WO2015036240A1 - Verfahren zum ermitteln einer axialen referenzstellung eines rotierenden schneidmessers - Google Patents

Verfahren zum ermitteln einer axialen referenzstellung eines rotierenden schneidmessers Download PDF

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WO2015036240A1
WO2015036240A1 PCT/EP2014/068150 EP2014068150W WO2015036240A1 WO 2015036240 A1 WO2015036240 A1 WO 2015036240A1 EP 2014068150 W EP2014068150 W EP 2014068150W WO 2015036240 A1 WO2015036240 A1 WO 2015036240A1
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WO
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cutting blade
cutting
axial
cutter head
blade
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PCT/EP2014/068150
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English (en)
French (fr)
Inventor
Volkan Yokaribas
Christoph Kuhmichel
Original Assignee
Weber Maschinenbau Gmbh Breidenbach
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Publication date
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    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
    • B26D7/2628—Means for adjusting the position of the cutting member
    • B26D7/2635—Means for adjusting the position of the cutting member for circular cutters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D2210/00—Machines or methods used for cutting special materials
    • B26D2210/02—Machines or methods used for cutting special materials for cutting food products, e.g. food slicers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting

Definitions

  • the invention relates to a method for determining an axial reference position of a cutting blade which moves rotationally and / or planetarily in cutting operation on a device for slicing food products, in particular on a high-performance slicer, wherein the cutting knife is attached to a knife head, by means of which the cutting blade is movable.
  • the invention relates to a method for positioning such a cutting blade with respect to a cutting edge of the slicing device, in particular for adjusting the cutting gap between the cutting blade and the cutting edge.
  • the invention relates to a device for slicing food products, in particular a high-performance slicer.
  • an axial reference position of the cutting blade is of great importance in practice, in particular when food products such as e.g. Sausage, ham or cheese by means of so-called slicers at high speed, i. several hundred to a few thousand slices per minute, and thereby cut open with high cutting quality.
  • the cutting gap is the axial distance between the cutting edge defined by the blade of the blade. nier knife or cutting plane on the one hand and that plane on the other hand, which is defined by the cutting edge.
  • An exact adjustment of the cutting gap is especially important for achieving a high filing and cutting quality of extraordinary importance.
  • the cutting gap must be adjustable as precisely as possible and with the highest possible repeat accuracy.
  • a detection of an axial reference position of the knife in different operating states of a slicer is required, in particular at the start of the slicer, with a change of the cutting blade and / or the cutting edge, with a change in the rotational speed of the cutting blade, with a change in the cutting position of the Cutting knife and also during operation, in particular to be able to check the current size of each set cutting gap.
  • Numerous methods for determining an axial reference position of a cutting blade of a slicing device or for cutting gap adjustment are known from the prior art.
  • the object of the invention is to provide a structurally simple and cost-effective option for the precise and reliable determination of the axial reference position and for positioning a cutting blade of a slicing device for food products, so that in particular Position of the cutting gap between the cutting blade and a cutting edge of the slicing can be performed with the highest possible accuracy.
  • the solution of this object is achieved by a method having the features of claim 1.
  • the inventive method comprises the steps that the either non-rotating or rotating at a certain speed cutting blade and a cutting edge by means of an axial drive at least substantially axially relative to each other are driven towards each other, that during the axial movement of the cutter head is monitored, and that a specifiable Measurement exceeding change of a state of the cutter head is considered as a contact of the cutting edge by the cutting blade and as reaching the reference position. If reference is made below to the cutter head, then this is also the cutting blade itself to understand, ie if, for example, a monitoring of the cutter head or a movement of the cutter head or at least a portion or area of the cutter head is mentioned, then this is also To understand a monitoring or movement of the cutting blade or a portion or portion of the cutting blade.
  • a change in a state of the cutter head also means a change in the state of the cutter itself, for example a deformation of the cutter blade.
  • the invention is based on the recognition that the contact between the cutting blade and the cutting edge, so to speak, the "collision" of the cutting blade and cutting edge at the end of the axial travel, impact on the knife blade carrying the cutting blade, ie in general effects on a holder or storage of the cutting blade, or on the cutting blade itself, and indeed those effects that are reproducible and can be clearly detected, for example by means of suitable sensors.
  • the invention means a clear departure from methods known from the prior art in which e.g. either the size of the cutting gap itself measured or a contact between the cutting blade and the cutting edge is detected involving the cutting edge, for example by means of the above-mentioned, integrated in the cutting edge vibration sensor.
  • the influence of the contact of the cutting edge is detected by the cutting blade on the central support or storage, which represents the cutter head, or on the cutting blade itself, which in a simple and cost-effective manner regardless of the cutting edge itself or by influences on the cutting edge can be done.
  • a movement of at least a part or a region of the cutter head and / or the cutting blade is detected and evaluated with respect to a deviation from a starting position.
  • the movement to be detected according to the invention is in particular an offset, a change in position, a deflection, a bending, a deformation and / or a curvature of at least a part or region of the cutter head and / or the cutting blade.
  • the detection of the movement can be carried out directly by a corresponding distance or distance measurement, which will be discussed in more detail below, or for example by an indirect method, for example by integrated pressure sensors in the cutter head, for example, pressure changes in the rolling or sliding bearings of the cutting blade bearing Measure the rotor of the cutterhead caused by a misalignment or a change in the position of the rotor when the rotor-carried cutter contacts the cutting edge at the end of the axial travel.
  • a radial component or an axial component of the movement of the cutter head or a part or area of the cutter head and / or of the Cutting knife to be detected.
  • a fixed point is preferably provided on a cutting head housing of the slicing device.
  • One possible embodiment of the invention is based on the finding that a bearing clearance present in bearings of the cutter head, which is also referred to as bearing clearance, has the result that the cutter head or part or an area of the cutter head is moved when the cutter blade and the cutter head are moved Cutting edge against each other at the end of the axial movement.
  • a possible movement due to the bearing clearance or the bearing clearance of the bearing is consequently detected during the monitoring of the cutter head.
  • the bearing is in particular a rotary bearing for a rotation of the cutting blade, preferably a rolling bearing, or a thrust bearing for a Axial movement of the cutting blade, preferably a plain bearing. The game in the storage of the cutting blade is thus exploited here to detect the contact between the cutting blade and the cutting edge.
  • An advantage of this procedure is that the determination of the reference position of the cutting blade such a movement of the cutter head or a portion or an area of the cutter head and / or the cutting blade is used, which takes place anyway, when the cutting blade and the cutting edge abut against each other.
  • the cutter head is preferably a blank cutter head which, with the cutter blade rotating and / or rotating, permits an axial movement of the cutter blade for carrying out blank cuts.
  • the cutter head comprises a rotor which carries the cutting blade at a free end and is rotatable about a central axis of rotation by means of a rotary drive of the slicing device, wherein during the monitoring movement of the rotor with respect to a fixed point, in particular on a cutting head housing is recognized.
  • the use of the rotor or its lateral surface as reference surface for a movement caused by the contact of the cutting edge by the cutting blade has the advantage that the measurement is particularly simple, if - as is often the case in practice - the outer surface of the rotor for a suitably designed sensors, such as a distance sensor, is accessible.
  • the monitoring can be done in an axial region between the cutting blade and a wall of a cutting head housing.
  • the monitoring can also take place at a different axial position, for example even within a cutting head housing.
  • At least one position sensor in particular a distance sensor, is used during the monitoring.
  • the position sensor can be measured relative to a fixed point, in particular on a cutting head housing, for example, either a radial or an axial distance to a component or assembly of the cutter head, which moves relative to the fixed point when the cutting blade and the cutting edge come into contact.
  • the distance from a fixed point, in particular on a cutting head housing, to a component or structural unit of the cutter head rotating in the slicing operation is measured as a reference surface, in particular to a slicing device by means of a rotary drive. direction rotatable rotor.
  • the outer surface of the rotor is used as a reference surface for this purpose.
  • the object is also achieved by a method having the features of claim 15, wherein for positioning the cutting blade with respect to a cutting edge first by the inventive method, an axial reference position of the cutting blade is determined, in which the cutting blade touches the cutting edge, and starting from the Reference position, the cutting blade is moved to a spaced from the cutting edge working position and / or the cutting edge is moved to a spaced working position of the cutting blade.
  • Cutting knives used in practice usually have a slightly dish-shaped or bowl-shaped form, so that at comparatively high rotational speeds, which are in particular between several hundred and several thousand revolutions per minute, an expansion of the cutting blade takes place, the extent of which depends on the rotational speed , This expansion leads with the same axial position of the cutter head speed-dependent to different axial positions of the blade or cutting plane defined by the cutting edge of the cutting blade. Also by the cutting edge itself and / or by their mounting on the slicing can deviate over the width thereof, which has the consequence that is not exactly predictable, where exactly - seen over the width of the cutting edge - it to the actual contact with the cutting blade comes.
  • such a rotation-induced widening of the cutting blade is taken into account when the cutting blade or the cutting edge is moved into the working position starting from the previously determined axial reference position.
  • a cutting edge-related devia- can be taken into account in a possible embodiment of the invention.
  • This consideration can be done in particular by using machine and / or knife specific default values that can be retrieved or set, for example, from a memory.
