EP2359992B1

EP2359992B1 - Maschine zum Schneiden eines strangförmigen Lebensmittels

Info

Publication number: EP2359992B1
Application number: EP20110155372
Authority: EP
Inventors: Uwe Reifenhäuser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2031-02-22
Also published as: EP2359992B2; US20110203434A1; DE102010002279A1; EP2359992A2; EP2359992A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Schneiden eines strangförmigen Lebensmittels, insbesondere Fleisch oder Käse, in Scheiben, mit einem Vorschubbereich, einer Schneideinrichtung und einem Abtransportbereich, wobei ein Lebensmittelstrang in Vorschubrichtung aus dem Vorschubbereich heraus mittels einer Vorschubeinrichtung auf die Schneideinrichtung zu vorschiebbar ist, die eine rotatorisch um eine gehäusefeste erste Drehachse umlaufende Schwinge und ein daran um eine zweite Drehachse drehantreibbar gelagertes Kreismesser aufweist, mit dem von dem Lebensmittelstrang an dessen Vorderseite sukzessive Scheiben abschneidbar sind, die nach ihrem Abtrennen von dem Lebensmittelstrang in den Abtransportbereich übergebbar sind, wobei die Vorschubrichtung ungefähr horizontal ist.
Unter ungefähr horizontaler Vorschubrichtung im Sinne der vorliegenden Anmeldung sollen Abweichungen von einer Horizontalen von max. 10° verstanden werden.
Eine Maschine der vorgenannten Art wurde bereits in den 1980er Jahren als Kotelettschneidemaschine des Typs ROK von der Berkel Deutschland GmbH produziert und vermarktet. Um den Platzbedarf der Maschine klein zu halten und insbesondere auch mit einem kleinen Durchmesser des Kreismessers arbeiten zu können, ist der Antrieb innerhalb der Schwinge mit einer keilförmigen Abdeckung überdeckt. Hiermit wird erreicht, dass das Kreismesser mit seiner Drehachse und einem Teil der Abdeckung durch den Querschnitt des Lebensmittelstrangs hindurchtreten kann, da durch die abgeschrägte Keilform des Schwingengehäuses die im Entstehen begriffenen Scheiben nach vorne, d.h. in Vorschubrichtung, abgedrängt werden.
Insbesondere beim Schneiden knochenhaltiger Lebensmittel, wie z. B. Koteletts, hat sich die bekannte Maschine als problematisch erwiesen. Beim Abtrennen der Scheiben kommt es nämlich regelmäßig zu einer Bildung von Knochensplittern, die an den abgetrennten Scheiben anhaften und zu einer negativen Beurteilung der Schneidqualität führen. Insbesondere bei einer unmittelbar an die Scheibenerzeugung anschließenden Verpackung des geschnittenen Lebensmittels zu SB-Portionseinheiten lässt sich eine eventuelle Splitterbildung weder kontrollieren noch anschließend eventuelle Splitter entfernen.
Eine vom Grundprinzip her in gewisser Weise ähnliche Maschine wird jeweils von der Brotschneidemaschine gemäß der DE-A 103 12 301 und der EP-A 1 520 666 gebildet. Auch hier ist die Schwinge des Orbital-Kreismessers mit einer flachen, keilförmigen Abdeckung überdeckt. Die Keilwirkung der Schwinge führt beim Durchlaufen des Brotquerschnitts jedoch nur zu einem elastischen Wegdrücken der im Entstehen begriffenen Scheibe und ist in Bezug auf das Schneidergebnis nicht von Nachteil. Bei Brotschneidemaschinen ist es vielmehr häufig wichtig, geringe Abmessungen einzuhalten, da eine Aufstellung derartiger Maschinen in Ladenlokalen von Bäckereifilialbetrieben üblich ist, wo typischerweise nur beengte Platzverhältnisse zur Verfügung stehen.
Kreismesser mit Orbitelantrieb finden darüber hinaus auch bei der Gattung so genannter Slicer Verwendung, mit denen knochenlose Aufschnittware wie Wurst, Schinken, Käse, o. ä. in dünne Scheiben von ca. 0,5 mm bis 2 mm geschnitten werden. Der Lebensmittelstrang wird dabei entweder senkrecht oder schräg (mit ca. 30° bis 60° zur Horizontalen) hängend auf die Schneideinrichtung vorgeschoben.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zum Schneiden von strangförmigen Lebensmitteln, insbesondere Fleisch oder Käse, in Scheiben, so weiter zu entwickeln, dass sich eine sehr gute Schneidqualität und eine hohe Schneidleistung erzielen lassen.

Lösung

Ausgehend von einer Schneidmaschine der eingangs beschriebenen Art wird die zugrunde liegende Aufgabe. Durch eine Vorrichtung gemäß des Anspruch 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Maschine wird somit beim Portionenschneiden darauf verzichtet, die Drehachse des Kreismessers und damit auch ein Teil der Schwinge durch den Querschnitt des Lebensmittelstrangs hindurchzuführen. Hieraus resultiert zwar die Notwendigkeit, Kreismesser mit einem großen Durchmesser zu wählen, da prinzipbedingt weniger als die Hälfte des Durchmessers zur Verfügung steht, um bei einem Umlauf der Schwinge den maximalen Schneidquerschnitt, d.h. einen baulich im Vorschubbereich zur Verfügung stehenden Förderquerschnitt, abzudecken. Die Schwinge bewegt sich somit bei der erfindungsgemäßen Maschine stets außerhalb des Schneidquerschnitts und kann daher keinerlei negative Wirkung auf den Schneidprozess ausüben, d.h. insbesondere nicht zu einer "stumpfen Druckbelastung" im Spaltbereich zwischen dem bereits abgetrennten Teil der Scheibe und dem verbleibenden Rest des Lebensmittelstrangs ausüben.
