DE102015015166A1 - Aufschnittschneidmaschine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Aufschnittschneidmaschine zum Schneiden von Lebensmitteln, wie zum Beispiel Wurst, Käse oder Fleisch in Scheiben, insbesondere zum gleichzeitigen Aufschneiden von mindestens zwei stangenförmigen Lebensmitteln mit einem Schneidmesser. Dabei soll eine Minimierung bzw. eine Annullierung von Haft- und Reibungskräfte resp. eine Leerschnitterzeugung ermöglicht und die Zuführung der aufzuschneidenden Lebensmittel weiter verbessert werden. Hierzu umfasst sie ein unteres und ein oberes Traktionsband (5, 6), zwischen denen der Produktriegel (4) so führbar ist, dass vom unteren Traktionsband (5) gegenüber einer Schneidbrille (10) eine Relativbewegung ausführbar ist, die im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung des Produktriegels (4) ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Aufschnittschneidmaschine zum Schneiden von Lebensmitteln, wie zum Beispiel Wurst, Käse oder Fleisch in Scheiben, insbesondere zum gleichzeitigen Aufschneiden von mindestens zwei stangenförmigen Lebensmitteln mit einem Schneidmesser.
- Bei leistungsfähigen Schneidemaschinen, auch Slicer genannt, werden stangenförmigen Lebensmittel in Scheiben geschnitten resp. aufgeschnitten, wobei mindestens eine Lebensmittelstange einem Schneidmesser zugeführt wird. Ein sichelförmiges Schneidmesser rotiert um eine meist feste Achse und wird über die Rotorwelle angetrieben. Der Hub zum Abtrennen der Scheiben erfolgt aus der Form der Sichel. Alternativ existieren auch kreisrunde Messer deren Rotationsachse planetarisch um eine feste Achse umlaufen. Bei jeder Umdrehung des Sichelmessers oder jedem Planetenumlauf des Kreismessers wird mindestens eine Scheibe von jeweils einem Produktriegel abgetrennt. Die Produktionskapazität wird durch mehrere parallel geführte Produktriegel entsprechend erhöht. Als Gegenmesser zu dem rotierenden Messer ist eine Schneidbrille angeordnet, die das Produkt zumindest vertikal abstützt, aber besonders vorteilhaft die Produktkontur umlaufend abstützt. Dabei ist die in die Schneidbrille eingearbeitete Kontur meist mit etwas Spiel zum Produkt ausgeführt, um Reibungseffekte zu minimieren.
- Es zeigt die
EP 0713753 B1 eine schnelle Schneidmaschine mit einer Schneidestation und einen das Messer längs eines vorgegebenen Schneidwegs antreibenden Antrieb, einer Einrichtung zum Tragen der zu schneidenden Lebensmittelstangen, wobei beim gleichzeitigen Zuführen zweier Lebensmittelstangen jede der Lebensmittelstangen mit einem eigenen Zuführungsantrieb zuführbar ist und wobei Messer und Zuführung winklig zur Tischebene der Schneidmaschine angestellt sind. Eine andere Vorrichtung zum gleichzeitigen Aufschneiden von zumindest zwei Lebensmittelprodukten offenbart dieWO 02/30635 A1 WO 2005/037501 A1 - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufschnittschneidmaschine zum Schneiden von Lebensmitteln, wie zum Beispiel Wurst, Käse oder Fleisch in Scheiben, insbesondere zum gleichzeitigen Aufschneiden von mindestens zwei stangenförmigen Lebensmitteln zu entwickeln, die mit einer weiter verbesserten Zuführung der aufzuschneidenden Lebensmittel versehen ist, die eine Minimierung resp. Vermeidung von Haft- und Reibungskräften resp. eine Leerschnitterzeugung ermöglicht.
- Derartige Haft- und Reibungskräfte entstehen durch eine Richtungsumkehr von der Vorschubbewegung beim Schneiden zum Produktrückzug und durch eine Richtungsumkehr vom Produktrückzug zurück zur Vorschubgeschwindigkeit. Dabei können jedoch Ungenauigkeiten der Position des Produktriegels und damit der zu schneidenden Scheibe beim Wiederanschnitt entstehen. Dieser Effekt wird insbesondere durch Haft- bzw. Reibungskräfte des Produktriegels gegenüber der feststehenden Schneidbrille verursacht.
- Die Aufgabe ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Hierzu wird die Auflagekraft des Produktriegels auf der Schneidbrille mittels einer bevorzugt senkrecht zur Produktvorschubrichtung erfolgenden Bewegung eines unteren Traktionsbandes der Aufschnittschneidmaschine minimiert. Das untere Traktionsband ist dazu schwenkbar und so angeordnet, dass die Hubbewegung sowohl eine lineare als auch eine Schwenkbewegung sein kann.