  • the invention further relates to a device for slicing food products, in particular a high-performance slicer, with a cutting blade which rotates and / or revolves in the slicing mode, with a rotary drive for the cutting knife, with which the cutting knife can be set in rotation about a central axis of rotation with a cutter head on which the cutting blade is mounted and by means of which the cutting blade is movable, with a cutting edge with which the cutting blade cooperates in the cutting operation, and with an axial drive with which the cutting blade
  • Cutting knife and the cutting edge in aixaler direction are adjustable relative to each other.
  • a reference device is provided according to the invention, which is designed to determine an axial reference position of the cutting blade, in particular for adjusting the cutting gap between the cutting blade and the cutting edge, during an axial travel, in which the either non-rotating or rotating at a certain speed cutting blade and the cutting edge are adjusted in the axial direction relative to each other to monitor the cutter head and to detect a change in a state of the cutter head, which exceeds a predetermined amount when touching the cutting edge by the cutting blade.
  • the slicing device according to the invention is in particular designed such that the inventive method described here can be carried out.
  • the referencing device is designed to detect a movement, in particular an offset, a change in position, a deflection, a bending and / or a curvature, of at least one part or area of the cutter head during the monitoring.
  • the cutter head comprises at least one bearing for the cutting blade, wherein the referencing device is designed to detect during the monitoring of a possible due to the bearing clearance or the bearing clearance of the bearing movement.
  • the bearing is in particular a rotary bearing, preferably a roller bearing, for a rotation of the cutting blade or about a thrust bearing, preferably a sliding bearing, for an axial movement of the cutting blade.
  • the cutter head may be a blank cutter head, which allows axial movement of the cutter blade for performing blank cuts when the cutter blade is rotating and / or rotating.
  • the axial drive with which the cutting blade and the cutting edge for determining the axial reference position of the cutting blade in the axial direction are adjusted relative to each other, identical to the axial drive, which moves the cutting blade or the cutter head for performing blank cuts axially.
  • the cutter head comprises a rotor which carries the cutting blade at a free end and can be set in rotation about the central axis of rotation by means of a rotary drive of the slicing device, wherein the referencing device is designed to monitor a movement of the rotor during the monitoring to recognize a fixed point in particular on a cutting head housing.
  • the rotor is rotatably mounted on a central hub member and axially adjustable relative to the hub member.
  • at least a portion of the axial drive extends through the hub member to the free end of the rotor supporting the cutting blade.
  • the homing device comprises at least one position sensor.
  • the position sensor is in particular a distance sensor.
  • the position sensor is arranged such that the radial distance from a fixed point, in particular on a cutting head housing, to a component or assembly of the cutter head rotating in the slicing operation is measured as the reference surface.
  • This component or constructional unit of the cutter head is, in particular, a rotor which can be set in rotation by means of a rotary drive of the slicing apparatus.
  • the position sensor is preferably arranged in the region of the cutting blade, in particular in an axial region between the cutting blade and a wall of a cutting head housing. Depending on the specific design of the knife head, the position sensor can also be arranged inside the cutting head housing.
  • an evaluation and control unit is provided, which is designed to evaluate the state of the cutter head exceeding a specifiable extent as reaching the reference position and then to stop the relative axial travel of the cutting blade and cutting edge.
  • the evaluation and control unit may be configured to move the cutting blade and / or the cutting edge into a spaced-apart working position using the reference position.
  • the evaluation and control unit can be designed to take into account a rotation-related, speed-dependent widening of the cutting blade when moving into the working position.
  • FIG. 1 shows schematically a part of a slicing device according to the invention according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows schematically a part of a slicing device according to the invention according to a further embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows schematically a part of a slicing device according to the invention according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows schematically a part of a slicing device according to the invention according to a further embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows schematically a part of a slicing device according to the invention according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows schematically a part of a slicing device according to the invention according to a further embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows schematically a part of a slicing device according to the invention according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows schematically a part of a slicing device according to the invention according to a further embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows schematically
  • Fig. 3 qualitatively the output signal of a position sensor used in the invention.
  • FIG. 1 shows schematically a cutter head 13 of a high-performance slicer according to the invention for slicing food products.
  • the products to be sliced rest on a product support 53 and are conveyed to the left in the direction of a cutting edge 15 defining the front end of the product support 53 by a conveying device, not shown in FIG.
  • the cutting edge 15, also referred to as counter knife, defines a cutting edge plane 16.
  • a cutting blade 1 1 cooperates with the cutting edge 15, which here is a so-called sickle knife, which rotates about a central axis of rotation 19.
  • the cutting edge of the cutting blade 1 1 defines a knife plane 12, which is also referred to as a cutting plane.
  • the knife plane 12 and the cutting edge plane 1 6 are spaced apart here in the axial direction by a non-zero degree, which is referred to as a cutting gap 35.
  • a specific cutting gap 35 must be set, which ensures optimum interaction between the cutting blade 11 and the cutting edge 15 for the respective application.
  • the cutter head 13 constitutes a holder or central bearing for the cutting blade 11.
  • this is Cutting knife 1 1 attached to a hollow cylindrical rotor 25, on which a serving for receiving the knife 1 1 serving knife receptacle 26 and the means of a rotary drive 27 in rotation about the central axis of rotation 19 is displaceable.
  • the rotary drive 27 comprises a drive motor 57, a drive shaft 43 and a drive toothed belt 45.
  • the rotor 25 is displaceable parallel to the central axis of rotation 19 by means of an axial drive 17 in order to carry out so-called empty cuts during normal operation and, before the start of the slicing operation, to carry out the respective operation. wanted to set cutting gap 35.
  • the execution of blank sections is also well known to the person familiar with the operation of high-speed slicers, so that it need not be discussed further here.
  • the axial displaceability of the blade 1 1 bearing rotor 25 is achieved in this embodiment, characterized in that the rotor 25 is axially displaceably mounted on a likewise hollow cylindrical rotor sleeve 55.
  • plain bearings 23, not shown, are provided as thrust bearings.
  • the bearing of the rotor 25 on the rotor sleeve 55 is designed in such a way that it is likewise set in rotation via the rotor 25, which is set in rotation by means of the toothed belt 45.
  • the rotor sleeve 55 itself is mounted via rolling bearings 21 on an inner hub member 39 which is fixed to a wall 29 of a stationary cutting head housing 31.
  • the rotary mounting of the rotor 25 thus takes place indirectly via the rotor sleeve 55 rotatably mounted on the hub member 39, while the axial bearing of the rotor 25 via the thrust bearings 23, which are effective between the rotor 25 and the rotor sleeve 55.
  • the axial adjustment of the rotor 25 by means of a spindle 49 which cooperates at its one end with the rotor 25, is guided in spindle nuts 47 and can be offset at its other end by means of the axial drive 17 in rotation about its longitudinal axis. Due to the cooperation with the spindle nuts 47, a rotation of the spindle 49 in response to the direction of rotation results in a correspondingly directed axial movement of the spindle 49 and thus of the rotor 25 relative to the stationary hub element 39 and thus to the cutting head housing 31.
  • the axial movement of the rotor 25 has an axial movement of the rotor 25 carried by the cutting blade 1 1 result.
  • An evaluation and control unit 37 of the slicer is connected to the rotary drive 27, the axial drive 17 and a position sensor 33, which will be discussed in more detail below and which may be, for example, a distance sensor.
  • the bearings 21 for pivotal mounting of the rotor 25 have a design due to a bearing clearance, which is also referred to as bearing clearance.
  • bearing clearance which is also referred to as bearing clearance.
  • the radial portion of this bearing clearance is exploited to detect that axial position of the cutting blade 1 1, in which the cutting blade 1 1, the cutting edge 15 touches, i. in which the knife plane 12 and the cutting edge plane 1 6 coincide when the cutting blade 1 1 is driven against the cutting edge 15.
  • the desired cutting gap 35 can then be adjusted in a manner known per se and therefore not described in more detail here, starting from this reference position by moving the cutting blade 1 1 away from the cutting edge 15 into a working position by means of the axial drive 17 which of the resulting cutting gap 35 has the size required for the particular application.
  • the radial play in the rolling bearings 21 is utilized in that the radial component of an offset or a change in position of the rotor 25 is detected, which results when at the end of an axial movement of the cutting blade 1 1 in the direction of the cutting edge 15, the cutting blade 1 1 against the cutting edge 15 abuts.
  • the resulting moment can raise the rotor 25 due to the radial play in the bearings 21.
  • This upward deflection of the rotor 25 in FIG. 1 can be detected by means of the already mentioned position sensor 33.
  • the achievement of the reference position of the cutting blade 1 1, in which the cutting blade 1 1 touches the cutting edge 15, can thus be recognized that during an axial movement of the cutting blade 1 1 in the direction of the cutting edge 15, the output of the position sensor 33 by means of the evaluation and control unit 37 is monitored and a predeterminable measure exceeding change of the output signal is regarded as reaching the reference position.
  • a preferred way to attach the position sensor 33 is to attach it to a holder 41, which in turn is attached to the stationary cutting head housing 31.
  • the position of the position sensor 33 is selected inter alia as a function of the structural conditions.
  • the position sensor 33 is positioned so that the maximum deflection of the rotor 25 can be exploited, so that in practice, taking into account the structural conditions is preferably sought, the position sensor 33 above the rotor 25 and viewed in the axial direction as close to Position cutter 1 1.
  • FIG. 1 shows a blank cutter head for a rotating only about the central axis of rotation 19 sickle knife 1
  • a possible example of a blank cutter blade is shown in Fig. 2, with a circular blade 1 1 both in rotation about its own blade axis 20 and simultaneously in a planetary orbital motion about a central axis of rotation 19 can be offset.