Es hat sich herausgestellt, dass sich mit der Schneidmaschine gemäß der Erfindung insbesondere knochenhaltige Lebensmittel und angefrorene sowie durchgefrorene Lebensmittelstränge in ausgezeichneter Schneidqualität in Portionen zerschneiden lassen. Insbesondere wird die Zersplitterung von Knochen, wie sie bei der eingangs erwähnten bekannten Kotelettschneidmaschine unvermeidbar war, mit großer Sicherheit ausgeschlossen. Die Scheibendicke beträgt bei der erfindungsgemäßen Maschine typischerweise zwischen 5 mm und 30 mm.
Erfindungsgemäß ist die erste Drehachse, um die die Schwinge rotiert, oder in einem Abstand seitlich neben einer Geraden, die den maximalen Schneidquerschnitt seitlich begrenzt, angeordnet. Die Drehrichtung der Schwingenrotation ist dabei so zu wählen, dass das Kreismesser (schräg) von oben in den Schneidquerschnitt eintritt, wodurch stets ein hinreichend großer Anpressdruck des Lebensmittelstrangs auf die Gegenschneide des Vorschubbereichs bzw. einem diagonal gegenüber liegenden unteren Eckbereich des Schneidquerschnitts erzielt und ein Abheben des Lebensmittelstrangs von einer Aufstandsfläche des Vorschubbereichs sicher vermieden wird.
Das Schneidergebnis wird des Weiteren besonders positiv beeinflusst, wenn eine horizontal verlaufende Gegenschneide des Vorschubbereichs und eine gegenüberliegende horizontal verlaufende Gegenschneide des Abtransportbereichs ungefähr auf derselben Höhe verlaufen. Die Abstützung der beim Schneiden insbesondere von knochenhaltigen Lebensmitteln entstehenden Kräfte ist bei einer derartigen Anordnung der zwei Gegenschneiden besonders vorteilhaft. Der Spaltbereich zwischen den gegenüberliegenden Gegenschneiden übersteigt dabei das Dickenmaß des Kreismessers nur so weit (typischerweise im Zehntel-MillimeterBereich), wie dies für eine berührungslose Passage des Kreismessers erforderlich ist.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schwinge einerseits und das Kreismesser andererseits jeweils mittels eines eigenen Antriebsmotors antreibbar sind.
Dies hat den Vorteil, dass insbesondere das Verhältnis der Drehzahl des Kreismessers zu der Drehzahl der Schwinge sehr leicht veränderbar ist. Mindestens einer der beiden Antriebe sollte mit einem Frequenzumrichter zur Drehzahlregelung ausgestattet sein. Grundsätzlich ist es natürlich aber auch im Rahmen der Erfindung, wenn sowohl die Schwinge als auch das Kreismesser mittels desselben Antriebs angetrieben werden, wodurch sich ein festes Drehzahlverhältnis von Schwinge und Kreismesser ergibt.
Um ein besonders gutes Schneidergebnis, insbesondere einen regelrechten Sägeeffekt durch das Kreismesser zu erhalten, sollte das Verhältnis der Drehzahl des Kreismessers zu der Drehzahl der Schwinge bei ungefrorenem Lebensmittel mindestens 3 : 1 und/oder bei an-oder durchgefrorenem Lebensmittel mindestens 6:1, weiter vorzugsweise mindestens 8:1, betragen. Zur Vermeidung eines Verschmierens des Lebensmittels ist bei nicht gefrorenen Lebensmitteln ein niedrigeres Verhältnis zu wählen als bei an- oder durchgefrorenen Lebensmitteln, wo wie bei einer "Kreissäge" eine möglichst hohe Kreismesserdrehzahl realisiert werden sollte.
Des Weiteren ist es besonders vorteilhaft, wenn das Kreismesser eine Dicke kleiner als 10 mm, vorzugsweise kleiner als 8 mm, weiter vorzugsweise kleiner als 6 mm, aufweist. Mit abnehmender Dicke des Messers wird die Keilwirkung auf das Lebensmittel und auch die für den Schneidvorgang benötigte Kraft reduziert. Damit sinkt insbesondere auch die Gefahr, dass beim Durchtrennen eines Knochens Splitter erzeugt werden. Außerdem sollte der Kreismesser-Durchmesser mindestens 500 mm, vorzugsweise mindestens 600 mm, weiter vorzugsweise mindestens 700 mm betragen.
Um die Reibung zwischen dem Messer und dem Lebensmittel während des Schneidvorgangs zu reduzieren, kann erfindungsgemäß ein Kreismesser vorgesehen werden, das im Längsschnitt im Anschluss an einen Keilbereich beidseitig hinterschnitten ist. Hiermit wird vermieden, dass das Kreismesser in dem hinterschnittenen, d.h. in der Dicke reduzierten Bereich, sowohl mit der Stirnfläche des verbleibenden Lebensmittelstrangs als auch mit der Seitenfläche der im Entstehen begriffenen Scheibe in Kontakt kommt. Hierdurch werden auch die Seitenkräfte auf die im Entstehen begriffene Scheibe reduziert und die Geometrie der erzeugten Portionen verbessert, was insbesondere im Hinblick auf das Ziel einer gewichtsgenauen Erzeugung von Portionen von Bedeutung ist.
