EP2322330A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden eines knochenhaltigen Gutstrangs in Scheiben - Google Patents

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EP2322330A1
EP2322330A1 EP20100190105 EP10190105A EP2322330A1 EP 2322330 A1 EP2322330 A1 EP 2322330A1 EP 20100190105 EP20100190105 EP 20100190105 EP 10190105 A EP10190105 A EP 10190105A EP 2322330 A1 EP2322330 A1 EP 2322330A1
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braking
conveyor
disc
gutstrang
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Definitions

  • the invention relates to a device for cutting a bone-containing Gutstrangs in slices, wherein the device has the features of the preamble of claim 6.
  • the aforementioned method as well as the aforementioned device are well known. In particular, find such methods or devices application when cutting chops, pork chops, T-bone steaks or similar bone-containing material to be cut.
  • the cutting member of the cutting device can be designed as a sickle knife or knife with a spiral-shaped cutting edge. Due to the contained in the material to be cut, sometimes quite "massive" bone such devices in the cutting device, ie in particular with regard to the cutting blade and viewed in the feed direction both before and behind the knife cutting frame must be made very stable to the particular to be able to absorb very large cutting forces and the resulting counterforce when cutting through the bones.
  • the slices conveyed away from the cutting device on the conveyor are then immediately supplied to a packaging device, in particular in cup-shaped packages, with a cover in the form of a transparent film.
  • a packaging device in particular in cup-shaped packages, with a cover in the form of a transparent film.
  • Such packaging units with a plurality of slices are often distributed in self-service counters of larger grocery stores.
  • the storage of the discs on the conveyor and also in the shell of the SB packaging is usually done in so-called marindelter, i. Fanned arrangement in which the slices partially overlap.
  • the conveying away takes place by means of a horizontally moving conveyor belt.
  • a stacked storage of the discs is possible, wherein the tray takes place here, for example, on a kind of storage table which is movable perpendicular to the feed direction down to keep the storage conditions for each disc constant.
  • the production of a geometrically exact tray with shingled or stacked disc arrangement has proven to be problematic in practice with bone-containing Gutstrnatureen. This results in particular from the fact that the bone-surrounding meat (muscle tissue or fat) behaves physically completely differently during the cutting process than the bone. Due to its hardness and brittleness, when cutting through the bone there is less of a classical cutting action, but more of a kind of "chopping" of the bone occurs.
  • the Gutstrang is so on the feed device, which is usually designed as a conveyor, stored that the Bone as close as possible to the surface of the feed device comes to rest optimally even directly on it. In this case, it first comes to a severing of the softer meat or fat portions of the Gutstrangs and then to complete separation of the disc by the bone is severed.
  • An alternative, well-known cutting method is that the cut slices are not deposited on the conveyor in a shingled or stacked arrangement, but are conveyed away in a stowed arrangement.
  • a moving in the feed direction support means for the first disc of a package located above the conveyor a moving in the feed direction support means for the first disc of a package.
  • the support device prevents the first disc from tipping over and ensures a stationary removal of the same on the conveyor belt, wherein the subsequently cut slices successively in this way gradually form a disc package.
  • the speed of the conveyor corresponds to the feed speed.
  • the standing arrangement of slices cut off successively in length does not prevent a new cut disc from performing an uncontrolled movement away from the knife, but is also previously known Procedures mandatory manual rework required if a shingled or fanned arrangement of the same is to be realized instead of the optically rather unattractive stacked disk arrangement.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus for cutting a bone-containing Gutstrangs in slices, with which or a geometrically very shingled or stacked arrangement of the cut slices can be realized on a conveyor, without requiring manual intervention on the part an operator are required.
  • the invention is based on the recognition that the energy introduced into a disk during the last phase of the separation process, which manifests itself in a large momentum transmitted to the disk, must be dissipated by means of a braking device comprising a braking element before the disk further movement in the direction of the conveyor is allowed.
  • the brake element of the braking device thus acts as a temporary barrier for the cut disks, whereby their kinetic energy is largely reduced.
  • the braking element does not remain permanently in the conveying cross-section of the Gutstrangs but performs a reciprocating motion, in particular an up and down movement, in which it is moved after braking out of the conveyor section to the already begun or the then onset of tilting movement of the disc can not be prevented.
  • locking at least part of the conveyor section by means of the braking element presents a conflict of objectives in that the braking of the cut-off wheel slows down the movement after the separation of the respective wheel, which serves the purpose of maximizing the cutting performance, i. high cutting frequency of the cutting member runs contrary.
  • the cut disc is braked only so far and for so long that a controlled tilting movement of the separated disc is ensured on the conveyor.
  • the disc does not have to come to a complete stop, but it is sufficient if the disc is braked in its lower region, in which typically the bones run.
  • the braking element is transferred from a rest position in which it is completely outside the conveyor cross section, in a braking or stop position in which it obstructs a portion of the conveyor section facing a support surface of the Gutstrang, and then is returned to the resting position.
  • the braking element is in its movement of the resting moved to the braking position in a plane which is aligned parallel to the cutting plane.
  • the stroke, which covers the brake element be about 10 mm to 20 mm.
  • the removal of the brake element from the conveyor cross section after braking is the most critical moment in the entire process flow. It is particularly important that the braking element is removed after braking the current disc very fast from the conveyor section to the tipping process of the disc not to hinder, and thus possibly worsen the cutting performance.
  • the braking element is removed after tipping off a cut-off wheel, since this movement can take place parallel to the cutting of the muscle or fat tissue of the Gutstrang located above the bone and during this phase a braking effect not yet necessary.
  • a rotational output of the braking device - viewed over a cycle of movement of the braking element - is moved at different angular velocity, wherein the braking element is moved at a greater speed from the braking position to the rest position than in the reverse direction.
  • the same is also useful in the case of a linear drive (linear motor) for the braking device, in which case different speeds should be realized in the back-and-forth movement.