  • the self-rotation of the circular blade 1 1 about the blade axis 20 is generated by a spindle 65 carrying the circular blade 1 1 being set in rotation about the blade axis 20 when a rotor 25 on which the spindle 65 and thus the circular blade 1 1 are eccentric with respect to the central axis of rotation 19 is mounted, is set about the central axis of rotation 19 in rotation, by means of a toothed belt, not shown.
  • the spindle 65 and thus the circular blade 1 1 then perform a planetary orbital motion about the central axis of rotation 19 and at the same time a self-rotation about the blade axis 20.
  • the rotor 25 is rotatably supported by rolling bearings 21 on a central support 67, which is fixed to a carrier 14 for the cutter head 13 by screw 71.
  • the carrier 14 in turn is mounted on a fixed cutting head housing 31 by means of two laminated cores 69, which are spaced from one another in the axial direction. These laminations 69 allow a deflection of the carrier 14 and thus the entire cutter head 13 in the axial direction for performing blank cuts and for cutting gap adjustment.
  • the cutter head 13 located on the other side of an imaginary parting plane 61 together with the rotor 25 and circular blade 11 can be displaced axially, while at the same time the rotor 25 of the cutter head 13 carrying the circular blade 11 is rotated by means of said toothed belt is offset.
  • the bearing clearance or the bearing clearance of the rotor 25 rotationally bearing bearings 21 can be utilized even in the circular blade head 13 of FIG. 2, to an offset or a change in position - in general one by the Bearing clearance or the bearing clearance made movement possible - the rotor 25 to detect when the cutting blade 1 1 abuts during an axial movement against the cutting edge, not shown here.
  • FIG. 2 exemplarily illustrate possible positions A, B and C for a position sensor 33 with which, according to the exemplary embodiment according to FIG. 1, the movement of the rotor 25 relative to a fixed point, in particular relative to the cutting head housing 31, are measured can.
  • the position sensor 33 is disposed at the position A or at the position B and oriented accordingly, a radial position change of the rotor 25 utilizing the radial bearing clearance of the roller bearings 21 can be detected.
  • the positions A and B are particularly preferred when the rotor 25 is provided for these drive toothed belt at these locations with so-called flanged wheels.
  • the peripheral region of the rotor 25 can be designed as a reference surface for the distance measurement in a suitable manner. Alternatively, the reference surface for the distance measurement on the aforementioned flanged wheels can be selected. forms his. For this purpose, for example, one of the flanged wheels can be provided with an outwardly angled end region.
  • the position sensor 33 is arranged at the position C and oriented accordingly, an axial position change of the rotor 25 taking advantage of the axial bearing play of the roller bearings 21 can be detected.
  • the axial movement of the entire cutter head 13 and thus of the rotor 25 caused by the adjusting unit 63 e.g. be taken into account that a corresponding correction value is included.
  • Fig. 3 shows the qualitative course of the output signal of a position sensor, as measured in experiments. Shown is the time profile of the sensor signal measured, for example, in mA, which represents a measure of the radial distance d between the position sensor 33 and the lateral surface of the rotor 25 in a configuration corresponding to FIG.
  • the experiment was carried out in a static measurement, i. with non-rotating cutting blade, an axial movement of the rotor 25 at a constant speed in the direction of the cutting edge 15 performed.
  • the time axis shows those time points or travel path points during the continuous process of the rotor 25 in the axial direction.
  • the output of the position sensor 33 shows two characteristic times t1 and t2, between which a change in the distance between the position sensor 33 and the rotor 25 from a higher output value d2 to a lower end value d1 takes place.
  • This waveform thus characteristically reflects the lifting of the rotor 25 by the moment applied to the cutting blade 11 when the cutting edge 15 is touched.
  • time t1 it comes to touching the cutting edge 15 by the cutting blade 1 1 and a subsequent further lifting of the rotor 25.
  • Based on the constant speed of the rotor 25 can be closed from the time t2, from which the output signal of the position sensor 33 no longer changes, to the position of the cutting edge 15.
  • the time t2 corresponds to an axial position as a touch point or zero position at a speed of the cutting blade of 600 revolutions per minute.
  • the invention thus provides a simple, reliable and inexpensive possibility, both in a knife head for a sickle blade as well as a knife head for a circular blade, the contact of the cutting edge 15 by the knife 1 1 and thus a usable in particular for a cutting gap adjustment axial reference position of the knife 1 1, and solely by taking advantage of the influence of the contact of the cutting edge 15 by the knife 1 1 on the knife 1 1 carrying the cutter head 13 and in particular the influence on the central bearing of the blade 1 1, in particular the radial or axial Bearing clearance of the cutter head 13 is exploited to detect a change in position of the blade 1 1 bearing rotor 25, for example, by a simple distance or distance measurement.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer axialen Referenzstellung eines sich im Aufschneidebetrieb rotierend und/oder planetarisch umlaufend bewegenden Schneidmessers an einer Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere an einem Hochleistungs-Slicer, wobei das Schneidmesser an einem Messerkopf angebracht ist, mittels welchem das Schneidmesser bewegbar ist, und wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass das entweder nicht rotierende oder mit einer bestimmten Drehzahl rotierende Schneidmesser und eine Schneidkante mittels eines Axialantriebs zumindest im Wesentlichen axial relativ zueinander aufeinander zu gefahren werden, während der Axialfahrt der Messerkopf überwacht wird, und eine ein vorgebbares Maß übersteigende Änderung eines Zustands des Messerkopfes als eine Berührung der Schneidkante durch das Schneidmesser und als Erreichen der Referenzstellung gewertet wird.

Description

VERFAHREN ZUM ERMITTELN EINER AXIALEN REFERENZSTELLUNG EINES ROTIERENDEN SCHNEIDMESSERS
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer axialen Referenzstellung eines sich im Aufschneidebetrieb rotierend und/oder planetarisch umlaufend bewegenden Schneidmessers an einer Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere an einem Hochleistungs-Slicer, wobei das Schneid- messer an einem Messerkopf angebracht ist, mittels welchem das Schneidmesser bewegbar ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Positionieren eines derartigen Schneidmessers bezüglich einer Schneidkante der Aufschneidevorrichtung, ins- besondere zum Einstellen des Schneidspalts zwischen dem Schneidmesser und der Schneidkante.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere einen Hochleistungs-Slicer.
Der Ermittlung einer axialen Referenzstellung des Schneidmessers kommt in der Praxis eine große Bedeutung zu, und zwar insbesondere dann, wenn Lebensmittelprodukte wie z.B. Wurst, Schinken oder Käse mittels so genannter Slicer mit hoher Geschwindigkeit, d.h. mehreren Hundert bis einigen Tausend Scheiben pro Minute, und dabei mit hoher Schneidqualität aufgeschnitten werden.
Besonders wichtig ist eine möglichst genaue Kenntnis der axialen Position des Schneidmessers bei der Einstellung des sogenannten Schneidspalts, bei dem es sich um den axialen Abstand zwischen der durch die Schneide des Messers defi- nierten Messer- oder Schneidebene einerseits und derjenigen Ebene andererseits handelt, die durch die Schneidkante definiert wird. Eine exakte Einstellung des Schneidspalts ist vor allem zur Erzielung einer hohen Ablage- und Schneidqualität von außerordentlicher Wichtigkeit. Der Schneidspalt muss so präzise wie möglich und mit einer möglichst hohen Wiederholgenauigkeit einstellbar sein.
Unabhängig davon ist eine Detektion einer axialen Referenzstellung des Messers in verschiedenen Betriebszuständen eines Slicers erforderlich, und zwar insbesondere beim Start des Slicers, bei einem Wechsel des Schneidmessers und/oder der Schneidkante, bei einer Änderung der Drehzahl des Schneidmessers, bei einer Änderung der Schneidposition des Schneidmessers und auch während des laufenden Betriebs, um insbesondere die aktuelle Größe des jeweils eingestellten Schneidspalts überprüfen zu können. Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Methoden zur Ermittlung einer axialen Referenzstellung eines Schneidmessers einer Aufschneidevorrichtung bzw. zur Schneidspalteinstellung bekannt.
So ist es beispielsweise bekannt, die Größe des Schneidspaltes selbst zu messen oder den Stromanstieg in einem elektrischen Axialantrieb bei Berührung der
Schneidkante durch das Schneidmesser zu detektieren. Des Weiteren ist es bekannt, in die Schneidkante einen Schwingungssensor zu integrieren, um Schwingungen der Schneidkante bei Berührung durch das Schneidmesser zu detektieren. Der Einsatz eines derartigen Schwingungssensors in der Schneidkante führt zu guten Ergebnissen, ist aber hinsichtlich Aufbau und Betrieb aufwändig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine in konstruktiver Hinsicht einfache und kostengünstige Möglichkeit zur präzisen und zuverlässigen Ermittlung der axialen Referenzstellung sowie zur Positionierung eines Schneidmessers einer Aufschneide- Vorrichtung für Lebensmittelprodukte zu schaffen, so dass insbesondere die Ein- Stellung des Schneidspalts zwischen dem Schneidmesser und einer Schneidkante der Aufschneidevorrichtung mit einer möglichst hohen Genauigkeit durchgeführt werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte, dass das entweder nicht rotierende oder mit einer bestimmten Drehzahl rotierende Schneidmesser und eine Schneidkante mittels eines Axialantriebs zumindest im Wesentlichen axial relativ zueinander aufeinander zu gefahren werden, dass während der Axialfahrt der Messerkopf überwacht wird, und dass eine ein vorgebbares Maß übersteigende Änderung eines Zustands des Messerkopfes als eine Berührung der Schneidkante durch das Schneidmesser und als Erreichen der Referenzstellung gewertet wird. Wenn im Folgenden auf den Messerkopf Bezug genommen wird, dann ist hierunter auch das Schneidmesser selbst zu verstehen, d.h. wenn z.B. von einer Überwachung des Messerkopfes oder einer Bewegung des Messerkopfes bzw. zumindest eines Teils oder Bereiches des Messerkopfes die Rede ist, dann ist hierunter auch eine Überwachung bzw. Bewegung des Schneidmessers bzw. eines Teils oder Bereiches des Schneidmessers zu verstehen.