Im Abtransportbereich der Maschine sollte vorzugsweise ein Förderband angeordnet sein, das möglichst unmittelbar an einen in dem Abtransportbereich angeordneten und eine Gegenschneide bildenden Schneidrahmen anschließt. Auf diese Weise lässt sich ein geordneter und rationeller Abtransport der geschnittenen Scheiben sicherstellen, wodurch mit der erfindungsgemäßen Maschine hohe Schneidleistungen erzielbar sind. An das Abtransportförderband kann sich eine automatische Verpackungseinrichtung anschließen.
Die Erfindung weiter ausgestaltend wird vorgeschlagen, dass ein Schneidrahmen des Vorschubbereichs und/oder ein Schneidrahmen des Abtransportbereichs aus einem einstückig ausgebildeten Hauptteil und einem Enden zweier U-Schenkel des Hauptteils verbindenden vertikalen und der ersten Drehachse zugewandten Verbindungsschenkel zusammengesetzt ist bzw. sind. Bei einer solchen Ausgestaltung ist insbesondere der untere Eckbereich zwischen der Gegenschneide und dem vertikalen Verbindungsschenkel des U-förmigen Hauptteils einstückig und massiv ausgebildet, um die in diesem Bereich auftretenden großen Stützkräfte während des Schneidbetriebs sicher und verformungsfrei aufnehmen zu können. Hingegen kann der der Schwinge zugewandte Verbindungsschenkel, der das U zu einem rechteckförmigen Rahmen schließt, sehr dünn ausgeführt sein, so dass die Schwinge möglichst nah an den von dem Freiraum innerhalb des Schneidrahmens definierten Schneidquerschnitt herangeführt werden kann. Hierdurch wiederum kann bei möglichst geringem Durchmesser des Kreismessers ein möglichst großer Schneidquerschnitt realisiert werden.
Außerdem ist bei der erfindungsgemäßen Maschine noch vorgesehen, dass eine Gegenschneide des Abtransportbereichs, vorzugsweise ein Schneidrahmen des Abtransportbereichs, an dem die Gegenschneide des Abtransportbereichs ausgebildet ist, mit einer Gegenschneide des Vorschubbereichs, vorzugsweise mit einem Schneidrahmen des Vorschubbereichs, an dem die Gegenschneide des Vorschubbereichs ausgebildet ist, fest verbunden ist. Vorzugsweise ist die Gegenschneide des Abtransportbereichs bzw. der diese enthaltende Schneidrahmen fest mit einem Maschinengestell verbunden, wobei das Abtransportförderband dem gegenüber an einer Schneidkastentür befestigt ist, die um eine vertikale Achse schwenkbar an dem Maschinengestell oder dem Vorschubbereich angeordnet ist. Hierdurch wird ein Verbund der beiden Gegenschneiden bzw. Schneidrahmen erzielt, der wichtig für eine sichere Abstützung der beim Schneidbetrieb auftretenden in vertikale Richtung bzw. schräg nach unten wirkenden Gegenkräfte ist. Es besteht in diesem Fall insbesondere nicht die Notwendigkeit, die gelenkige Aufhängung einer Schneidkastentür derart massiv auszubilden, dass sie die auf der Seite des Abtransportbereichs auftretenden Gegenkräfte in das Maschinengestell ableiten kann, was dann nötig wäre, wenn die auf der Seite des Abtransportbereichs befindliche Gegenschneide oder der dortige Schneidrahmen an der Schneidkastentür befestigt wäre. Erfindungsgemäß ist somit ein sehr stabiler und einfacher Aufbau der Gegenschneiden kombiniert mit dem Vorteil einer guten Zugänglichkeit dieses Bereiches, in dem die Schneidkastentür mit dem daran befestigten Abtransportförderband geöffnet wird.
Schließlich sollte der Schneidrahmen des Abtransportbereichs bei seinem horizontalen Schenkel im Querschnitt rampenförmig ausgebildet sein, wobei eine der Schneideinrichtung abgewandte Fläche des Schenkels von der Gegenschneide ausgehend in Vorschubrichtung nach unten abfällt. Der Winkel der Rampe sollte ca. 30° bis 60° gegenüber der Horizontalen betragen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Schneidmaschine, die in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.
Es zeigt:

Fig. 1 bis 5:: Jeweils eine Ansicht auf den geöffneten Schneidkasten der Maschine in unterschiedlichen Drehstellungen der Schwinge ohne und mit Kreismesser,
Fig. 6 und 7:: vergrößerte Ansichten der Schneidrahmen,
Fig. 8 bis 10:: jeweils eine Ansicht auf den Vorschubbereich der Maschine aus unterschiedlichen Perspektiven,
Fig. 11:: eine vergrößerte Ansicht gemäß Fig. 10,
Fig. 12 und 13:: jeweils eine perspektivische Ansicht auf das Vorschubelement der Vorschubeinrichtung,
Fig. 14:: einen Längsschnitt durch den Vorschubbereich der Maschine mit eingelegtem Lebensmittelstrang und
Fig. 15:: eine Ansicht der Schneidrahmen und des Niederhalters mit einem Lebensmittelstrang im Schneidquerschnitt.

