EP0306012B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von Lebensmittelsträngen - Google Patents

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EP0306012B1
EP0306012B1 EP88114233A EP88114233A EP0306012B1 EP 0306012 B1 EP0306012 B1 EP 0306012B1 EP 88114233 A EP88114233 A EP 88114233A EP 88114233 A EP88114233 A EP 88114233A EP 0306012 B1 EP0306012 B1 EP 0306012B1
Authority
EP
European Patent Office
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piston
roll
meat
moulding press
jaws
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP88114233A
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English (en)
French (fr)
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EP0306012A3 (en
EP0306012A2 (de
Inventor
Ludger Glass
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Glass Horst
Original Assignee
Glass Horst
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Filing date
Publication date
Application filed by Glass Horst filed Critical Glass Horst
Priority to AT88114233T priority Critical patent/ATE85767T1/de
Publication of EP0306012A2 publication Critical patent/EP0306012A2/de
Publication of EP0306012A3 publication Critical patent/EP0306012A3/de
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Publication of EP0306012B1 publication Critical patent/EP0306012B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/27—Means for performing other operations combined with cutting
    • B26D7/30—Means for performing other operations combined with cutting for weighing cut product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/25—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member
    • B26D1/26—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis substantially perpendicular to the line of cut
    • B26D1/28—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis substantially perpendicular to the line of cut and rotating continuously in one direction during cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/06—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form
    • B26D7/0608—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form by pushers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D2210/00—Machines or methods used for cutting special materials
    • B26D2210/02—Machines or methods used for cutting special materials for cutting food products, e.g. food slicers
    • B26D2210/04—Machines or methods used for cutting special materials for cutting food products, e.g. food slicers controlling the volume by pressing the food product, e.g. meat to a predetermined shape before cutting

Definitions

  • the invention relates to a method for cutting strands of food according to the preamble of claim 1, and an apparatus for performing this method.
  • meat for example schnitzel, roulades, chops or the like, has mostly been cut by hand, the cuts being made in such a way that portions with at least approximately uniform weight are produced.
  • US-A-4,356,205 shows and describes a method according to the preamble of claim 1 and an apparatus according to the preamble of claim 2, in which meat strands are pushed against an abutment plate in an open, inclined groove by a thrust member, for example a weight. Before the stop plate, the meat strands are gripped in the radial direction by jaws, brought to a uniform cross section and cut.
  • a thrust member for example a weight
  • a method is also known in which the meat strand is first frozen at a temperature of approximately -2 to -4 ° C. and then pressed to a uniform cross-sectional shape in a suitable molding press.
  • the slightly frozen meat also remains after removal from the press the uniform cross-sectional shape and can then be cut into uniform portions using a slicer or slicer.
  • this method is relatively cumbersome and time-consuming and requires the use of at least two workers, one of whom operates the molding press and the other the slicing machine, in the case of assembly line production in large companies.
  • the invention has for its object to provide a simpler and more efficient method for cutting strands of meat or other strands of food, which nevertheless allows an exact maintenance of the desired weight.
  • Another object of the invention is to provide a suitable device for carrying out this method.
  • the strand is pressed in the molding press and when the mold is closed with the aid of a piston which can be inserted axially into the mold with a predetermined pressure against a deflection surface arranged on the opposite strand end, so that the meat strand is compressed to a minimum volume.
  • the knife is then moved into a waiting position in which it releases the meat strand, the strand is advanced by a certain amount with the aid of the piston, and the protruding end of the strand is cut off with the knife. After the cut, the knife is stopped in the waiting position and the strand is advanced again so that the next slice can be cut off.
  • the strand enclosed in the molding press and between the piston and the knife maintains its compact shape, so that the uniform cross section is maintained and no voids can arise in the meat. Since both the volume determined by the constant cross-section and the feed path and the density of the meat are constant, the cut slices have a uniform weight within narrow tolerances.
  • this stop surface is a side surface of a knife
  • the strand then releases so that it can be advanced by a predetermined amount with the aid of the piston, then rotates once and cuts off the projecting end of the strand.
  • the cycle time must be very short, in particular less than 1/2 second. Otherwise, this embodiment of the invention is particularly suitable for relatively solid and consistent clippings.
  • the strand inside the molding press is pressed with the aid of the piston against a stop surface formed by a counter-piston.
  • the counter-piston is located on the other side of the knife level and is located within two catch jaws that open and close transversely to the direction of the strand and form a cavity that corresponds to the internal cross-section of the molding press, the cavity of which is thus somewhat extended. There is a small space between the molding press and the collecting jaws through which the knife can rotate.
  • the chips are mostly transported to a breading device with the aid of a conveyor belt.
  • the cutting frequency is relatively high in relation to the throughput speed of the chips through the breading device, so that it is expedient to rearrange the chips on the conveyor belt between the cutting device of the breading device in such a way that several chips enter the breading device simultaneously.
  • the remaining pieces after the complete cutting of a strand must be sorted out on the conveyor belt, since these do not have the intended weight.
  • the conveyor belt is preferably controlled in dependence on the working rhythm of the cutting device such that this sorting work can be carried out by the operator for the cutting device. For this purpose, the conveyor belt is driven continuously during the cutting processes.