Somit ist unter einer Änderung eines Zustands des Messerkopfes auch eine Zu- standsänderung des Schneidmessers selbst zu verstehen, beispielsweise eine Verformung des Schneidmessers.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der Kontakt zwischen Schneidmesser und Schneidkante, gewissermaßen also der "Zusammenstoß" von Schneidmesser und Schneidkante am Ende der Axialfahrt, Auswirkungen auf den das Schneidmesser tragenden Messerkopf, allgemein also Auswirkungen auf eine Halterung oder Lagerung des Schneidmessers, bzw. auf das Schneidmesser selbst hat, und zwar solche Auswirkungen, die reproduzierbar sind und beispielsweise mittels einer geeigneten Sensorik eindeutig nachgewiesen werden können.
Damit bedeutet die Erfindung eine klare Abkehr von aus dem Stand der Technik bekannten Methoden, bei denen z.B. entweder die Größe des Schneidspalts selbst gemessen oder ein Kontakt zwischen Schneidmesser und Schneidkante unter Einbeziehung der Schneidkante detektiert wird, beispielsweise mittels des vorstehend erwähnten, in die Schneidkante integrierten Schwingungssensors. Erfindungsgemäß wird dagegen der Einfluss der Berührung der Schneidkante durch das Schneidmesser auf dessen zentrale Halterung oder Lagerung, die der Messerkopf darstellt, bzw. auf das Schneidmesser selbst erfasst, was auf einfache und kostengünstige Weise unabhängig von der Schneidkante selbst bzw. von Einflüssen auf die Schneidkante erfolgen kann.
Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei der Überwachung des Messerkopfes eine Bewegung zumindest eines Teils oder eines Bereichs des Messerkopfes und/oder des Schneidmessers erkannt und hinsichtlich einer Abweichung von einer Ausgangsstellung ausgewertet wird. Hierdurch kann in vorteil- hafter Weise die Ermittlung der axialen Referenzstellung des Schneidmessers auf eine vergleichsweise einfach, zuverlässig und kostengünstig durchführbare Wegbzw. Abstandsmessung reduziert werden, wobei diese Messung vorteilhaft an einer grundsätzlich beliebigen, die jeweiligen baulichen Verhältnisse berücksichtigenden Stelle am Messerkopf bzw. am Schneidmesser durchgeführt werden kann.
Bei der zu erkennenden Bewegung handelt es sich erfindungsgemäß insbesondere um einen Versatz, eine Lageänderung, eine Auslenkung, eine Biegung, eine Verformung und/oder eine Krümmung zumindest eines Teils oder Bereiches des Messerkopfes und/oder des Schneidmessers. Die Erkennung der Bewegung kann direkt durch eine entsprechende Weg- bzw. Abstandsmessung erfolgen, worauf nachstehend näher eingegangen wird, oder beispielsweise durch eine indirekte Methode, z.B. durch in den Messerkopf integrierte Drucksensoren, die z.B. Druckänderungen in den Wälz- oder Gleitlagern eines das Schneidmesser tragenden Rotors des Messerkopfes messen, die durch einen Versatz oder eine Lageänderung des Rotors verursacht werden, wenn das vom Rotor getragene Schneidmesser am Ende der Axialfahrt die Schneidkante berührt. Bezogen auf eine zentrale Drehachse des Schneidmessers, um welche das Schneidmesser im Aufschneidebetrieb rotiert bzw. planetarisch umläuft, kann erfindungsgemäß bei der Überwachung des Messerkopfes eine radiale Komponente oder eine axiale Komponente der Bewegung des Messerkopfes bzw. eines Teils oder Bereiches des Messerkopfes und/oder des Schneidmessers erkannt werden.
Als Bezug für die Erkennung einer Bewegung des Messerkopfes bzw. eines Teils oder Bereiches des Messerkopfes und/oder des Schneidmessers ist vorzugsweise ein Festpunkt an einem Schneidkopfgehäuse der Aufschneidevorrichtung vorge- sehen.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ein in Lagern des Messerkopfes vorhandenes Lagerspiel, das auch als Lagerluft bezeichnet wird, zur Folge hat, dass der Messerkopf bzw. ein Teil oder ein Bereich des Messerkopfes bewegt wird, wenn das Schneidmesser und die Schneidkante am Ende der Axialfahrt gegeneinander stoßen. In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird folglich bei der Überwachung des Messerkopfes eine aufgrund der Lagerluft oder des Lagerspiels des Lagers mögliche Bewegung erkannt. Bei dem Lager handelt es sich insbesondere um ein Drehlager für eine Rotation des Schneidmessers, vorzugsweise um ein Wälzlager, oder um ein Axiallager für eine Axialbewegung des Schneidmessers, vorzugsweise ein Gleitlager. Das Spiel in der Lagerung des Schneidmessers wird also hierbei ausgenutzt, um den Kontakt zwischen dem Schneidmesser und der Schneidkante zu erkennen. Ein Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass für die Ermittlung der Referenzstellung des Schneidmessers eine solche Bewegung des Messerkopfes bzw. eines Teils oder eines Bereiches des Messerkopfes und/oder des Schneidmessers ausgenutzt wird, die ohnehin erfolgt, wenn das Schneidmesser und die Schneidkante gegeneinander stoßen.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Messerkopf um einen Leerschnittmesserkopf, der bei rotierendem und/oder umlaufendem Schneidmesser eine Axialbewegung des Schneidmessers zur Durchführung von Leerschnitten ermöglicht. Versuche haben gezeigt, dass auch bei einem derartigen Messerkopf Zustandsänderungen detektierbar sind, die aus einer Berührung der Schneidkante durch das Schneidmesser resultieren. Selbst Zustandsänderungen, die auf einem axialen Lagerspiel beruhen, können bei einem derartigen Leerschnittmesserkopf detektiert werden, wenn die aufgrund der Axialfahrt des Messerkopfes stattfindende axiale Bewegung des Messerkopfes berücksichtigt wird, indem z.B. mittels geeigneter Auswer- tealgorithmen die interessierende axiale Bewegung des Messerkopfes aufgrund des axialen Lagerspiels aus den Messergebnissen herausgefiltert wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst der Messerkopf einen Rotor, der an einem freien Ende das Schneidmesser trägt und mittels eines Rotationsan- triebs der Aufschneidevorrichtung um eine zentrale Drehachse in Rotation versetzbar ist, wobei bei der Überwachung eine Bewegung des Rotors bezüglich eines Festpunktes insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse erkannt wird. Die Verwendung des Rotors bzw. dessen Mantelfläche als Referenzfläche für eine durch die Berührung der Schneidkante durch das Schneidmesser verursachte Bewegung hat den Vorteil, dass sich die Messung besonders einfach gestaltet, wenn - wie es in der Praxis häufig der Fall ist - die äußere Mantelfläche des Rotors für eine entsprechend ausgestaltete Sensorik, z.B. einen Abstandssensor, zugänglich ist. Vorzugsweise erfolgt die Überwachung des Messerkopfes - in axialer Richtung betrachtet - so nahe wie möglich am Schneidmesser, um eine möglichst große Auslenkung bzw. einen möglichst großen Versatz detektieren zu können, der insbesondere dann auftritt, wenn ein radiales Lagerspiel des Messerkopfes zur Lageerfassung ausgenutzt wird.
Insbesondere kann die Überwachung in einem axialen Bereich zwischen dem Schneidmesser und einer Wand eines Schneidkopfgehäuses erfolgen. Je nach konkreter Ausgestaltung des Messerkopfes und insbesondere axialer Positionierung der Lager, deren Spiel bzw. Luft ausgenutzt wird, kann die Überwachung auch an einer anderen axialen Position erfolgen, beispielsweise sogar innerhalb eines Schneidkopfgehäuses.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird bei der Überwachung wenigstens ein Lagesensor, insbesondere ein Abstandssensor, verwendet. Mittels des Lagesensors kann bezüglich eines Festpunktes, insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse, beispielsweise entweder ein radialer oder ein axialer Abstand zu einer Komponente oder Baueinheit des Messerkopfes gemessen werden, die sich relativ zu dem Festpunkt bewegt, wenn das Schneidmesser und die Schneidkante in Kontakt gelangen.
