EP0936034B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden und Vereinzeln von Segmenten aus einem runden Gegenstand - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden und Vereinzeln von Segmenten aus einem runden Gegenstand Download PDF

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EP0936034B1
EP0936034B1 EP98123378A EP98123378A EP0936034B1 EP 0936034 B1 EP0936034 B1 EP 0936034B1 EP 98123378 A EP98123378 A EP 98123378A EP 98123378 A EP98123378 A EP 98123378A EP 0936034 B1 EP0936034 B1 EP 0936034B1
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EP
European Patent Office
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cutting
segment
accordance
separation
movement
Prior art date
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EP98123378A
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English (en)
French (fr)
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EP0936034A3 (de
EP0936034A2 (de
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Ewald Fessler
Karl-Heinz Krebs
Stefan Julinek
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ALPMA Alpenland Maschinenbau GmbH
Original Assignee
ALPMA Alpenland Maschinenbau GmbH
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Publication date
Application filed by ALPMA Alpenland Maschinenbau GmbH filed Critical ALPMA Alpenland Maschinenbau GmbH
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Publication of EP0936034A3 publication Critical patent/EP0936034A3/de
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B26D7/1818—Means for removing cut-out material or waste by pushing out
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    • B26D7/27—Means for performing other operations combined with cutting
    • B26D7/30—Means for performing other operations combined with cutting for weighing cut product

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for cutting and separating segments from a round object.
  • an item is referred to as a round when a cross section along at least one plane through the object one in having substantially circular or oval outline.
  • the article is a substantially cylindrical or spherical shape
  • FR 2 681 576 A1 is a method for automated Cutting a cake in pieces known.
  • the concerned Cake is made for this purpose on a slice of four cutting stations fed.
  • the four Sections offset by an angle of 45 ° to each other become. This divides the cake into two halves, with the second cut two separate pieces are created, with The third cut will produce two more individual pieces and with the fourth cut, the remaining four are single Produced pieces.
  • the eight cake pieces simultaneously picked up by eight assigned carriers and transported away.
  • EP 0 278 550 A1 describes the cutting and separating of Slices of a round cheese loaf. From the loaf is first taken a cylindrical center section. Then the loaf halved. A thus produced half-ring is on a semi-cylindrical Guide attached and gradually about a horizontal axis turned. It will be done by means of a horizontal plane rotating blade wedge-shaped discs one after another individually cut. After cutting, each slice falls one by one Carrier.
  • a weight-differentiated cutting be possible in segments, ie a cutting into individual segments Weight.
  • the singulation should be a simple subsequent processing allow the segments to be manual without being singling for themselves To require manpower.
  • This task is performed by a procedure with the features of claim 1 and a device with the Characteristics of claim 14 solved. Both cutting and separating So they are each sequential and parallel to each other. After or with everyone Cutting process, a segment is separated from the object. There The segments are then cut as one after the other from the loaf and isolated when a cutting operation and a dicing operation occur simultaneously, and if a segment only then from the object is singled if already cut a subsequent segment has been. As an object is in connection with the invention also after already done cutting and separating processes each remaining item remainder referred to.
  • the inventive method advantageously allows a automated singulation of the cut segments, and it simplifies thus the sequential further processing of the segments, for example by placing them one by one on a conveyor belt in the direction of a packaging device to be transported.
  • the intermediate circuit manual labor is not required for this.
  • the automated separation can be in the inventive Method - despite the sequential cutting of the segments - Not only an effort-saving, but also a faster overall Achieve process sequence as in known methods.
  • each segment is cut individually from the loaf, it allows the method also allows segments of individual sizes to cut.
  • the object - regardless of his exact size or its special outline - in a predetermined number be cut from segments of equal weight. It is a Advantage of the method that even with a variation of these parameters Replacing the cutting and separating agents used for the process is not required.
  • the separation of the segments takes place in that this at least initially substantially in the vertical direction of the Item to be removed.
  • Such a separation is by the rotational movement of the separating means, on a particularly simple Realized or with simple means.
  • a Such a singling movement easily a rectified Cutting movement are adapted, which is the parallel performing the Cutting and singling further simplified.
  • that can Cutting a segment and separating this or another Segments are synchronized with each other, for example by mechanical Coupling. This allows a particularly fast and efficient Implementation of the procedure.
  • the separation is carried out by a rotational movement of the Segments down.
  • This essentially in the direction of gravity Directed separation requires only a release of the Bottom of the segment or a bumping the top, and it can thus done in a fast flow of movement.
  • a cut Segment for singling also first vertically upwards which, in particular, the holding of the segment within the Separating agent used for this purpose during a rotation thereof can simplify.
  • the article is either after each cutting operation or after each singling process to one of its round shape corresponding rotation axis is rotated, by one Angle of rotation, which is the size of the segment to be subsequently cut equivalent.
  • This can be used for cutting and singulating used means in a substantially stationary position become.
  • the selected cutting and dicing sequence can at the beginning or end of cutting a Item are dispensed with at least one of these rotational movements.
  • the cutting of the segments from the article can be beneficial simple manner by means of a within a cutting plane in particular continuously rotating sickle knife done.
  • a sickle knife allows a fast and easy mechanical drive precise cutting of individual segments, and it favors the inventive Procedure in so far as the time which the sickle knife between two consecutive cutting operations during his Free rotation needed, can be used to cut a To singulate segment or drive the object to a rotary motion.
  • the singulation of segments cut from the article takes place preferably by a rotating ejection star, which in each case one cut segment attacks and this along a particular vertical rotational movement leads or out of the object encounters.
  • the sequential singulation in parallel to a sequential cutting can be very easily mechanically by means of an ejection star realize.
  • drive means can at least partly for both the drive of the sickle blade and those of the ejector star, and it is a compact design a corresponding drive device possible.
  • the cutting plane ie the plane within which the cutting means, especially the sickle knife, is guided, that level, within which moves the separating means, in particular the Ejector star rotates, immediately adjacent, simplifies the Implementation of the method according to the invention still further.
  • a segment can namely, immediately after it is cut out of the object has been separated from the object, in the meantime possibly a rotational movement of the article with the segment required is.
  • the beginning of the cutting of an object can thereby be simplified be that the object is provided in advance with a radial slot, which extends from the center of the object to an outside as well as from the underside extends to the top, in particular within a Half plane away from an axis of rotation of the object in a respect this axis of rotation radial direction.
  • This radial slot can serve as a first cut, so that after a first by the actual Cutting agents have already cut a first segment completely the object is cut. Simultaneously with the introduction of the radial slot or independently - for example, before or after - a center cutout can be removed from the item.
  • Figures 1a and 1b show in a schematic side view and plan view, respectively Parts of a device for cutting and separating segments from an approximately cylindrical and about a center axis A rotationally symmetrical object 11, which is in particular to Can act a cheese loaf.
  • the article 11 has a plan view according to FIG. 1b, square, continuous center cutout 13 and a circular sector-shaped cutout 14.
  • the article 11 lies with its underside on a plurality of frustoconical, with respect to their axes of rotation rotatably mounted cone rollers 16, which in the illustrations according to Figures 1a and 1b of the better For the sake of clarity, they are only shown in the left half.
  • the cone rolls 16 are substantially rotationally symmetric with respect to the center axis A. arranged to each other.
  • the axes of rotation of the cone rollers 16 each have the shape of a star on a common center the center axis A, that the article 11 with its bottom uniform on the horizontally running within a common plane Sheath straight line of the cone rollers 16 comes to rest. This is the result Article 11 in a direction of rotation B, which in the illustration according to FIG 1b runs clockwise, rotatably mounted.
  • each guide roller 18 is freely rotatable about a vertical axis stored and attached to its underside on a guide arm 20.
  • Guide arm 20 has a plurality of hinged arm portions 21.
  • a flat rotary valve 23 At the circular sector-shaped cutout 14 in the direction of B limiting Radial side surface of the article 11, and still within the circumference of the article 11, is a flat rotary valve 23 at. At the outer end with respect to the center axis A in the radial direction the rotary valve 23, on its underside, is an L-shaped Swivel arm 24 integrally formed, the other end connected to a torsion bar 25 which is below the article 11 coaxial with the center axis A towering.
  • the circular sector-shaped cutout 14 counter to the direction of rotation B delimiting area of the article 11 are an ejection star 29th and a sickle blade 27 arranged.
  • the sickle knife 27 is connected to the End of a hollow cylindrical rotary sleeve 31 connected, and that perpendicular to this. This is coaxial with a horizontal axis of rotation C arranged approximately half the vertical height of the object 11 tangentially spaced from the lateral surface extends.
  • the sickle knife 27 is located with respect to the axis of rotation C at the level of Center axis A, so that when rotating about the axis of rotation C a Spans the cutting plane, in the extension of the center axis A is located.
  • the length of the sickle blade 27 and the distance of the rotation axis C from the lateral surface of the article 11 are dimensioned such that upon rotation of the sickle blade 27 whose tip the center axis A is not crosses.
  • the ejection star 29 is attached to the end of a rotary rod 33, the is mounted rotatably within the rotary sleeve 31, coaxial with the axis of rotation C runs and only a short distance from the rotary sleeve 31st protrudes.
  • the ejection star 29 has four each perpendicular to the axis of rotation C directed and an angle of 90 ° with each other enclosing Ejection arms 35.
  • At the end of each ejection arm 35 is located an ejector fork 37. In the illustration according to FIG two, and in the illustration of Figure 1b is one of these ejection forks 37 shown.
  • Each ejection fork 37 has two opposing, parallel to the associated ejection arm 35 extending support surfaces 38, the have a distance from each other that is slightly larger than the vertical one Height of the article 11.
  • the length of the bearing surfaces 38 is smaller as the radius of the object 11.
  • the bearing surfaces 38 essentially a circular sector-shaped outline, wherein the sickle blade 27 adjacent side of a support surface 38 runs at a small distance parallel to the radial orientation.
  • the support member 41 has a flat shape and extends substantially parallel and immediately adjacent to that radial side surface of the article 11, which the circular sector-shaped cutout 14 against the direction of rotation B limited.
  • Ejection fork 37 is a cut from the article 11 and 90 ° rotated segment 42.
  • This segment 42 with respect to the viewing direction adjacent to the rear, a flat derailleur 44 is arranged, the on its underside to a horizontally extending derailleur axis D is rotatably mounted.
