EP2374583B1

EP2374583B1 - Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten

Info

Publication number: EP2374583B1
Application number: EP20110002381
Authority: EP
Original assignee: Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach
Current assignee: Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2031-03-22
Also published as: EP2374583A1; US20110247466A1; DE102010013892A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hochleistungs-Slicer, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, siehe DE 103 33 661 A1 .
Derartige Hochleistungs-Slicer sind grundsätzlich bekannt und dienen dazu, Lebensmittelprodukte wie beispielsweise Wurst, Fleisch und Käse mit hoher Geschwindigkeit in Scheiben zu schneiden. Typische Schnittgeschwindigkeiten liegen zwischen mehreren 100 bis einigen 1.000 Schnitten pro Minute. Moderne Hochleistungs-Slicer unterscheiden sich unter anderem in der Ausgestaltung des Schneidmessers sowie in der Art und Weise des Rotationsantriebs für das Schneidmesser. So genannte Sicheloder Spiralmesser rotieren um eine hier auch als Messerachse bezeichnete Rotationsachse, wobei diese Rotationsachse selbst keine zusätzliche Bewegung ausführt, wobei dies aber nicht zwingend ist, d.h. alternativ kann die Rotationsachse selbst eine wie auch immer geartete zusätzliche Bewegung ausführen. Bei Slicern mit Kreismessern ist dagegen vorgesehen, das rotierende Kreismesser zusätzlich um eine von der Rotationsachse beabstandete weitere Achse (hier auch Mittelachse genannt) planetarisch umlaufen zu lassen. Welchem Messertyp bzw. welcher Antriebsart der Vorzug zu geben ist, ist von der jeweiligen Anwendung abhängig. Generell lässt sich sagen, dass mit lediglich rotierenden Sichelmessern höhere Schnittgeschwindigkeiten erzielt werden können, wohingegen rotierende und zusätzlich planetarisch umlaufende Kreismesser ohne Einbußen bei der Schneidqualität universeller einsetzbar sind.
Die vorstehend erwähnten hohen Schnittgeschwindigkeiten machen es-und dies gilt unabhängig vom Messertyp und von der Antriebsart - erforderlich, dass in bestimmten Betriebssituationen, insbesondere bei einem portionsweisen Aufschneiden von Produkten, so genannte Leerschnitte durchgeführt werden, in denen sich das Messer weiterhin bewegt, d.h. seine Schneidbewegung ausführt, dabei jedoch nicht in das Produkt, sondern "ins Leere" schneidet, damit vorübergehend keine Scheiben vom Produkt abgetrennt werden und diese "Schneidpausen" dazu genutzt werden können, eine mit den zuvor abgetrennten Scheiben gebildete Portion, beispielsweise einen Scheibenstapel oder geschindelt angeordnete Scheiben, abzutransportieren. Die zwischen zwei aufeinanderfolgend abgetrennten Scheiben verstreichende Zeit reicht ab einer bestimmten Schneidleistung bzw. Schnittgeschwindigkeit für einen ordnungsgemäßen Abtransport der Scheibenportionen nicht aus. Die Länge dieser "Schneidpausen" und die Anzahl der Leerschnitte pro "Schneidpause" sind von der jeweiligen Anwendung abhängig.
Ein in der Praxis bekanntes Problem in Verbindung mit der Durchführung von Leerschnitten besteht darin, dass es in den meisten Fällen nicht genügt, einfach die Zufuhr des Produktes vorübergehend anzuhalten, um das Abtrennen von Scheiben zu verhindern. Bei Produkten mit weicher Konsistenz kommt es nämlich regelmäßig vor, dass sich nach dem Anhalten des Produktvorschubs Entspannungseffekte einstellen, wodurch das vordere Produktende über die Schneidebene hinaus und damit in den Wirkungsbereich des Schneidmessers gelangt. Die Folge ist ein unerwünschtes Abtrennen so genannter Produktschnipsel oder Produktschnitzel. Abgesehen davon kommt es zu einer solchen Schnitzelbildung unabhängig von der Produktkonsistenz zwangsläufig immer dann, wenn die Produkte während des Aufschneidebetriebs kontinuierlich zugeführt werden, d.h. auch bei Produkten mit fester Konsistenz, bei denen also die vorstehend erwähnten Entspannungseffekte nicht auftreten, kommt es bei einer kontinuierlichen Produktzufuhr zu einer Schnitzelbildung.
Die vorstehend beschriebenen Phänomene sind dem Fachmann hinreichend bekannt, weshalb hierauf nicht näher eingegangen wird.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Maßnahmen bekannt, die dazu dienen, eine Schnitzelbildung bei der Durchführung von Leerschnitten zu vermeiden. Hierzu wird beispielsweise auf EP 0 289 765 A1 , DE 42 14 264 A1 , EP 1 046 476 A2 , DE 101 147 348 A1 , DE 154 952 , DE 10 2006 043 697 A1 und DE 103 33 661 A1 verwiesen.