Bevorzugt wird mittels des Lagesensors der Abstand von einem Festpunkt insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse zu einer im Aufschneidebetrieb rotierenden Komponente oder Baueinheit des Messerkopfes als Referenzfläche gemessen, insbesondere zu einem mittels eines Rotationsantriebs der Aufschneidevor- richtung in Rotation versetzbaren Rotor. Vorzugsweise wird hierzu die äußere Mantelfläche des Rotors als Referenzfläche verwendet.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt außerdem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15, bei dem zum Positionieren des Schneidmessers bezüglich einer Schneidkante zunächst durch das erfindungsgemäße Verfahren eine axiale Referenzstellung des Schneidmessers ermittelt wird, in der das Schneidmesser die Schneidkante berührt, und ausgehend von der Referenzstellung das Schneidmesser in eine von der Schneidkante beabstandete Arbeitsstellung und/oder die Schneidkante in eine von dem Schneidmesser beabstandete Arbeitsstellung bewegt wird.
In der Praxis verwendete Schneidmesser besitzen meist eine leicht teller- oder schüsselartige Form, so dass bei vergleichsweise hohen Drehzahlen, die insbe- sondere zwischen mehreren Hundert und einigen Tausend Umdrehungen pro Minute liegen, eine Aufweitung des Schneidmessers stattfindet, deren Ausmaß von der Drehzahl abhängig ist. Diese Aufweitung führt bei gleicher axialer Position des Messerkopfes drehzahlabhängig zu unterschiedlichen axialen Positionen der durch die Schneide des Schneidmessers definierten Messer- oder Schneidebene. Auch durch die Schneidkante selbst und/oder durch deren Montage an der Aufschneidevorrichtung kann über deren Breite eine Maßabweichung enstehen, die zur Folge hat, dass nicht genau vorhersehbar ist, wo genau - über die Breite der Schneidkante gesehen - es zur eigentlichen Berührung mit dem Schneidmesser kommt.
Dementsprechend wird bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Positionierungsverfahrens eine solche rotationsbedingte Aufweitung des Schneidmessers berücksichtigt, wenn das Schneidmesser bzw. die Schneidkante ausgehend von der zuvor bestimmten axialen Referenzstellung in die Arbeitsstellung bewegt wird. Auch eine schneidkantenbedingte Maßabwei- chung, wie vorstehend erläutert, kann bei einem möglichen Ausführungsbeispiel der Erfindung berücksichtigt werden.
Diese Berücksichtigung kann insbesondere unter Verwendung von maschinen- und/oder messerspezifischen Vorgabewerten erfolgen, die beispielsweise aus einem Speicher abgerufen oder eingestellt werden können.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere einen Hochleistungs-Slicer, mit einem sich im Aufschneidebetrieb rotierend und/oder umlaufend bewegenden Schneidmesser, mit einem Rotationsantrieb für das Schneidmesser, mit dem das Schneidmesser um eine zentrale Drehachse in Rotation versetzbar ist, mit einem Messerkopf, an welchem das Schneidmesser angebracht und mittels welchem das Schneidmesser bewegbar ist, mit einer Schneidkante, mit der das Schneidmesser im Auf- schneidebetrieb zusammenwirkt, und mit einem Axialantrieb, mit dem das
Schneidmesser und die Schneidkante in aixaler Richtung relativ zueinander verstellbar sind. Des Weiteren ist erfindungsgemäß eine Referenziervorrichtung vorgesehen, die zum Ermitteln einer axialen Referenzstellung des Schneidmessers, insbesondere zum Einstellen des Schneidspalts zwischen dem Schneidmesser und der Schneidkante, dazu ausgebildet ist, bei einer Axialfahrt, bei der das entweder nicht rotierende oder mit einer bestimmten Drehzahl rotierende Schneidmesser und die Schneidkante in axialer Richtung relativ zueinander verstellt werden, den Messerkopf zu überwachen und eine Änderung eines Zustands des Messerkopfes zu erkennen, die beim Berühren der Schneidkante durch das Schneidmesser ein vorgebbares Maß übersteigt.
Die erfindungsgemäße Aufschneidevorrichtung ist insbesondere derart ausgebildet, dass die hier beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden können. Bevorzugt ist die Referenziervorrichtung dazu ausgebildet, bei der Überwachung eine Bewegung, insbesondere einen Versatz, eine Lageänderung, eine Auslenkung, eine Biegung und/oder eine Krümmung, zumindest eines Teils oder Bereiches des Messerkopfes zu erkennen.
Der Messerkopf umfasst wenigstens ein Lager für das Schneidmesser, wobei die Referenziervorrichtung dazu ausgebildet ist, bei der Überwachung eine aufgrund der Lagerluft oder des Lagerspiels des Lagers mögliche Bewegung zu erkennen. Bei dem Lager handelt es sich insbesondere um ein Drehlager, bevorzugt ein Wälzlager, für eine Rotation des Schneidmessers oder um ein Axiallager, bevorzugt ein Gleitlager, für eine Axialbewegung des Schneidmessers.
Der Messerkopf kann ein Leerschnittmesserkopf sein, der bei rotierendem und/oder umlaufendem Schneidmesser eine Axialbewegung des Schneidmessers zur Durchführung von Leerschnitten ermöglicht.
Bevorzugt ist der Axialantrieb, mit dem das Schneidmesser und die Schneidkante zum Ermitteln der axialen Referenzstellung des Schneidmessers in axialer Richtung relativ zueinander verstellt werden, identisch mit dem Axialantrieb, der das Schneidmesser bzw. den Messerkopf zur Durchführung von Leerschnitten axial bewegt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst der Messerkopf einen Rotor, der an einem freien Ende das Schneidmesser trägt und mittels eines Rotationsan- triebs der Aufschneidevorrichtung um die zentrale Drehachse in Rotation versetzbar ist, wobei die Referenziervorrichtung dazu ausgebildet ist, bei der Überwachung eine Bewegung des Rotors bezüglich eines Festpunktes insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse zu erkennen. In einem möglichen Ausführungsbeispiel ist der Rotor auf einem zentralen Nabenelement drehbar gelagert und relativ zu dem Nabenelement axial verstellbar. Vorzugsweise erstreckt sich zumindest ein Teil des Axialantriebs durch das Nabenelement hindurch bis zum das Schneidmesser tragenden freien Ende des Rotors.
Die Referenziervorrichtung umfasst wenigstens einen Lagesensor. Bei dem Lagesensor handelt es sich insbesondere um einen Abstandssensor.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Lagesensor derart angeordnet, dass der radiale Abstand von einem Festpunkt, insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse, zu einer im Aufschneidebetrieb rotierenden Komponente oder Baueinheit des Messerkopfes als Referenzfläche gemessen wird. Bei dieser Komponente bzw. Baueinheit des Messerkopfes handelt es sich insbesondere um einen Rotor, der mittels eines Rotationsantriebs der Aufschneidevorrichtung in Rotation versetzbar ist.
Der Lagesensor ist vorzugsweise im Bereich des Schneidmessers angeordnet, insbesondere in einem axialen Bereich zwischen dem Schneidmesser und einer Wand eines Schneidkopfgehäuses. Je nach konkreter Ausgestaltung des Messer- kopfes kann der Lagesensor auch innerhalb des Schneidkopfgehäuses angeordnet sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Auswerte- und Steuereinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, die ein vorgebbares Maß überstei- gende Zustandsänderung des Messerkopfes als Erreichen der Referenzstellung zu werten und daraufhin die relative Axialfahrt von Schneidmesser und Schneidkante zu stoppen. Die Auswerte- und Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, unter Verwendung der Referenzstellung das Schneidmesser und/oder die Schneidkante in eine voneinander beabstandete Arbeitsstellung zu bewegen. Des Weiteren kann erfindungsgemäß die Auswerte- und Steuereinheit dazu ausgebildet sein, beim Bewegen in die Arbeitsstellung eine rotationsbedingte, drehzahlabhängige Aufweitung des Schneidmessers zu berücksichtigen.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeich- nung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Teil einer erfindungsgemäßen Aufschnei- devorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 schematisch einen Teil einer erfindungsgemäße Aufschneidevorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 3 qualitativ das Ausgangssignal eines im Rahmen der Erfindung verwendeten Lagesensors.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Messerkopf 13 eines erfindungsgemäßen Hochleis- tungs-Slicers zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten. Im Aufschneidebetrieb liegen die aufzuschneidenden Produkte auf einer Produktauflage 53 auf und werden durch eine nicht dargestellte Fördereinrichtung in Fig. 1 nach links in Richtung einer das vordere Ende der Produktauflage 53 definierenden Schneidkante 15 gefördert. Die auch als Gegenmesser bezeichnete Schneidkante 15 definiert eine Schneidkantenebene 1 6. Während des Abtrennens von Produktscheiben wirkt mit der Schneidkante 15 ein Schneidmesser 1 1 zusammen, das hier ein sogenanntes Sichelmesser ist, welches um eine zentrale Drehachse 19 rotiert. Die Schneide des Schneidmessers 1 1 definiert eine Messerebene 12, die auch als Schneidebene bezeichnet wird.
Die Messerebene 12 und die Schneidkantenebene 1 6 (im Folgenden auch einfach das Schneidmesser 1 1 und die Schneidkante 15) sind hier in axialer Richtung um ein von Null verschiedenes Maß voneinander beabstandet, das als Schneidspalt 35 bezeichnet wird. In Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung, beispielswei- se von der Beschaffenheit des jeweils aufzuschneidenden Produktes, muss ein bestimmter Schneidspalt 35 eingestellt werden, der ein für die jeweilige Anwendung optimales Zusammenwirken zwischen Schneidmesser 1 1 und Schneidkante 15 gewährleistet. Diese Zusammenhänge sind dem Fachmann hinreichend bekannt und werden deshalb an dieser Stelle nicht näher erläutert.