  • a conveyor belt 46 with a resting on it, 90 ° tilted segment 48th
  • the device shown in Figures 1a and 1b is used for cutting and separating segments 42, 48 from the article 11.
  • the object 11 mounted on the cone rollers 16 becomes by means of the rotary valve 23 in each case at such an angle in the direction of rotation B is rotated, the next to the circle segment angle cutting segment 50 corresponds.
  • Rotational movement of the article 11 has an ejector fork 37 horizontally towards the article 11, so that the next to be cut Segment 50 is surrounded by this ejection fork 37.
  • the sickle knife 27 becomes via the rotary sleeve 31 to one in the illustration according to FIG. 1a driven counterclockwise cutting motion E, in the sickle knife 27, the segment 50 of the object 11th cuts.
  • the ejection star 29 via the rotary rod 33 to a in the illustration according to Figure 1a also directed counterclockwise Ejection movement F caused by 90 °. And that's just what it's going to be cut segment 50 in particular by means of the ejection movement F arranged behind the segment 50 bearing surface 38, ie the originally upper bearing surface 38, from the plane of rotation of the object 11 pushed away and led down.
  • the corresponding ejection arm 35 is - as in Fig. 1a for the segment 42 shown - directed vertically downwards, and the this Ausscharm 35 against the ejection movement F adjacent Discharge arm 35 now points horizontally in the direction of the object 11.
  • the method described above has the advantage that both the cutting as well as the subsequent singulation of each segment 50 each individually, which is continuous and in particular also below a sequential processing of the cut segments 50 simplified or allows.
  • the segments 50, 42 by means of the ejection star 29 separated one after the other from the article 11 and in the same position and orientation on the conveyor belt 46th stored, so that a machine further processing, for example a Packing, deposited on the conveyor belt 46 and by means of the same further subsidized segments 48 in a simple manner possible.
  • the article 11 by means of the rotary valve 23 to a for each segment to be cut 50 individual rotation angle in Direction B to be moved.
  • This allows segments 50, 48, 42 different Circle segment angle and accordingly different To cut weight from the article 11.
  • a predeterminable number of segments 50, 48, 42 of the same weight are cut from the article 11, and even in a non-rotationally symmetrical shape of the Mittenausstichs 13, as in the object shown in Fig. 1b 11 is the case.
  • Figures 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b and 5a, 5b show in more schematic Side view or top view Parts of the device according to FIGS. 1a and 1b during various stages of the process according to the invention, wherein the same reference numerals as in Figures 1a and 1b, respectively designate the same parts or directions. Based on these figures below are the beginning of the procedure and the individual Steps of the method explained in detail.
  • the rotary valve 23 is a circle segment angle of a segment to be cut first Angle of rotation with respect to the cutting plane of the sickle blade 27 angled arranged. From the originally essentially cylindrical Item 11 is the square center cutout by means of a single punch 13 and a to a side surface of the center tap 13th subsequent, radially outwardly extending radial slot 52 produced have been so that the article 11 in the plan view of Figure 2b has shown outline.
  • the article 11 is, as shown in Figure 2a, in the horizontal insertion direction G in the device, in particular in the ejection fork 37, introduced, by recognizing, as can be seen in Figure 2b, with that in the vertical plane the flat rotary valve 23 arranged radial slot 52 ahead as far as guided until the two the radial slot 52 limiting Radial side surfaces of the article 11 the rotary valve 23 substantially enclose.
  • the feeding of the article 11 on the rotary valve 23 can thereby be relieved that said radial side surfaces of the article 11 along the radial slot 52 in opposite directions H spread apart. Feeding the item 11 takes place in a particularly simple manner by a not in the figures illustrated carrying device, which from the top through the Mittenausstich 13th engages through the object 11 is supported on its underside and him while in the manner described above in the directions H something spreads apart.
  • Figure 3b shows in plan view after insertion of the article 11 in the Device or on the rotary valve 23 reached the same position.
  • the rotary valve 23 is located within the radial slot 52.
  • the Ejection fork 37 surrounds with its two bearing surfaces 38 a the Radial slot 52 opposite to the direction of rotation B adjacent section of the Item 11.
  • the sickle knife 27 now leads, starting from the dashed lines in Figure 3a shown position, with a rotational movement E about the axis of rotation C a first section through the article 11 by. Thereby becomes a first segment located inside the ejection fork 37 54 cut from the article 11.
  • the open side of the ejector fork 37 is directed vertically downwards, while the said ejection fork 37 against the direction of ejection movement F by 90 ° adjacent ejector fork 37, as shown in FIG 4a shown in phantom, with its two bearing surfaces 38 parallel to the top or bottom of the article 11 has.
  • the sickle blade 27 to a further angle of rotation along the cutting direction E further moves.
  • the rotary rod 33 of the ejection star 29 is inside the rotary sleeve 31 of the sickle blade 27 and disposed coaxially thereto.
  • the rotary rod 33 and the rotary sleeve 31 are in the same direction from the plane of the ejection movement F or the plane of the cutting movement E led away. This makes the device easy of many Pages accessible. If doing both for the drive of the sickle blade 27 as well as those intended for the drive of the ejection star 29 Means are arranged within a common facility is when cutting and separating food products compliance corresponding hygiene regulations.
  • the axis of rotation C of the sickle blade 27 or of the ejection star 29 may also be arranged at a different vertical height than in FIG 1a.
  • the axis of rotation C at the level of Top of the article 11 run.
  • the means for driving the sickle blade 27, the ejection star 29, the Rotary valve 23 and the derailleur 44 are preferably together synchronized to a trouble-free operation of cutting and dicing to ensure and to collisions of said device parts to prevent each other.
  • the drive means the sickle blade 27 and that of the ejection star 29 mechanically be coupled with each other.
  • the ejection star 29 may instead of four ejection arms 35 and ejection forks 37 also have a different number thereof.
  • the sickle blade 27 have several of the blades shown in Figure 1a.
  • the sickle blade 27 and the ejection star 29 can each have the same number of blades or ejection forks 37, which the synchronization or mechanical coupling of their rotational movements E or F can further simplify.
  • the counter-holding element 40 with its in one of the illustration according to FIG 1a corresponding side view L-shaped outline serves as a support of the cutting plane of sickle blade 27 counter to the direction of rotation B adjacent portion of the article 11 at a Cutting operation.
  • adjacent counter-holding element 40 becomes a vertical one Downward movement of the article 11 or a horizontal movement the same in the direction of the rotation axis C avoided.
  • the counterhold element 40 is during the cutting and separating process in fixed position arranged. However, especially in horizontal, be formed displaceable radial direction to adapt to To allow objects 11 of different diameters.
  • the support member 41 serves on the one hand, the timely stopping a caused by the rotary valve 23 rotational movement B of the object 11 to ensure. It thus prevents the article 11 in a rotational movement B due to its inertia on a Target rotational angle also moves out and it with his counter the rotational direction B facing radial side surface of the rotary valve 23 releases.
  • the support member 41 supports a just cut and not yet isolated segment 50, 54, 56 laterally and thus prevents its falling in the direction of the circular sector-shaped cutout 14.
  • the insertion of the support member 41 in the circular sector-shaped cutout 14 can be done by swiveling or rectilinear motion, in particular vertically from the top or radially from the outside Lateral surface of the article 11.
  • the support element 41 is preferably already before the first cutting operation introduced into the circular sector-shaped cutout 14. It can it is with its planar configuration substantially within the same Extending plane in which the rotary valve 23 extends. Therefor it is advantageous if the rotary valve 23 - in deviation from his Representation in the figures - formed flat with the outline of a "U” is, with the two “U” legs in particular vertically upwards or in the horizontal radial direction away from the center axis A. In this case, the support member 41 can be inserted from the direction into which the "U" legs of the rotary valve 23 point, so that the support member 41 is surrounded by these, without a movement of the rotary valve 23 in the direction of rotation B to hinder.
  • the support element 41 can only then be shown in the position shown in FIG. 1a Position are brought, if already at least a first segment 42, 54 cut from the item 11 and separated is, for example, to that shown in Figures 4a and 4b Period of the cutting and separating process according to the invention.
  • each Ejector fork 37 it is possible to use to be provided with a support surface which is parallel to the Rotation plane of the ejection star 29 between the two respective Support surfaces 38 extends, on the of the sickle blade 27th pointing away, i. in the direction of rotation B facing side of Ejection fork 37.
  • a support surface assumes the above-explained Functions of the support member 41, and does not have to specially be guided in the circular sector-shaped cutout 14.
  • the guide rollers 18, in particular by means of the guide arms 20, in horizontal, respectively Radial direction are moved to the guiding, so stabilizing a rotational movement B, of objects 11 different Diameter to allow.
  • they are in horizontal, with respect the center axis A spring-mounted radial direction to bumps to compensate for the lateral surface of an article 11.
  • those guide arms 20, the in the representation assigned according to Figure 1b arranged in the left half guide rollers 18 may be formed so as to be a vertical down these guide rollers 18, possibly connected to a horizontal, radial opening movement, allow to insert a Article 11 in the horizontal direction G in the device or in a To allow ejector fork 37.
  • Such a downward movement of a Guide roller 18, for example, by pivoting the arm parts 21 of the associated guide arm 20 are effected.
  • the center axis A as a common symmetry center of the article 11 and the Device to maintain each.
  • the object during or after its supply to the cutting and separating device regardless of its diameter with respect to the sickle blade 27, for example, such that the in the direction of Rotation axis C of the sickle blade 27 facing part of the outside of the Article 11 always has the same distance from this axis of rotation C.
  • the counter-holding element 40 in a substantially fixed position, that is arranged not displaceable to be used as a stop surface for said outside of the article 11 to serve.
  • the guide rollers can move horizontally in the direction the counter-holding member 40 to be sprung on the object 11 a Aligning force in the direction of the counter-holding member 40 exercise.
  • the center axis A facing side of the rotary valve 23 as extending over the entire vertical height of a stall 11 Vietnameserekkende Design blade.
  • this blade can be a radial slot 52 are generated in an object 11, while this along the Rotary slide 23 in the horizontal direction G introduced into the device becomes.
  • the radial slot 52 is subsequently inserted of the article 11 is generated in the device is its angular position with respect to the rotational direction B by the rotary valve 23 predetermined and thus known exactly.