  • the brake element is a made of sheet material slide which is linearly oscillating within a plane parallel to the cutting plane sliding movable and preferably has a U-shape, wherein two U-legs on both sides of the conveyor cross-section, the is defined by a passage opening in a cutting frame of the cutting device, are displaceable between the cutting frame and in each case a bearing element.
  • the U-shape allows storage of the slide in areas laterally adjacent to the passage opening and therefore makes it possible to dispense with a storage below the passage opening, whereby the space required for the slide bearing is reduced.
  • the slider can therefore - be considered short - viewed in the direction of the U-legs and be connected directly to coupling or transmission members.
  • the oscillating movement of the braking element can be particularly easily generated by a crank mechanism of the braking device, wherein the braking element is connected to a rocker and this with a rotatably drivable ball.
  • the braking element is arranged in the rest position below a plane defined by a bearing surface of the feed device or the conveyor.
  • a lower surface of a cutting frame arranged between the braking element in the rest position and the cutting plane is beveled, a surface normal of the bevelled surface being directed away from the cutting plane.
  • FIGS. 1 to 7 in each case a three-dimensional view of a device according to the invention with a Gutstrang in different positions and FIGS. 8 to 13 in each case a three-dimensional view of the device without representation of the Gutstrangs and the feed and conveyor.
  • a device 1 according to the invention for cutting a bone-containing Gutstrangs 2 is shown in slices 3, wherein the Gutstrang 2 is advanced by means of a feed device 4 in the form of an endless belt in the horizontal direction on a cutting device 5.
  • the Gutstrang 2 is simplified and shown without bones.
  • the bones in the product strand 2 run along its lower side, that is to say the side of the material strand 2 facing a bearing surface 6 of the feed device 4.
  • the cutting device 5 comprises a rotating cutting member 7, which is shown in the different figures each in a different, the Schneidfor Colour corresponding position.
  • the cutting device 5 has two cutting frames 10, 10 ', which run parallel to each other and have a width of about 15 mm to 20 mm, wherein between the cutting frame 10, 10', the cutting member 7 is arranged.
  • the cutting frame 10, 10 'and the cutting member are surrounded by a cutting box 11.
  • the cutting frames 10, 10 'each comprise a passage opening 12, which defines a conveying cross section 13 and through which the product strand 2 is conveyed through.
  • the device 1 has again in the feed direction 8 behind the cutting device 5 a braking device 14 with a braking element 15, which by means of a crank mechanism 16 from a rest position 17 (see FIG. 1 ) in a braking position 18 (see FIG. 2 ) can be transferred.
  • the braking element 15 is designed as a slide 19 which is linearly oscillating within a parallel to a cutting plane formed by the cutting member 7 sliding plane movable.
  • the slide 19 has a U-shape with two U-legs 20 which extend on both sides of the conveyor cross section 13 and between the cutting frame 10 and a respective bearing element 21 are displaceable.
  • the brake element 15 is positioned so that a distance of about 3 to 5 mm remains between the brake element 15 and the cutting member 7 depending on the slice thickness to be cut. In this way it is ensured that the movement of the braking element 15 is not hindered by the Gutstrang 2 or by a friction between the Gutstrang 2 and the brake element 15. Only when a disc 3 jumps immediately after cutting them due to the brittleness of the severed bone, the disc comes directly to the brake member 15 and is prevented by this from further movement, so stopped.
  • the crank mechanism 16 comprises a coupling 22 which is connected to the brake element 15 and which is connected to a rotationally drivable crank 23.
  • the brake element 15 is shown in its rest position 17, in which it is located outside of the conveyor section 13.
  • the cutting member 7 protrudes in the FIG. 1 Although already slightly into the conveyor section 13 in, but not yet comes with the Gutstrang 2 into engagement. Only a better one By way of illustration, the disc 3 to be separated in the course of the cutting process is already in the FIG. 1 located.
  • the braking element 15 in its braking position 18 and projects into the conveyor cross section 13, wherein the coupling 22 has arrived at its top dead center oT.
  • the U-legs 20 project beyond the bearing elements 21 in this position.
  • the maximum amount that the brake element 15 can protrude into the conveyor cross section 13 corresponds to the stroke of the coupling 22, ie the distance a between the top dead center oT and the bottom dead center uT, which is advantageously between 10 mm and 20 mm.
  • FIG. 4 shows the situation in which the brake element 15 begins to lower again, the disc 3 is now completely separated from the end of the Gutstrangs 2 and begins to tilt on the conveyor 9.
  • the coupling 22 of the crank mechanism 16 is in this case between its top dead center oT and bottom dead center uT.
  • the brake element 15 is lowered further until it returns to its rest position 17 ( FIGS. 6 and 7 ) and the disc 3 is finally completely tilted onto the conveyor 9 ( FIG. 7 ).
  • the cutting member 7 is in the FIGS. 5 to 7 not recognizable, since it is completely within the cutting frame 10.
  • a support portion for the Gutstrang 2 forming surface of the cutting frame 10 may be formed tapered so that it points away from the Gutstrang 2 and to the conveyor 9 point.
  • the device 1 is again shown in the various stages of a cutting process, wherein the representation of the feed device 4 and the conveyor 9 has been omitted, so that the braking device 14 can be seen more clearly.
  • the braking element 15 is constructed as a U-shaped slide 19 9 and has, in addition to the two U-legs 20 on a base leg 24 which has approximately the shape of a triangle, wherein the apex of the triangle on the conveyor cross-section 13 facing away Side is.