Der Messerkopf 13 stellt im weitesten Sinne eine Halterung bzw. zentrale Lagerung für das Schneidmesser 1 1 dar. In dem hier dargestellten Ausführungsbei- spiel, das lediglich eine Möglichkeit für einen Aufbau eines so genannten Leerschnittmesserkopfes für ein Sichelmesser zur Veranschaulichung der Erfindung zeigt, ist das Schneidmesser 1 1 an einem hohlzylindrischen Rotor 25 angebracht, an welchem eine zur Aufnahme des Messers 1 1 dienende Messeraufnahme 26 ausgebildet und der mittels eines Rotationsantriebs 27 in Rotation um die zentrale Drehachse 19 versetzbar ist. Der Rotationsantrieb 27 umfasst einen Antriebsmotor 57, eine Antriebswelle 43 sowie einen Antriebszahnriemen 45.
Gleichzeitig ist der Rotor 25 mittels eines Axialantriebs 17 parallel zur zentralen Drehachse 19 verschiebbar, um während des Normalbetriebs so genannte Leer- schnitte durchzuführen und vor Beginn des Aufschneidebetriebs den jeweils ge- wünschten Schneidspalt 35 einzustellen. Die Durchführung von Leerschnitten ist dem mit dem Betrieb von Hochgeschwindigkeits-Slicern vertrauten Fachmann ebenfalls hinlänglich bekannt, so dass hierauf nicht näher eingegangen zu werden braucht.
Die axiale Verschiebbarkeit des das Messer 1 1 tragenden Rotors 25 wird in diesem Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass der Rotor 25 axial verschiebbar auf einer ebenfalls hohlzylindrischen Rotorhülse 55 gelagert ist. Hierzu sind nicht näher dargestellte Gleitlager 23 als Axiallager vorgesehen. Die Lagerung des Ro- tors 25 auf der Rotorhülse 55 ist derart ausgestaltet, dass diese über den mittels des Zahnriemens 45 in Rotation versetzten Rotor 25 ebenfalls in Rotation versetzt wird. Die Rotorhülse 55 selbst ist über Wälzlager 21 an einem innenliegenden Nabenelement 39 gelagert, das an einer Wand 29 eines stationären Schneidkopfgehäuses 31 befestigt ist.
Die Drehlagerung des Rotors 25 erfolgt somit mittelbar über die am Nabenelement 39 drehgelagerte Rotorhülse 55, während die axiale Lagerung des Rotors 25 über die Axiallager 23 erfolgt, die zwischen dem Rotor 25 und der Rotorhülse 55 wirksam sind.
Die axiale Verstellung des Rotors 25 erfolgt mittels einer Spindel 49, die an ihrem einen Ende mit dem Rotor 25 zusammenwirkt, in Spindelmuttern 47 geführt ist und an ihrem anderen Ende mittels des Axialantriebs 17 in Rotation um ihre Längsachse versetzt werden kann. Durch das Zusammenwirken mit den Spindelmuttern 47 führt eine Drehung der Spindel 49 in Abhängigkeit von der Drehrichtung zu einer entsprechend gerichteten Axialbewegung der Spindel 49 und somit des Rotors 25 relativ zu dem stationären Nabenelement 39 und somit zum Schneidkopfgehäuse 31 . Die Axialbewegung des Rotors 25 hat eine axiale Bewegung des vom Rotor 25 getragenen Schneidmessers 1 1 zur Folge. Eine Auswerte- und Steuereinheit 37 des Slicers ist mit dem Rotationsantrieb 27, dem Axialantrieb 17 sowie einem Lagesensor 33 verbunden, auf den nachstehend näher eingegangen wird und bei dem es sich z.B. um einen Abstandssensor handeln kann.
Die Wälzlager 21 zur Drehlagerung des Rotors 25 weisen konstruktionsbedingt ein Lagerspiel auf, welches auch als Lagerluft bezeichnet wird. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der radiale Anteil dieses Lagerspiels ausgenutzt, um diejenige axiale Stellung des Schneidmessers 1 1 zu detektieren, in welcher das Schneidmesser 1 1 die Schneidkante 15 berührt, d.h. in welcher die Messerebene 12 und die Schneidkantenebene 1 6 zusammenfallen, wenn das Schneidmesser 1 1 gegen die Schneidkante 15 gefahren wird.
Unter Verwendung dieser Referenzstellung kann dann in an sich bekannter und deshalb hier nicht näher beschriebener Weise der jeweils gewünschte Schneidspalt 35 eingestellt werden, indem ausgehend von dieser Referenzstellung das Schneidmesser 1 1 mittels des Axialantriebs 17 von der Schneidkante 15 weg in eine Arbeitsstellung bewegt wird, in welcher der dadurch entstandene Schneidspalt 35 die für die jeweilige Anwendung erforderliche Größe aufweist.
Erfindungsgemäß wird das radiale Spiel in den Wälzlagern 21 dadurch ausgenutzt, dass die radiale Komponente eines Versatzes bzw. einer Lageänderung des Rotors 25 detektiert wird, die sich ergibt, wenn am Ende einer Axialfahrt des Schneidmessers 1 1 in Richtung der Schneidkante 15 das Schneidmesser 1 1 ge- gen die Schneidkante 15 stößt. Das dabei entstehende Moment kann aufgrund des radialen Spiels in den Lagern 21 den Rotor 25 anheben. Diese Auslenkung des Rotors 25 in Fig. 1 nach oben kann mittels des bereits erwähnten Lagesensors 33 detektiert werden. Das Erreichen der Referenzstellung des Schneidmessers 1 1 , in welcher das Schneidmesser 1 1 die Schneidkante 15 berührt, kann folglich dadurch erkannt werden, dass während einer Axialfahrt des Schneidmessers 1 1 in Richtung der Schneidkante 15 das Ausgangssignal des Lagesensors 33 mittels der Auswerte- und Steuereinheit 37 überwacht wird und eine ein vorgebbares Maß übersteigende Änderung des Ausgangssignals als Erreichen der Referenzstellung gewertet wird.
Allgemein wird somit derjenige Einfluss erfasst, den die Berührung der Schneid- kante 15 durch das Schneidmesser 1 1 auf die zentrale Lagerung des Schneidmessers 1 1 ausübt. Hierfür sind weder bauliche Veränderungen an der Schneidkante 15 noch aufwändige Messungen am Schneidspalt 35 selbst erforderlich.
Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht eine bevorzugte Möglichkeit zur Anbringung des Lagesensors 33 darin, diesen an einem Halter 41 zu befestigen, der seinerseits am ortsfesten Schneidkopfgehäuse 31 angebracht ist.
Die Position des Lagesensors 33 wird unter anderem in Abhängigkeit von den baulichen Gegebenheiten gewählt. Bevorzugt wird der Lagesensor 33 so posi- tioniert, dass die maximale Auslenkung des Rotors 25 ausgenutzt werden kann, so dass in der Praxis unter Berücksichtigung der baulichen Gegebenheiten vorzugsweise angestrebt wird, den Lagesensor 33 oberhalb des Rotors 25 und in axialer Richtung betrachtet möglichst nahe am Schneidmesser 1 1 zu positionieren.
Während Fig. 1 einen Leerschnittmesserkopf für ein lediglich um die zentrale Drehachse 19 rotierendes Sichelmesser 1 1 zeigt, ist in Fig. 2 ein mögliches Beispiel für einen Leerschnittmesserkopf dargestellt, mit dem ein Kreismesser 1 1 sowohl in Rotation um eine eigene Messerachse 20 als auch gleichzeitig in eine planetarische Umlaufbewegung um eine zentrale Drehachse 19 versetzt werden kann.
Der Aufbau eines solchen Kreismesserkopfes ist grundsätzlich bekannt und bei- spielsweise in WO 2008/034513 A1 beschrieben, worauf diesbezüglich ausdrücklich Bezug genommen wird.
Die Eigenrotation des Kreismessers 1 1 um die Messerachse 20 wird dadurch erzeugt, dass eine das Kreismesser 1 1 tragende Spindel 65 in Rotation um die Messerachse 20 versetzt wird, wenn ein Rotor 25, an welchem die Spindel 65 und somit das Kreismesser 1 1 exzentrisch bezüglich der zentralen Drehachse 19 angebracht ist, um die zentrale Drehachse 19 in Rotation versetzt wird, und zwar mittels eines nicht dargestellten Zahnriemens. Die Spindel 65 und somit das Kreismesser 1 1 führen dann eine planetarische Umlaufbewegung um die zentrale Drehachse 19 und gleichzeitig eine Eigenrotation um die Messerachse 20 aus.
Der Rotor 25 ist über Wälzlager 21 an einer zentralen Halterung 67 drehbar gelagert, die an einem Träger 14 für den Messerkopf 13 durch Schraubverbindungen 71 befestigt ist. Der Träger 14 wiederum ist mittels zweier in axialer Richtung von- einander beabstandeter Blechpakete 69 an einem ortsfesten Schneidkopfgehäuse 31 gelagert. Diese Blechpakete 69 ermöglichen eine Auslenkung des Trägers 14 und somit des gesamten Messerkopfes 13 in axialer Richtung zur Durchführung von Leerschnitten und zur Schneidspalteinstellung. Die mittels Schraubverbindungen 73, 75 am Schneidkopfgehäuse 31 befestigten Blechpakete 69 sorgen für eine radiale Lagerung des Trägers 14 und somit des Messerkopfes 13 sowie für eine automatische Rückstellung nach erfolgter axialer Auslenkung des Trägers 14 und des Messerkopfes 13, worauf an dieser Stelle nicht näher eingegangen wird. Für die axiale Auslenkung sorgt ein Axialantrieb, der eine Versteileinrichtung 83, eine Spindel 77 sowie eine Spindelmutter 78 um- fasst.