Eine hinsichtlich ihres grundsätzlichen Aufbaus aus dem Stand der Technik bekannte Maschine 1 weist einen insbesondere in den Figuren 8 bis 10 erkennbaren Vorschubbereich 2, eine in den Figuren 1 bis 7 abgebildete Schneideinrichtung 3 und einen am besten in den Figuren 1 bis 6 erkennbaren Abtransportbereich 4 für abgeschnittene Scheiben (Portionen) auf. Die Schneideinrichtung 3 besitzt eine drehantreibbar innerhalb eines Maschinengehäuses 5 gelagerte Schwinge 6, die im Schneidbetrieb um horizontal ausgerichtete und parallel zu einer Vorschubrichtung verlaufende Drehachse 7 rotiert. An der Schwinge 6 befindet sich in einem Abstand 8 von der Drehachse 7 eine Drehachse 9, um die ein Kreismesser 10 rotiert, das in Figur 1 nicht, wohl aber in den Figuren 2 bis 7 dargestellt ist. Die Schwinge 6 weist einen ersten Schwingenarm 11, an dem sich die Drehachse 9 des Kreismessers 10 befindet, und einen gegenüberliegenden Schwingenarm 12 auf, dessen Breite gegenüber dem Schwingenarm 11 vergrößert ist und der als Gegengewicht zu dem Kreismesser 10 dient. Ein in den Figuren nicht sichtbarer Antriebsmotor befindet sich im Inneren des Maschinengehäuses 5 und dient sowohl als Antrieb für die Schwinge 6 als auch für das daran um seine eigene Drehachse 9 rotierende Kreismesser 10. Der Abstand 8 entspricht dem Radius einer Umlaufbahn des Mittelpunkts des Kreismessers 10.
An einer in den Figuren 1 bis 5 sichtbaren Stirnseite des Maschinengehäuses 5 befindet sich ein so genannter Schneidkasten 13, in dem die Schwinge 6 und das Kreismesser 10 im Schneidbetrieb der Maschine 1 vor äußeren Zugriffen geschützt angeordnet sind. Der Verschluss des Schneidkastens 13 erfolgt mit Hilfe einer Schneidkastentür 14, die an zwei Scharnieren 15 um eine vertikale Achse schwenkbar an dem Maschinengehäuse 5 bzw. an der Seitenwand des Schneidkastens 13, gelagert ist.
Innerhalb einer dem Vorschubbereich 2 zugewandten Stirnwand 16 des Maschinengehäuses 5 befindet sich ein Durchtrittsbruch 17, der einen maximalen Schneidquerschnitt definiert. Ein Durchtrittsbruch 18 befindet sich gleichfalls in der Schneidkastentür 14, um die von der Schneideinrichtung 3 abgeschnittenen Scheiben in den Abtransportbereich 4 übergeben zu können, der sich an eine Außenseite der Schneidkastentür 14 anschließt. Der Abtransportbereich 4 weist ein an der Messerkastentür 14 befestigtes Abtransportförderband auf, das die von der Schneideinrichtung 3 abgeschnittenen Scheiben - je nach Wahl der Abtransportgeschwindigkeit - nebeneinander stehend, geschindelt oder nebeneinander liegend abtransportieren kann. Typischerweise ist im Anschluss an die erfindungsgemäße Maschine 1 eine vollautomatische Verpackungsmaschine platziert, die meist eine Mehrzahl abgeschnittener Portionen zu einer Selbstbedienungs-Verpackungseinheit verpackt.
Wie aus den Figuren 1 bis 7, insbesondere den in großem Maßstab gezeichneten Figuren 6 und 7, ersichtlich ist, wird der Durchbruch 17 sowohl von einem - in Vorschubrichtung betrachtet - hinter dem Kreismesser 10 (d.h. dem Abtransportbereich 4 zugewandten) Schneidrahmen 20 als auch von einem - in Vorschubrichtung betrachtet - vor dem Kreismesser 10 angeordneten Schneidrahmen 21 allseitig umschlossen. Beide Schneidrahmen 20, 21 bestehen jeweils aus einem U-förmigen Hauptteil 22, 23 und aus einem stabförmigen Verbindungsschenkel 24, 25, der jeweils die Enden zweier U-Schenkel 26, 27 der Hauptteile 22, 23 an der ansonsten offenen Seite des U miteinander verbindet und damit den Rahmen umlaufend schließt und ihm damit zu hoher Stabilität verhelfen. Der Verbindungsschenkel 25 des auf Seiten des Vorschubbereichs 2 angeordneten Schneidrahmens 21 ist mit einer bogenförmigen Ausnehmung 28 versehen, die einen kollisionsfreien Umlauf des Schwingenarms 12 der Schwinge 6 erlaubt. Während die Schwinge 6 im Wesentlichen mit dem Schneidrahmen 21 fluchtet, tritt das Kreismesser 10, dessen Dicke 6 mm beträgt, in einen zwischen den beiden Schneidrahmen 20, 21 befindlichen Spalt ein, dessen Breite nur geringfügig größer als 6 mm ist, um ein reibungsfreies Durchlaufen des Kreismessers 10 durch den Spaltbereich zu gewährleisten. Während es sich bei dem Schneidrahmen 21 um ein Gussteil handelt, besteht der Schneidrahmen 20 aus einem Kunststoffmaterial, um gute Notlaufeigenschaften sicherzustellen.