  • an ejector fork 37 may be formed as a peripheral frame be by their two bearing surfaces 38 not only to their in Direction of the associated ejection arm 35 facing ends, but also on the opposite, respectively in the direction of the center axis A pointing ends connected to each other by means of a connecting web are located in the horizontal orientation of the associated ejection arm 35 extends in the vertical direction.
  • a connecting web When taking out a segment 42 from the article 11 support the segment 42. In the case of the design of an ejector fork 37 with such a connecting web this must when feeding the Item 11 led to the device through the radial slot 52 become.
  • the cone rollers 16 are arranged such that between its relative to the center axis A radial outer end and the circumference of the lateral surface of the article 11 and the guide rollers 18 and the guide arms 20 respectively a certain radial distance remains, so that at the bottom of the Article 11 an annular corridor is formed, within which the rotary arm 24 at a rotational movement B of the rotary valve 23 to the Center axis A can rotate.
  • the cone rollers 16 in a larger radial Distance from the center axis A and thus with its outer end in substantially along the circumference of the lateral surface of the article 11 to arrange so that in the center axis A surrounding area, ie in the area of the center tap 13, a larger free space remains.
  • the vertical torsion bar 25 extended in such a way be that the rotary arm 24 - instead of the L-shape shown in Figure 1a -
  • the rotary valve 23 in only horizontal, radial direction running leads.
  • This drive means has a rotationally symmetrical with respect to the center axis A.
  • Arrangement of needles 60 on, for the purpose of better Overview in Figures 6a and 6b only a few are shown while the positions of the needles, not shown in the plan view according to Figure 6b are merely indicated.
  • a guide slot 62 which in plan view according to FIG 6b shows a circular course and in side view according to FIG. 6a along an angular section 63 of about 60 ° one continuously vertically downwards offset course shows.
  • the needles 60 point with their Tip vertically upwards.
  • the lower end of each needle 60 is with a rotatably mounted and adjacent to the underside of the guide slot 62
  • Guide roller 64 is connected, whose axis of rotation in each case horizontally in the direction of the center axis A shows.
  • the guide rollers 64 follow the said rotational movement B the Course of the guide slot 62. Accordingly, the needles 60th in the downwardly offset angle range 63 over the guide rollers 64 led down. During a rotary movement through this area 63 The needles 60 thus temporarily deviate from the underside of the object 11 vertical back. If the offset angular range 63 so in the area of the cutting plane of a sickle knife or the plane of rotation an ejection star is placed, the needles 60 on the guide rollers 64 and the guide slot 62 there sufficiently vertical moved down to a collision with the rotating sickle knife or ejection star to avoid.
  • the arrangement of needles shown in Figs. 6a and 6b may be used 60 as an alternative to the rotary valve 23 for driving the article 11 to a rotational movement B are used.
  • This alternative drive means can the structure of the device according to the invention and the implementation simplify the process of the invention. Especially is the introduction of a radial slot 52 in the article 11 is not required.
  • By driving the article 11 by means of the arrangement of needles 60 may have a higher positioning accuracy in the Rotational movement B of the article 11 can be achieved because the object 11 both with respect to the direction of rotation B and against this direction is fixed. Also in this type of drive, the article 11 in variable Rotation angles are moved about the center axis A.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schneiden und Vereinzeln von Segmenten aus einem runden Gegenstand. In diesem Zusammenhang wird ein Gegenstand als rund bezeichnet, wenn ein Querschnitt entlang wenigstens einer Ebene durch den Gegenstand einen im wesentlichen kreisrunden oder ovalen Umriß aufweist. Insbesondere kann es sich bei dem Gegenstand um ein im wesentlichen zylinder- oder kugelförmiges Lebensmittelprodukt handeln, beispielsweise einen Käselaib.
Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen werden aus derartigen Gegenständen üblicherweise Segmente entlang von Schneidebenen geschnitten, die radial bezüglich einer Rotationsachse der Gegenstände verlaufen. Hierfür wird eine Schneidform mit den Umrissen der zu erzeugenden Segmente, beispielsweise ein Stempel oder ein Gitter, durch den Gegenstand hindurchgeführt, so daß alle Segmente gleichzeitig geschnitten werden. Nach einem solchen Schneidvorgang haften die Segmente aneinander oder fallen aus der Gestalt des ursprünglichen Gegenstands willkürlich auseinander. Die Segmente werden nach dem Schneidvorgang vereinzelt, also einzeln vom jeweils verbleibenden Gegenstand bzw. den verbleibenden Segmenten wegbewegt, indem sie manuell erfaßt und sortiert werden, um sie einer weiteren Bearbeitung, beispielsweise einem Verpackungsvorgang, zugänglich zu machen.
Diese bekannte Vorgehensweise besitzt den Nachteil, daß das Vereinzeln auf aufwendige Weise durch menschliche Arbeitskraft erfolgen muß, was bei der Produktion der Segmente einen wesentlichen Kostenfaktor bedeutet. Außerdem müssen beim manuellen Vereinzeln von aus einem Lebensmittelprodukt geschnittenen Segmenten die entsprechenden, die Hygiene betreffenden Vorschriften beachtet werden. Schließlich ist es bei dieser Vorgehensweise nicht möglich, die Größe, das Gewicht oder die Gesamtanzahl der aus einem Gegenstand zu schneidenden Gegenstände leicht zu variieren. Die Bereitstellung mehrerer verschiedener Schneidformen für Gegenstände unterschiedlicher Größe oder für verschiedene Anzahlen von aus einem Gegenstand zu schneidenden Segmenten ist mit hohen Anschaffungskosten verbunden.
Aus der FR 2 681 576 A1 ist ein Verfahren zum automatisierten Schneiden eines Kuchens in einzelne Stücke bekannt. Der betreffende Kuchen wird zu diesem Zweck auf einer Scheibe vier Schneidestationen zugeführt. In jeder Schneidestation wird der Kuchen mittels eines Wasserstrahls diametral geschnitten, wobei die vier Schnitte um einen Winkel von 45° versetzt zueinander eingebracht werden. Dadurch wird der Kuchen zunächst in zwei Hälften zerteilt, mit dem zweiten Schnitt werden zwei einzelne Stücke erzeugt, mit dem dritten Schnitt werden zwei weitere einzelne Stücke erzeugt und mit dem vierten Schnitt werden die restlichen vier einzelnen Stücke erzeugt. Nach dem Schneiden werden die acht Kuchenstücke gleichzeitig von acht zugeordneten Trägern aufgenommen und abtransportiert.
Die EP 0 278 550 A1 beschreibt das Schneiden und Vereinzeln von Scheiben aus einem runden Käselaib. Aus dem Laib wird zunächst ein zylindrischer Mittenabschnitt entnommen. Danach wird der Laib halbiert. Eine somit erzeugte Ringhälfte wird auf eine halbzylindrische Führung aufgesetzt und schrittweise um eine horizontale Achse gedreht. Dabei werden mittels einer um eine horizontale Ebene rotierenden Klinge keilförmige Scheiben nacheinander einzeln abgeschnitten. Nach dem Schneiden fällt jede Scheibe einzeln auf einen Träger.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, das bzw. die das Schneiden und Vereinzeln von Segmenten aus einem runden Gegenstand unter Umgehung der vorstehend beschriebenen Nachteile ermöglicht. Insbesondere soll ein gewichtsdifferenziertes Schneiden in Segmente möglich sein, also ein Schneiden in Segmente individuellen Gewichts. Das Vereinzeln soll eine einfache nachfolgende Weiterbearbeitung der Segmente ermöglichen, ohne für das Vereinzeln selbst manuelle Arbeitskraft erforderlich zu machen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Sowohl das Schneiden als auch das Vereinzeln erfolgen also jeweils sequentiell und parallel zueinander. Nach oder mit jedem Schneidvorgang wird ein Segment aus dem Gegenstand vereinzelt. Dabei gelten die Segmente auch dann als nacheinander aus dem Laib geschnitten und vereinzelt, wenn ein Schneidvorgang und ein Vereinzelungsvorgang gleichzeitig erfolgen, und wenn ein Segment erst dann aus dem Gegenstand vereinzelt wird, wenn bereits ein nachfolgendes Segment geschnitten worden ist. Als Gegenstand wird im Zusammenhang mit der Erfindung auch der nach bereits erfolgten Schneid- und Vereinzelungsvorgängen jeweils verbleibende Gegenstandsrest bezeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auf vorteilhafte Weise ein automatisiertes Vereinzeln der geschnittenen Segmente, und es vereinfacht somit die sequentielle Weiterbearbeitung der Segmente, beispielsweise indem diese einzeln nacheinander auf einem Förderband in Richtung einer Verpackungseinrichtung transportiert werden. Die Zwischenschaltung manueller Arbeitskraft ist hierfür nicht erforderlich. Durch die Möglichkeit des automatisierten Vereinzelns läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren - trotz des sequentiellen Schneidens der Segmente - nicht nur ein aufwandssparender, sondern insgesamt auch ein schnellerer Verfahrensablauf erzielen als bei bekannten Verfahren.
Da jedes Segment einzeln aus dem Laib geschnitten wird, ermöglicht es das Verfahren außerdem, Segmente mit jeweils individueller Größe zu schneiden. Insbesondere kann der Gegenstand - unabhängig von seiner genauen Größe oder seinem speziellen Umriß - in eine vorgebbare Anzahl von Segmenten jeweils gleichen Gewichts geschnitten werden. Es ist ein Vorteil des Verfahrens, daß auch bei einer Variierung dieser Parameter ein Austauschen der für das Verfahren verwendeten Schneid- und Vereinzelungsmittel nicht erforderlich ist.
Das Vereinzeln der Segmente erfolgt dadurch, daß diese zumindest zunächst im wesentlichen in vertikaler Richtung von dem Gegenstand entfernt werden. Eine derartige Vereinzelung wird durch die Rotationsbewegung des Vereinzelungsmittels, auf besonders einfache Weise bzw. mit einfachen Mitteln realisiert. Insbesondere kann eine derartige Vereinzelungsbewegung leicht einer gleichgerichteten Schneidbewegung angepaßt werden, was das parallele Durchführen des Schneidens und Vereinzelns weiter vereinfacht. Insbesondere können das Schneiden eines Segments und das Vereinzeln dieses oder eines anderen Segments miteinander synchronisiert werden, beispielsweise durch mechanische Kopplung. Dies ermöglicht eine besonders schnelle und effiziente Durchführung des Verfahrens.