  • each of the U-legs 20 protrude beyond the bearing elements 21 by different amounts.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden eines knochenhaltigen Gutstrangs (2) in Scheiben (3) mit den folgenden Verfahrensschritten: Der Gutstrang (2) wird mittels einer Vorschubeinrichtung (4) in Vorschubrichtung (8) auf eine Schneideinrichtung (5) zu vorgeschoben, wobei mittels eines rotierenden Schneidorgans (7) der Schneideinrichtung (5) sukzessive Scheiben (3) von einem Ende des Gutstrangs (2) abgeschnitten werden und die abgeschnittenen Scheiben (3) sukzessive auf einer Fördereinrichtung (9) in geschindelter Anordnung abgelegt und von der Schneideinrichtung (5) weggefördert werden. Um eine geometrisch sehr exakte geschindelte Anordnung der abgeschnittenen Scheiben auf einer Fördereinrichtung realisieren zu können, ohne dass hierzu manuelle Eingriffe seitens eines Bedienpersonals erforderlich sind, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass vor dem vollständigen Abtrennen einer Scheibe (3) von dem übrigen Gutstrang (2) ein Bremselement (15) einer Bremseinrichtung (14) in Vorschubrichtung (8) betrachtet hinter einer Schneidebene des Schneidorgans (7) in einen Förderquerschnitt (13) bewegt wird, wobei eine sodann abgeschnittene Scheibe (3) nach ihrem vollständigen Abtrennen von dem übrigen Gutstrang (2) in ihrer von der Schneidebene weg gerichteten Bewegung mittels des Bremselements (15) abgebremst wird und nach dem Abbremsen das Bremselement (15) aus dem Förderquerschnitt (13) heraus bewegt wird und die abgebremste Scheibe (3) auf die Fördereinrichtung (9) kippt. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (1) mittels der das vorbeschriebene Verfahren durchgeführt werden kann.

Description

    Einleitung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden eines knochenhaltigen Gutstrangs in Scheiben mit den folgenden Verfahrensschritten:
    • Der Gutstrang wird mittels einer Vorschubeinrichtung in Vorschubrichtung auf eine Schneideinrichtung zu vorgeschoben.
    • Mittels eines rotierenden Schneidorgans der Schneideinrichtung werden sukzessive Scheiben von einem Ende des Gutstrangs abgeschnitten.
    • Die abgeschnittenen Scheiben werden sukzessive auf einer Fördereinrichtung in geschindelter oder gestapelter Anordnung abgelegt und von der Schneideinrichtung weggefördert.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Schneiden eines knochenhaltigen Gutstrangs in Scheiben, wobei die Vorrichtung die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 6 aufweist.
    • Stand der Technik
  • Das vorgenannte Verfahren sowie die vorgenannte Vorrichtung sind allgemein bekannt. Insbesondere finden derartige Verfahren bzw. Vorrichtungen Anwendung beim Schneiden von Koteletts, Kasseler, T-Bone-Steaks oder ähnlichem knochenhaltigen Schneidgut. Das Schneidorgan der Schneideinrichtung kann dabei als Sichelmesser oder als Messer mit spiral-förmiger Schneidkante ausgebildet sein. Aufgrund der in dem Schneidgut enthaltenen, teilweise recht "massiven" Knochen müssen derartige Vorrichtungen im Bereich der Schneideinrichtung, d.h. insbesondere im Hinblick auf das Schneidmesser und die in Vorschubrichtung betrachtet sowohl vor als auch hinter dem Messer angeordneten Schneidrahmen sehr stabil ausgeführt sein, um die insbesondere beim Durchtrennen der Knochen sehr großen Schneidkräfte und daraus resultierenden Gegenkräfte aufnehmen zu können.
  • Bei den vorbekannten Vorrichtungen handelt es sich häufig um Hochleistungsschneidmaschinen, die in großen Fleisch verarbeitenden Betrieben mit großer Schneidfrequenz und entsprechend hohem Massendurchsatz betrieben werden. Dabei ist es meist der Fall, dass die auf der Fördereinrichtung von der Schneideinrichtung weg geförderten Scheiben anschließend sofort einer Verpackungsvorrichtung zugeführt uns insbesondere in schalenförmigen Verpackungen mit einer Abdeckung in Form einer Klarsichtfolie verpackt werden. Derartige Verpackungseinheiten mit einer Mehrzahl von Scheiben werden häufig in Selbstbedienungstheken größerer Lebensmittelgeschäfte vertrieben. Aus optischen Gründen, d.h. um dem Kunden ein besonders attraktives Erscheinungsbild des in Scheiben geschnittenen Schneidguts zu vermitteln, erfolgt die Ablage der Scheiben auf der Fördereinrichtung und auch in der Schale der SB-Verpackung meist in so genannter geschindelter, d.h. gefächerter Anordnung, bei der sich die Scheiben teilweise überlappen. In diesem Fall erfolgt das Wegfördern mittels eines sich in horizontale bewegenden Förderbandes.
