7(d).
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Fig. 8 beschreibt zwar die Rückzugsbewegung des Scheibenaufnehmers 42a zur
Verhinderung der Aufnahme von Scheiben in Nicht-Standardgröße, jedoch gilt
derselbe Ablauf auch für den Scheibenaufnehmer 42b.
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Wie bereits ausgeführt, ermöglicht es diese Ausführungsform, daß die
Scheibenaufnehmer 42a und 42b durch ihre Vorschub- und Rückzugsbewegung nur eine
vorgegebene Anzahl von normal großen Scheiben aufnehmen und keine Scheiben
von Nicht-Standardgröße untergemischt werden. Damit entfallen die üblichen
manuellen Eingriffe zur Entnahme von Scheiben in Nicht-Standardgröße aus dem
Stapel und zur Hinzufügung von normal großen Scheiben zu einem unvollständigen
Stapel, wodurch sich die Gesamtherstellungskosten für Schinkenscheiben deutlich
verringern.
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Fig. 9 und 10 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen, wobei die Ausführung
der Schinkenschneidmaschine 1 jeweils mit der vorherigen Ausführungsform
identisch ist und wobei Abgabemittel vorgesehen sind, die jeweils mit den
Bandfördereinrichtungen gekoppelt sind. In den Abbildungen ist mit D ein Restebehälter zur
Aufnahme von abgegebenen Scheiben in Nicht-Standardgröße bezeichnet.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 umfaßt die Fördereinrichtung 70 einen
ersten Bandförderer 72 und einen zweiten Bandförderer 73, der mit dem ersten
Bandförderer 72 gekoppelt ist. Der erste Bandförderer 72 wird von einem Motor
(nicht abgebildet) angetrieben, der mit der Steuerung der Schinkenschneidmaschine
1 verbunden ist. Der Bandförderer 72 bewegt sich im Normalbetrieb in Richtung α,
bei Aufnahme von Scheiben in Nicht-Standardgröße jedoch in Richtung β. Im
Normalbetrieb werden normal große Scheiben vom ersten Bandförderer 72 und
vom zweiten Bandförderer 73 zum nächsten Schritt transportiert. Wenn Scheiben
in Nicht-Standardgröße aufgenommen werden, werden sie vom ersten
Bandförderer 72 in die entgegengesetzte Richtung transportiert und am Bandende in den
Restebehälter D abgeworfen.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 umfaßt die Fördereinrichtung 70 einen
ersten Bandförderer 74, der unterhalb des sich drehenden Messers 31 angeordnet
ist, und einen zweiten Bandförderer 75, der mit dem ersten Bandförderer 74
gekoppelt ist.
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Der zweite Bandförderer 75 ist mit einer Hubeinrichtung (nicht abgebildet)
ausgestattet, mit der er angehoben und abgesenkt werden kann. Die Hubeinrichtung ist
ebenfalls mit der Steuerung der Schinkenschneidmaschine 1 verbunden. Der zweite
Bandförderer 75 wird normalerweise in der in Fig. 10 mit der durchgezogenen Linie
dargestellten Position gehalten und in die mit der Strich-Punkt-Linie dargestellte
Position angehoben, wenn Scheiben in Nicht-Standardgröße herunterfallen und
direkt aufgenommen werden, wie in Fig. 8(c2) gezeigt. Während Stapel von normal
großen Scheiben vom ersten Bandförderer 74 und vom zweiten Bandförderer 75
zum nächsten Schritt bewegt werden, werden die Scheiben von
Nicht-Standardgröße weggeführt und durch eine Lücke zwischen den beiden Bandförderern 74
und 75 in den Restebehälter D abgeworfen.