Während das Kreismesser 10 in Figur 1 der besseren Darstellung der Schwinge 6 wegen demontiert und daher nicht sichtbar ist, lässt sich anhand der Abfolge der Figuren 2 bis 5 der Lauf des Kreismessers 10, dessen Drehachse 9 sich wie bereits ausgeführt auf einer Kreisbahn um die Drehachse 7 der Schwinge 6 bewegt, näher erläutert:
In Figur 2 befindet sich das Kreismesser 10 in einer schräg nach oben rechts gerichteten Aufwärtsbewegung, während sich der der Drehachse 9 abgewandte Schwingenarm 12 entsprechend schräg nach links unten bewegt. In Figur 3 ist eine Position dargestellt, in der das Kreismesser 10 mit seiner Drehachse 9 die höchste Position, d.h. der Schwingenarm 12 seine tiefste Position, bereits durchlaufen hat. Das Kreismesser 10 ist bereits in den durch die Durchbrüche 17, 18 innerhalb der Schneidrahmen 20, 21 definierten Schneidquerschnitt eingedrungen und zwar beginnend von der linken oberen Ecke, wobei die Bewegungsrichtung schräg nach unten rechts weist. Die Drehrichtung 30 der Schwinge 6 und die Drehrichtung 31 des Kreismessers 10 stimmen überein (s. Pfeile in Figur 3), um das Schneidgut während des Schneidvorgangs hinreichend an die von den Schneidrahmen 20, 21 gebildeten Gegenschneiden (hierzu weiter unten) anzupressen und somit ein Abheben sicher zu vermeiden.
In der Stellung gemäß Figur 4 beginnt das Kreismesser 10 bereits wieder, den Durchbruch 17 (beginnend von der rechten oberen Ecke) allmählich frei zu machen, nachdem in einer nicht gezeigten Stellung zuvor auch dieser Bereich von dem Kreismesser 10 durchlaufen wurde. In der Stellung gemäß Figur 5 hat das Kreismesser 10 infolge weiterer Drehung der Schwinge 6 den Durchbruch 17 bereits wieder vollständig verlassen.
Aus Figur 1 ist ersichtlich, dass sich die Drehachse 7 der Schwinge ungefähr auf der Höhe einer horizontalen Mittellinie 32 des Durchbruchs 17 befindet. Hierdurch wird erreicht, dass das Kreismesser 10 beim Eintritt in den Schneidquerschnitt (d.h. den Durchbruch 17) eine schräg nach unten weisende Bewegungsrichtung besitzt, die ein Andrücken des zu schneidenden Lebensmittels gegen die Schneidrahmen 20, 21 bewirkt. Im Falle einer zu tiefen Anordnung der Drehachse 7 insbesondere in Bereichen unterhalb einer Linie, die die Unterkante des Durchbruchs 17 markiert, bestünde die Gefahr, dass das Lebensmittel während des Schneidvorgangs von den Schneidrahmen 20, 21 abgehoben wird, wodurch die Schneidqualität stark negativ beeinflusst würde.
Aus Figur 7 lässt sich wiederum erkennen, dass an dem dem Abtransportbereich 4 zugewandten Schneidrahmen 20 eine Gegenschneide 33 und an dem dem Vorschubbereich 2 zugewandten Schneidrahmen 21 eine Gegenschneide 34 ausgebildet ist. Beide Gegenschneiden 33, 34 sind in Bezug auf den zwischen ihnen ausgebildeten Spalt scharfkantig ausgebildet, wie sich unter anderem aus der Schnittdarstellung in Figur 14 ergibt, auf die an späterer Stelle noch näher eingegangen wird.
In Figur 7 ist darüber hinaus noch dargestellt, dass der dem Abtransportbereich 4 zugewandte Schneidrahmen 20 mit Hilfe von zwei Schrauben 35 mit dem dem Vorschubbereich 2 zugewandten Schneidrahmen 21 fest verbunden sind. Der Schneidrahmen 21 ist wiederum fest mit dem Maschinengehäuse 5 bzw. über nicht dargestellte Versteifungen bzw. Verstrebungen mit einem Maschinengestell im Inneren des Maschinengehäuses 5 verbunden. Selbstverständlich sind die Schrauben 35 in horizontaler Richtung so weit nach rechts von dem Durchbruch 17 entfernt, dass das Kreismesser 10 kollisionsfrei in dem Spalt zwischen den Schneidrahmen 20, 21 umlaufen kann. Das Kreismesser 10 ist - in radiale Richtung von außen nach innen betrachtet - im Anschluss an einen im Schnitt keilförmigen und am äußeren Umfang verzahnten Bereich beidseitig hinterschnitten, d.h. in seiner Dicke reduziert, um die Reibung mit dem zu schneidenden Lebensmittel zu reduzieren.
Der Aufbau des Vorschubbereichs 2 lässt sich insbesondere den Figuren 8 bis 13 entnehmen: Ein Vorschubelement 36 einer Vorschubeinrichtung 37 ist als Schlitten ausgeführt, der sich in Vorschubrichtung 38 verschieben lässt. Das Vorschubelement 36 befindet sich innerhalb eines lang gestreckten Schachts 39, der einen rechteckförmigen Querschnitt besitzt. Das Vorschubelement 36 ist an einem Kopplungsarm 40 befestigt, der außerhalb des Schachts 39 zum einen an eine Muffe 41 angeschlossen ist, die zusammen mit einer runden Stange 42 eine Linearführung für das Vorschubelement 36 bildet. Zum anderen ist der Kopplungsarm 40 mittels einer gelochten Kopplungsschiene 43 mit einem Untertrum 44 (s. Figur 9) eines Riementriebs 45 verbunden. Der mittels eines nicht dargestellten Servomotors angetriebene Riementrieb 45 erlaubt eine präzise und hochdynamische Verschiebung des Vorschubelements 36. Letzteres ist in bekannter Weise mit einer mit Stacheln versehenen Andruckplatte 45, die mit einer Rückseite eines Lebensmittelstrangs zusammenwirkt (s. später Fig. 14) und mit schwenkbaren Greiferhaken 46 versehen, die durch angepasste Langlöcher in der Andruckplatte 45 hindurch treten.