  • the method according to the invention can also be used to cut strands of meat containing bone, for example cutlets.
  • the molding press is preferably equipped with jaws, the shape of which is adapted approximately to the cross-sectional shape of the strand.
  • the piston can also be adapted to this cross-sectional shape by means of a suitable extension piece. The axial contact pressure of the piston is adjusted in such a way that cartilage parts, such as the intervertebral discs in a chop strand, are pressed firmly together, but breakage of the bones is avoided.
  • a cutting device 10 for example for chips, comprises a drive unit 12, a molding press 14, a piston 16 which can be inserted axially into the molding press and a wing-like knife 18 which is rotatably arranged on an end face of the molding press Cutting device 10, a removal device 22 and a conveyor belt 24 are arranged.
  • a container for collecting the chips can also be provided below the knife 18 of the cutting device.
  • the molding press 14 comprises a fixed base plate 26 and a jaw 28 which is firmly screwed thereto, and a jaw 30 which can be slid on the base plate 26 and which carries a cover plate 32 which is firmly screwed to the upper end.
  • the base plate 26 and the jaws 28, 30 consist of food-compatible plastic, while the cover plate 32 is made of stainless steel.
  • the jaws 28, 30 each have an approximately semicircular hollow 34, so that an inserted meat strand 36 (FIG. 1) is pressed into a circular or oval cross-sectional shape.
  • the cover plate 32 slides onto the upper surface of the fixed jaw 28, so that the compressed one dodges Meat is prevented upwards.
  • the cutting edge-shaped lower edge 38 of the movable jaw 30 slides over the base plate 26 without a gap.
  • the movable jaw 30 is provided on its upper side with two guide bushes 40 and guided on guide rods 42.
  • the drive for the movable jaw 30 is arranged, for example, below the base plate 26 and connected to the jaw through a slot 44.
  • the piston 16 has a circular cross section adapted to the cavity 34 of the jaws 28, 30, but can be enlarged when processing larger meat strands by means of an extension piece 46 indicated by a dash-dotted line in FIG. 1. In the middle of its end face, the piston 16 has a projecting, spring-supported pushbutton 48.
  • the pushbutton 48 is held in its position by an end plate 50 screwed onto the piston 16.
  • Two screws 52 projecting from the push button are used for axial guidance, which engage in channels of the piston body and are surrounded by disc springs 54 for pretensioning the push button.
  • the pushbutton 48 is pushed back into the interior of the piston 16 by the meat strand 36 against the force of the plate spring 54, one end of one of the screws 52 actuates a magnetic switch 56. In this way it is indicated that the piston has the desired contact pressure on the meat strand exercises.
  • the extension piece 46 shown in detail in FIG. 4 can be plugged onto the piston from the side and has a cavity 58 adapted to the peripheral surface of the piston.
  • the knife 18 is mounted on a knife shaft 64, which is arranged laterally next to the molding press 14, preferably above the base plate 26, so that no cleaning liquid penetrates into the bearings of the knife shaft when the molding press is cleaned.
  • the knife has an arcuate cutting edge 66 and moves during a cutting operation directly past the ends of the jaws 28, 30 received in a window 68 of a housing wall 70, so that the protruding end of the meat strand is cut cleanly with a pulling cut.
  • the removal device 22 and the conveyor belt 24 have a conventional construction and are therefore not to be described in detail.
  • the drive unit 12 of the cutting device 10 has a motor 72 which can be driven in opposite directions for driving the piston 16 and a further motor 74 which can likewise be driven in opposite directions for driving the movable jaw 30, the knife 18 and the removal device 22.
  • the motor 72 is connected to a spindle drive 80 for the piston 16 via a drive belt 76 and a magnetic coupling 78.
  • the motor 74 drives a transmission shaft 82, which in turn is connected via couplings 84 and drive belts 86, 88, 90 to drive shafts 92, 94 for the movable jaw 30 and the removal device 22 and to the cutter shaft 64.
  • the motors 72, 74 and the clutches 78, 84 are controlled by a control unit 96, which uses sensors such as limit switches and the like to determine the respective positions of the driven components of the device.
  • the meat strand 36 is inserted and the device is started.
  • the movable jaw 30 is advanced in the direction of the fixed jaw 28 until a limit switch 98 (FIG. 2) attached in the cavity 34 of the jaw 30 strikes the circumference of the piston 16 or the extension piece 46 and indicates the complete positive locking.
  • the meat strand 36 is compressed to a uniform cross-sectional shape over its entire length.
  • the knife 18 is in a position in which it closes the cavity of the molding press 14.
  • the piston 16 is advanced so that the meat strand 36 supported on the knife 18 is also compressed in the axial direction.
  • the piston 16 is stopped and the knife 18 is moved into the waiting position shown in FIG.
  • the piston 16 is advanced by a certain preset path with the aid of an NC control contained in the control unit 96, so that the meat strand 36 is pressed out of the molding press by a corresponding path.
  • the knife shaft 64 is driven again so that the knife 18 describes a complete circle and cuts off the end of the meat strand 36 with a corresponding swing.
  • the strand of meat is then advanced again by the same amount, while the knife 18 is stopped in the waiting position until the next cut is made.