Vorzugsweise erfolgt das Vereinzeln durch eine Rotationsbewegung des Segments nach unten. Dieses im wesentlichen in Richtung der Schwerkraft gerichtete Vereinzeln erfordert nämlich lediglich ein Freigeben der Unterseite des Segments bzw. ein Anstoßen der Oberseite, und es kann somit in schnellem Bewegungsfluß erfolgen. Alternativ hierzu kann ein geschnittenes Segment zum Vereinzeln auch zunächst vertikal nach oben geführt werden, was insbesondere das Halten des Segments innerhalb des hierfür verwendeten Vereinzelungsmittels während einer Rotation desselben vereinfachen kann.
Es ist bevorzugt, wenn der Gegenstand entweder nach jedem Schneidvorgang oder nach jedem Vereinzelungsvorgang um eine seiner runden Form entsprechende Rotationsachse drehbewegt wird, und zwar um einen Drehwinkel, welcher der Größe des nachfolgend zu schneidenden Segments entspricht. Dadurch können die für das Schneiden und das Vereinzeln verwendeten Mittel in einer im wesentlichen ortsfesten Position belassen werden. In Abhängigkeit von der gewählten Schneid- und Vereinzelungs-Sequenzfolge kann zu Beginn oder am Ende des Schneidens eines Gegenstands auf wenigstens eine dieser Drehbewegungen verzichtet werden.
Das Schneiden der Segmente aus dem Gegenstand kann auf vorteilhaft einfache Weise mittels eines innerhalb einer Schneidebene insbesondere kontinuierlich rotierenden Sichelmessers erfolgen. Ein derartiges Sichelmesser ermöglicht bei einfachem mechanischen Antrieb ein schnelles und präzises Schneiden einzelner Segmente, und es begünstigt das erfindungsgemäße Verfahren insofern, als die Zeit, welche das Sichelmesser zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schneidvorgängen während seiner freien Rotation benötigt, dazu verwendet werden kann, ein geschnittenes Segment zu vereinzeln oder den Gegenstand zu einer Drehbewegung anzutreiben.
Das Vereinzeln von aus dem Gegenstand geschnittenen Segmenten erfolgt vorzugsweise durch einen rotierenden Auswurfstern, der an jeweils einem geschnittenen Segment angreift und dieses entlang einer insbesondere vertikalen Rotationsbewegung führt oder aus dem Gegenstand heraus stößt. Das sequentielle Vereinzeln parallel zu einem sequentiellen Schneiden läßt sich mittels eines Auswurfsterns besonders einfach mechanisch realisieren.
Vorzugsweise erfolgen die Rotationsbewegung des Sichelmessers und jene des Auswurfsterns um eine gemeinsame horizontale Achse. Dadurch können Antriebsmittel zumindest teilweise sowohl für den Antrieb des Sichelmessers als auch jenen des Auswurfsterns verwendet werden, und es ist ein kompakter Aufbau einer entsprechenden Antriebseinrichtung möglich.
Wenn die Schneidebene, also die Ebene, innerhalb welcher das Schneidmittel, insbesondere das Sichelmesser, geführt ist, derjenigen Ebene, innerhalb welcher sich das Vereinzelungsmittel bewegt, insbesondere der Auswurfstern rotiert, unmittelbar benachbart ist, vereinfacht sich die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens noch weiter. Ein Segment kann nämlich sofort, nachdem es aus dem Gegenstand geschnitten worden ist, aus dem Gegenstand vereinzelt werden, wobei zwischenzeitlich allenfalls eine Drehbewegung des Gegenstands mit dem Segment erforderlich ist.
Der Beginn des Schneidens eines Gegenstands kann dadurch vereinfacht werden, daß der Gegenstand vorab mit einem Radialschlitz versehen wird, der sich vom Zentrum des Gegenstands bis zu einer Außenseite sowie von der Unterseite bis zur Oberseite erstreckt, insbesondere innerhalb einer Halbebene von einer Rotationsachse des Gegenstands weg in einer bezüglich dieser Rotationsachse radialen Richtung. Dieser Radialschlitz kann als erster Schnitt dienen, so daß nach einem ersten durch das eigentliche Schneidmittel erfolgten Schnitt bereits ein erstes Segment vollständig aus dem Gegenstand geschnitten ist. Gleichzeitig mit dem Einbringen des Radialschlitzes oder unabhängig hiervon - beispielsweise davor oder danach - kann ein Mittenausstich aus dem Gegenstand entfernt werden.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigen:
Figuren 1a und 1b
schematische Darstellungen einer Seitenansicht bzw. einer Draufsicht von Teilen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figuren 2a, 2b bis 5a, 5b
schematische Darstellungen von Seitenansichten bzw. Draufsichten von Teilen der Vorrichtung gemäß der Figuren 1a und 1b bei verschiedenen Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
Figuren 6a und 6b
eine schematische Darstellung einer Seitenansicht bzw. einer Draufsicht von Teilen einer Anordnung von Nadeln, Führungsrollen und einer Führungskulisse.
Figuren 1a und 1b zeigen in schematischer Seitenansicht bzw. Draufsicht Teile einer Vorrichtung zum Schneiden und Vereinzeln von Segmenten aus einem näherungsweise zylinderförmigen und um eine Mittenachse A rotationssymmetrischen Gegenstand 11, bei dem es sich insbesondere um einen Käselaib handeln kann. Der Gegenstand 11 weist einen in Draufsicht gemäß Figur 1b quadratischen, durchgehenden Mittenausstich 13 sowie einen kreissektorförmigen Ausschnitt 14 auf.
Der Gegenstand 11 liegt mit seiner Unterseite auf mehreren kegelstumpfförmigen, bezüglich ihrer Rotationsachsen drehbar gelagerten Konusrollen 16 auf, die in den Darstellungen gemäß Figuren 1a und 1b der besseren Übersicht halber jeweils lediglich in der linken Hälfte gezeigt sind. Die Konusrollen 16 sind bezüglich der Mittenachse A im wesentlichen drehsymmetrisch zueinander angeordnet. Die Rotationsachsen der Konusrollen 16 weisen jeweils dergestalt sternförmig auf ein gemeinsames Zentrum auf der Mittenachse A, daß der Gegenstand 11 mit seiner Unterseite gleichmäßig auf den horizontal innerhalb einer gemeinsamen Ebene verlaufenden Mantelgeraden der Konusrollen 16 zu liegen kommt. Dadurch ist der Gegenstand 11 in einer Drehrichtung B, die in der Darstellung gemäß Figur 1b im Uhrzeigersinn verläuft, drehbar gelagert.
An der Mantelfläche des Gegenstands 11 liegen sechs bezüglich der Mittenachse A drehsymmetrisch zueinander angeordnete Führungsrollen 18 an, von denen in der Darstellung gemäß Figur 1a lediglich eine einzige gezeigt ist. Jede Führungsrolle 18 ist um eine vertikale Achse frei drehbar gelagert und an ihrer Unterseite an einem Führungsarm 20 befestigt. Der Führungsarm 20 weist mehrere aneinander angelenkte Armteile 21 auf.
An der den kreissektorförmigen Ausschnitt 14 in Drehrichtung B begrenzenden Radialseitenfläche des Gegenstands 11, und zwar noch innerhalb des Umfangs des Gegenstands 11, liegt ein flächiger Drehschieber 23 an. An dem bezüglich der Mittenachse A in radialer Richtung äußeren Ende des Drehschiebers 23, und zwar an seiner Unterseite, ist ein L-förmiger Dreharm 24 angeformt, dessen anderes Ende mit einem Drehstab 25 verbunden ist, welcher unterhalb des Gegenstands 11 koaxial zur Mittenachse A hochragt.
In dem den kreissektorförmigen Ausschnitt 14 entgegen der Drehrichtung B begrenzenden Bereich des Gegenstands 11 sind ein Auswurfstern 29 und ein Sichelmesser 27 angeordnet. Das Sichelmesser 27 ist mit dem Ende einer hohlzylindrischen Rotationshülse 31 verbunden, und zwar senkrecht zu dieser. Diese ist koaxial zu einer horizontalen Rotationsachse C angeordnet, die ungefähr auf halber vertikaler Höhe des Gegenstands 11 tangential beabstandet zu dessen Mantelfläche verläuft. Das Sichelmesser 27 befindet sich bezüglich der Rotationsachse C auf Höhe der Mittenachse A, so daß es bei Rotation um die Rotationsachse C eine Schneidebene aufspannt, in deren Verlängerung die Mittenachse A liegt. Die Länge des Sichelmessers 27 und der Abstand der Rotationsachse C von der Mantelfläche des Gegenstands 11 sind derart dimensioniert, daß bei Rotation des Sichelmessers 27 dessen Spitze die Mittenachse A nicht durchquert.
Der Auswurfstern 29 ist am Ende eines Rotationsstabs 33 angebracht, der innerhalb der Rotationshülse 31 rotativ gelagert ist, koaxial zur Rotationsachse C verläuft und nur ein kurzes Stück aus der Rotationshülse 31 hinausragt. Der Auswurfstern 29 besitzt vier jeweils senkrecht zur Rotationsachse C gerichtete und einen Winkel von 90° miteinander einschließende Auswurfarme 35. Am Ende jedes Auswurfarmes 35 befindet sich eine Auswurfgabel 37. In der Darstellung gemäß Figur 1a sind lediglich zwei, und in der Darstellung gemäß Figur 1b ist eine dieser Auswurfgabeln 37 gezeigt.
Jede Auswurfgabel 37 besitzt zwei einander gegenüberstehende, parallel zu dem zugehörigen Auswurfarm 35 verlaufende Auflageflächen 38, die einen Abstand voneinander besitzen, der etwas größer ist als die vertikale Höhe des Gegenstands 11. Die Länge der Auflageflächen 38 ist geringer als der Radius des Gegenstands 11. In der Draufsicht gemäß Figur 1b zeigen die Auflageflächen 38 im wesentlichen einen kreissektorförmigen Umriß, wobei die dem Sichelmesser 27 benachbarte Seite einer Auflagefläche 38 in geringem Abstand parallel zu dessen radialer Ausrichtung verläuft.