Mittels der hierdurch insgesamt gebildeten Verstelleinheit 63 kann der auf der anderen Seite einer gedachten Trennebene 61 liegende Messerkopf 13 samt Rotor 25 und Kreismesser 1 1 axial verstellt werden, während gleichzeitig der das Kreismesser 1 1 tragende Rotor 25 des Messerkopfes 13 mittels des erwähnten Zahnriemens in Rotation versetzt wird. Entsprechend dem vorstehend in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel kann auch bei dem Kreismesserkopf 13 gemäß Fig. 2 das Lagerspiel bzw. die Lagerluft der den Rotor 25 drehlagernden Wälzlager 21 ausgenutzt werden, um einen Versatz bzw. eine Lageänderung - allgemein also eine durch das Lagerspiel bzw. die Lagerluft ermöglichte Bewegung - des Rotors 25 zu detek- tieren, wenn das Schneidmesser 1 1 während einer Axialfahrt gegen die hier nicht dargestellte Schneidkante stößt.
Die Dreiecke in Fig. 2 veranschaulichen beispielhaft mögliche Positionen A, B und C für einen Lagesensor 33, mit dem entsprechend dem Ausführungsbeispiel ge- mäß Fig. 1 die Bewegung des Rotors 25 relativ zu einem Festpunkt, insbesondere relativ zu dem Schneidkopfgehäuse 31 , gemessen werden kann.
Wenn der Lagesensor 33 an der Position A oder an der Position B angeordnet und entsprechend orientiert ist, kann eine das radiale Lagerspiel der Wälzlager 21 ausnutzende radiale Lageänderung des Rotors 25 detektiert werden. Die Positionen A und B sind dann besonders bevorzugt, wenn der Rotor 25 für den erwähnten Antriebszahnriemen an diesen Stellen mit so genannten Bordscheiben versehen ist. Der Umfangsbereich des Rotors 25 kann als Referenzfläche für die Abstandsmessung in geeigneter Weise ausgestaltet werden. Alternativ kann die Referenzfläche für die Abstandsmessung an den erwähnten Bordscheiben ausge- bildet sein. Hierzu kann beispielsweise eine der Bordscheiben mit einem nach außen abgewinkelten Endbereich versehen sein.
Wenn der Lagesensor 33 an der Position C angeordnet und entsprechend orien- tiert ist, kann eine das axiale Lagerspiel der Wälzlager 21 ausnutzende axiale Lageänderung des Rotors 25 detektiert werden. Wie vorstehend bereits erwähnt, kann bei einer derartigen Axialmessung durch die hier nicht dargestellte Auswerte- und Steuereinheit die mittels der Verstelleinheit 63 bewirkte Axialbewegung des gesamten Messerkopfes 13 und somit des Rotors 25 z.B. dadurch berücksichtigt werden, dass ein entsprechender Korrekturwert eingerechnet wird.
Fig. 3 zeigt den qualitativen Verlauf des Ausgangssignals eines Lagesensors, wie es in Versuchen gemessen wurde. Dargestellt ist der zeitliche Verlauf des beispielsweise in mA gemessenen Sensorsignals, das ein Maß für den radialen Ab- stand d zwischen dem Lagesensor 33 und der Mantelfläche des Rotors 25 in einem Aufbau entsprechend Fig. 1 darstellt.
Bei dem Versuch wurde in einer statischen Messung, d.h. bei nicht rotierendem Schneidmesser, eine Axialfahrt des Rotors 25 mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung der Schneidkante 15 durchgeführt. In Fig. 3 zeigt die Zeitachse diejenigen Zeitpunkte bzw. Verfahrwegspunkte während des kontinuierlichen Verfahrens des Rotors 25 in axialer Richtung.
Das Ausgangssignal des Lagesensors 33 zeigt zwei charakteristische Zeitpunkte t1 und t2, zwischen denen eine Änderung des Abstands zwischen dem Lagesensor 33 und dem Rotor 25 von einem höheren Ausgangswert d2 auf einen niedrigeren Endwert d1 stattfindet. Dieser Signalverlauf spiegelt somit in charakteristischer Weise das Anheben des Rotors 25 durch das auf das Schneidmesser 1 1 beim Berühren der Schneidkante 15 ausgeübte Moment wider. Zum Zeitpunkt t1 kommt es zur Berührung der Schneidkante 15 durch das Schneidmesser 1 1 und einem anschließenden weiteren Anheben des Rotors 25. Ausgehend von der konstanten Verfahrgeschwindigkeit des Rotors 25 kann aus dem Zeitpunkt t2, ab dem sich das Ausgangssignal des Lagesensors 33 nicht mehr ändert, auf die Position der Schneidkante 15 geschlossen werden. Beispielsweise entspricht der Zeitpunkt t2 einer Axialposition als Berührpunkt bzw. Nullposition bei einer Drehzahl des Schneidmessers von 600 Umdrehungen pro Minute.
Durch Erkennen eines solchen charakteristischen Signalverlaufs kann folglich eindeutig und zuverlässig auf das Erreichen der Referenzstellung des Schneid- messers 1 1 geschlossen werden, in der die Messerebene 12 und die Schneidkantenebene 16 (vgl. Fig. 1 ) zusammenfallen.
Die Erfindung stellt somit eine einfache, zuverlässige und kostengünstige Möglichkeit bereit, sowohl bei einem Messerkopf für ein Sichelmesser als auch bei einem Messerkopf für ein Kreismesser die Berührung der Schneidkante 15 durch das Messer 1 1 und somit eine insbesondere für eine Schneidspalteinstellung verwendbare axiale Referenzstellung des Messers 1 1 zu erkennen, und zwar alleine durch Ausnutzung des Einflusses der Berührung der Schneidkante 15 durch das Messer 1 1 auf den das Messer 1 1 tragenden Messerkopf 13 und insbesondere des Einflusses auf die zentrale Lagerung des Messers 1 1 , indem insbesondere das radiale oder axiale Lagerspiel des Messerkopfes 13 ausgenutzt wird, um eine Lageänderung des das Messer 1 1 tragenden Rotors 25 z.B. durch eine einfache Weg- bzw. Abstandsmessung zu detektieren.
Bezuqszeichenliste
1 1 Schneidmesser
12 Messerebene
13 Messerkopf
14 Messerkopfträger
15 Schneidkante
1 6 Schneidkantenebene
17 Axialantrieb
19 Drehachse
20 Messerachse
21 Drehlager, Wälzlager
23 Axiallager, Gleitlager
25 Rotor
26 Messeraufnahme
27 Rotationsantrieb
29 Wand
31 Schneidkopfgehäuse
33 Lagesensor
35 Schneidspalt
37 Auswerte- und Steuereinheit
39 Nabenelement
41 Halter
43 Antriebswelle
45 Antriebszahnriemen
47 Spindelmutter
49 Spindel
51 Abstand
53 Produktauflage
55 Rotorhülse
57 Antriebsmotor
61 Trennebene
63 Verstelleinheit
65 Spindel
67 Halterung
69 Blechpaket
71 Schraubverbindung
73 Schraubverbindung
75 Schraubverbindung
77 Spindel
78 Spindelmutter
83 Versteileinrichtung
A, B, C Positionen für Lagesensor

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Ermitteln einer axialen Referenzstellung eines sich im Aufschneidebetrieb rotierend und/oder planetarisch umlaufend bewegenden Schneidmessers (1 1 ) an einer Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere an einem Hochleistungs-Slicer,
wobei das Schneidmesser (1 1 ) an einem Messerkopf (13) angebracht ist, mittels welchem das Schneidmesser (1 1 ) bewegbar ist, und
wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass
das entweder nicht rotierende oder mit einer bestimmten Drehzahl rotierende Schneidmesser (1 1 ) und eine Schneidkante (15) mittels eines Axialantriebs (17) zumindest im Wesentlichen axial relativ zueinander aufeinander zu gefahren werden,
während der Axialfahrt der Messerkopf (13) überwacht wird, und eine ein vorgebbares Maß übersteigende Änderung eines Zustands des Messerkopfes (13) als eine Berührung der Schneidkante (15) durch das Schneidmesser (1 1 ) und als Erreichen der Referenzstellung gewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Überwachung eine Bewegung, insbesondere ein Versatz, eine Lageänderung, eine Auslenkung, eine Biegung, eine Verformung und/oder eine Krümmung, zumindest eines Teils oder Bereiches des Messerkopfes (13) und/oder des Schneidmessers (1 1 ) erkannt und hinsichtlich einer Abweichung von einer Ausgangsstellung ausgewertet wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Überwachung, bezogen auf eine zentrale Drehachse (19) des Schneidmessers (1 1 ), eine radiale Bewegung und/oder eine axiale Bewegung des Messerkopfes (13) und/oder des Schneidmessers (1 1 ) erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Überwachung eine Bewegung bezüglich eines Festpunktes insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse (31 ) erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Messerkopf (13) wenigstens ein Lager (21 , 23) für das Schneidmesser (1 1 ) umfasst, insbesondere ein Drehlager (21 ) für eine Rotation des Schneidmessers (1 1 ) und/oder ein Axiallager (23) für eine Axialbewegung des Schneidmessers (1 1 ), wobei bei der Überwachung eine aufgrund der Lagerluft oder des Lagerspiels des Lagers (21 , 23) mögliche Bewegung erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Überwachung eine aufgrund der Lagerluft oder des Lagerspiels zumindest eines Wälzlagers als Drehlager (21 ) und/oder zumindest eines Gleitlagers als Axiallager (23) des Messerkopfes (13) mögliche Bewegung erkannt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Messerkopf (13) ein Leerschnittmesserkopf ist, der bei rotierendem und/oder umlaufendem Schneidmesser (1 1 ) eine Axialbewegung des Schneidmessers (1 1 ) zur Durchführung von Leerschnitten ermöglicht.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Messerkopf (13) einen Rotor (25) umfasst, der an einem freien Ende das Schneidmesser (1 1 ) trägt und mittels eines Rotationsantriebs (27) der Aufschneidevorrichtung um eine zentrale Drehachse (19) in Rotation versetzbar ist, wobei bei der Überwachung eine Bewegung des Rotors (25) bezüglich eines Festpunktes insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse (31 ) erkannt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rotor (25) zur Durchführung von Leerschnitten parallel zur Drehachse (19) verstellt wird, insbesondere mittels des Axialantriebs (17).