- Ein gleicher Effekt würde auch durch Absenken der Schneidbrille vor oder mit Einleitung der Produktrückzugbewegung erreicht. Es versteht sich von selbst, dass eine Kombination der Bewegung der Schneidbrille und des unteren Traktionsbandes zu besonders kurzen Reaktionszeiten führt. Entscheidend ist dabei die Relativbewegung zwischen der Auflagefläche des unteren Traktionsbandes und der Schneidbrille.
- Eine solche Schneidmaschine, ein Slicer, umfasst eine Fördereinrichtung des aufzuschneidenden Lebensmittels zum Schneidmesser, eine Vorschubeinheit für das aufzuschneidende Lebensmittel, einen Ablagetisch des aufgeschnittenen Lebensmittels sowie eine Steuereinheit. Die Vorschubeinheit weist bevorzugt einen Greiferschlitten auf, an dem mindestens einer oder beliebig viele Greifer geführt sind, entsprechend der Anzahl gleichzeitig zu schneidender Produktriegel. Analog zum Stand der Technik wird das Schneidmesser bevorzugt in axialer Richtung zum Leerschnitt vom Produkt entfernt, bzw. zum Produkt beim Wiederanschnitt hinbewegt, wobei auch Kombinationen aus beiden Bewegungen möglich sind. Sowohl die Vorschubbewegung beim Schneiden, als auch die Rückzugsbewegung der Produktriegel vor dem Leerschnitt wird im Wesentlichen durch die Traktionsbänder und Greifer bewerkstelligt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen offenbart.
- So kann bei der Aufschnittschneidmaschine das untere Traktionsband um eine Einlaufwelle schwenkbar angeordnet sein. Ebenso kann es als Anschlag für Produktriegel beim Laden der-/desselben verwendbar sein. Vorteilhaft ist die Schneidbrille bevorzugt parallel zum Schneidmesser bewegbar angeordnet. Das untere Traktionsband kann neben dem Bandantrieb mit einem eigenen Antrieb, bevorzugt einem Kurbeltrieb für die Schwenk- bzw. Hubbewegung versehen sein.
- Die erfindungsgemässe Schneidmaschine zeichnet sich durch ein hohes Mass an Hygiene und Langlebigkeit der Produktzuführung aus.
- Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die
-
1 : wesentlichen Elemente eines erfindungsgemässen Slicers mit gesenktem Mundstück (Schneidbrille), -
2 : den Slicer nach1 beim Beladen, -
3 : den Slicer nach1 mit hochgeschwenktem unteren Traktionsband, -
4 : den Slicer nach1 beim Schneidvorgang. - Eine erfindungsgemässe Aufschnittschneidmaschine (
1 ) zum Aufschneiden von stangenförmigen Lebensmitteln (z. B. Wurst oder Käse) resp. Produktriegeln4 in Scheiben, ein sogenannter Slicer1 , umfasst ein Zuführband9 des zu schneidenden Lebensmittels zu einer Schneideinrichtung mit einem Schneidmesser2 , eine Fördereinrichtung mit einem unteren und einem oberen Traktionsband5 ,6 , ein Portionierband22 des zu Portionen21 aufgeschnittenen Lebensmittels sowie nicht dargestellte Mittel zum Abtransport des aufgeschnittenen Lebensmittels zu einer nicht dargestellten Vakuumverpackungseinrichtung. Sie umfasst weiterhin eine nicht dargestellte Steuereinheit. - Das Schneidmesser
2 ist mittels Schrauben oder einer Schnellspannvorichtung auf einer Aufnahme einer Rotorwelle3 , der mit einem Antriebsmotor verbunden ist, in der Schneideinrichtung fixierbar. Dem Schneidmesser2 ist eine Zuführebene zur Zufuhr des zu schneidenden Lebensmittels zugeordnet, an die sich unterhalb derselben das Portionierband22 anschliesst. Das Schneidmesser2 ist in Richtung des Portionierbandes22 geneigt angeordnet, was eine bessere Schnittführung und insbesondere die Ablagequalität der geschnittenen Scheiben zur Portion wesentlich beeinflusst. - Der Antriebsmotor versetzt das Schneidmesser
2 in eine Drehbewegung um dessen Rotorachse. Für die Ausführung des Schnittes wird der Produktriegel4 dem Schneidmesser2 mit einem, der gewünschten Scheibendicke entsprechenden Vorschub zugeführt. - Das Schneidmesser