  • Alternativ ist auch eine gestapelte Ablage der Scheiben möglich, wobei die Ablage hierbei z.B. auf einer Art Ablagetisch erfolgt, der senkrecht zur Vorschubrichtung abwärts bewegbar ist, um die Ablagebedingungen für jede Scheibe konstant zu halten. Die Erzeugung einer geometrisch exakten Ablage mit geschindelter oder gestapelter Scheibenanordnung hat sich in der Praxis bei knochenhaltigen Gutsträngen als problematisch erwiesen. Dies resultiert insbesondere daraus, dass das knochenumgebende Fleisch (Muskelgewebe bzw. Fett) sich während des Schneidvorgangs physikalisch gänzlich anders verhält als der Knochen. Aufgrund seiner Härte und Sprödheit liegt beim Durchtrennen des Knochens weniger ein klassischer Schneidvorgang vor, sondern es kommt mehr zu einer Art "Zerhacken" des Knochens. Um die Schneidkräfte beim Durchtrennen des Knochens besser in den Schneidrahmen und damit das Maschinengestellt ableiten zu können und unerwünschte Formänderungen des Gutstrangs während des Schneidvorgangs zu vermeiden, wird der Gutstrang so auf der Vorschubeinrichtung, die in der Regel als Förderband ausgebildet ist, abgelegt, dass der Knochen so nah wie möglich an der Oberfläche der Vorschubeinrichtung zu liegen kommt, optimaler Weise sogar unmittelbar darauf aufliegt. In diesem Fall kommt es zunächst zu einem Durchtrennen der weicheren Fleisch- bzw. Fettanteile des Gutstrangs und anschließend zum vollständigen Abtrennen der Scheibe indem der Knochen durchtrennt wird. Bei diesem finalen Abtrennvorgang einer jeden Scheibe kommt es aufgrund der Sprödheit des Knochens sowie der keilförmigen Geometrie des an die Schneidkante angrenzenden Bereichs des Schneidmessers zu äußerst unerwünschten Effekten dahingehend, dass die gerade abgetrennte Scheibe unkontrollierte Bewegungen in Vorschubrichtung vollführt. Die zum Abtrennen erforderliche und von dem mit hoher Drehzahl rotierenden Schneidorgan eingebrachte Energie ist nämlich so groß, dass die abgetrennte Scheibe einen unerwünscht großen Impuls erfährt, der sie von dem Messer weg beschleunigt. Besonders nachteilig ist es dabei, dass sowohl die Richtung als auch die Anfangsgeschwindigkeit der regelrecht "wegschießenden" Scheibe stark schwanken und daher nicht vorhersehbar sind. Dies führt zu einer unregelmäßigen und nicht geometriegenauen Ablage der geschindelt oder gestapelt angeordneten Scheiben auf der Fördereinrichtung. Im Extremfall können die Schwankungen in der "Abfluggeschwindigkeit" und im "Landeort" der abgetrennten und sodann um 90° umkippenden Scheiben so groß sein, dass bei geschindelter Ablage eine Scheibe die zuvor abgeschnittene Scheibe überholt. Aufgrund der Unregelmäßigkeit der Scheibenablage in geometrischer Hinsicht ist es bei den bekannten Verfahren jedenfalls unerlässlich, dass die Scheiben im Anschluss an die Ablage auf der Fördereinrichtung bzw. beim Einlegen in schalenförmige Behältnisse von Verpackungseinheiten manuell nachjustiert bzw. eingelegt werden. Hieraus resultiert ein hoher Personalaufwand, wodurch wiederum die Kosten bei der Verarbeitung knochenhaltiger Lebensmittelstränge erhöht werden.
  • Ein alternatives, allgemein bekanntes Schneidverfahren besteht darin, dass die abgeschnittenen Scheiben auf der Fördereinrichtung nicht in geschindelter oder gestapelter Anordnung abgelegt, sondern in stehender Anordnung weggefördert werden. In diesem Fall befindet sich oberhalb der Fördereinrichtung eine sich in Vorschubrichtung mitbewegende Stützeinrichtung für die erste Scheibe eines Pakets. Die Stützeinrichtung verhindert, dass die erste Scheibe umkippt und gewährleistet einen stehenden Abtransport desselben auf dem Förderband, wobei die anschließend abgeschnittenen Scheiben sukzessive anschließend auf diese Weise nach und nach ein Scheibenpaket bilden. In diesem Fall entspricht die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung der Vorschubgeschwindigkeit. Alternativ kann auch ohne Stützeinrichtung gearbeitet werden, indem die ersten Scheiben umkippen und sodann eine Stütze für die nachfolgend abgeschnittenen Scheiben bieten, die also stehend weggefördert werden.
  • Die stehende Anordnung eines sich sukzessive in der Länge vergrößernden Pakets abgeschnittener Scheiben verhindert zwar, dass eine neue abgeschnittene Scheibe eine unkontrollierte Bewegung von dem Messer weg vollführen kann, doch ist auch bei diesem vorbekannten Verfahren zwingend händische Nacharbeit erforderlich, wenn anstelle der optisch eher unattraktiven gestapelten Scheibenanordnung eine geschindelte bzw. gefächerte Anordnung derselben realisiert werden soll.
    • Aufgabe
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Schneiden eines knochenhaltigen Gutstrangs in Scheiben vorzuschlagen, mit dem bzw. der sich eine geometrisch sehr exakte geschindelte oder gestapelte Anordnung der abgeschnittenen Scheiben auf einer Fördereinrichtung realisieren lässt, ohne dass hierzu manuelle Eingriffe seitens eines Bedienpersonals erforderlich sind.
    • Lösung
  • Ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die folgenden Verfahrensschritte gelöst:
    • Vor dem vollständigen Abtrennen einer Scheibe von dem übrigen Gutstrang wird ein Bremselement einer Bremseinrichtung in Vorschubrichtung betrachtet hinter einer Schneidebene des Schneidorgans in einen Förderquerschnitt bewegt.
    • Eine sodann abgeschnittene Scheibe wird nach ihrem vollständigen Abtrennen von dem übrigen Gutstrang in ihrer von der Schneidebene weg gerichteten Bewegung mittels des Bremselements abgebremst.
    • Nach dem Abbremsen wird das Bremselement aus dem Förderquerschnitt heraus bewegt und die abgebremste Scheibe kippt auf die Fördereinrichtung.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die in eine Scheibe während der letzten Phase des Abtrennvorgangs eingeleitete Energie, die sich in einem großen, auf die Scheibe übertragenden Impuls äußert, mit Hilfe einer ein Bremselement umfassenden Bremseinrichtung abgebaut werden muss, bevor der Scheibe eine weitere Bewegung in Richtung auf die Fördereinrichtung gestattet wird. Das Bremselement der Bremseinrichtung wirkt somit als temporäre Sperre für die abgeschnittenen Scheiben, wodurch deren kinetische Energie zum großen Teil abgebaut wird.