Demnach wurde bereits vorgeschlagen, für die Durchführung von Leerschnitten die Produktzufuhr nicht nur zu unterbrechen, sondern zusätzlich das Produkt - gegebenenfalls samt Produktauflage - zurückzuziehen. Dieser Ansatz stößt insbesondere dann an Grenzen, wenn die Schnittgeschwindigkeiten und/oder die dabei zu bewegenden Massen zu groß werden, da dann nicht mehr sichergestellt werden kann, dass das vordere Produktende ausreichend schnell zurückgezogen werden kann. Als Alternative zum Zurückziehen des Produkts wurde ferner bereits vorgeschlagen, das Schneidmesser vom vorderen Produktende wegzubewegen. Beide Lösungsansätze haben zur Folge, dass zwischen dem vorderen Produktende und dem Schneidmesser ein ausreichend großer Abstand hergestellt wird, der eine Schnitzelbildung sicher verhindert. Der erforderliche Messerhub beträgt lediglich einige Millimeter, muss allerdings in einer sehr kurzen Zeit in der Größenordnung von einigen Hundertstel Sekunden erfolgen. Die Möglichkeit einer Messerverstellung kann auch für weitere Zusatzfunktionen genutzt werden, z.B. für das Einstellen des Schneidspalts oder für Leerschnitte im Rahmen einer Höheneinstellung bzw. Einstellung der Eintauchtiefe des Schneidmessers, die insbesondere in Bezug auf das oder die aufzuschneidenden Produkte bzw. die Produktauflage erfolgt, worauf nachstehend näher eingegangen wird.
Der Stand der Technik schlägt verschiedene Möglichkeiten vor, den gewünschten Abstand zwischen Messer und Produkt durch eine Verlagerung des Messers herzustellen.
Eine Möglichkeit, die beispielsweise in DE 101 47 348 A1 beschrieben ist, besteht darin, lediglich die rotierende Messerhalterung, an der das Messer auswechselbar angebracht ist und die auch als Messeraufnahme, Messerwelle oder Rotor bezeichnet wird, zu bewegen, und zwar relativ zu den übrigen Bestandteilen des so genannten Messerkopfes, der zusätzlich zu der erwähnten Messerhalterung insbesondere eine Drehlagerung für die Rotationsbewegung des Messers bzw. der Messerhalterung sowie ein Basisteil umfasst, mit dem der Messerkopf und damit die Messerhalterung an einem Gestell oder Rahmen des Slicers befestigt wird. Diese Befestigung kann beispielsweise an oder in einem so genannten Schneidkopfgehäuse erfolgen, an oder in welchem nicht nur der Messerkopf samt Messer, sondern außerdem der Antriebsmotor für den mit dem Messerkopf z.B. über einen Antriebsriemen zusammenwirkenden Messer-Rotationsantrieb angebracht sind.
Es ist auch möglich, den Messerkopf als Ganzes zu verlagern, so dass zum Verstellen des Messers eine Relativbewegung zwischen Messerhalterung und Drehlagerung des Messers nicht erforderlich ist. Eine derartige Lösung ist beispielsweise in DE 10 2006 043 697 A1 gezeigt.
Des Weiteren ist es möglich, das gesamte Schneidkopfgehäuse samt Messerkopf und Rotationsantrieb zu bewegen. Lösungen dieser Art sind beispielsweise in EP 1 046 476 A2 beschrieben.
Diese vorstehend erläuterten Lösungsansätze unterscheiden sich nicht nur hinsichtlich der Größe der zu bewegenden Masse, sondern auch hinsichtlich des Konstruktionsaufwandes sowie der Anwendbarkeit für unterschiedliche Messer- bzw. Antriebsarten. Eine Bewegung lediglich der Messerhalterung beispielsweise hat zwar den Vorteil einer relativ geringen zu bewegenden Masse, bedeutet aber einen relativ hohen konstruktiven Aufwand, da mit dem Messer ein Gegenstand entlang einer Achse verschoben oder auf andere Art und Weise bewegt werden muss, der gleichzeitig mit hoher Geschwindigkeit, z.B. um eben die genannte Achse, rotiert. Hierfür sind Probleme in Verbindung mit der Lagerung des Messers bzw. der Messerhalterung zu lösen. Während die vorstehend erwähnten Sichel- oder Spiralmesser lediglich um eine Achse rotieren, diese Achse aber nicht zusätzlich eine Umlaufbewegung ausführt, lassen sich Konzepte zum Verstellen des Messers trotz der erwähnten Lagerungsproblematik mit vertretbarem Aufwand realisieren. Anders ist dies bei Slicern mit rotierenden und gleichzeitig planetarisch umlaufenden Kreismessern, denn hier besteht das Problem, mit vertretbarem konstruktiven Aufwand eine Verlagerung nur des Messers bzw. der Messerhalterung zu bewerkstelligen.
Unabhängig von den konstruktiven Problemen hinsichtlich der Lagerung des Messers bzw. der Messerhalterung kann bei den bekannten Lösungsansätzen die erreichbare Verstellgeschwindigkeit aufgrund der zu bewegenden Massen zu gering sein, um bei hohen Schnittgeschwindigkeiten ohne Qualitätseinbußen Leerschnitte durchzuführen. Darüber hinaus sind die zum Verstellen vorzusehenden Antriebe oft kostspielig und belegen unerwünscht viel Bauraum.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einem Hochleistungs-Slicer der vorstehend genannten Art auf einfache und platzsparende Art eine zuverlässige Messerbewegung zum Bereitstellen von Zusatzfunktionen zu ermöglichen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14.