  • the entire meat strand is cut open little by little.
  • the cut chips 20 are taken over by the receiving device 22 in the working cycle of the cutting device 10 and transferred to the continuously running conveyor belt 24.
  • the chips are arranged next to one another in several rows by an operator. If it is sensed by a limit switch that the piston 16 has reached its end position, the piston is withdrawn into the starting position and the molding press open. During the backward movement of the piston, the conveyor belt 24 is stopped, so that the operator can interrupt the sorting work and insert a new strand of meat into the molding press 14.
  • the conveyor belt is only put into operation again when the cutting processes are reinserted, so that the operator can continue his sorting and monitoring work.
  • the motors 72, 74 of the drive unit 12 are in continuous operation.
  • the movement sequences are controlled by actuating the magnetic clutches 78, 84, which act as brakes when disengaged and hold the driven part in the desired rest position until the movement is resumed.
  • a high clock frequency is achieved in this way. Only a fraction of a second passes between the release of the end face of the meat strand 36 by the knife 18 and the execution of the next cut, so that practically no deformation of the meat occurs during this time.
  • a hydraulic cylinder can be provided in the interest of a higher working speed.
  • FIGS. 5 to 7 illustrate an embodiment of the invention which is advantageous in the interest of more precise portioning, in particular in the case of meat which has not previously been frozen.
  • the device explained below is based on the embodiment shown in FIG. 1.
  • the removal device 22 is omitted.
  • the additional devices shown in FIGS. 5 to 7 are provided in front of the front housing wall 70 in the region of the exit position of the meat strand 36.
  • FIG. 5 is a front view of the modified embodiment, that is to say a view from below in FIG. 1.
  • FIG. 6 is an associated top view
  • FIG. 7 shows a corresponding side view.
  • Pneumatic cylinders 122, 124 are fastened to the outside of the trestles 100, 102, the inward-facing piston rods 126, 128 thereof being connected to the associated guide piece 112, 114.
  • the pneumatic cylinders allow the inserts 116, 118 to be pulled apart and pushed together and thus the opening 120 to be opened and closed in cycles.
  • an L-shaped arm 130 is attached to the housing wall 70, the free leg 132 of which extends to the recess 120.
  • a spindle 134 lying in the axis of the recess 120 penetrates the end region of the leg 132 with threaded engagement and carries a counter-piston 136 lying inside the recess 120.
  • a handwheel 138 is fastened to the outer end of the spindle 134, which is at the bottom in FIG. 6.
  • By adjusting the piston 136 With the help of the handwheel 138, the volume of the cavity 114 delimited by the inserts 116, 118 and the counter-piston 136 can be changed.
  • another adjustment mechanism for example a hydraulic cylinder, can be provided.
  • a vertically upstanding support plate 142 is fastened above the outlet opening of the meat strand 36, on which a pneumatic cylinder 146 is held via a holder 144, the piston rod 148 of which is directed vertically downward.
  • a downward ejector 150 is attached to the lower end of the piston rod 148.
  • the catch jaws 108, 110 are pulled apart laterally with the aid of the pneumatic cylinders 122, 124, and the cut piece of meat, which under certain circumstances still adheres to the meat strand 36 or also the counter-piston 136, is pressed down with the aid of the ejector 150.
  • the opening and closing movements of the catch jaws 108, 110 and the lowering movement of the ejector 150 take place in time with the rotation of the knife. After the catch jaws have closed, the piston 16 is advanced one step at a time.
  • the controller 96 can be a CNC controller that largely automatically regulates the individual movement sequences.
  • the CNC control can offer different possibilities for adjusting the feed of the piston 16. On the one hand, it can divide the determined weight in such a way that the piece of meat inserted is completely consumed and slices are formed which are as close as possible to a predetermined target weight. On the other hand, an exact target weight can also be set, provided that a remainder can be accepted. In addition, under certain circumstances it can also be provided that the computer optimally distributes a piece of meat with different target weights that are considered.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden von Lebensmittelsträngen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Bisher wird Fleisch, beispielsweise Schnitzel, Rouladen, Koteletts oder dergleichen, zumeist von Hand geschnitten, wobei die Schnitte so gelegt werden, daß Portionen mit zumindest annähernd einheitlichem Gewicht entstehen.
  • Die US-A-4,356,205 zeigt und beschreibt ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 2, bei dem Fleischstränge in einer offenen, geneigten Rinne durch ein Schuborgan, beispielsweise ein Gewicht, gegen eine Anschlagplatte vorgeschoben werden. Vor der Anschlagplatte werden die Fleischstränge in Radialrichtung von Backen erfaßt, auf einen einheitlichen Querschnitt gebracht und geschnitten.
  • Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem der Fleischstrang zunächst bei einer Temperatur von etwa -2 bis -4°C gefroren und anschließend in einer geeigneten Formpresse auf eine einheitliche Querschnittsform gepreßt wird, Das leicht angefrorene Fleisch behält auch nach der Entnahme aus der Presse die einheitliche Querschnittsform bei und kann dann mit Hilfe einer Aufschnittmaschine oder eines Slicers in einheitliche Portionen geschnitten werden. Dieses Verfahren ist jedoch relativ umständlich und zeitraubend und erfordert bei einer Fließbandproduktion in Großbetrieben den Einsatz von zumindest zwei Arbeitskräften, von denen eine die Formpresse und der andere die Aufschnittmaschine bedient.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfacheres und rationelleres Verfahren zum Schneiden von Fleischsträngen oder sonstigen Lebensmittelsträngen zu schaffen, das dennoch eine genaue Einhaltung des gewünschten Gewichts gestattet. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 1 sowie den Vorrichtungsansprüchen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Strang in der Formpresse und bei geschlossener Form mit Hilfe eines axial in die Form einführbaren Kolbens mit einem vorbestimmten Druck gegen ein am gegenüberliegenden Strangende angeordnete Auschlagfläche angedrückt, so daß der Fleischstrang auf ein minimales Volumen verdichtet wird. Anschließend wird das Messer in eine Wartestellung bewegt, in der es den Fleischstrang freigibt, und der Strang wird mit Hilfe des Kolbens um einen bestimmten Betrag vorgerückt, und das überstehende Strangende wird mit dem Messer abgeschnitten. Nach dem Schnitt wird das Messer wieder in der Wartestellung angehalten, und der Strang wird erneut vorgerückt, so daß die nächste Scheibe abgeschnitten werden kann. Diese Vorgänge werden periodisch wiederholt, bis der gesamte Strang aufgeschnitten ist. Während des gesamten Vorgangs behält der in der Formpresse und zwischen dem Kolben und dem Mesesr eingeschlossene Strang seine kompakte Gestalt, so daß der einheitliche Querschnitt erhalten bleibt und keine Hohlräume in dem Fleisch entstehen können. Da somit sowohl das durch den gleichbleibenden Querschnitt und den Vorschubweg bestimmte Volumen als auch die Dichte des Fleisches konstant sind, weisen die abgeschnittenen Scheiben innerhalb enger Toleranzen ein einheitliches Gewicht auf.
  • Nach einer ersten Ausführungsform ist diese Anschlagfläche eine Seitenfläche eines Messers, das den Strang anschließend freigibt, so daß er mit Hilfe des Kolbens um einen vorgegebenen Betrag vorgerückt werden kann, sodann einmal umläuft und das überstehende Strangende abschneidet. Damit sich das Strangende nach der Freigabe durch das Messer nicht nennenswert ausdehnt, muß die Taktzeit sehr kurz sein, insbesondere weniger als 1/2 Sekunde betragen. Im übrigen eignet sich diese Ausführungsform der Erfindung vor allem für relativ festes und konsistentes Schnittgut.
  • Nach einer anderen Ausführungsform wird der Strang im Inneren der Formpresse mit Hilfe des Kolbens gegen eine durch einen Gegenkolben gebildete Anschlagfläche gedrückt. Der Gegenkolben befindet sich jenseits der Messerebene und liegt innerhalb von zwei Auffangbacken, die quer zur Strangrichtung öffnen und schließen und einen Hohlraum bilden, der dem Innenquerschnitt der Formpresse entspricht, deren Hohlraum also gewissermaßen verlängert. Zwischen der Formpresse und den Auffangbacken befindet sich ein geringer Zwischenraum, durch den das Messer umlaufen kann.
  • Ein vorheriges Anfrieren des Fleisches ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht erforderlich, jedoch ist auch eine Verarbeitung von angefrorenem Fleisch möglich. Insbesondere bei der ersten Ausführungsform der Erfindung verbessern sich dadurch die Ergebnisse.
  • Nach dem Schneiden werden die Schnitzel zumeist mit Hilfe eines Förderbandes zu einer Paniervorrichtung weitertransportiert. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Schnittfrequenz im Verhältnis zur Durchlaufgeschwindigkeit der Schnitzel durch die Paniervorrichtung relativ hoch, so daß es zweckmäßig ist, die Schnitzel auf dem Förderband zwischen der Schneidvorrichtung der Paniervorrichtung derart umzugruppieren, daß jeweils mehrere Schnitzel gleichzeitig in die Paniervorrichtung eintreten. Außerdem müssen auf dem Förderband die nach dem vollständigen Aufschneiden eines Stranges verbleibenden Reststücke aussortiert werden, da diese nicht das vorgesehene Gewicht aufweisen. Bevorzugt wird das Förderband derart in Abhängigkeit vom Arbeitsrhythmus der Schneidvorrichtung gesteuert, daß diese Sortierarbeiten von der Bedienungsperson für die Schneidvorrichtung übernommen werden können. Zu diesem Zweck wird das Förderband während der Schneidvorgänge kontinuierlich angetrieben. Sobald jedoch der Strang aufgeschnitten ist und der Kolben sich in die Ausgangsstellung zurückbewegt, wird das Förderband stillgesetzt, so daß die Bedienungsperson Zeit hat, einen neuen Fleischstrang einzulegen und die Schneidvorrichtung erneut in Betrieb zu nehmen, bevor sie die Sortierarbeiten fortsetzt. Diese Überlegungen sind jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch knochenhaltige Fleischstränge, beispielsweise Kotelettstränge geschnitten werden. In diesem Fall wird die Formpresse vorzugsweise mit Backen bestückt, deren Form in etwa der Querschnittsform des Stranges angepaßt ist. Auch der Kolben kann durch ein geeignetes Ansatzstück an diese Querschnittsform angepaßt werden. Der axiale Anpreßdruck des Kolbens wird derart eingestellt, daß Knorpelteile, etwa die Bandscheiben in einem Kotelettstrang, fest zusammengedrückt werden, ein Bruch der Knochen jedoch vermieden wird.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Schneidvorrichtung in der Draufsicht;
    Fig. 2
    eine Ansicht einer Formpresse und eines Messers der Schneidvorrichtung;
    Fig. 3
    einen Schnitt durch einen Kolben der Formpresse;
    Fig. 4
    ein Ansatzstück für den Kolben; und
    Fig.5 - 7
    die Teildarstellung einer zweiten Ausführungsform.