  • Gemäß der Erfindung verbleibt jedoch das Bremselement nicht dauerhaft in dem Förderquerschnitt des Gutstrangs sondern führt eine Hin- und Her-Bewegung, insbesondere eine Auf- und Ab-Bewegung, aus, bei der es nach dem Abbremsen aus dem Förderquerschnitt heraus bewegt wird, um die bereits begonnene oder die dann einsetzende Kippbewegung der Scheibe nicht zu verhindern.
  • Im Grunde genommen stellt das Versperren zumindest eines Teils des Förderquerschnitts mittels des Bremselements einen Zielkonflikt dahingehend dar, dass durch das Abbremsen der abgeschnittenen Scheibe die Bewegung nach dem Abtrennen der jeweiligen Scheibe verlangsamt wird, was dem Ziel einer möglichst großen Schneidleistung, d.h. hohen Schnittfrequenz des Schneidorgans zuwider läuft. Bei hinreichend stark beschleunigter Bewegung des Bremselements und exakter zeitlicher Steuerung desselben wird die abgeschnittene Scheibe jedoch nur soweit und so lange abgebremst, dass eine kontrollierte Kippbewegung der abgetrennten Scheibe auf die Fördereinrichtung gewährleistet wird. Die Scheibe muss nicht vollständig zum Stoppen kommen, vielmehr genügt es, wenn die Scheibe in ihrem unteren Bereich, in dem typischerweise die Knochen verlaufen, gebremst wird. Wird eine Scheibe nämlich nur im unteren Bereich gebremst, während der Rest ungebremst bleibt, entsteht eine Rotation der Scheibe, die das Kippen derselben nach einem kurzen Brems- oder Stopp-Impuls begünstigt. Je nach Verhalten der abgetrennten Scheibe kann diese auch in ihrem unteren Bereich gegen das Bremselement stoßen und somit gestoppt werden, wobei das Bremselement dann als eine Art Stoppelement dient.
  • Es konnte nachgewiesen werden, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine sehr hohe Geometriegenauigkeit bei der Ablage der abgeschnittenen Scheiben in geschindelter oder gestapelter Anordnung möglich ist und dass dabei die Schneidleistung gegenüber den vorbekannten Verfahren nicht reduziert wird. Auf manuelles Nachjustieren der abgeschnittenen Scheiben, um eine optisch ansprechende regelmäßige Scheibenanordnung zu erreichen, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jedenfalls vollständig verzichtet werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bremselement von einer Ruheposition, in der es vollständig außerhalb des Förderquerschnitts angeordnet ist, in eine Brems- oder Stoppposition überführt wird, in der es einen einer Auflagefläche des Gutstrangs zugewandten Teilbereich des Förderquerschnitts versperrt, und anschließend wieder in die Ruheposition überführt wird. Dabei wird das Bremselement bei seiner Bewegung von der Ruhe- in die Bremsposition in einer Ebene bewegt, die parallel zu der Schneidebene ausgerichtet ist. Auf diese Weise lässt sich ein besonders rasches Einführen des Bremselements in den Förderquerschnitt und ebenso ein rasches Wieder-Frei-Machen des Förderquerschnitts nach erfolgtem Abbremsen erzielen. Dabei kann der Hub, den das Bremselement zurücklegt, etwa 10 mm bis 20 mm betragen.
  • Wenn sich das Bremselement in der Bremsposition - in Vorschubrichtung betrachtet - in einem Abstand von einer dem Bremselement zugewandten Vorderseite einer im Entstehen begriffenen, noch mit dem Gutstrang verbundenen Scheibe befindet, besteht zum einen die Sicherheit, dass die Bewegung des Bremselements nicht durch einen Reibung verursachenden Kontakt mit der Vorderseite der neu zu bildenden Scheibe behindert wird. Darüber hinaus wird durch einen hinreichend großen Abstand zwischen Bremselement und nächstfolgender Scheibe auch eine gewisse Schwankungsbreite in der Scheibendicke ermöglicht, die beim gewichtsgenauen Schneiden von Scheiben aufgrund Schwankungen in der Größe der Querschnittsfläche des Gutstrangs erforderlich ist. Folglich ist der Abstand zwischen dem Schneidorgan und dem Bremselement immer geringfügig größer als die größtmögliche Scheibendicke. Beispielsweise kann der Abstand zwischen der Vorderseite des Gutstrangs und Bremselement zwischen 3 mm und 5 mm betragen.
  • In zeitlicher Hinsicht stellt das Entfernen des Bremselements aus dem Förderquerschnitt nach erfolgtem Abbremsen den kritischsten Moment im gesamten Verfahrensablauf dar. Hierbei ist es besonders wichtig, dass das Bremselement nach dem Abbremsen der aktuellen Scheibe besonders schnell aus dem Förderquerschnitt entfernt wird, um den Kippprozess der Scheibe nicht zu behindern und damit möglicherweise die Schneidleistung zu verschlechtern. Hingegen besteht nach dem Abkippen einer abgeschnittenen Scheibe in der Regel hinreichend Zeit, um das Bremselement wieder in die Bremsposition zu überführen, da diese Bewegung parallel zum Durchschneiden des oberhalb des Knochens befindlichen Muskel- bzw. Fettgewebes des Gutstrangs erfolgen kann und während dieser Phase eine Bremswirkung noch nicht erforderlich ist.
  • Daher ist es besonders vorteilhaft, wenn ein rotatorischer Abtrieb der Bremseinrichtung - über einen Zyklus der Bewegung des Bremselements betrachtet - mit unterschiedlicher Winkelgeschwindigkeit bewegt wird, wobei das Bremselement mit einer größeren Geschwindigkeit von der Bremsposition in die Ruheposition bewegt wird als in die umgekehrte Richtung. Gleiches ist auch im Falle eines Linearantriebs (Linearmotor) für die Bremseinrichtung sinnvoll, wobei dann unterschiedliche Geschwindigkeiten bei der Hin- und Her-Bewegung realisiert werden sollten.