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Überwachung im Bereich des Schneidmessers (1 1 ) erfolgt, insbesondere in einem axialen Bereich zwischen dem Schneidmesser (1 1 ) und einer Wand (29) eines Schneidkopfgehäuses (31 ) oder innerhalb eines Schneidkopfgehäuses (31 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Überwachung wenigstens ein Lagesensor (33), insbesondere ein Abstandssensor, verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels des Lagesensors (33) ein bezüglich eines Festpunktes insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse (31 ) radialer oder axialer Abstand (51 ) gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels des Lagesensors (33) der Abstand (51 ) von einem Festpunkt insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse (31 ) zu einer im Aufschneidebetrieb rotierenden Komponente oder Baueinheit des Messerkopfes (13) als Referenzfläche gemessen wird, insbesondere zu einem mittels eines Rotationsantriebs (27) der Aufschneidevorrichtung in Rotation versetzbaren Rotor (25).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schritte mehrmals für unterschiedliche Winkelstellungen des Schneidmessers (1 1 ) und/oder für unterschiedliche Bezugspositionen des Schneidmessers (1 1 ) zur Schneidekante (15) durchgeführt werden. Verfahren zum Positionieren eines sich im Aufschneidebetrieb rotierend und/oder planetarisch umlaufend bewegenden Schneidmessers (1 1 ) bezüglich einer Schneidkante (15) an einer Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere an einem Hochleistungs-Slicer, insbesondere zum Einstellen des Schneidspalts (35) zwischen dem Schneidmesser (1 1 ) und der Schneidkante (15),
bei dem
durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche eine axiale Referenzstellung des Schneidmessers (1 1 ) ermittelt wird, in der das Schneidmesser (1 1 ) die Schneidkante (15) berührt, und ausgehend von der Referenzstellung das Schneidmesser (1 1 ) in eine von der Schneidkante (15) beabstandete Arbeitsstellung und/oder die Schneidkante (15) in eine von dem Schneidmesser (1 1 ) beabstandete Arbeitsstellung bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Bewegen in die Arbeitsstellung eine rotationsbedingte, drehzahlabhängige Aufweitung des Schneidmessers (1 1 ) berücksichtigt wird.
Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere Hochleistungs-Slicer, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit
einem sich im Aufschneidebetrieb rotierend und/oder umlaufend bewegenden Schneidmesser (1 1 ),
einem Rotationsantrieb (27) für das Schneidmesser (1 1 ), mit dem das Schneidmesser (1 1 ) um eine zentrale Drehachse (19) in Rotation versetzbar ist,
einem Messerkopf (13), an welchem das Schneidmesser (1 1 ) angebracht und mittels welchem das Schneidmesser (1 1 ) bewegbar ist, einer Schneidkante (15), mit der das Schneidmesser (1 1 ) im Aufschneidebetrieb zusammenwirkt, und
einem Axialantrieb (17), mit dem das Schneidmesser (1 1 ) und die Schneidkante (15) in axialer Richtung relativ zueinander verstellbar sind,
wobei eine Referenziervorrichtung (33, 37) vorgesehen ist, die zum Ermitteln einer axialen Referenzstellung des Schneidmessers (1 1 ), insbesondere zum Einstellen des Schneidspalts (35) zwischen dem Schneidmesser (1 1 ) und der Schneidkante (15), dazu ausgebildet ist, bei einer Axialfahrt, bei der das entweder nicht rotierende oder mit einer bestimmten Drehzahl rotierende Schneidmesser (1 1 ) und die Schneidkante (15) zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung relativ zueinander verstellt werden, den Messerkopf (13) zu überwachen und eine Änderung eines Zustands des Messerkopfes (13) zu erkennen, die beim Berühren der Schneidkante (15) durch das Schneidmesser (1 1 ) ein vorgebbares Maß übersteigt.
Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Referenziervorrichtung (33, 37) dazu ausgebildet ist, bei der Überwachung eine Bewegung, insbesondere einen Versatz, eine Lageänderung, eine Auslenkung, eine Biegung, eine Verformung und/oder eine Krümmung, zumindest eines Teils oder Bereiches des Messerkopfes (13) und/oder des Schneidmessers (1 1 ) zu erkennen. 19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Messerkopf (13) wenigstens ein Lager (21 , 23) für das Schneidmesser (1 1 ) umfasst, insbesondere ein Drehlager (21 ), bevorzugt ein Wälzlager, für eine Rotation des Schneidmessers (1 1 ) und/oder ein Axiallager (23), bevorzugt ein Gleitlager, für eine Axialbewegung des Schneidmessers (1 1 ), wobei die Referenziervorriclitung (33, 37) dazu ausgebildet ist, bei der Überwachung eine aufgrund der Lagerluft oder des Lagerspiels des Lagers (21 , 23) mögliche Bewegung zu erkennen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Messerkopf (13) ein Leerschnittmesserkopf ist, der bei rotierendem und/oder umlaufendem Schneidmesser (1 1 ) eine Axialbewegung des Schneidmessers (1 1 ) zur Durchführung von Leerschnitten ermöglicht, vorzugsweise mittels des Axialantriebs (17).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Messerkopf (13) einen Rotor (25) umfasst, der an einem freien Ende das Schneidmesser (1 1 ) trägt und mittels eines Rotationsantriebs (27) der Aufschneidevorrichtung um die zentrale Drehachse (19) in Rotation versetzbar ist, wobei die Referenziervorrichtung (33, 37) dazu ausgebildet ist, bei der Überwachung eine Bewegung des Rotors (25) bezüglich eines Festpunktes insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse (31 ) zu erkennen.
Vorrichtung nach Anspruch 21 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rotor (25), insbesondere zur Durchführung von Leerschnitten, parallel zur Drehachse (19) verstellbar ist, vorzugsweise mittels des Axialantriebs (17).
Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rotor (25) auf einem zentralen Nabenelement (39) drehbar gelagert und relativ zu dem Nabenelement (39) axial verstellbar ist, wobei vor- zugsweise zumindest ein Teil des Axialantriebs (17) sich durch das Nabenelement (39) hindurch bis zum das Schneidmesser (1 1 ) tragenden freien Ende des Rotors (25) erstreckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Referenziervorrichtung (33, 37) wenigstens einen Lagesensor (33), insbesondere einen Abstandssensor, umfasst. 25. Vorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Lagesensor (33) derart angeordnet ist, dass der radiale Abstand (51 ) von einem Festpunkt insbesondere an einem Schneidkopfgehäuse (31 ) zu einer im Aufschneidebetrieb rotierenden Komponente oder Baueinheit des Messerkopfes (13) als Referenzfläche gemessen wird, insbesondere der Abstand (51 ) zu einem mittels eines Rotationsantriebs (27) der Aufschneidevorrichtung in Rotation versetzbaren Rotor (25).
Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Lagesensor (33) im Bereich des Schneidmessers (1 1 ) angeordnet ist, insbesondere in einem axialen Bereich zwischen dem Schneidmesser (1 1 ) und einer Wand (29) eines Schneidkopfgehäuses (31 ) oder innerhalb eines Schneidkopfgehäuses (31 ).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Auswerte- und Steuereinheit (37) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, die ein vorgebbares Maß übersteigende Zustandsänderung des Messerkopfes (13) als Erreichen der Referenzstellung zu werten und da- raufhin die relative Axialfahrt von Schneidmesser (1 1 ) und Schneidkante (15) zu stoppen.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (37) dazu ausgebildet ist, unter Verwendung der Referenzstellung das Schneidmesser (1 1 ) und/oder die Schneidkante (15) in eine voneinander beabstandete Arbeitsstellung zu bewegen.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (37) dazu ausgebildet ist, beim Bewegen in die Arbeitsstellung eine rotationsbedingte, drehzahlabhängige Aufweitung des Schneidmessers (1 1 ) zu berücksichtigen.
PCT/EP2014/068150 2013-09-11 2014-08-27 Verfahren zum ermitteln einer axialen referenzstellung eines rotierenden schneidmessers WO2015036240A1 (de)

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