Das Schneidmesser ist also nicht - wie es auf dem Fachgebiet üblich ist - fest mit der Messerhalterung gekoppelt, sondern es besteht in einer bestimmten Art und Weise eine relative Beweglichkeit zwischen dem Schneidmesser und der Messerhalterung. Abgesehen von dieser relativen linearen Beweglichkeit in einer Verstellrichtung ist das Schneidmesser zusätzlich gegenüber der Messerhalterung verdrehbar, was eine Abkehr von dem gemäß Stand der Technik bislang angewendeten Prinzip einer starren antriebswirksamen Kopplung von Schneidmesser und Messerhalterung darstellt. Die herbeigeführte Relativdrehung (relative Rotation und/oder relativer Umlauf) zwischen dem Schneidmesser und der Messerhalterung kann in eine lineare Relativbewegung umgesetzt und somit zum erwünschten Verstellen des Schneidmessers in der Verstellrichtung genutzt werden. Die Verstellkraft sowie die Verstellgeschwindigkeit können bei gegebener Relativdrehung durch Auswahl und Gestaltung der Umsetzmittel leicht angepasst werden. Das Schneidmesser kann somit während des laufenden Schneidebetriebs durch ein bedarfsweises Erzeugen einer Relativdrehung zeitweilig vom Produkt wegbewegt werden, um so Zusatzfunktionen wie z.B. Leerschnitte durchzuführen. Das Verstellen des Messers kann bei erfindungsgemäßer Ausgestaltung der Schneidvorrichtung besonders schnell erfolgen, da zum Verstellen die Messerhalterung bzw. der Messerkopf nicht mitbewegt werden muss und sich somit die zu beschleunigende Masse verringert.
Der Begriff "Messerhalterung" ist hier generell breit zu verstehen. Es handelt sich um ein Bauteil oder eine Baugruppe, an dem bzw. an der das Schneidmesser in einer wie auch immer gearteten Weise unmittelbar gehaltert ist und relativ zu dem bzw. relativ zu der die Rotations-und/oder Umlaufbewegung des Schneidmessers erzeugt wird, wenn eine Verstellbewegung des Schneidmessers in Verstellrichtung erhalten werden soll.
Unter dem Begriff "Schneidmesser" ist hier nicht zwingend ein einstückiges Ganzes zu verstehen, d.h. es ist erfindungsgemäß möglich, aber nicht zwingend, dass mit dem Schneidmesser nur ein einziges Bauteil verstellt wird. Das Schneidmesser kann mit einem separaten Bauteil, beispielsweise einer Buchse, fest oder lösbar verbunden, z.B. verschraubt, sein, welches sich zusammen mit dem Schneidmesser bewegt und beispielsweise aufgrund einer entsprechenden Ausgestaltung dazu dient, die Führung des Schneidmessers zu verbessern. Eine solche Anordnung aus Schneidmesser und separatem Bauteil soll auch als "Schneidmesser" im Sinne der Erfindung angesehen werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind auch in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.
Bevorzugt ist die Messerhalterung in Verstellrichtung gesehen ortsfest. Insbesondere kann die Messerhalterung relativ zu einem Grundgestell der Vorrichtung in Verstellrichtung gesehen ortsfest sein, z.B. einem Slicer-Gestell oder einem Slicer-Rahmen. Abgesehen von der Verstellrichtung kann die Messerhalterung natürlich bewegbar sein, beispielsweise entsprechend einem rotierenden Antrieb des Schneidmessers oder entsprechend anderen Einstell- oder Verstellbewegungen des zugehörigen Messerkopfes oder Schneidkopfes. Für die Messerhalterung muss bei dieser Ausführungsform keine eigene Verstellvorrichtung bereitgestellt werden.
Die Verstellrichtung verläuft vorzugsweise parallel zur Messerachse und fällt besonders bevorzugt mit dieser zusammen, wodurch eine besonders einfache Konstruktion ermöglicht ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist zum Umsetzen der relativen Bewegung in die lineare Verstellbewegung zwischen dem Schneidmesser und der Messerhalterung eine Verschraubung vorgesehen. Eine Verschraubung ermöglicht eine einfache, zuverlässige und kostengünstige Umsetzung einer Rotations- und/oder Umlaufbewegung in eine Linearbewegung. Alternativ könnte auch eine Zwangsführung zum Umsetzen der Bewegung vorgesehen sein, z.B. eine Kulissenführung.
Gemäß einer Ausführungsform ist zum Erzeugen der relativen Bewegung die Messerhalterung und/oder das Schneidmesser beschleunigbar und/oder verzögerbar. Es ist in diesem Zusammenhang darauf hinzuweisen, dass es im Rahmen der Erfindung lediglich auf eine relative Bewegung ankommt. D.h. in der Praxis könnte z.B. auch das Schneidmesser abgebremst werden, was einer Beschleunigung der Messerhalterung gleichkommt, oder beschleunigt werden, was einem Abbremsen der Messerhalterung gleichkommt. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass während des Schneidebetriebs das aufzuschneidende Produkt aufgrund seiner Wechselwirkung mit dem Schneidmesser auf die Rotations- und/oder Umlaufbewegung des Schneidmessers verzögernd wirken kann. Dies darf nicht zu einer Verstellbewegung des Schneidmessers führen. Gegebenenfalls ist das Verstellkonzept geeignet auszulegen bzw. sind geeignete Mittel vorzusehen, um sicherzustellen, dass unerwünschte Verstellbewegungen des Schneidmessers unterbleiben.