  • In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die zugrunde liegende Aufgabe ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6 durch die folgenden Merkmale gelöst:
    • eine Bremseinrichtung mit einem Bremselement, das von einer Ruheposition, in der es sich außerhalb eines Förderquerschnitts befindet, in eine Bremsposition überführbar ist, in der eine von dem Gutstrang abgetrennte Scheibe in ihrer von der Schneidebene weg gerichteten Bewegung abbremsbar ist, wobei das in der Ruheposition befindliche Bremselement ein Abkippen einer abgetrennten und abgebremsten Scheibe auf die Fördereinrichtung ermöglicht.
  • Dabei kann es als besonders vorteilhaft angesehen werden, wenn das Bremselement ein aus Blechmaterial gefertigter Schieber ist, der linear oszillierend innerhalb einer zu der Schneidebene parallel verlaufenden Schieberebene bewegbar ist und vorzugsweise eine U-Form besitzt, wobei zwei U-Schenkel beidseitig des Förderquerschnitts, der durch eine Durchtrittsöffnung in einem Schneidrahmen der Schneideinrichtung definiert ist, zwischen dem Schneidrahmen und jeweils einem Lagerelement verschiebbar sind.
  • Die U-Form erlaubt eine Lagerung des Schiebers in Bereichen seitlich neben der Durchtrittsöffnung und macht daher einen Verzicht auf eine Lagerung unterhalb der Durchtrittsöffnung möglich, wodurch der Raumbedarf für die Schieberlagerung reduziert wird. Der Schieber kann daher - in Richtung der U-Schenkel betrachtet - kurz ausgeführt werden und unmittelbar an Kopplungs- bzw. Übertragungsglieder angeschlossen werden.
  • Die oszillierende Bewegung des Bremselements lässt sich besonders einfach durch einen Kurbeltrieb der Bremseinrichtung erzeugen, wobei das Bremselement mit einer Schwinge und diese mit einer drehantreibbaren Kugel verbunden ist.
  • Aus Gründen einer Minimierung des Bauraums der Bremseinrichtung sowie möglichst kurzer Wege zwischen der Ruheposition und der Bremsposition wird vorgeschlagen, dass das Bremselement in der Ruheposition unterhalb einer von einer Auflagefläche der Vorschubeinrichtung oder der Fördereinrichtung definierten Ebene angeordnet ist.
  • Schließlich ist gemäß der Erfindung noch vorgesehen, dass eine untere Fläche eines zwischen dem in der Ruheposition befindlichen Bremselement und der Schneidebene angeordneten Schneidrahmens abgeschrägt ist, wobei eine Flächennormale der abgeschrägten Fläche von der Schneidebene weg gerichtet ist. Hierdurch wird das Abkippen der abgetrennten Scheiben auch nach erfolgtem Abbremsen und nach einem Zurückziehen des Bremselements aus dem Förderquerschnitt begünstigt, wodurch wiederum ein rasches Wegfördern der abgeschnittenen Scheiben ermöglicht wird.
    • Ausführungsbeispiel
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Maschine zum Schneiden von Lebensmitteln, die in den Zeichnungen dargestellt ist, näher erläutert.
  • Es zeigt:
    Figuren 1 bis 7: jeweils eine dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Gutstrang in verschiedenen Positionen und
    Figuren 8 bis 13 jeweils eine dreidimensionale Ansicht der Vorrichtung ohne Darstellung des Gutstrangs sowie der Vorschub- und Fördereinrichtung.
  • In den Figuren 1 bis 7 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Schneiden eines knochenhaltigen Gutstrangs 2 in Scheiben 3 dargestellt, wobei der Gutstrang 2 mittels einer Vorschubeinrichtung 4 in Form eines Endlosbandes in horizontale Richtung auf eine Schneideinrichtung 5 vorgeschoben wird. In den Figuren ist der Gutstrang 2 vereinfacht und ohne Knochen dargestellt. Typischerweise verlaufen die Knochen in dem Gutstrang 2 entlang seiner unteren Seite, also der einer Auflagefläche 6 der Vorschubeinrichtung 4 zugewandten Seite des Gutstrangs 2.
  • Die Schneideinrichtung 5 umfasst ein rotierendes Schneidorgan 7, das in den verschiedenen Figuren jeweils in einer anderen, dem Schneidforschritt entsprechenden Position gezeigt ist. In Vorschubrichtung 8 hinter der Schneideinrichtung 5 befindet sich eine als Endlosband ausgebildete Fördereinrichtung 9, auf der die abgeschnittenen Scheiben 3 abgelegt und mit der die Scheiben 3 weggefördert werden. Die Schneideinrichtung 5 besitzt zwei Schneidrahmen 10, 10', die parallel zueinander verlaufen und eine Breite von ca. 15 mm bis 20 mm besitzen, wobei zwischen den Schneidrahmen 10, 10' das Schneidorgan 7 angeordnet ist. Die Schneidrahmen 10, 10' sowie das Schneidorgan sind von einem Schneidkasten 11 umgeben. Die Schneidrahmen 10, 10' umfassen jeweils eine Durchtrittsöffnung 12, die einen Förderquerschnitt 13 definiert und durch die der Gutstrang 2 hindurch gefördert wird.