Wie insbesondere aus den Figuren 6 bis 8 erkennbar ist, besitzt das Vorschubelement auf seiner der Schneideinrichtung 3 (d.h. dem Messerkasten 13) zugewandten Seite ein Kragelement 47, das einen hinteren Stützbereich für den Lebensmittelstrang bildet. Auf seiner Oberseite ist das Kragelement 47 mit Eingriffselementen ebenfalls in Form von Stacheln versehen, um einen Formschluss mit dem Lebensmittel zu erreichen und auf diese Weise ein Verrutschen des Lebensmittelstrangs zu verhindern.
Insbesondere den Figuren 8 bis 11 lässt sich entnehmen, dass der Schacht 39 des Vorschubbereichs 2 mit einem Boden 48 versehen ist, der in unterschiedlichen Niveaus verläuft:
In einem Endbereich 49 verläuft der Boden 48 horizontal und zwar bis zu einer Kante 50, die einen Übergang zu einem sich in Vorschubrichtung 38 an den Endbereich 39 anschließenden Übergangsbereich 51 markiert. In dem Übergangsbereich 51 verläuft der Boden 48 rampenförmig geneigt und zwar in Vorschubrichtung 38 abfallend. An einer weiteren Kante 52 endet der Übergangsbereich 51 und es schließt sich auf einem niedrigeren Niveau als im Endbereich 49 ein Mittelbereich 53 an. Wie sich insbesondere aus Figur 9 ergibt, endet der Mittelbereich 53 an einer weiteren Kante 54, wo ein in Richtung auf die Schneideinrichtung 3 zu ansteigender vorderer Übergangsbereich 55 beginnt.
In Figur 11 ist dargestellt, dass der Übergangsbereich 55 an einer Linie 56 in den ebenfalls mit derselben Neigung wie der Übergangsbereich 55 versehenen Schneidrahmen 21 übergeht. Dieser Umstand lässt sich auch der Figur 10 entnehmen.
Darüber hinaus ist aus Figur 11 erkennbar, dass der Vorschubquerschnitt sich in dem Übergangsbereich 55 und dem Schneidrahmen 21 in einem unteren Bereich, der ca. 20 % der Höhe des gesamten Durchbruchs 17 beträgt, zunehmend verengt. Diese Verengung wird erreicht mit Hilfe eines keilförmigen Führungselements 57, das insbesondere bei Lebensmittelsträngen mit einer konkaven Seitenfläche eine besonders gute Anlage des Lebensmittelstrangs an eine Seitenwand 58 des Übergangsbereichs 55 bzw. eine vertikale Fläche 59 des Schneidrahmens 21 bewirken soll. Mit Bezug auf Figur 15 wird dieser Umstand weiter unten noch vertieft. Das keilförmige Führungselement 57 besitzt eine vertikale Wand 60 und eine geneigte dreiecksförmige Wand 61.
Wie sich der Figur 7 entnehmen lässt, findet das keilförmige Führungselement 57 auch in dem den Abtransportbereich 4 zugewandten Schneidrahmen 20 seine Fortsetzung in Form des dortigen Führungselements 62, das integral mit dem Schneidrahmen 20 ausgeführt ist.
Einen Längsschnitt durch den Vorschubbereich 2, in dem sich ein Lebensmittelstrang 63 in Form eines Kotelettstrangs befindet, ist in Figur 14 dargestellt. In der gerade von dem Vorschubelement 36 eingenommenen Position befindet sich ein Freiraum F zwischen einer Unterseite 64 des Lebensmittelstrangs 63 und dem Boden 48 des Schachts 39 und zwar sowohl in dem vorderen Übergangsbereich 55 und dem Mittelbereich 53. Sofern der Lebensmittelstrang 63 eine solche Länge hätte, dass er auch in den hinteren Übergangsbereich 51 hineinragen würde, was in dem dargestellten Beispielfall nicht zutrifft, würde auch dort ein Freiraum zum Boden 48 hin bestehen. Da der Lebensmittelstrang 63 lediglich an zwei Stellen (vorderer sowie hinterer Endabschnitt) in vertikale Richtung gehalten wird, nämlich an dem dem Vorschubbereich 2 zugeordneten Schneidrahmen 21 und dem an dem Vorschubelement 36 befindlichen Kragelement 47, hängt der Lebensmittelstrang 63 aufgrund seines Gewichts und der ihm eigenen Materialelastizität geringfügig nach unten durch. Daher besitzt der Freiraum F in der Mitte des Lebensmittelstrangs 63 trotz der Absenkung des Bodens im Mittelbereich 53 eine kleinere Höhe als an dem Kragelement 47. Besäße der Lebensmittelstrang 63 eine quasi-unendliche Steifigkeit, d.h. würde er sich unter seinem Eigengewicht nicht durchbiegen, so wäre der Freiraum F in dem Mittelbereich 53 überall gleich hoch. Diese Höhe entspräche dem Abstand zwischen einer Unterseite des Kragelements 47 und einer Oberseite des Bodens 48 im Mittelbereich 53. Im vorliegenden Fall beträgt diese Höhendifferenz 30 mm. Nur ganz geringfügig weniger beträgt im Übrigen auch die Höhendifferenz zwischen der Oberseite des Bodens 48 in dem Endbereich 49 und der Oberseite des Bodens 48 in dem Mittelbereich 53. Bei maximal entgegen der Vorschubrichtung 38 zurückgefahrenem Vorschubelement 36 schließt die Vorderkante des Kragelements 47 mit der Kante 50 zwischen dem Endbereich 49 und dem Übergangsbereich 51 ab. Die Unterseite des Vorschubelements 36 und des Kragelements 47 kommen dann nahezu in Kontakt mit der Oberseite des Bodens 48 im Endbereich 49.