Eine Steuereinrichtung kann vorgesehen sein, die dazu ausgebildet ist, während eines Schneidebetriebs bei Bedarf zur Durchführung wenigstens einer Zusatzfunktion eine Änderung der Rotations- und/oder Umlaufgeschwindigkeit der Messerhalterung gegenüber der Rotations- und/oder Umlaufgeschwindigkeit des Schneidmessers zu bewirken. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung umgekehrt dazu ausgebildet sein, während eines Schneidebetriebs bei Bedarf zur Durchführung wenigstens einer Zusatzfunktion eine Änderung der Rotations- und/oder Umlaufgeschwindigkeit des Schneidmessers gegenüber der Rotations- und/oder Umlaufgeschwindigkeit der Messerhalterung zu bewirken. Die Steuereinrichtung kann zu diesem Zweck geeignete Beschleunigungs- und Bremsvorrichtungen ansteuern, welche auf die Messerhalterung und/oder das Schneidmesser einwirken.
Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Rotations-und/oder Umlaufgeschwindigkeit der Messerhalterung durch Ansteuern eines Rotationsantriebs und/oder die Rotations- und/oder Umlaufgeschwindigkeit des Schneidmessers durch Beeinflussen des Schneidmessers zu ändern. Dies ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Konstruktion, da insbesondere keine separaten Beschleunigungs- und Bremsvorrichtungen erforderlich sind, wenn der für die Messerhalterung vorgesehene Rotationsantrieb genutzt wird. In einem einfachen Fall wird der Rotationsantrieb für die Messerhalterung zum Durchführen einer Zusatzfunktion z.B. vorübergehend deaktiviert oder anderweitig verlangsamt, indem z.B. ein Elektromotor des Rotationsantriebs zeitweilig nicht bestromt wird. Es ist auch möglich, den Rotationsantrieb aktiv herunterzuregeln, d.h. lediglich langsamer laufen zu lassen, ohne den Rotationsantrieb ganz auszuschalten. Zum Zurückstellen des Schneidmessers wird der Rotationsantrieb dann wieder wie ursprünglich betrieben.
Das Schneidmesser, das eine Durchführung für die Messerhalterung aufweist, ist zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verstellbar. Der Abstand zwischen den beiden Endstellungen gibt dann den maximalen Verstellhub vor. Zur Festlegung der Endstellungen sind an der Messerhalterung Anschläge für das Schneidmesser vorgesehen. Derartige Anschläge können auch zur Sicherung des bewegbaren Schneidmessers an der Messerhalterung dienen. Durch austauschbare oder ihrerseits verstellbare Anschlagselemente kann der Verstellhub an unterschiedliche Anwendungen angepasst werden.
Zudem ist an der Messerhalterung ein Gewindeabschnitt vorgesehen, welcher mit einem Gewindeabschnitt des Schneidmessers zusammenwirkt. Die Steigung der Gewindegänge kann an die jeweilige Anwendung angepasst sein. Vorzugsweise kommt ein Gewinde mit relativ großer Steigung zum Einsatz, um eine möglichst hohe Verstellgeschwindigkeit zu erzielen.
Der messerseitige Gewindeabschnitt kann an einer Durchführung des Schneidmessers vorgesehen sein. Der halterungsseitige Gewindeabschnitt kann an einem rotierend angetriebenen Wellenabschnitt der Messerhalterung vorgesehen sein. Grundsätzlich ist es auch denkbar, das Schneidmesser mit einem Wellenstumpf zu versehen, an dem ein Gewinde ausgebildet ist und der mit einer entsprechenden Mutter bzw. einem entsprechenden Gewindeabschnitt an der Messerhalterung zusammenwirkt.
Gemäß einer Ausgestaltung ist eine Koppelung zwischen dem Schneidmesser und der Messerhalterung derart ausgebildet, dass das Schneidmesser danach strebt, sich bei einem Rotations- und/oder Umlaufgeschwindigkeitsunterschied zugunsten der Messerhalterung zumindest mit einer Komponente entgegen der Produktzuführrichtung zu bewegen. Das Schneidmesser kann bei dieser Ausgestaltung aufgrund seiner Trägheit während des normalen Schneidebetriebs gegen denjenigen Anschlag gedrückt werden, welcher der zum Schneiden geeigneten Endstellung entspricht, d.h. das Schneidmesser nimmt automatisch die korrekte Grund- bzw. Schneidestellung ein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Messerhalterung ein Bestandteil eines Messerkopfes, der in Verstellrichtung gesehen ortsfest ist. Dadurch dass der Messerkopf ortsfest ist, kann eine entsprechende Verstelleinrichtung für den Messerkopf eingespart werden.