  • Eine Schneidvorrichtung 10, beispielsweise für Schnitzel, umfaßt eine Antriebseinheit 12, eine Formpresse 14, einen axial in die Formpresse einführbaren Kolben 16 und ein drehbar an einer Stirnfläche der Formpresse angeordnetes flügelartiges Messer 18. Zur Aufnahme und zum Weitertransport der abgeschnittenen Schnitzel 20 sind an der Schneidvorrichtung 10 eine Abnahmevorrichtung 22 und ein Förderband 24 angeordnet. Wahlweise kann unterhalb des Messers 18 der Schneidvorrichtung jedoch auch ein Behälter zum Auffangen der Schnitzel vorgesehen sein.
  • Die Formpresse 14 umfaßt gemäß Figur 2 eine feststehende Bodenplatte 26 und eine fest mit dieser verschraubte Backe 28 sowie eine gleitend auf der Bodenplatte 26 verschiebbare Backe 30, die am oberen Ene eine fest angeschraubte Deckplatte 32 trägt. Die Bodenplatte 26 und die Backen 28,30 bestehen aus lebensmittelverträglichem Kunststoff, während die Deckplatte 32 aus Edelstahl hergestellt ist. Die Backen 28,30 weisen jeweils eine im Querschnitt etwa halbkreisförmige Höhlung 34 auf, so daß ein eingelegter Fleischstrang 36 (Figur 1) in eine kreisförmige oder ovale Querschnittsform gepreßt wird. Beim Schließen der Formpresse gleitet die Deckplatte 32 auf die obere Oberfläche der feststehenden Backe 28 auf, so daß ein Ausweichen des zusammengedrückten Fleisches nach oben verhindert wird. Der schneidenförmig ausgebildete untere Rand 38 der beweglichen Backe 30 gleitet zwischenraumfrei über die Bodenplatte 26.
  • Wie in Figur 1 zu erkennen ist, ist die bewegliche Backe 30 an ihrer Oberseite mit zwei Führungsbuchsen 40 versehen und auf Führungsstäben 42 geführt. Der Antrieb für die bewegliche Backe 30 ist beispielsweise unterhalb der Bodenplatte 26 angeordnet und durch einen Schlitz 44 hindurch mit der Backe verbunden.
  • Der Kolben 16 weist einen an die Höhlung 34 der Backen 28,30 angepaßten kreisförmigen Querschnitt auf, kann jedoch bei der Verarbeitung größerer Fleischstränge durch ein in Fig. 1 strichpunktiert angedeutetes Ansatzstück 46 vergrößert werden. In der Mitte seiner Stirnfläche weist der Kolben 16 einen vorspringenden, federnd abgestützten Drucktaster 48 auf.
  • Wie in Figur 3 zu erkennen ist, wird der Drucktaster 48 durch eine an den Kolben 16 angeschraubte Stirnplatte 50 in seiner Position gehalten. Zur Axialführung dienen zwei von dem Drucktaster vorspringende Schrauben 52, die in Kanäle des Kolbenkörpers eingreifen und von Tellerfedern 54 zur Vorspannung des Drucktasters umgeben sind. Wenn der Drucktaster 48 durch den Fleischstrang 36 entgegen der Kraft der Tellerfeder 54 in das Innere des Kolbens 16 zurückgedrückt wird, so betätigt ein Ende einer der Schrauben 52 einen Magnetschalter 56. Auf diese Weise wird angezeigt, daß der Kolben den gewünschten Anpreßdruck auf den Fleischstrang ausübt.
  • Das in Figur 4 im einzelnen dargestellte Ansatzstück 46 ist von der Seite her auf den Kolben aufsteckbar und weist eine an die Umfangsfläche des Kolbens angepaßte Höhlung 58 auf. Ein lösbar in dem Ansatzstück befestigter, vom Grund der Höhlung 58 vorspringender Bolzen 60 greift in eine Radialbohrung 62 des Kolbens 16 ein, so daß das Ansatzstück stabil abgestützt und sicher in seiner Position gehalten wird.
  • Das Messer 18 ist gemäß Figur 2 auf einer Messerwelle 64 montiert, die seitlich neben der Formpresse 14, vorzugsweise oberhalb der Bodenplatte 26 angeordnet ist, so daß beim Reinigen der Formpresse keine Reinigungsflüssigkeit in die Lager der Messerwelle eindringt. Das Messer weist eine bogenförmige Schneide 66 auf und bewegt sich während eines Schneidvorgangs unmittelbar an den in einem Fenster 68 einer Gehäusewand 70 aufgenommenen Enden der Backen 28,30 vorbei, so daß das überstehende Ende des Fleischstranges mit einem ziehenden Schnitt sauber abgeschnitten wird.