Aufgrund der Durchbiegung des Lebensmittelstrangs 43 ist dessen Unterseite 64 - in Längsrichtung betrachtet - konvex, wohingegen eine Oberseite 65 des Lebensmittelstrangs 63 entsprechend konkav geformt ist. Daraus resultierend verlaufen eine vordere Stirnseite 66 und eine hintere Stirnseite 67 des Lebensmittelstrangs 63 unter einem spitzen Winkel zueinander geneigt.
Mit Hilfe einer in dem Übergangsbereich 55 angeordneten Lasertastereinrichtung 68 lässt sich der aktuelle Querschnitt des Lebensmittelstrangs 63 ermitteln und daraus in Kombination mit dem entsprechenden Vorschubbetrag ein Sollgewicht einer abzuschneidenden Portion einstellen. Mit Hilfe eines in Vorschubrichtung 38 hinter der Lasertastereinrichtung 68 angeordneten Niederhalter 69, der eine an zwei ausfahrbaren Stempeln 70 angeordnete profilierte Niederhalterrolle 71 besitzt, lässt sich der Lebensmittelstrang 63 bereits vor Eintritt des Kreismessers 10 in den Lebensmittelstrang 63 mit seinem vorderen Endabschnitt fest an den vorderen Stützbereich S1 1 in Form des Schneidrahmens 21 anpressen. Die Fixierung des hinteren Endabschnitts des Lebensmittelstrangs 63 an dem hinteren Stützbereich S2 in Form des Kragelements 47 erfolgt mit den dortigen Stacheln sowie mit den Greiferhaken 46.
Für ein besonders gutes Schneidverhalten und insbesondere ein splitterfreies Durchtrennen der in dem Lebensmittelstrang 63 enthaltenen Knochen sorgt die Kombination aus dem mit 6 mm gegenüber dem Stand der Technik sehr dünnen Kreismesser 10 im Zusammenwirken mit der an dem Schneidrahmen 21 ausgebildeten Gegenschneide 34 sowie der an dem Schneidrahmen 20 ausgebildeten Gegenschneide 33. Beide Gegenschneiden 33, 34 befinden sich auf demselben Niveau, d.h. weisen keinen Höhenunterschied zueinander auf.
Aus Figur 15 wird schließlich noch deutlich, dass das Führungselement 62 an dem Schneidrahmen 20 und auch das an dem Schneidrahmen 21 ausgebildete Führungselement 57 in dem an einer Längsseite typischerweise konkav ausgeformten Lebensmittelstrang 63 in Form eines Kotelettstrangs angepasst sind. Eine untere "Kante" 72 des Lebensmittelstrangs 63 kann in den an den Führungselementen 62 und 57 ausgebildeten Eckbereichen zur Anlage kommen, was aufgrund der überstehenden oberen "Kante" 73 des Lebensmittelstrangs 63 ohne die keilförmigen Führungselemente 62 und 57 nicht möglich wäre. Hierdurch ist der Lebensmittelstrang 63 im Bereich der Schneidrahmen 20, 21 auch vor dem Eindringen des Kreismessers 10 im Zusammenwirken mit der Niederhalterrolle 71 so positioniert, dass eine Verschiebung und daraus resultierende Ungenauigkeiten beim Schneiden ausgeschlossen sind. Aufgrund der Rotation der Schwinge 6 vollständig außerhalb des Schneidquerschnitts erfolgt das Abtrennen der Scheiben von dem Lebensmittelstrang allein mit Hilfe des sehr dünnen Kreismessers 10, so dass in Verbindung mit den beiden unterstützenden Gegenschneiden 33, 34 eine große Keilwirkung und damit ein Zersplittern der Knochen sehr sicher verhindert werden kann.