Auf der bezüglich der genannten Auswurfgabel 37 gegenüberstehenden Seite der Schneidebene des Sichelmessers 27 ist ein lediglich in der Darstellung gemäß Figur 1b gezeigtes L-förmiges Gegenhalteelement 40 angeordnet. Dieses besitzt im wesentlichen die Form der in der Darstellung gemäß Figur 1a horizontal gerichteten Auswurfgabel 37, jedoch ohne obere Auflagefläche 38; es besitzt somit eine entlang der Unterseite des Gegenstands 11 sowie eine entlang dessen Mantelfläche verlaufende Stützfläche.
Auf der bezüglich des Gegenhalteelements 40 gegenüberstehenden Seite der Rotationsebene der Auswurfgabel 37 ist ein ebenfalls lediglich in der Darstellung gemäß Figur 1b ersichtliches Stützelement 41 angeordnet. Das Stützelement 41 besitzt eine flächige Form und erstreckt sich im wesentlichen parallel und unmittelbar benachbart zu derjenigen Radialseitenfläche des Gegenstands 11, welche den kreissektorförmigen Ausschnitt 14 entgegen der Drehrichtung B begrenzt.
Innerhalb der in der Darstellung gemäß Figur 1a nach unten gerichteten Auswurfgabel 37 befindet sich ein aus dem Gegenstand 11 geschnittenes und um 90° gedrehtes Segment 42. Diesem Segment 42 bezüglich der Ansichtsrichtung nach hinten benachbart ist ein flächiger Umwerfer 44 angeordnet, der an seiner Unterseite um eine horizontal verlaufende Umwerferachse D drehbar gelagert ist. Unterhalb der genannten Auswurfgabel 37 und somit des Umwerfers 44 befindet sich ein Förderband 46 mit einem darauf aufliegenden, um 90° gekippten Segment 48.
Die in den Figuren 1a und 1b dargestellte Vorrichtung dient zum Schneiden und Vereinzeln von Segmenten 42, 48 aus dem Gegenstand 11. Zu diesem Zweck wird der auf den Konusrollen 16 gelagerte Gegenstand 11 mittels des Drehschiebers 23 jeweils um einen solchen Winkel in Drehrichtung B drehbewegt, der dem Kreissegmentwinkel eines als nächstes zu schneidenden Segments 50 entspricht. Nach Beendigung dieser Drehbewegung ist dieses als nächstes zu schneidende Segment 50 - wie in Figur 1b gezeigt - durch seine in Drehrichtung B über die Schneidebene des Sichelmessers 27 hinausragende Position definiert. Während der genannten Drehbewegung des Gegenstands 11 weist eine Auswurfgabel 37 horizontal in Richtung des Gegenstands 11, so daß das als nächstes zu schneidende Segment 50 von dieser Auswurfgabel 37 umgeben ist.
Nach der Drehbewegung des Gegenstands 11 wird das Sichelmesser 27 über die Rotationshülse 31 zu einer in der Darstellung gemäß Figur 1a entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufenden Schneidbewegung E angetrieben, bei der das Sichelmesser 27 das Segment 50 aus dem Gegenstand 11 schneidet.
Danach wird der Auswurfstern 29 über den Rotationsstab 33 zu einer in der Darstellung gemäß Figur 1a ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn gerichteten Auswurfbewegung F um 90° veranlaßt. Dabei wird das soeben geschnittene Segment 50 insbesondere mittels der bezüglich der Auswurfbewegung F hinter dem Segment 50 angeordneten Auflagefläche 38, also der ursprünglich oberen Auflagefläche 38, aus der Drehebene des Gegenstands 11 nach unten weggestoßen und -geführt. Nach Beendigung der Auswurfbewegung F, also nach einer Rotation des Segments 50 um 90° um die Rotationsachse C, ist der entsprechende Auswurfarm 35 - wie in Fig. 1a für das Segment 42 gezeigt - vertikal nach unten gerichtet, und der diesem Auswurfarm 35 entgegen der Auswurfbewegung F benachbarte Auswurfarm 35 weist nun horizontal in Richtung des Gegenstands 11.
Durch eine Rotationsbewegung des Umwerfers 44 um die Rotationsachse D und bezüglich der Darstellung gemäß Figur 1a aus der Papierebene heraus wird das somit vereinzelte Segment 42 aus der Auswurfgabel 37 gestoßen und um 90° auf das Förderband 46 gekippt. Von diesem wird es, wie in Figur 1a für das Segment 48 gezeigt, weggefördert.
Mittels des Drehschiebers 23 kann der Gegenstand 11 in der Zwischenzeit zu einer weiteren Drehbewegung in Richtung B veranlaßt werden, um ein nachfolgend zu schneidendes Segment 50 durch die Schneidebene des Sichelmessers 27 zu führen und somit das Schneiden und Vereinzeln dieses Segments 50 auf die vorstehend beschriebene Weise einzuleiten. Während der Drehbewegung des Gegenstands 11 wird dieser an seiner Mantelfläche mittels der Führungsrollen 18 geführt und bezüglich der Mittenachse A zentriert.
Das vorstehend beschriebene Verfahren besitzt den Vorteil, daß sowohl das Schneiden als auch das nachfolgende Vereinzeln jedes Segments 50 jeweils einzeln erfolgt, was durchgehend und insbesondere auch nachfolgend eine sequentielle Bearbeitung der geschnittenen Segmente 50 vereinfacht bzw. ermöglicht. Insbesondere werden die Segmente 50, 42 mittels des Auswurfsterns 29 nacheinander aus dem Gegenstand 11 vereinzelt und in jeweils gleicher Lage und Ausrichtung auf dem Förderband 46 abgelegt, so daß eine maschinelle Weiterbearbeitung, beispielsweise ein Verpacken, der auf dem Förderband 46 abgelegten und mittels desselben weiter geförderten Segmente 48 auf einfache Weise möglich ist.
Außerdem kann der Gegenstand 11 mittels des Drehschiebers 23 um einen für jedes zu schneidende Segment 50 individuellen Drehwinkel in Richtung B bewegt werden. Dies ermöglicht es, Segmente 50, 48, 42 unterschiedlichen Kreissegmentwinkels und dementsprechend unterschiedlichen Gewichts aus dem Gegenstand 11 zu schneiden. Umgekehrt kann - ggf. unter Kenntnis der Lage bzw. Ausrichtung des Mittenausstichs 13 - aus einem Gegenstand 11 eine vorgebbare Anzahl von Segmenten 50, 48, 42 jeweils desselben Gewichts aus dem Gegenstand 11 geschnitten werden, und zwar auch bei einer nicht rotationssymmetrischen Form des Mittenausstichs 13, wie dies bei dem in Fig. 1b dargestellten Gegenstand 11 der Fall ist.
Die Figuren 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b sowie 5a, 5b zeigen in schematischer Seitenansicht bzw. Draufsicht Teile der Vorrichtung gemäß Figuren 1a und 1b während verschiedener Abschnitte des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei dieselben Bezugszeichen wie in den Figuren 1a und 1b jeweils gleiche Teile bzw. Richtungen bezeichnen. Anhand dieser Figuren werden im folgenden der Beginn des Verfahrens sowie die einzelnen Schritte des Verfahrens im einzelnen erläutert.
Zu Beginn des Verfahrens ist der Drehschieber 23 um einen dem Kreissegmentwinkel eines als erstes zu schneidenden Segments entsprechenden Drehwinkel bezüglich der Schneidebene des Sichelmessers 27 gewinkelt angeordnet. Aus dem ursprünglich im wesentlichen zylinderförmigen Gegenstand 11 ist mittels eines einzigen Stempels der quadratische Mittenausstich 13 sowie ein sich an eine Seitenfläche des Mittenausstichs 13 anschließender, radial nach außen verlaufender Radialschlitz 52 erzeugt worden, so daß der Gegenstand 11 den in der Draufsicht gemäß Figur 2b gezeigten Umriß aufweist.
Der Gegenstand 11 wird, wie in Figur 2a gezeigt, in horizontaler Einführrichtung G in die Vorrichtung, insbesondere in die Auswurfgabel 37, eingebracht, indem er, wie in Figur 2b zu erkennen, mit dem in der Vertikalebene des flächigen Drehschiebers 23 angeordneten Radialschlitz 52 voraus soweit geführt wird, bis die beiden den Radialschlitz 52 begrenzenden Radialseitenflächen des Gegenstands 11 den Drehschieber 23 im wesentlichen umschließen.
Das Zuführen des Gegenstands 11 auf den Drehschieber 23 kann dadurch erleichtert werden, daß die genannten Radialseitenflächen des Gegenstands 11 entlang des Radialschlitzes 52 in entgegengesetzten Richtungen H auseinander gespreizt werden. Das Zuführen des Gegenstands 11 erfolgt auf besonders einfache Weise durch eine in den Figuren nicht dargestellte Trageinrichtung, die von oben durch den Mittenausstich 13 hindurch greift, den Gegenstand 11 an seiner Unterseite abstützt und ihn dabei in der vorstehend beschriebenen Weise in den Richtungen H etwas auseinander spreizt.
Figur 3b zeigt in Draufsicht die nach Einführen des Gegenstands 11 in die Vorrichtung bzw. auf den Drehschieber 23 erreichte Position desselben. Der Drehschieber 23 befindet sich innerhalb des Radialschlitzes 52. Die Auswurfgabel 37 umgibt mit ihren beiden Auflageflächen 38 einen dem Radialschlitz 52 entgegen der Drehrichtung B benachbarten Abschnitt des Gegenstands 11.
Das Sichelmesser 27 führt nun, ausgehend von der in Figur 3a gestrichelt dargestellten Position, mit einer Rotationsbewegung E um die Rotationsachse C einen ersten Schnitt durch den Gegenstand 11 durch. Dadurch wird ein erstes, innerhalb der Auswurfgabel 37 befindliches Segment 54 aus dem Gegenstand 11 geschnitten.
Sobald dieses Segment 54 mittels des Sichelmessers 27 vollständig von dem verbleibenden Gegenstand 11 abgetrennt ist, wird es durch eine gleichsinnig mit der Schneidbewegung E des Sichelmessers 27 verlaufende Auswurfbewegung F der Auswurfgabel 37 vereinzelt. Hierfür führt die Auswurfgabel 37 eine zunächst vertikal nach unten verlaufende Rotationsbewegung F um 90° durch.