  • Die Abnahmevorrichtung 22 und das Förderband 24 weisen eine übliche Konstruktion auf und sollen daher nicht im einzelnen beschrieben werden.
  • Die Antriebseinheit 12 der Schneidvorrichtung 10 weist einen in entgegengesetzte Richtungen antreibbaren Motor 72 zum Antrieb des Kolbens 16 und einen weiteren, ebenfalls in entgegengesetzte Richtungen antreibbaren Motor 74 zum Antrieb der beweglichen Backe 30, des Messer 18 und der Abnahmevorrichtung 22 auf. Der Motor 72 ist über einen Treibriemen 76 und eine Magnetkupplung 78 mit einem Spindelantrieb 80 für den Kolben 16 verbunden. Der Motor 74 treibt eine Transmissionswelle 82, die ihrerseits über Kupplungen 84 und Treibriemen 86,88,90 mit Antriebswellen 92,94 für die bewegliche Backe 30 und die Abnahmevorrichtung 22 und mit der Messerwelle 64 verbunden ist. Die Motoren 72,74 und die Kupplungen 78,84 werden durch eine Steuereinheit 96 gesteuert, die anhand von Sensoren wie Endschalter und dergleichen die jeweiligen Positionen der angetriebenen Bauteile der Vorrichtung ermittelt.
  • Nachfolgend soll die Funktionsweise der oben beschriebenen Vorrichtung erläutert werden.
  • Bei geöffneter Formpresse 14 wird der Fleischstrang 36 eingelegt, und die Vorrichtung wird in Betrieb gesetzt. Die bewegliche Backe 30 wird in Richtung auf die feststehende Backe 28 vorgerückt, bis ein in der Höhlung 34 der Backe 30 angebrachter Endschalter 98 (Figur 2) am Umfang des Kolbens 16 oder des Ansatzstückes 46 anschlägt und den vollständigen Formschluß anzeigt. Der Fleischstrang 36 wird bei diesem Vorgang auf seiner gesamten Länge auf eine einheitliche Querschnittsform zusammengepreßt. Das Messer 18 befindet sich dabei in einer Position, in der es den Hohlraum der Formpresse 14 abschließt.
  • Nach dem Stillsetzen der Backe 30 wird der Kolben 16 vorgerückt, so daß der an dem Messer 18 abgestützte Fleischstrang 36 auch in Axialrichtung zusammengedrückt wird. Wenn der Magnetschalter 56 anzeigt, daß ein gewisser Anpreßdruck erreicht ist, wird der Kolben 16 stillgesetzt und das Messer 18 in die in Figur 2 gezeigte Wartestellung bewegt. Anschließend wird der Kolben 16 mit Hilfe einer in der Steuereinheit 96 enthaltenen NC-Steuerung um einen bestimmten voreingestellten Weg vorgerückt, so daß der Fleischstrang 36 um einen entsprechenden Weg aus der Formpresse herausgedrückt wird. Die Messerwelle 64 wird erneut angetrieben, so daß das Messer 18 einen vollständigen Kreis beschreibt und das Ende des Fleischstrangs 36 mit entsprechendem Schwung abschneidet. Anschließend wird der Fleischstrang erneut um den gleichen Betrag vorgerückt, während das Messer 18 bis zur Durchführung des nächsten Schnittes in der Wartestellung angehalten wird. Durch abwechselndes Vorrücken des Stranges und Betätigen des Messers wird nach und nach der gesamte Fleischstrang aufgeschnitten. Die abgeschnittenen Schnitzel 20 werden im Arbeitstakt der Schneidvorrichtung 10 von der Aufnahmevorrichtung 22 übernommen und auf das kontinuierlich laufende Förderband 24 übergeben. Auf dem relativ langsam laufenden Förderband 24 werden die Schnitzel durch eine Bedienungsperson in mehreren Reihen nebeneinander angeordnet. Wenn durch einen Endschalter abgetastet wird, daß der Kolben 16 seine Endstellung erreicht hat, so wird der Kolben in die Ausgangsstellung zurückgezogen und die Formpresse geöffnet. Während der Rückwärtsbewegung des Kolbens wird das Förderband 24 stillgesetzt, so daß die Bedienungsperson die Sortierarbeiten unterbrechen und einen neuen Fleischstrang in die Formpresse 14 einlegen kann. Das Förderband wird erst beim erneuten Einsetzen der Schneidvorgänge wieder in Betrieb gesetzt, so daß die Bedienungsperson ihre Sortier- und Überwachungstätigkeit fortsetzen kann.
  • Während der Schneidvorgänge sind die Motoren 72,74 der Antriebseinheit 12 kontinuierlich in Betrieb. Die Steuerung der Bewegungsabläufe erfolgt durch Betätigung der Magnetkupplungen 78,84, die im ausgekuppelten Zustand als Bremsen wirken und das jeweils angetriebene Teil bis zur Wiederaufnahme der Bewegung in der gewünschten Ruhestellung halten. Auf diese Weise wird eine hohe Taktfrequenz erreicht. Zwischen der Freigabe der Stirnfläche des Fleischstranges 36 durch das Messer 18 und der Ausführung des nächsten Schnittes vergehen somit nur Bruchteile von Sekunden, so daß in dieser Zeit praktisch keine Verformung des Fleisches eintritt.