  • Ferner besitzt die Vorrichtung 1 abermals in Vorschubrichtung 8 hinter der Schneideinrichtung 5 eine Bremseinrichtung 14 mit einem Bremselement 15, das mittels eines Kurbeltriebs 16 von einer Ruheposition 17 (siehe Figur 1) in eine Bremsposition 18 (siehe Figur 2) überführt werden kann. Das Bremselement 15 ist als Schieber 19 ausgebildet, der linear oszillierend innerhalb einer zu einer durch das Schneidorgan 7 gebildeten Schneidebene parallel verlaufenden Schieberebene bewegbar ist. Der Schieber 19 besitzt eine U-Form mit zwei U-Schenkeln 20, die beidseitig des Förderquerschnitts 13 verlaufen und zwischen dem Schneidrahmen 10 und jeweils einem Lagerelement 21 verschiebbar sind. Das Bremselement 15 ist so positioniert, dass zwischen dem Bremselement 15 und dem Schneidorgan 7 je nach zu schneidender Scheibendicke ein Abstand von etwa 3 bis 5 mm verbleibt. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Bewegung des Bremselements 15 nicht durch den Gutstrang 2 beziehungsweise durch eine Reibung zwischen dem Gutstrang 2 und dem Bremselement 15 behindert wird. Nur wenn eine Scheibe 3 unmittelbar nach dem Abschneiden derselben infolge der Sprödheit des durchtrennten Knochens verspringt, gelangt die Scheibe unmittelbar an das Bremselement 15 und wird von diesem an einer weiteren Bewegung gehindert, also gestoppt.
  • Der Kurbeltrieb 16 umfasst eine mit dem Bremselement 15 verbundene Koppel 22, die mit einer drehantreibbaren Kurbel 23 verbunden ist.
  • In der Figur 1 ist das Bremselement 15 in seiner Ruhestellung 17 gezeigt, in der es sich außerhalb des Förderquerschnitts 13 befindet. In dieser Stellung befindet sich die Koppel 22, die exzentrisch an der Kurbel 23 befestigt ist, an ihrem unteren Totpunkt uT.
  • Das Schneidorgan 7 ragt in der Figur 1 zwar bereits geringfügig in den Förderquerschnitt 13 hinein, kommt jedoch noch nicht mit dem Gutstrang 2 in Eingriff. Lediglich einer besseren Veranschaulichung halber ist die im Zuge des Schneidvorgangs abzutrennende Scheibe 3 bereits in der Figur 1 eingezeichnet.
  • In den Figuren 2 und 3 befindet sich das Bremselement 15 in seiner Bremsposition 18 und ragt in den Förderquerschnitt 13 hinein, wobei die Koppel 22 an ihrem oberen Totpunkt oT angelangt ist. Die U-Schenkel 20 ragen in dieser Position über die Lagerelemente 21 hinaus. Der maximale Betrag, den das Bremselement 15 in den Förderquerschnitt 13 hineinragen kann, entspricht dem Hub der Koppel 22, also dem Abstand a zwischen dem oberen Totpunkt oT und dem unteren Totpunkt uT, der vorteilhafterweise zwischen 10 mm und 20 mm beträgt.
  • In der Figur 2 kommt das Schneidorgan 7 mit dem Gutstrang 2 in Eingriff und in der Figur 3 hat das Schneidorgan 7 bereits einen Großteil des Gutstrangs2 passiert und beinahe eine Scheibe 3 abgetrennt. Da das Bremselement 15 vor dem unteren Bereich der Scheibe 3 angeordnet ist, kann sie insbesondere beim Durchtrennen des in der Figur nicht gezeigten Knochens nicht merklich verspringen.
  • Die Figur 4 zeigt die Situation, in der das Bremselement 15 beginnt, sich wieder abzusenken, wobei die Scheibe 3 nun vollständig vom Ende des Gutstrangs 2 abgetrennt ist und beginnt, auf die Fördereinrichtung 9 zu kippen. Die Koppel 22 des Kurbeltriebs 16 befindet sich hierbei zwischen ihrem oberen Totpunkt oT und unteren Totpunkt uT.
  • Das Bremselement 15 wird weiter abgesenkt, bis es wieder in seine Ruheposition 17 gelangt (Figuren 6 und 7) und die Scheibe 3 schließlich vollständig auf die Fördereinrichtung 9 gekippt ist (Figur 7). Das Schneidorgan 7 ist in den Figuren 5 bis 7 nicht erkennbar, da es sich vollständig innerhalb des Schneidrahmens 10 befindet.
  • Während die Überführung des Bremselements 15 von seiner Ruheposition 17 in seine Bremsposition 18 langsam erfolgen kann, muss die Überführung des Bremselements 15 von seiner Bremsposition 18 in seine Ruheposition 17 schnell geschehen, um das Kippen der Scheibe 3 nicht zu behindern. Um das Kippen der Scheibe 3 darüber hinaus zu begünstigen, kann eine untere, einen Auflagebereich für den Gutstrang 2 bildende Fläche des Schneidrahmens 10 so abgeschrägt ausgebildet sein, dass sie von dem Gutstrang 2 weg und zu der Fördereinrichtung 9 hin weist.
  • In den Figuren 8 bis 13 ist die Vorrichtung 1 nochmals in den verschiedenen Verfahrensstadien eines Schneidvorgangs gezeigt, wobei auf die Darstellung der Vorschubeinrichtung 4 und der Fördereinrichtung 9 verzichtet wurde, so dass die Bremseinrichtung 14 deutlicher zu erkennen ist. Wie bereits zuvor erläutert, ist das Bremselement 15 als U-förmiger Schieber 19 9 aufgebaut und weist neben den beiden U-Schenkeln 20 einen Basisschenkel 24 auf, der annähernd die Form eines Dreiecks aufweist, wobei die Spitze des Dreiecks auf der dem Förderquerschnitt 13 abgewandten Seite liegt.
  • In den Figuren 8 bis 13 ist zu erkennen, dass der Basisschenkel 24 des Bremselements 15 mittels einer Koppelstange 25 mit der Koppel 22 verbunden ist.