Somit ist die offene Seite der Auswurfgabel 37 vertikal nach unten gerichtet, während die der genannten Auswurfgabel 37 entgegen der Auswurfbewegungsrichtung F um 90° benachbarte Auswurfgabel 37, wie in Figur 4a gestrichelt dargestellt, mit ihren beiden Auflageflächen 38 parallel zu der Oberseite bzw. Unterseite des Gegenstands 11 weist. Während der Auswurfbewegung F der Auswurfgabel 37 wird das Sichelmesser 27 um einen weiteren Drehwinkel entlang der Schneidrichtung E weiter bewegt.
Sobald die Auswurfgabel 37 mit dem darin befindlichen Segment 54 die in Figur 4a gezeigte vertikal nach unten gerichtete Position erreicht hat, wird das Segment 54 - in der bereits im Zusammenhang mit Figuren 1a und 1b beschriebenen Weise - mittels eines Umwerfers aus der Auswurfgabel 37 herausgestoßen bzw. -gekippt, und der Gegenstand 11 wird mittels des Drehschiebers 23 zu einer ersten Drehbewegung B um die Mittenachse A von der in Fig. 4b gezeigten Position in die in Fig. 5b gezeigte Position veranlaßt. Dadurch wird derjenige Sektorabschnitt des Gegenstands 11, der das als zweites zu schneidende Segment 56 bilden soll, durch die Schneidebene des Sichelmessers 27 hindurch in die mit ihrer offenen Seite in horizontale Richtung weisende Auswurfgabel 37 hineingedreht.
Der somit erreichte Zustand entspricht im Prinzip dem in den Figuren 1a und 1b dargestellten Zustand, und entsprechend dem in diesem Zusammenhang beschriebenen Ablauf wird nun durch die kontinuierlich fortgeführte Schneidbewegung E des Sichelmessers 27 ein weiteres Segment aus dem Gegenstand 11 geschnitten und mittels einer nachfolgenden Auswurfgabel 37 vereinzelt.
Anhand der Figuren 1a und 1b werden nachstehend bevorzugte konstruktive Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert.
Der Rotationsstab 33 des Auswurfsterns 29 ist innerhalb der Rotationshülse 31 des Sichelmessers 27 und koaxial zu dieser angeordnet. Dabei sind der Rotationsstab 33 und die Rotationshülse 31 in derselben Richtung von der Ebene der Auswurfbewegung F bzw. der Ebene der Schneidbewegung E weggeführt. Dadurch ist die Vorrichtung leicht von vielen Seiten zugänglich. Wenn dabei sowohl die für den Antrieb des Sichelmessers 27 als auch die für den Antrieb des Auswurfsterns 29 vorgesehenen Mittel innerhalb einer gemeinsamen Einrichtung angeordnet sind, wird beim Schneiden und Vereinzeln von Lebensmittelprodukten die Einhaltung der entsprechenden, die Hygiene betreffenden Vorschriften vereinfacht.
Die Rotationsachse C des Sichelmessers 27 bzw. des Auswurfsterns 29 kann auch in einer anderen vertikalen Höhe angeordnet sein, als in Figur 1a dargestellt. Beispielsweise kann die Rotationsachse C in Höhe der Oberseite des Gegenstands 11 verlaufen.
Die Mittel zum Antrieb des Sichelmessers 27, des Auswurfsterns 29, des Drehschiebers 23 sowie des Umwerfers 44 sind vorzugsweise miteinander synchronisiert, um einen störungsfreien Ablauf des Schneidens und Vereinzelns zu gewährleisten und um Kollisionen der genannten Vorrichtungsteile miteinander zu verhindern. Insbesondere können die Antriebsmittel des Sichelmessers 27 und jene des Auswurfsterns 29 mechanisch miteinander gekoppelt sein.
Der Auswurfstern 29 kann anstelle von vier Auswurfarmen 35 bzw. Auswurfgabeln 37 auch eine andere Anzahl hiervon aufweisen. Ebenso kann das Sichelmesser 27 mehrere der in Figur 1a gezeigten Klingen besitzen. Insbesondere können das Sichelmesser 27 und der Auswurfstern 29 jeweils dieselbe Anzahl von Klingen bzw. Auswurfgabeln 37 aufweisen, was die Synchronisation oder mechanische Kopplung ihrer Rotationsbewegungen E bzw. F weiter vereinfachen kann.
An der Oberseite des Gegenstands 11 können Führungselemente, insbesondere zwei die Schneidebene des Sichelmessers 27 umschließende, im wesentlichen entlang horizontaler Rotationsachsen gelagerte Führungsrollen vorgesehen sein, um das Sichelmesser 27 bei dessen Schneidbewegung E zu stabilisieren.
Das Gegenhalteelement 40 mit seinem in einer der Darstellung gemäß Figur 1a entsprechenden Seitenansicht L-förmigen Umriß dient als Stütze des der Schneidebene des Sichelmessers 27 entgegen der Drehbewegungsrichtung B benachbarten Abschnitts des Gegenstands 11 bei einem Schneidvorgang. Durch das der Schneidebene des Sichelmessers 27 unmittelbar benachbarte Gegenhalteelement 40 wird nämlich eine vertikale Abwärtsbewegung des Gegenstands 11 oder eine horizontale Bewegung desselben in Richtung der Rotationsachse C vermieden. Das Gegenhalteelement 40 ist während des Schneid- und Vereinzelungsverfahrens in fester Position angeordnet. Es kann jedoch insbesondere in horizontaler, radialer Richtung verschiebbar ausgebildet sein, um eine Anpassung an Gegenstände 11 unterschiedlichen Durchmessers zu ermöglichen.
Auf ähnliche Weise wie das Gegenhalteelement 40 können die Auflageflächen 38 einer Auswurfgabel 37 bzw. die die Auflageflächen 38 entlang der Mantelfläche eines Gegenstands 11 verbindende Fläche ein Abstützen des Gegenstands 11 bzw. eines zu schneidenden Segments 54, 56 auf der dem Gegenhalteelement 40 bezüglich des Sichelmessers 27 gegenüberstehenden Seite bewirken.
Das Stützelement 41 dient zum einen dazu, das rechtzeitige Stoppen einer mittels des Drehschiebers 23 veranlaßten Drehbewegung B des Gegenstands 11 zu gewährleisten. Es verhindert somit, daß der Gegenstand 11 sich bei einer Drehbewegung B aufgrund seiner Massenträgheit über einen Soll-Drehwinkel hinaus bewegt und sich dabei mit seiner entgegen der Drehbewegungsrichtung B weisenden Radialseitenfläche vom Drehschieber 23 löst.
Zum anderen stützt das Stützelement 41 ein soeben geschnittenes und noch nicht vereinzeltes Segment 50, 54, 56 seitlich ab und verhindert somit dessen Umfallen in Richtung des kreissektorförmigen Ausschnitts 14.
Das Einführen des Stützelements 41 in den kreissektorförmigen Ausschnitt 14 kann durch Einschwenken oder geradlinige Bewegung erfolgen, insbesondere vertikal von der Oberseite oder radial von der äußeren Mantelfläche des Gegenstands 11 aus.
Das Stützelement 41 wird vorzugsweise bereits vor dem ersten Schneidvorgang in den kreissektorförmigen Ausschnitt 14 eingeführt. Dabei kann es sich mit seiner flächigen Ausgestaltung im wesentlichen innerhalb derselben Ebene erstrecken, in der sich der Drehschieber 23 erstreckt. Hierfür ist es von Vorteil, wenn der Drehschieber 23 - in Abweichung von seiner Darstellung in den Figuren - flächig mit dem Umriß eines "U" ausgebildet ist, wobei die beiden "U"-Schenkel insbesondere vertikal nach oben oder in horizontaler radialer Richtung von der Mittenachse A weg weisen. In diesem Fall kann das Stützelement 41 von derjenigen Richtung eingeführt werden, in welche die "U"-Schenkel des Drehschiebers 23 weisen, so daß das Stützelement 41 von diesen umgeben ist, ohne eine Bewegung des Drehschiebers 23 in Drehrichtung B zu behindern.
Das Stützelement 41 kann alternativ hierzu erst dann in die in Fig. 1a gezeigte Position gebracht werden, wenn bereits wenigstens ein erstes Segment 42, 54 aus dem Gegenstand 11 geschnitten und vereinzelt worden ist, also beispielsweise zu dem in den Figuren 4a und 4b dargestellten Zeitabschnitt des erfindungsgemäßen Schneid- und Vereinzelungsverfahrens.
Alternativ zu der Verwendung eines Stützelements 41 ist es möglich, jede Auswurfgabel 37 mit einer Stützfläche zu versehen, die sich parallel zur Rotationsebene des Auswurfsterns 29 zwischen den beiden jeweiligen Auflageflächen 38 erstreckt, und zwar auf der von dem Sichelmesser 27 weg weisenden, d.h. in Drehbewegungsrichtung B weisenden Seite der Auswurfgabel 37. Eine solche Stützfläche übernimmt die vorstehend erläuterten Funktionen des Stützelements 41, und muß gleichzeitig nicht eigens in den kreissektorförmigen Ausschnitt 14 geführt werden.
Im Bereich der Rotationsebene des Auswurfsterns 29 können noch weitere Führungsflächen vorgesehen sein, die gewährleisten, daß ein aus dem Gegenstand 11 geschnittenes und in einer Auswurfgabel 37 gehaltenes Segment diese nicht vorzeitig unbeabsichtigt verläßt.
In ähnlicher Weise wie das Gegenhalteelement 40 können die Führungsrollen 18, insbesondere mittels der Führungsarme 20, in horizontaler, jeweils radialer Richtung verfahren werden, um das Führen, also das Stabilisieren einer Drehbewegung B, von Gegenständen 11 unterschiedlichen Durchmessers zu gestatten. Vorzugsweise sind sie in horizontaler, bezüglich der Mittenachse A radialer Richtung gefedert gelagert, um Unebenheiten an der Mantelfläche eines Gegenstands 11 ausgleichen zu können.