  • Anstelle des Spindeltriebes zum Vorrücken des Kolbens 16 kann im Interesse einer höheren Arbeitsgeschwindigkeit ein Hydraulikzylinder vorgesehen sein.
  • Figur 5 bis 7 veranschaulichen eine Ausführungsform der Erfindung, die im Interesse einer genaueren Portionierung insbesondere bei nicht zuvor eingefrorenem Fleisch vorteilhaft ist. Die im folgenden erläuterte Vorrichtung geht aus von der in Figur 1 gezeigten Ausführung. Die Abnahmevorrichtung 22 entfällt jedoch. Andererseits sind vor der vorderen Gehäusewand 70 im Bereich der Austrittsposition des Fleischstrangs 36 die in Figur 5 bis 7 gezeigten Zusatzeinrichtungen vorgesehen.
  • Figur 5 ist eine Frontansicht der abgewandelten Ausführungsform, also eine Ansicht von unten in Figur 1. Figur 6 ist eine zugehörige Draufsicht, und Figur 7 zeigt eine entsprechende Seitenansicht.
  • An der Gehäusewand 70 sind beidseits der Austrittsöffnungen des Fleischstranges 36 Böcke 100,102 befestigt, die zwei waagerechte, parallele, übereinanderliegende Führungsstangen 104,106 tragen. Auf den Führungsstangen 104,106 sind in waagerechter Richtung verschiebbare Auffangbacken 108,110 geführt, die jeweils aus Führungsstücken 112,114 und innenliegenden, einander zugewandten Einsätzen 116,118 bestehen. Die Einsätze 116,118 bilden gemeinsam eine Ausnehmung 120, die gemäß Figur 5 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, der dem Querschnitt des durch die Backen 28,30 gebildeten Hohlraums entspricht, mit dem die Ausnehmung 120 fluchtet. Wie bei den Backen 28,30, kann auch die Ausnehmung 120 der Einsätze 116,118 eine andere Querschnittsform aufweisen, sofern dies gewünscht ist.
  • An den Außenseiten der Böcke 100,102 sind im übrigen Pneumatikzylinder 122,124 befestigt, deren nach innen gerichtete Kolbenstangen 126,128 mit dem jeweils zugehörigen Führungsstück 112,114 verbunden sind. Die Pneumatikzylinder gestatten es, die Einsätze 116,118 auseinanderzuziehen und zusammenzuschieben und somit die Ausnehmung 120 taktweise zu öffnen und zu schließen.
  • An der Gehäusewand 70 ist im übrigen im linken Bereich in Figur 5 und 6 ein L-förmiger Arm 130 befestigt, dessen freier Schenkel 132 sich bis vor die Ausnehmung 120 erstreckt. Eine in der Achse der Ausnehmung 120 liegende Spindel 134 durchdringt den Endbereich des Schenkels 132 mit Gewindeeingriff und trägt einen innerhalb der Ausnehmung 120 liegenden Gegenkolben 136. Am äußeren, in Figur 6 unten liegenden Ende der Spindel 134 ist ein Handrad 138 befestigt. Durch Verstellung des Kolbens 136 mit Hilfe des Handrades 138 kann das Volumen des durch die Einsätze 116,118 und den Gegenkolben 136 begrenzten Hohlraumes 114 verändert werden. Anstelle der Spindel 134 und des Handrades 138 kann ein anderweitiger Einstellmechanismus, beispielsweise ein Hydraulikzylinder, vorgesehen sein.
  • Vor der Gehäusewand 70 ist oberhalb der Austrittsöffnung des Fleischstranges 36 eine senkrecht aufragende Trägerplatte 142 befestigt, an der über eine Halterung 144 ein Pneumatikzylinder 146 gehalten ist, dessen Kolbenstange 148 senkrecht nach unten gerichtet ist. Am unteren Ende der Kolbenstange 148 ist ein nach unten gerichteter Auswerfer 150 befstigt.
  • Die zuvor geschilderte Ausführungsform arbeitet wie folgt:
    Während bei der zunächst beschriebenen Ausführungsform der durch die Backen 28,30 und den Kolben 16 gebildete Hohlraum beim Zusammenpressen des Fleischstranges durch das Messer 18 nach vorn verschlossen wird, geschieht dies bei der zweiten Ausführungsform mit Hilfe der Auffangbacken 108, 110 und des Gegenkolbens 136. Dabei befindet sich das Messer 18 in der Wartestellung. Wenn der Preßvorgang beendet ist, wird das Messer 18 in Bewegung gesetzt, und der Fleischstrang wird in dem zwischen der Gehäusewand 70 und den Einsätzen 116,118 bestehenden Zwischenraum durchtrennt. Zur Kompensation der Verdrängung des Schnittgutes durch das Messer kann der Kolben 16 unmittelbar vor dem Schnitt um eine kurze Strecke entsprechend der Messerstärke zurückgezogen werden. Das Volumen der abgetrennten Fleischstücke kann mit Hilfe der Spindel 134 und des Gegenkolbens 136 eingestellt werden. Nach dem Schnitt werden die Auffangbacken 108,110 mit Hilfe der Pneumatikzylinder 122, 124 seitlich auseinandergezogen, und das abgeschnittene Fleischstück, das unter Umständen noch an dem Fleischstrang 36 oder auch dem Gegenkolben 136 anhaftet, wird mit Hilfe des Auswerfers 150 herabgedrückt.