  • In den Figuren 9 bis 12 ragen die U-Schenkel 20 jeweils um verschiedene Beträge über die Lagerelemente 21 hinaus.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Gutstrang
    3
    Scheibe
    4
    Vorschubeinrichtung
    5
    Schneideinrichtung
    6
    Auflagefläche
    7
    Schneidorgan
    8
    Vorschubrichtung
    9
    Fördereinrichtung
    10
    Schneidrahmen
    10'
    Schneidrahmen
    11
    Schneidkasten
    12
    Durchtrittsöffnung
    13
    Förderquerschnitt
    14
    Bremseinrichtung
    15
    Bremselement
    16
    Kurbeltrieb
    17
    Ruheposition
    18
    Bremsposition
    19
    Schieber
    20
    U-Schenkei
    21
    Lagerelement
    22
    Koppel
    23
    Kurbel
    24
    Basisschenkel
    25
    Koppelstange
    uT
    unterer Totpunkt
    oT
    oberer Totpunkt
    a
    Abstand

Claims (10)

  1. Verfahren zum Schneiden eines knochenhaltigen Gutstrangs (2) in Scheiben (3) mit den folgenden Verfahrensschritten:
    - Der Gutstrang (2) wird mittels einer Vorschubeinrichtung (4) in Vorschubrichtung (8) auf eine Schneideinrichtung (5) zu vorgeschoben.
    - Mittels eines rotierenden Schneidorgans (7) der Schneideinrichtung (5) werden sukzessive Scheiben (3) von einem Ende des Gutstrangs (2) abgeschnitten.
    - Die abgeschnittenen Scheiben (3) werden sukzessive auf einer Fördereinrichtung (9) in geschindelter oder gestapelter Anordnung abgelegt und von der Schneideinrichtung (5) weggefördert
    gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
    - Vor dem vollständigen Abtrennen einer Scheibe (3) von dem übrigen Gutstrang (2) wird ein Bremselement (15) einer Bremseinrichtung (14) in Vorschubrichtung (8) betrachtet hinter einer Schneidebene des Schneidorgans (7) in einen Förderquerschnitt (13) bewegt.
    - Eine sodann abgeschnittene Scheibe (3) wird nach ihrem vollständigen Abtrennen von dem übrigen Gutstrang (2) in ihrer von der Schneidebene weg gerichteten Bewegung mittels des Bremselements (15) abgebremst.
    - Nach dem Abbremsen wird das Bremselement (15) aus dem Förderquerschnitt (13) heraus bewegt und die abgebremste Scheibe (3) kippt auf die Fördereinrichtung (9).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement (15) von einer Ruheposition (17), in der es vollständig außerhalb des Förderquerschnitts (13) angeordnet ist, in eine Bremsposition (18) überführt wird, in der es einen einer Auflagefläche (6) des Gutstrangs (2) zugewandten Teilbereich des Förderquerschnitts (13) versperrt, und anschließend wieder in die Ruheposition (17) überführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement (15) zwischen der Ruheposition (17) und der Bremsposition (18) in einer Ebene bewegt wird, die parallel zu der Schneidebene ausgerichtet ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Bremselement (15) in der Bremsposition (18) - in Vorschubrichtung (8) betrachtet - in einem Abstand von einer dem Bremselement (15) zugewandten Vorderseite einer im Entstehen begriffenen, noch mit dem Gutstrang (2) verbundenen Scheibe (3) befindet.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein rotatorischer Antrieb der Bremseinrichtung (14) - über einen Zyklus der Bewegung des Bremselements (15) betrachtet - mit unterschiedlicher Winkelgeschwindigkeit bewegt wird, vorzugsweise, dass das Bremselement (15) mit einer größeren Geschwindigkeit von der Bremsposition (18) in die Ruheposition (17) bewegt wird als in die umgekehrte Richtung.
  6. Vorrichtung (1) zum Schneiden eines knochenhaltigen Gutstrangs (2) in Scheiben (3) mit
    - einer Schneideinrichtung (5), die ein rotierendes Schneidorgan (7) aufweist, das eine Schneidebene definiert,
    - einer Vorschubeinrichtung (4), mit der der Gutstrang (2) so auf die Schneideinrichtung (5) zu vorschiebbar ist, dass von einem Ende des Gutstrangs (2) sukzessive Scheiben (3) abschneidbar sind,
    - einer Fördereinrichtung (9), auf der die abgeschnittenen Scheiben (3) sukzessive in geschindelter oder gestapelter Anordnung ablegbar und mit der die Scheiben (3) von der Schneideinrichtung (5) weg förderbar sind,
    gekennzeichnet durch
    - eine Bremseinrichtung (14) mit einem Bremselement (15), das von einer Ruheposition (17), in der es sich außerhalb eines Förderquerschnitts (13) befindet, in eine Bremsposition (18) überführbar ist, in der eine von dem Gutstrang (2) abgetrennte Scheibe (3) in ihrer von der Schneidebene weg gerichteten Bewegung abbremsbar ist, wobei das in der Ruheposition (17) befindliche Bremselement (15) ein Abkippen einer abgetrennten und abgebremsten Scheibe (3) auf die Fördereinrichtung (9) ermöglicht.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement (15) ein Schieber (19) ist, der linear oszillierend innerhalb einer zu der Schneidebene parallel verlaufenden Schieberebene bewegbar ist und vorzugsweise eine U-Form besitzt, wobei zwei U-Schenkel (20) beidseitig des Förderquerschnitts (13), der durch eine Durchtrittsöffnung (12) in einem Schneidrahmen (10) der Schneideinrichtung (5) definiert ist, zwischen dem Schneidrahmen (10) und jeweils einem Lagerelement (21) verschiebbar sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch einen Kurbeltrieb (16) der Bremseinrichtung (14), wobei das Bremselement (15) mit einer Koppel (22) und diese mit einer drehantreibbaren Kurbel (23) verbunden ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement (15) in der Ruheposition (17) unterhalb einer von einer Auflagefläche (6) der Vorschubeinrichtung (4) oder der Fördereinrichtung (9) definierten Ebene angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine untere Fläche eines zwischen dem in der Ruheposition (17) befindlichen Bremselement (15) und der Schneidebene angeordneten Schneidrahmens (10) abgeschrägt ist, wobei eine Flächennormale der abgeschrägten Fläche von der Schneidebene weggerichtet ist.
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