Der Messerkopf kann als Sichelmesserkopf für ein um die Messerachse rotierendes Sichelmesser ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass der Messerkopf als Kreismesserkopf für ein um die Messerachse rotierendes und um die Mittelachse planetarisch umlaufendes Kreismesser ausgebildet ist. Im Falle eines Kreismesserkopfes kann sich die relative Bewegung zwischen Schneidmesser und Messerhalterung auf die Messerachse und/oder auf die Mittelachse beziehen. Wenn beispielsweise der planetarische Umlauf des Schneidmessers durch einen Exzenterarm realisiert ist, durch den an einem Ende die Mittelachse, um welche der Exzenterarm selbst drehangetrieben ist, und am anderen, das Schneidmesser tragenden Ende die Messerachse verläuft, um welche das Schneidmesser rotiert, dann kann die Erzeugung der Relativbewegung entweder durch geeignete Mittel am das Schneidmesser tragenden Ende des Exzenterarms erfolgen, sich also auf die Messerachse beziehen, so dass sich das Schneidmesser in Verstellrichtung relativ zum Exzenterarm bewegt, der in Verstellrichtung ortfest ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine Relativbewegung zwischen Schneidmesser und Exzenterarm einerseits und einer mit dem Exzenterarm zusammenwirkenden Messerhalterung andererseits erfolgen, sich also auf die Mittelachse beziehen, so dass sich der Exzenterarm und das Schneidmesser gemeinsam in Verstellrichtung relativ zu dieser Messerhalterung bewegen. Je nach konkreter Ausgestaltung kann die Messerhalterung also unterschiedliche Bauteile umfassen; in den vorgenannten Beispielen kann der Exzenterarm dann, wenn er in Verstellrichtung ortsfest ist, als Messerhalterung, als Bestandteil der Messerhalterung oder lediglich als Träger einer wie auch immer gearteten Messerhalterung angesehen werden, während der Exzenterarm dann, wenn er sich mit dem Schneidmesser in Verstellrichtung bewegt, nicht als zur Messerhalterung gehörend angesehen werden kann.
Weiterhin kann dem Messerkopf wenigstens ein Rotationsantrieb zugeordnet sein, welcher insbesondere zusammen mit dem Messerkopf an oder in einem gestellfesten Schneidkopfgehäuse angeordnet ist. Auch der Rotationsantrieb muss erfindungsgemäß zum Verstellen des Schneidmessers nicht zwingend bewegt werden. Wenn es sich um einen Kreismesserkopf handelt, dann kann für die Rotation des Schneidmessers einerseits und für den Umlauf des Schneidmessers, d.h. für die Rotation um die Mittelachse, andererseits ein einziger gemeinsamer Antrieb vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, für jede dieser Bewegungen einen eigenen und/oder separaten Antrieb, insbesondere voneinander unabhängige Antriebe, vorzusehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Schneidmesser derart in der Verstellrichtung bewegbar, dass sich der Abstand zwischen dem Schneidmesser und einer Bezugsebene, die parallel zu einer durch die Schneide des in einer Schneidstellung befindlichen Schneidmessers definierten Schneidebene verläuft, verändert. Als Bezugsebene ist z.B. diejenige Ebene zu verstehen, in welcher zumindest näherungsweise während des Schneidebetriebs das vordere Ende des aufzuschneidenden Produktes, also die momentane Schnittfläche des Produktes, liegt. Die Verstellbewegung des Schneidmessers schafft einen ausreichend großen Abstand zwischen der stets durch die Schneide des Schneidmessers definierten Schneidebene und dem vorderen Produktende, wodurch eine Schnitzelbildung verhindert wird. Die Bezugsebene kann auch mit derjenigen Ebene zusammenfallen, in der die Schneidebene liegt, wenn sich das Schneidmesser in der Schneidstellung befindet. Auch dann, wenn sich das Schneidmesser nicht in der Schneidstellung befindet, also zwischen Beginn und Abschluss des Verstellvorgangs, kann die Bezugsebene parallel zur Schneidebene verlaufen. Dies hängt von der konkreten Art und Weise der Verstellbewegung des Schneidmessers ab.
Insbesondere kann das Schneidmesser in der Verstellrichtung zur Durchführung wenigstens einer Zusatzfunktion bewegbar sein, insbesondere zur Durchführung von Leerschnitten und/oder zur Schneidspalteinstellung.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, bei dem mittels einer Produktzuführung wenigstens ein Produkt einem Schneidmesser zugeführt wird, für das eine mittels eines Rotationsantriebs angetriebene Messerhalterung vorgesehen ist, wobei zum Verstellen des Schneidmessers relativ zur Messerhalterung in einer parallel zur Rotationsachse der Messerhalterung verlaufenden Verstellrichtung die Messerhalterung entweder beschleunigt oder verzögert wird, um eine Rotations- und/oder Umlaufbewegung und daraus eine lineare Bewegung des Schneidmessers relativ zur Messerhalterung zu erzeugen, wobei das Schneidmesser, das eine Durchführung für die Messerhalterung aufweist, zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verstellt wird, wobei die Endstellungen durch Anschläge an der Messerhalterung für das zwischen den Anschlägen angeordnete Schneidmesser festgelegt werden, und ein Gewindeabschnitt an der Messerhalterung mit einem Gewindeabschnitt des Schneidmessers zusammenwirkt.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

Fig. 1: zeigt eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten.