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Fig. 11 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der das
Zuführmittel der Schinkenschneidmaschine eine Greifeinrichtung hat. Wie dargestellt, sind
eine geneigte Platte 17, eine Resteentnahmeöffnung 17a oberhalb der geneigten
Platte 17, ein Greifer 18 mit Klauen zum Halten des Endabschnitts eines
Schinkenlaibes H und ein Endschalter (nicht eingezeichnet) zum Erfassen eines
Endabschnitts des Schinkens H, der an der geneigten Platte 17 auf und ab bewegbar
angeordnet ist, eine Verschlußklappe 19 vor dem sich drehenden Messer 31 und
ein Bandförderer 70 vorhanden. Zusätzlich ist eine (nicht abgebildete) Steuerung
zum Steuern einzelner Elemente der Schinkenschneidmaschine 1 vorhanden, die
eine Positionssteuerung für den Greifer 18 und eine Einstellsteuerung zum
Abspeichern der Länge L3 beider Endabschnitte des Schinkens H beinhaltet. Dies ist
nicht abgebildet.
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Im folgenden wird die Arbeitsweise der Ausführungsform erläutert. Bevor ein
Schinkenlaib H auf die geneigte Platte 17 gelegt wird, bleibt die Verschlußklappe
19 geschlossen und der Scheibenaufnehmer 42 zurückgezogen, da auf ihm noch
zuvor aufgenommene Scheiben liegen. Der Greifer 18 befindet sich mit geöffneten
Klauen in Ruhestellung (Ausgangsstellung) oberhalb der Resteentnahmeöffnung
17a.
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Wenn der Schinken H von Hand oder durch eine automatische Vorrichtung auf die
geneigte Platte 17 gelegt wird, bewegt sich der Greifer 18 nach unten. Wenn der
Greifer 18 den Endabschnitt des Schinkens H erreicht, wird er vom Endschalter
erfaßt, der wiederum ein Erfassungssignal erzeugt und an die Steuerung überträgt.
Die Steuerung steuert den Greifer 18 so, daß er den hinteren Endabschnitt des
Schinkens H mit geschlossenen Klauen hält und speichert einen Abstand L2 von
der Ruhestellung des Greifers 18 zum Erfassungspunkt 3 ab (Fig. 11(a)).
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Wenn die Verschlußklappe 19 geöffnet wird, bewegt sich der Greifer 18 weiter
nach unten, und der vordere Endabschnitt des Schinkens H wird von dem sich
drehenden Messer 31 in Scheiben von Nicht-Standardgröße geschnitten. Dabei
bleibt der Scheibenaufnehmer 42 zurückgezogen, so daß die Scheiben von Nicht-
Standardgröße aus dem vorderen Endabschnitt des Schinkens H unmittelbar auf
den Bandförderer 70 fallen können.
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Wenn sich der Greifer 18 um einen Abstand L2 + L3, der der Summe aus dem
Abstand L2 und der Länge L3 des Endabschnitts des Schinkens H beginnend an
der Ruheposition, die gespeichert wurden, entspricht, nach unten bewegt hat, ist
der vordere Endabschnitt des Schinkens H aufgeschnitten. Dann wird der
Scheibenaufnehmer 42 in den Fallweg bewegt, um einen Stapel normal großer Scheiben
aufzunehmen, der anschließend in der oben beschriebenen Weise auf den
Bandförderer 70 befördert wird.
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Wenn sich der Greifer 18 um einen Abstand L1 - L3 nach unten bewegt hat, der
der Differenz aus dem Abstand L1 von der Ruhestellung zur Schneidposition und
L3 entspricht, ist der Hauptteil des Schinkens H aufgeschnitten. Der
Scheibenaufnehmer 42 wird mit den aufgenommenen Scheiben zurückgezogen, und
gleichzeitig beginnt die Aufwärtsbewegung des Greifers 18, gefolgt vom Schließen der
Verschlußklappe 19 (Fig. 11(c)).
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Wenn der Greifer 18 die Ruhestellung erreicht hat, werden seine Klauen geöffnet,
um den hinteren Endabschnitt des Schinkens H freizugeben und durch die
Resteentnahmeöffnung 17a auszuwerfen; er bleibt in dieser Position, bis der nächste
Schinken H aufgelegt wird. Bei dieser Ausführungsform wirkt der Greifer 18 als
Zuführmittel und der Endschalter als Endeerfassungsmittel.
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Es ist davon auszugehen, daß die erfindungsgemäße Schinkenschneidmaschine
nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen, die lediglich der Erläuterung
dienen, beschränkt ist.