Insbesondere diejenigen Führungsarme 20, die den in der Darstellung gemäß Figur 1b in der linken Hälfte angeordneten Führungsrollen 18 zugeordnet sind, können derart ausgebildet sein, daß sie ein vertikales Herunterführen dieser Führungsrollen 18, ggf. verbunden mit einer horizontalen, radialen Öffnungsbewegung, ermöglichen, um das Einführen eines Gegenstands 11 in horizontaler Richtung G in die Vorrichtung bzw. in eine Auswurfgabel 37 zu ermöglichen. Eine derartige Abwärtsbewegung einer Führungsrolle 18 kann beispielsweise mittels Verschwenken der Armteile 21 des zugeordneten Führungsarms 20 bewirkt werden.
Bei der in Fig. 1a und 1b gezeigten Vorrichtung ist es beim Schneiden von Gegenständen 11 unterschiedlichen Durchmessers vorgesehen, die Mittenachse A als gemeinsame Symmetriemitte des Gegenstands 11 und der Vorrichtung jeweils beizubehalten. Es ist jedoch auch möglich, den Gegenstand bei oder nach seiner Zufuhr zu der Schneid- und Vereinzelungsvorrichtung unabhängig von seinem Durchmesser bezüglich des Sichelmessers 27 auszurichten, beispielsweise derart, daß der in Richtung der Rotationsachse C des Sichelmessers 27 weisende Teil der Außenseite des Gegenstands 11 stets denselben Abstand zu dieser Rotationsachse C aufweist.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann das Gegenhalteelement 40 in im wesentlichen fixer Position, also nicht verschiebbar angeordnet sein, um als Anschlagfläche für die genannte Außenseite des Gegenstands 11 zu dienen. Die Führungsrollen können dabei horizontal in Richtung des Gegenhalteelements 40 gefedert sein, um auf den Gegenstand 11 eine Ausrichtkraft in Richtung des Gegenhalteelements 40 auszuüben.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die der Mittenachse A zugewandte Seite des Drehschiebers 23 als sich über die gesamte vertikale Höhe eines Gegestands 11 erstrekkende Klinge auszugestalten. Mittels dieser Klinge kann ein Radialschlitz 52 in einem Gegenstand 11 erzeugt werden, während dieser entlang des Drehschiebers 23 in horizontaler Richtung G in die Vorrichtung eingeführt wird. Bei dieser Ausführungsform genügt es, den Gegenstand 11 zu Beginn des Schneid- und Vereinzelungsverfahrens mit einem Mittenausstich 13 zu versehen. Wenn der Radialschlitz 52 anschließend durch Einführen des Gegenstands 11 in die Vorrichtung erzeugt wird, ist dessen Winkelposition bezüglich der Drehbewegungsrichtung B durch den Drehschiebers 23 vorgegeben und somit genau bekannt.
Alternativ zu dem in Figur 1a dargestellten Aufbau einer Auswurfgabel 37 ist es auch möglich, diese mit lediglich einer einzigen Auflagefläche 38 zu versehen. Diese kann, bezogen auf eine horizontale Ausrichtung des zugehörigen Auswurfarms 35, zum Anliegen entweder an der Oberseite oder an der Unterseite eines Gegenstands 11 bzw. eines Segments 54, 56 vorgesehen sein, und zwar in Abhängigkeit von der Richtung der Auswurfbewegung F.
Außerdem kann eine Auswurfgabel 37 als umlaufender Rahmen ausgebildet sein, indem ihre beiden Auflageflächen 38 nicht nur an ihren in Richtung des zugeordneten Auswurfarms 35 weisenden Enden, sondern auch an den gegenüberstehenden, jeweils in Richtung der Mittenachse A weisenden Enden mittels eines Verbindungsstegs miteinander verbunden sind, der sich bei horizontaler Ausrichtung des zugeordneten Auswurfarms 35 in vertikaler Richtung erstreckt. Durch diesen Verbindungssteg ist eine Auswurfgabel 37 mechanisch stabiler. Ferner kann der Verbindungssteg beim Herausführen eines Segments 42 aus dem Gegenstand 11 das Segment 42 abstützen. Im Fall der Ausgestaltung einer Auswurfgabel 37 mit einem solchen Verbindungssteg muß dieser beim Zuführen des Gegenstands 11 zu der Vorrichtung durch den Radialschlitz 52 geführt werden.
Im Gegensatz zu der ansonsten bezüglich der Mittenachse A drehsymmetrischen Anordnung der Konusrollen 16 ist im Bereich der Schneidebene des Sichelmessers 27 und der Rotationsebene des Auswurfsterns 29 keine Konusrolle vorgesehen, da diese die Rotationsbewegungen E und F des Sichelmessers 27 bzw. des Auswurfsterns 29 behindern würde.
Wie insbesondere aus der Figur 1b hervorgeht, sind die Konusrollen 16 dergestalt angeordnet, daß zwischen ihrem bezüglich der Mittenachse A radialen äußeren Ende und dem Umfang der Mantelfläche des Gegenstands 11 bzw. den Führungsrollen 18 und den Führungsarmen 20 jeweils ein gewisser radialer Abstand verbleibt, so daß an der Unterseite des Gegenstands 11 ein ringförmiger Korridor gebildet ist, innerhalb welchem der Dreharm 24 bei einer Drehbewegung B des Drehschiebers 23 um die Mittenachse A rotieren kann.
Alternativ hierzu ist es möglich, die Konusrollen 16 in größerem radialen Abstand von der Mittenachse A und somit mit ihrem äußeren Ende im wesentlichen entlang des Umfangs der Mantelfläche des Gegenstands 11 anzuordnen, so daß in dem die Mittenachse A umgebenden Bereich, also im Bereich des Mittenausstichs 13, ein größerer Freiraum verbleibt. In diesen Freiraum kann der vertikale Drehstab 25 dergestalt verlängert werden, daß der Dreharm 24 - anstatt mit der in Figur 1a gezeigten L-Form - den Drehschieber 23 in lediglich horizontaler, radialer Richtung verlaufend führt.
Bei einem derartigen Aufbau und bei Verwendung von Auswurfgabeln 37 ohne Verbindungssteg an ihren äußeren Enden ist es möglich, den Drehschieber 23 zu der Schneidebene des Sichelmessers 27 in Drehrichtung B unmittelbar benachbart und somit innerhalb der Auswurfgabel 37 anzuordnen. Der Dreharm 24 stößt in diesem Fall nämlich nicht an der unteren Auflagefläche 38 der Auswurfgabel 37 an. Bei einem derartigen Aufbau des Drehschiebers 23 bzw. des Dreharms 24 kann der Drehschieber 23 also zu der Schneidebene des Sichelmessers 27 unmittelbar benachbart parallel angeordnet werden, und ein Gegenstand 11 kann - im Unterschied zu der Darstellung gemäß Figur 2b - der Vorrichtung in einer Einführrichtung G zugeführt werden, die parallel - und nicht um einen Drehwinkel versetzt - zu der Schneidebene des Sichelmessers 27 verläuft. In diesem Fall wird - im Gegensatz zu dem im Zusammenhang mit den Figuren 2a bis 3b beschriebenen Verfahren - zu Beginn des Verfahrens zunächst mittels des Drehschiebers 23 eine Drehbewegung B des Gegenstands 11 veranlaßt, bevor das Sichelmesser 27 ein erstes Segment 54 aus dem Gegenstand 11 schneiden kann.
Alternativ zu dem im Zusammenhang mit den Figuren 1a bis 5b beschriebenen Antrieb eines Gegenstands 11 zu einer Drehbewegung B mittels des Drehschiebers 23 kann der Drehantrieb mittels einer Anordnung von ausfahrbaren Nadeln erfolgen, wie sie in Figuren 6a und 6b in schematischer Seitenansicht bzw. Draufsicht teilweise dargestellt ist.
Dieses Antriebsmittel weist eine bezüglich der Mittenachse A drehsymmetrische Anordnung von Nadeln 60 auf, von denen zum Zwecke der besseren Übersicht in den Figuren 6a und 6b nur einige dargestellt sind, während die Positionen der nicht dargestellten Nadeln in der Draufsicht gemäß Figur 6b lediglich angedeutet sind. Innerhalb dieser Anordnung von Nadeln 60 verläuft eine Führungskulisse 62, die in Draufsicht gemäß Figur 6b einen kreisrunden Verlauf und in Seitenansicht gemäß Figur 6a entlang eines Winkelabschnitts 63 von ungefähr 60° einen kontinuierlich vertikal nach unten versetzten Verlauf zeigt. Die Nadeln 60 weisen mit ihrer Spitze vertikal nach oben. Das untere Ende jeder Nadel 60 ist mit einer drehbar gelagerten und an der Unterseite der Führungskulisse 62 anliegenden Führungsrolle 64 verbunden, deren Rotationsachse jeweils horizontal in Richtung der Mittenachse A zeigt.
Auch bei der Verwendung der in den Figuren 6a und 6b dargestellten Anordnung von Nadeln 60 als Antriebsmittel liegt ein lediglich in Fig. 6a gezeigter Gegenstand 11 auf in den Figuren 6a und 6b nicht gezeigten Konusrollen auf. Die Nadeln 60 greifen mit ihren Spitzen entlang einer der Mantelfläche des Gegenstands 11 benachbarten Ringfläche an der Unterseite des Gegenstands 11 an. Indem die Nadeln 60 über die Führungsrollen 64 sowie mit diesen verbundenen, in den Figuren 6a und 6b nicht dargestellten Führungsarmen zu einer Drehbewegung B um die Mittenachse A angetrieben werden, wird der Gegenstand 11 über die Spitzen der Nadeln 60 zu derselben Drehbewegung B veranlaßt.
Die Führungsrollen 64 folgen bei der genannten Drehbewegung B dem Verlauf der Führungskulisse 62. Dementsprechend werden die Nadeln 60 in dem nach unten versetzten Winkelbereich 63 über die Führungsrollen 64 nach unten geführt. Bei einer Drehbewegung durch diesen Bereich 63 weichen die Nadeln 60 somit zeitweise von der Unterseite des Gegenstands 11 vertikal zurück. Wenn der nach unten versetzte Winkelbereich 63 also im Bereich der Schneidebene eines Sichelmessers oder der Rotationsebene eines Auswurfsterns angeordnet wird, werden die Nadeln 60 über die Führungsrollen 64 und die Führungskulisse 62 dort ausreichend vertikal nach unten bewegt, um eine Kollision mit dem rotierenden Sichelmesser bzw. Auswurfstern zu vermeiden.