Gemäß Fig. 1 umfasst ein Hochleistungs-Slicer eine Produktzuführung 11, ein Schneidmesser 13 sowie eine Messerhalterung 15 für das Schneidmesser 13. Das Schneidmesser 13 ist hier als Sichelmesser ausgebildet, welches um eine Messerachse A rotiert. Die Messerhalterung 15 ist in einem Lager 17 drehgelagert und umfasst einen Basisabschnitt 19 sowie einen Schraubabschnitt 21. Ein nicht dargestellter Rotationsantrieb dient dazu, die Messerhalterung 15 mittels eines Antriebsriemens in eine Drehbewegung um die Messerachse A zu versetzen. Die Messerhalterung 15 bildet zusammen mit dem Lager 17 einen Messerkopf 23, der gemeinsam mit dem Rotationsantrieb ortsfest in einem nicht dargestellten Schneidkopfgehäuse des Slicers angebracht ist.
Eine Schneide 25 des Schneidmessers 13 definiert unabhängig von dem Betriebszustand des Schneidmessers 13 stets eine rechtwinklig zu der Messerachse A verlaufende Schneidebene S. Auf einer Produktauflage 37 der Produktzuführung 11 befindet sich ein Produktriegel 27, an dessen hinterem Ende Haltekrallen 29 angreifen, welche durch einen nicht dargestellten gesteuerten Antrieb in und gegen eine Produktzuführrichtung P bewegbar sind, was in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil dargestellt ist. Mittels der angetriebenen Haltekrallen 29 wird der Produktriegel 27 entlang der Produktzuführrichtung P der Schneidebene S zugeführt. Anstatt eines einzelnen Produktriegels 27 können auch mehrere nebeneinander angeordnete Produktriegel gemeinsam der Schneidebene S zugeführt werden.
Während des Betriebs des Hochleistungs-Slicers schneidet das rotierende Schneidmesser 13 mit seiner Schneide 25 durch den Produktriegel 27 hindurch und trennt von diesem Produktscheiben 30 ab, wobei es mit einer das Ende der Produktauflage 37 bildenden Schneidkante 31 zusammenwirkt. Das Zusammenfallen der Schneidebene S mit einer durch die Schneidkante 31 definierten Ebene ist hier einer vereinfachenden Darstellung geschuldet. In der Praxis ist zwischen dem Schneidmesser 13 und der Schneidkante 31 ein kleiner, meist einstellbarer Schneidspalt vorhanden, worauf hier aber nicht näher eingegangen zu werden braucht. Die Vorschubgeschwindigkeit des Produktriegels 27 und somit die Dicke der Produktscheiben 30 ist dabei durch eine entsprechende Ansteuerung der angetriebenen Haltekrallen 29 einstellbar. Die abgetrennten Produktscheiben 30 fallen auf der der Produktzuführung 11 abgewandten Messerrückseite auf eine Auflage 33 und können entlang einer Förderrichtung F weitergefördert bzw. weiterverarbeitet, insbesondere einer automatischen Verpackungsanlage (nicht dargestellt) zugeführt werden.
Aus Fig. 1 geht hervor, dass das Aufschneiden des Produktriegels 27 portionsweise erfolgt, d.h. die abgetrennten Produktscheiben 30 bilden Portionen 35, die hier als Scheibenstapel dargestellt sind. Sobald eine Portion 35 fertig gestellt ist, wird diese Portion 35 auf der Auflage 33 in Förderrichtung F abtransportiert. Damit für den Abtransport der fertigen Portionen 35 genügend Zeit zur Verfügung steht, werden bis zum Beginn der Bildung der nächsten Portion 35 die vorstehend erwähnten Leerschnitte ausgeführt, wozu einerseits die auch als Produktvorschub bezeichnete Produktzufuhr - hier also die Haltekrallen 29 - gestoppt und gegebenenfalls zurückgezogen und andererseits das Schneidmesser 13 vom vorderen Ende des Produktriegels 27 weg in die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Stellung bewegt wird. Durch Bewegen des Schneidmessers 13 in diese vom Produktriegel 27 beabstandete Stellung wird eine Schnitzel- oder Schnipselbildung während der Durchführung von Leerschnitten sicher vermieden.
Das Schneidmesser 13 ist auf den Schraubabschnitt 21 der Messerhalterung 15 aufgeschraubt. Zu diesem Zweck weist eine Durchführung 41 in dem Schneidmesser 13 ein Innengewinde 63 auf, welches mit einem dazu passenden Außengewinde 61 an dem Schraubabschnitt 21 zusammenwirkt. Durch Drehen des Schneidmessers 13 relativ zu der Messerhalterung 15 kann das Schneidmesser 13 somit auf dem Schraubabschnitt 21 in und gegen eine Verstellrichtung V linear verstellt werden. Zwischen dem Schraubabschnitt 21 und dem Basisabschnitt 19 der Messerhalterung 15 ist ein Ansatz 43 ausgebildet, welcher einen hinteren Anschlag 45 für das bewegbare Schneidmesser 13 bildet. Am vorderen Ende des Schraubabschnitts 21 ist ein Sicherungselement 46 angebracht, dessen dem Schneidmesser 13 zugewandte Stirnseite einen vorderen Anschlag 47 für das Schneidmesser 13 bildet. Das Sicherungselement 46 ist von dem Schraubabschnitt 21 abnehmbar, um z.B. einen Austausch des - leicht abschraubbaren - Schneidmessers 13 vornehmen zu können.