  • Dabei erfolgen die Öffnungs- und Schließbewegung der Auffangbacken 108,110 und die Absenkbewegung des Auswerfers 150 im Takt der Messerdrehung. Nach Schließen der Auffangbacken wird der Kolben 16 jeweils um einen Schritt vorgerückt.
  • Die Steuerung 96 kann eine CNC-Steuerung sein, die die einzelnen Bewegungsabläufe weitgehend automatisch regelt.
  • Vor dem Einfüllen eines neuen Fleischstückes kann dieses auf einer der Maschine zugeordneten Waage gewogen werden. Die CNC-Steuerung kann unterschiedliche Möglichkeiten für die Einstellung des Vorschubs des Kolbens 16 bieten. Einerseits kann sie das ermittelte Gewicht so aufteilen, daß das eingelegte Fleischstück vollständig verbraucht wird und Scheiben entstehen, die möglichst nahe an einem vorgegebenen Sollgewicht liegen. Andererseits kann aber auch ein genaues Sollgewicht eingestellt werden, sofern der Verbleib eines Restes in Kauf genommen werden kann. Daneben kann es unter Umständen auch vorgesehen sein, daß der Computer bei unterschiedlichen in Betracht kommenden Sollgewichten eine optimale Verteilung eines Fleischstückes vornimmt.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Schneiden von Lebensmittelsträngen, insbesondere Fleischsträngen, in Portionen mit vorgegebenem Gewicht, bei dem der Strang (36) in Axialrichtung gegen einen Anschlag gedrückt und mit Hilfe einer Formpresse (14) quer zum Strang auf eine gleichmäßige Querschnittsform gepreßt und anschließend unter schrittweisem Axialvorschub in Scheiben geschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den gewünschten Querschnitt gepreßte Strang (36) vor dem Schneiden in der geschlossenen Formpresse (14) axial mit vorgegebenem Druck gegen die Anschlagfläche (18,136) verdichtet wird.
  2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer in Querrichtung des Stranges (36) öffnenden und schließenden Formpresse (14), einem axial von einem Ende her in die Formpresse auf den Strang (36) eine Axialkraft ausübenden Bauteil (16) und einer das andere Ende der Formpresse (14) verschließenden Anschlagfläche (18,136), dadurch gekennzeichnet, daß die Formpresse (14) längs des Stranges (36) vollständig öffnend und schließend ausgeführt ist und einen die Axialkraft erzeugenden, in die Formpresse (14) einführbaren Kolben (16) aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche die Seitenfläche eines den Strang schneidenen Messers (18) ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (18) in einer zwischen dem Kolben (16) und der Anschlagfläche (136) im Bereich der dem Kolben (16) gegenüberliegenden Stirnseite der Formpresse (14) verlaufenden Ebene drehbar angeordnet ist, und daß, bezogen auf die Messerebene, gegenüberliegend zum Kolben (16) zwei quer zur Strangrichtung öffnende und schließende, einen dem Querschnitt des Innenraums der Formpresse entsprechenden Hohlraum (140) begrenzende Auffangbacken (108,110) vorgesehen sind, deren Hohlraum zu der vom Messer (18) abgewandten Seite durch einen verstellbaren Gegenkolben (136) begrenzt Ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangbacken (108,110) in Strangrichtung verlagerbar sind und einen Spalt freigeben für einen oberhalb der Auffangbacken (108,110) angeordneten, absenkbaren Auswerfer (150).
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine an oder in dem Kolben (16) angeordnete Abtasteinrichtung (48,56) zur Abtastung des Anpreßdruckes des Kolbens gegen den Fleischstrang.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Kolbens (16) und gegebenenfalls des Gegenkolbens (136) durch ein seitlich aufsteckbares Ansatzstück (46) veränderbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Öffnen und Schließen der Formpresse (14) gegeneinander bewegliche Backen (28,30) vorgesehen sind, und daß die Backen (28,30) sowie gegebenenfalls die Auffangbacken (108,110) zur Anpassung an unterschiedliche Strangquerschnitte austauschbar sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch eine CNC-Steuerung (96) zur koordinierten Steuerung der Bewegungsabläufe.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit der CNC-Steuerung (96) eine Waage zum Wiegen der eingelegten Fleischstücke verbunden ist und daß die CNC-Steuerung eine Recheneinheit enthält, die den Kolben (16) wahlweise im Sinne einer genauen Einhaltung eines vorgegebenen Scheibengewichts oder im Sinne einer vollständigen Aufteilung eines eingelegten Fleischstückes in Scheiben gleichen Gewichts bei Abweichung von dem vorgegebenen Scheibengewicht steuert.
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