Somit kann die in Figuren 6a und 6b dargestellte Anordnung von Nadeln 60 alternativ zu dem Drehschieber 23 zum Antrieb des Gegenstands 11 zu einer Drehbewegung B verwendet werden. Dieses alternative Antriebsmittel kann den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung und die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vereinfachen. Insbesondere ist das Einbringen eines Radialschlitzes 52 in den Gegenstand 11 nicht erforderlich. Durch den Antrieb des Gegenstands 11 mittels der Anordnung von Nadeln 60 kann eine höhere Positionierungsgenauigkeit bei der Drehbewegung B des Gegenstands 11 erreicht werden, da der Gegenstand 11 sowohl bezüglich der Drehrichtung B als auch entgegen dieser Richtung fixiert ist. Auch bei dieser Antriebsart kann der Gegenstand 11 in variablen Drehwinkeln um die Mittenachse A bewegt werden.
Bezugszeichenliste
11
Gegenstand
13
Mittenausstich
14
Ausschnitt
16
Konusrolle
18
Führungsrolle
20
Führungsarm
21
Armteil
23
Drehschieber
24
Dreharm
25
Drehstab
27
Sichelmesser
29
Auswurfstern
31
Rotationshülse
33
Rotationsstab
35
Auswurfarm
37
Auswurfgabel
38
Auflagefläche
40
Gegenhalteelement
41
Stützelement
42
Segment
44
Umwerfer
46
Förderband
48
Segment
50
Segment
52
Radialschlitz
54
Segment
56
Segment
60
Nadel
62
Führungskulisse
63
Winkelbereich
64
Führungsrolle
A
Mittenachse
B
Drehrichtung
C
Rotationsachse
D
Umwerferachse
E
Schneidbewegung
F
Auswurfbewegung
G
Einführrichtung
H
Spreizrichtung

Claims (21)

  1. Verfahren zum Schneiden und Vereinzeln von Segmenten (42, 54, 56) aus einem runden Gegenstand (11),
    bei dem die Segmente (42, 54, 56) in einer Schneid- und Vereinzelungsvorrichtung im wesentlichen jeweils nacheinander einzeln aus dem Gegenstand (11) geschnitten und vereinzelt werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Schneiden mittels eines um eine horizontale Achse (C) rotierenden Schneidmittels (27) erfolgt,
    daß das Vereinzeln eines Segments (42, 54, 56) aus dem Gegenstand (11) in vertikaler Richtung mittels eines um eine horizontale Achse (C) rotierenden Vereinzelungsmittels (29, 35) erfolgt, und
    daß der Gegenstand (11) um eine vertikale Achse (A) drehbar gelagert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Segment (42, 54, 56) vereinzelt wird, indem es zunächst nach unten weggeführt oder ausgeworfen wird.
  3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Segment (42, 54, 56) aus dem Gegenstand (11) vereinzelt wird, nachdem es aus dem Gegenstand (11) geschnitten worden ist, und bevor oder spätestens während das nachfolgende Segment (42, 54, 56) aus dem Gegenstand (11) geschnitten wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Schneiden eines Segments (42, 54, 56) und das Vereinzeln eines Segments (42, 54, 56) insbesondere durch mechanische Kopplung synchronisiert zueinander erfolgen.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (11) nach im wesentlichen jedem Schneiden oder Vereinzeln eines Segments (42, 54, 56) drehbewegt wird, und zwar insbesondere um einen variablen Winkel.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Schneiden eines Segments (42, 54, 56) aus dem Gegenstand (11) mittels eines rotierenden Sichelmessers (27) erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Vereinzeln eines Segments (42, 54, 56) aus dem Gegenstand (11) mittels eines rotierenden Auswurfsterns (29) erfolgt, wobei es bevorzugt ist, wenn die Schneidbewegung (E) des Schneidmittels (27) und die Auswurfbewegung (F) des Auswurfstems (29) um eine gemeinsame Achse (C) und/oder innerhalb zweier paralleler, einander unmittelbar benachbarter Ebenen erfolgen.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Segment (42, 54, 56) nach seinem Vereinzeln mittels des Auswurfsterns (29) durch einen Umwerfer (44) aus diesem entfernt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehbewegung (B) des Gegenstands (11) durch einen Drehschieber (23) erzeugt wird, der an einer Radialseitenfläche eines als letztes zu vereinzelnden Segments angreift, oder
    daß eine Drehbewegung (B) des Gegenstands (11) durch mehrere Nadeln (60) erzeugt wird, welche an der Unterseite des Gegenstands (11) angreifen und welche die auf den Gegenstand (11) zu übertragende Drehbewegung (B) ausführen, wobei es in letzterem Fall bevorzugt ist, wenn die Nadeln (60) während der Drehbewegung zur Umgehung eines Schneid- und Vereinzelungsbereichs zeitweise im wesentlichen in vertikaler Richtung ein- bzw. wieder ausgefahren werden, insbesondere indem ein ihre Ausfahrposition festlegendes Führungsmittel (64) entlang einer dem Drehbewegungsverlauf des Gegenstands (11) nachempfundenen Führungskulisse (62) fährt.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schneiden und Vereinzeln ein Radialschlitz (52) in dem Gegenstand (11) erzeugt wird, der sich vom Zentrum bis zu einer Außenseite sowie von der Unterseite bis zur Oberseite des Gegenstands (11) erstreckt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schneiden und Vereinzeln gleichzeitig mit dem Erzeugen des Radialschlitzes (52) ein Mittenausstich (13) aus dem Gegenstand (11) entfernt wird, und zwar vorzugsweise mittels eines einzigen Stempels, und/oder
    daß zu Beginn des Schneidens und Vereinzelns der Gegenstand (11) derart der Schneid- und Vereinzelungsvorrichtung zugeführt wird, daß der Radialschlitz (52) innerhalb der Schneidebene zu liegen kommt oder bezüglich dieser um einen solchen Drehwinkel verdreht zu liegen kommt, der einem ersten zu schneidenden Segment (54) entspricht, und/oder
    daß der Gegenstand (11) derart der Schneid- und Vereinzelungsvorrichtung zugeführt wird, daß der Drehschieber (23) im wesentlichen innerhalb des Radialschlitzes (52) zu liegen kommt, wobei der Gegenstand (11) während dieser Zufuhrbewegung entlang seines Radialschlitzes (52) vorzugsweise gespreizt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß nach der Zufuhr des Gegenstands (11) zu der Schneid- und Vereinzelungsvorrichtung entweder noch vor einer Drehbewegung (B) des Gegenstands (11) ein erstes Segment (54) aus dem Gegenstand (11) geschnitten wird oder noch vor einem ersten Schneidvorgang der Gegenstand (11) um einen Drehwinkel drehbewegt wird.
  13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (11) nach seiner Zufuhr zu der Schneid- und Vereinzelungsvorrichtung und/oder während einer Drehbewegung (B) bezüglich einer Mittenachse (A) zentriert wird, und zwar insbesondere mittels an einer Außenseite des Gegenstands (11) angreifender Führungsrollen (18), oder
    daß der Gegenstand (11) nach seiner Zufuhr zu der Schneid- und Vereinzelungsvorrichtung und/oder während einer Drehbewegung (B) mit einem Teil seiner Außenseite bezüglich eines Schneidmittels ausgerichtet wird, und zwar insbesondere mittels an der Außenseite des Gegenstands (11) angreifender Führungsrollen (18) und/oder eines Gegenhalteelements (40).
  14. Schneid- und Vereinzelungsvorrichtung zum Schneiden und Vereinzeln von Segmenten (42, 54, 56) aus einem runden Gegenstand (11) gemäß einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Schneidmittel und einem Vereinzelungsmittel, durch die jeweils ein einzelnes Segment (42, 54, 56) aus dem Gegenstand (11) schneidbar bzw. vereinzelbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmittel (27) zu einer rotierenden Schneidbewegung um eine horizontale Achse (C) ausgebildet ist,
    daß das Vereinzelungsmittel (29, 35) zu einer vertikalen Vereinzelungsbewegung durch Rotation um eine horizontale Achse (C) ausgebildet ist, und
    daß der Gegenstand (11) um eine vertikale Achse (A) drehbar gelagert ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein drehbewegbares Sichelmesser (27) mit wenigstens einer Klinge als Schneidmittel aufweist
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Vereinzelungsmittel wenigstens einen drehbewegbaren Auswurfarm (35) aufweist, insbesondere indem es als drehbewegbarer Auswurfstern (29) mit vier Auswurfarmen (35) ausgebildet ist, sowie eine untere und/oder eine obere Auflagefläche (38) am Ende jedes Auswurfarms (35) aufweist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Drehlagerungsmittel aufweist, mittels dessen der Gegenstand (11) um die vertikale Achse (A) drehbeweglich gelagert ist, wobei das Drehlagerungsmittel Konusrollen (16) aufweist, deren Rotationsachsen im wesentlichen auf ein gemeinsames Zentrum weisen.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17,
    gekennzeichnet durch ein Antriebsmittel, insbesondere einen Drehschieber (23) oder eine Anordnung von mehreren Nadeln (60), mittels dessen der Gegenstand (11) zu einer Drehbewegung (B) insbesondere um einen variablen Winkel antreibbar ist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18,
    gekennzeichnet durch an wenigstens einer Außenseite des Gegenstands (11) vorgesehene und vorzugsweise gefederte Führungsmittel, insbesondere zylindrische Rollen (18), zum Führen bzw. Zentrieren des Gegenstands (11) während einer Drehbewegung (B)
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19,
    gekennzeichnet durch ein flächiges, an wenigstens einer Außenseite des Gegenstands (11) und benachbart zu der Schneidebene angeordnetes Gegenhalteelement (40) zum Abstützen des Gegenstands (11) oder eines Segments (42, 54, 56) während oder nach einer Schneidbewegung (E) des Schneidmittels.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20,
    gekennzeichnet durch ein flächiges Stützelement (41), das an einer Radialseitenfläche eines als nächstes zu schneidenden oder vereinzelnden Segments (50, 54, 56) anbringbar ist, und durch das der Gegenstand (11) nach einer Drehbewegung (B) arretierbar ist oder das genannte Segment (50, 54, 56) während oder nach einer Schneidbewegung (E) des Schneidmittels abstützbar ist.
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