Vor einer Inbetriebnahme des Slicers wird das Schneidmesser 13 bis zum hinteren Anschlag 45 auf den Schraubabschnitt 21 aufgeschraubt und das Sicherungselement 46 wird montiert. Während des normalen Schneidebetriebs wird die Messerhalterung 15 durch den Rotationsantrieb in eine Drehbewegung versetzt, wobei die Trägheit des Schneidmessers 13 bewirkt, dass das Schneidmesser 13 aufgrund des Schraubeingriffs gegen den hinteren Anschlag 45 gedrückt wird. Sobald eine nicht dargestellte Steuereinrichtung des Slicers feststellt, dass eine Leerschnittphase durchgeführt werden soll, bewirkt sie durch eine entsprechende Ansteuerung des Rotationsantriebs eine Verzögerung der rotierenden Messerhalterung 15. Das Schneidmesser 13 schraubt sich daraufhin aufgrund der Trägheitskräfte in der Verstellrichtung V bis zum vorderen Anschlag 47 vor, wobei sich die Schneide 25 des Schneidmessers 13 ausreichend weit von dem Produktriegel 27 entfernt, dass eine Schnitzelbildung verhindert wird. In der Praxis haben sich ein Verstellhub von etwa 3 mm und ein Verdrehwinkel des Schneidmessers 13 gegenüber der Messeraufnahme 15 von maximal 45° als ausreichend erwiesen. Diese Werte sind aber u.a. von der jeweiligen Anwendung abhängig und können durch geeignete Auslegung und Ansteuerung grundsätzlich beliebig vorgegeben werden. Sobald die Steuereinrichtung feststellt, dass die Leerschnittphase beendet werden soll, steuert sie den Rotationsantrieb derart an, dass die Messerhalterung15 beschleunigt wird. Eine derartige Beschleunigung bewirkt, dass sich das Schneidmesser 13 auf dem Schraubabschnitt 21 wieder bis zum hinteren Anschlag 45 zurückschraubt und somit die zum Schneiden vorgesehene Grund- oder Normalstellung einnimmt.
Zum Verstellen des Schneidmessers 13 für einen Leerschnittbetrieb ist somit kein eigener Antrieb notwendig. Die Verstellbewegung erfolgt vielmehr ausschließlich unter Ausnutzung der Beschleunigungskräfte durch Beeinflussung des ohnehin vorgesehenen Rotationsantriebs.
Bei diesem Konzept ist sichergestellt, dass die Messerhalterung 15 während des Schneidens mit der dafür vorgesehenen Nenndrehzahl rotiert. Dass die Drehzahl für die Leerschnittphasen bzw. andere Zusatzfunktionen durch Verzögern des Rotationsantriebs vorübergehend reduziert wird, ist unproblematisch, da in diesen Phasen ohnehin nicht geschnitten wird. Die Erfindung nutzt also den Umstand aus, dass für die Zusatzfunktionen die Messerhalterung 15 nicht mit der Schneide-Nenndrehzahl rotieren muss.
Zu erwähnen ist noch, dass es erforderlich sein kann, das Schneidmesser 13 selbst auszuwuchten, da es während des Verstellvorgangs relativ zur Messerhalterung 15 eine Rotations- und/oder Umlaufbewegung ausführt und es deshalb unzureichend sein kann, wenn lediglich das Gesamtsystem aus Schneidmesser 13 und Messerhalterung 15 ausgewuchtet wird.

Bezugzeichenliste

11	Produktzuführung
13	Schneidmesser
15	Messerhalterung
17	Lager
19	Basisabschnitt
21	Schraubabschnitt
23	Messerkopf
25	Schneide
27	Produktriegel
29	Haltekrallen
30	Produktscheibe
31	Schneidkante
33	Auflage
35	Portion
37	Produktauflage
41	Durchführung
43	Ansatz
45	hinterer Anschlag
46	Sicherungselement
47	vorderer Anschlag
61	Außengewinde
63	Innengewinde

A	Messerachse
S	Schneidebene
P	Produktzuführrichtung
F	Förderrichtung
V	Verstellrichtung

Claims

Hochleistungs-Slicer mit
- einer Produktzuführung (11),

- wenigstens einem Schneidmesser (13), das um eine Messerachse (A) rotiert und/oder um eine Mittelachse planetarisch umläuft und dem wenigstens ein aufzuschneidendes Produkt (27) in einer Produktzuführrichtung (P) zuführbar ist, und

- einer Messerhalterung (15) für das Schneidmesser (13), an der das Schneidmesser (13) unmittelbar gehaltert ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass Mittel zum Erzeugen einer Rotations- und/oder Umlaufbewegung des Schneidmessers (13) relativ zu der Messerhalterung (15) und zum Umsetzen der relativen Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung des Schneidmessers (13) relativ zu der Messerhalterung (15) in einer Verstellrichtung (V) vorgesehen sind, wobei an der Messerhalterung (15) ein Gewindeabschnitt (61) vorgesehen ist, welcher mit einem Gewindeabschnitt (63) des Schneidmessers (13) zusammenwirkt dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidmesser (13), das eine Durchführung (41) für die Messerhalterung (15) aufweist, zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verstellbar ist, wobei zur Festlegung der Endstellungen an der Messerhalterung (15) Anschläge (45, 47) für das Schneidmesser zwischen den Auschlägen (45, 47) angeordnete (13) vorgesehen sind.