Bezugszeichenliste

1: Maschine
2: Vorschubbereich
3: Schneideinrichtung
4: Abtransportbereich
5: Maschinengehäuse
6: Schwinge
7: Drehachse
8: Abstand
9: Drehachse
10: Kreismesser
11: Schwingenarm
12: Schwingenarm
13: Messerkasten
14: Messerkastentür
15: Scharnier
16: Stirnwand
17: Durchbruch
18: Durchbruch
19: Abtransportförderband
20: Schneidrahmen
21: Schneidrahmen
22: Hauptteil
23: Hauptteil
24: Verbindungsschenkel
25: Verbindungsschenkel
26: U-Schenkel
27: U-Schenkel
28: Ausnehmung
29: Ecke
30: Drehrichtung
31: Drehrichtung
32: Mittellinie
33: Gegenschneide
34: Gegenschneide
35: Schraube
36: Vorschubelement
37: Vorschubeinrichtung
38: Vorschubrichtung
39: Schacht
40: Kopplungsarm
41: Muffe
42: Stange
43: Kopplungsschiene
44: Untertrum
45: Andruckplatte
46: Greiferhaken
47: Kragelement
48: Boden
49: Endbereich
50: Kante
51: Übergangsbereich
52: Kante
53: Mittelbereich
54: Kante
55: Übergangsbereich
56: Linie
57: Führungselement
58: Seitenwand
59: Fläche
60: Wand
61: Wand
62: Führungselement
63: Lebensmittelstrang
64: Unterseite
65: Unterseite
66: Stirnseite
67: Stirnseite
68: Lasertastereinrichtung
69: Niederhalter
70: Stempel
71: Niederhalterrolle
72: Kante
73: Kante

F: Freiraum
S1: Stützbereich
S2: Stützbereich

Claims

Maschine (1) zum Schneiden eines strangförmigen Lebensmittels, insbesondere Fleisch oder Käse, in Scheiben, mit einem Vorschubbereich (2), einer Schneideinrichtung (3) und einem Abtransportbereich (4), wobei ein Lebensmittelstrang (63) in Vorschubrichtung (38) aus dem Vorschubbereich (2) heraus mittels einer Vorschubeinrichtung (37) auf die Schneideinrichtung (3) zu vorschiebbar ist, die eine rotatorisch um eine gehäusefeste erste Drehachse (7) umlaufende Schwinge (6) und ein daran um eine zweite Drehachse (9) drehantreibbar gelagertes Kreismesser (10) aufweist, mit dem von dem Lebensmittelstrang (63) an dessen Vorderseite sukzessive Scheiben abschneidbar sind, die nach ihrem Abtrennen von dem Lebensmittelstrang (63) in den Abtransportbereich (4) übergebbar sind, wobei die Vorschubrichtung (38) ungefähr horizontal ist, wobei eine Kreisbahn (K), auf der die zweite Drehachse (9) umläuft, vollständig außerhalb eines maximalen Schneidquerschnitts angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehachse (7) in einem Abstand seitlich neben einer Geraden, die den maximalen Schneidquerschnitt seitlich begrenzt, angeordnet ist und eine Drehrichtung (30) der Rotation der Schwinge (6) so vorgesehen ist, dass das Kreismesser (10) von oben in den Schneidquerschnitt eintritt.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehachse (7) oberhalb einer eine Gegenschneide des Vorschubbereichs definierenden Geraden, vorzugsweise oberhalb einer horizontalen Mittelebene des maximalen Schneidquerschnitts , angeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine horizontal verlaufende Gegenschneide (34) des Vorschubbereichs (2) und eine gegenüber liegende horizontal verlaufende Gegenschneide (33) des Abtransportbereichs (4) ungefähr auf derselben Höhe verlaufen.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwinge (6) einerseits und das Kreismesser (10) andererseits jeweils mittels eines eigenen Antriebsmotors antreibbar sind.
Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Drehzahl des Kreismessers (10) zu der Drehzahl der Schwinge (6) bei ungefrorenem Lebensmittel mindestens 3 : 1 und/oder bei an- oder durchgefrorenem Lebensmittel mindestens 6 : 1, weiter vorzugsweise mindestens 8 : 1, beträgt.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreismesser (10) eine Dicke kleiner als 10 mm, vorzugsweise kleiner als 8 mm, weiter vorzugsweise kleiner als 6 mm, und/oder einen Durchmesser größer als 500 mm, vorzugsweise größer als 600 mm, weiter vorzugsweise größer als 700 mm aufweist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreismesser (10) im Längsschnitt im Anschluss an einen vorzugsweise verzahnten Keilbereich beidseitig hinterschnitten ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet, durch ein in dem Abtransportbereich (4) angeordnetes Förderband (19), das vorzugsweise unmittelbar an einen in dem Abtransportbereich (4) angeordneten und eine Gegenschneide (33) bildenden Schneidrahmen (20) anschließt.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzelchnet, dass ein Schneidrahmen (21) des Vorschubbereichs (2) und/oder ein Schneidrahmen (20) des Abtransportbereichs (4) aus einem einstückig ausgebildeten U-förmigen Hauptteil (22, 23) und einem Enden zweier U-Schenkel des Hauptteils (22, 23) verbindenden vertikalen und der ersten Drehachse (7) zugewandten Verbindungsschenkel (24, 25) zusammengesetzt ist bzw. sind.
Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gegenschneide (33) des Abtransportbereichs (4), vorzugsweise ein Schneidrahmen (20) des Abtransportbereichs (4), an dem die Gegenschneide (33) des Abtransportbereichs (4) ausgebildet ist, mit einer Gegenschneide (34) des Vorschubbereichs (2), vorzugsweise mit einem Schneidrahmen (21) des Vorschubbereichs (2), an dem die Gegenschneide (34) des Vorschubbereichs (2) ausgebildet ist, fest verbunden ist, und vorzugsweise fest mit einem Maschinengestell oder Maschinengehäuse (5) verbunden ist, wobei das Abtransportför derband (19) an einer Messerkastentür (14) befestigt ist, die um eine vertikale Achse schwenkbar an dem Maschinengestell oder dem Maschinengehäuse (5) angeordnet ist.