Hochleistungs-Slicer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Umsetzen der relativen Rotations- und/oder Umlaufbewegung in die lineare Verstellbewegung zwischen dem Schneidmesser (13) und der Messerhalterung (15) eine Verschraubung vorgesehen ist.
Hochleistungs-Slicer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Erzeugen der relativen Rotations- und/oder Umlaufbewegung die Messerhalterung (15) und/oder das Schneidmesser (13) beschleunigbar und/oder verzögerbar ist.
Hochleistungs-Slicer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, während eines Schneidebetriebs bei Bedarf zur Durchführung wenigstens einer Zusatzfunktion eine Änderung der Rotations- und/ oder Umlaufgeschwindigkeit der Messerhalterung (15) gegenüber der Rotations- und/oder Umlaufgeschwindigkeit des Schneidmessers (13) zu bewirken, oder umgekehrt.
Hochleistungs-Slicer nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Rotations- und/oder Umlaufgeschwindigkeit der Messerhalterung (15) durch Ansteuern eines Rotationsantriebs zu ändern, und/oder die Rotations- und/oder Umlaufgeschwindigkeit des Schneidmessers (13) durch Beeinflussen des Schneidmessers (13) zu ändern.
Hochleistungs-Slicer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der messerseitige Gewindeabschnitt (61) an der Durchführung (41) des Schneidmessers (13) vorgesehen ist.
Hochleistungs-Slicer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der halterungsseitige Gewindeabschnitt (63) an einem rotierend angetriebenen Wellenabschnitt (21) der Messerhalterung (15) vorgesehen ist.
Hochleistungs-Slicer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Koppelung zwischen dem Schneidmesser (13) und der Messerhalterung (15) derart ausgebildet ist, dass das Schneidmesser (13) danach strebt, sich bei einem Rotations- und/oder Umlaufgeschwindigkeitsunterschied zugunsten der Messerhalterung (15) zumindest mit einer Komponente entgegen der Produktzuführrichtung (P) zu bewegen.
Hochleistungs-Slicer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messerhalterung (15) ein Bestandteil eines Messerkopfes (23) ist, oder in Verstellrichtung (V) gesehen ortsfest ist.
Hochleistungs-Slicer nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Messerkopf (23) als Sichelmesserkopf für ein um die Messerachse (A) rotierendes Sichelmesser (13) ausgebildet ist, oder dass ein Messerkopf als Kreismesserkopf für ein um die Messerachse rotierendes und um die Mittelachse planetarisch umlaufendes Kreismesser ausgebildet ist.
Hochleistungs-Slicer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass einem Messerkopf (23) wenigstens ein Rotationsantrieb zugeordnet ist, wobei insbesondere der Rotationsantrieb zusammen mit dem Messerkopf (23) an oder in einem gestellfesten Schneidkopfgehäuse angeordnet ist.
Hochleistungs-Slicer nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schneidmesser (13) derart in der Verstellrichtung (V) bewegbar ist, dass sich der Abstand zwischen dem Schneidmesser (13) und einer Bezugsebene, die parallel zu einer durch die Schneide (25) des in einer Schneidstellung befindlichen Schneidmessers (13) definierten Schneidebene (S) verläuft, verändert.
Hochleistungs-Slicer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schneidmesser (13) in der Verstellrichtung (V) zur Durchführung wenigstens einer Zusatzfunktion bewegbar ist, insbesondere zur Durchführung von Leerschnitten und/oder zur Schneidspalteinstellung.
Verfahren zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten (27), insbesondere mittels eines Hochleistungs-Slicers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
mittels einer Produktzuführung (11) wenigstens ein Produkt (27) einem Schneidmesser (13) zugeführt wird, für das eine mittels eines Rotationsantriebs angetriebene Messerhalterung (15) vorgesehen ist, wobei zum Verstellen des Schneidmessers (13) relativ zur Messerhalterung (15) in einer parallel zur Rotationsachse der Messerhalterung (15) verlaufenden Verstellrichtung (V) die Messerhalterung (15) entweder beschleunigt oder verzögert wird, um eine Rotations- und/oder Umlaufbewegung und daraus eine lineare Bewegung des Schneidmessers (13) relativ zur Messerhalterung (15) zu erzeugen, wobei das Schneidmesser (13), das eine Durchführung (41) für die Messerhaltung (15) aufweist, zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verstellt wird, wobei die Endstellungen durch Anschläge (45, 47) an der Messerhalterung (15) für das zwischen den Anschlägen (45, 47) angeordnete Schneidmesser (13) festgelegt werden, und ein Gewindeabschnitt (61) an der Messerhalterung (15) mit einem Gewindeabschnitt (63) des Schneidmesser (13) Zusammenwirkt.