2 ist insbesondere ein Sichelmesser, wie es zum Beispiel in derDE 20 2013 101 903 U1 offenbart ist und es ist auf dem Umfang mit einer radial nach aussen weisenden, spiralförmigen Schneidkante versehen, die eine Ausnehmung aufweist. Es ist weiterhin mit einer zentrischen Aufnahmebohrung versehen und somit direkt und lösbar auf einer Rotorwelle3 montierbar. Das sichelförmige Schneidmesser2 rotiert um die feste Rotorachse und wird über die Rotorwelle3 angetrieben. Der Hub zum Abtrennen der Scheiben20 erfolgt aus der Form der Sichel. Alternativ könnte auch ein kreisrundes Messer, dessen Rotationsachse planetarisch um eine feste Achse umläuft verwendet werden. Bei jeder Umdrehung des Sichelmessers oder jedem Planetenumlauf des Kreismessers wird mindestens eine Scheibe20 von jeweils einem Produktriegel4 abgetrennt. Die Produktionskapazität wird durch mehrere parallel geführte Produktriegel4 entsprechend erhöht. - Als Gegenmesser zu dem rotierenden Schneidmesser
2 ist eine bewegbare Schneidbrille10 angeordnet, die den Produktriegel4 zumindest vertikal abstützt, aber besonders vorteilhaft die Produktkontur umlaufend abstützt. Dabei ist die in die Schneidbrille10 eingearbeitete Kontur13 mit etwas Spiel zum Produktriegel4 ausgeführt, um Reibungseffekte zu minimieren. Der Produktriegel4 wird beim Schneidvorgang mittels des unteren Traktionsbands5 und bevorzugt auch mittels des oberen Traktionsbands6 zum Schneidmesser2 vorgeschoben. Das obere Traktionsband6 ist bevorzugt linear auf den Produktriegel4 auf- bzw. angedrückt, um die Reibungs- und damit Mitnahmekräfte (Traktion) beider Bänder auf das Produkt zu erhöhen. Über die Messerdrehzahl und die gewünschte Scheibenstärke ergibt sich die Vorschubgeschwindigkeit der Traktionsbänder5 ,6 . Das untere Traktionsband5 ist neben der linearen Anstellung auch über eine Schwenkbewegung an eine Stirnseite des Produktriegels4 anlegbar (2 ). Durch ein Schwenken des unteren Traktionsbandes5 um ca. 90° dient es zudem als Beladeanschlag. - Beim Schneidvorgang ist die Position des unteren Traktionsbandes
5 jedoch ortsfest oder je nach Produkthöhe ortsfest einstellbar. - Zumindest das letzte, vom Schneidmesser
2 abgewandte Stück des Produktriegels4 wird mittels eines Produktgreifers7 über z. B. Krallen8 oder auch Saugnäpfe gehalten. Die Bewegung des Produktgreifers7 erfolgt beim Aufschneiden des Produktriegels4 synchron zur Produktbewegung der Traktionsbänder5 ,6 . - Die Beladung des/der Produktriegel
4 erfolgt über das Zuführband9 . Die Produktriegel4 werden entweder durch einen Anschlag oder die Traktionsbänder5 ,6 gehalten, wenn der Produktgreifer7 an die Produktriegel4 angesetzt wird. Die Greifer7 sind bevorzugt mit einem Greiferaufnahmebalken des Greiferschlittens über einen Schnellverschluss koppelbar, so dass sie zentral vom stationären Teil des Slicers1 aus betätigbar sind. Sie können über eine gemeinsame Mechanik präzis angesteuert werden. - Die vom Schneidmesser
2 abgetrennten Scheiben20 fallen auf das Portionierband22 (oder auch einen Rechen, Drehteller oder einen X/Y-Tisch) als bevorzugt bewegliche Unterlage, wodurch aus zumeist mehreren Scheiben20 eine Portion21 gebildet wird. Die Portion21 kann stapel- und schindelförmig oder in Sonderformen ausgebildet sein. Die fertig geschnittene Portion21 muss aus dem Fallbereich der Anfangscheibe einer Folgeportion gefahren werden, bevor diese auf das Portionierband22 trifft. Der Zeitraum für die Abtransportbewegung der Portion21 ist bei Leistungsschneidemaschinen sehr klein, da die Schneidmesser2 aufgrund der trägen Masse, bis auf wenige Ausnahmen kontinuierlich rotieren. Es ergibt sich z. B. bei einer Messerrotationsdrehzahl von 600 Schnitten pro Minute, dass zehn Scheiben20 pro Sekunde und Produktriegel4 abgetrennt werden, und dass der zeitliche Abstand zwischen zwei Scheiben20 nur ca. 0,1 Sekunde beträgt. Nur dieser kurze Zeitraum steht somit zum Abtransport und zur Portionierung der Portion21 zur Verfügung. Die Beschleunigung der Portion21 zum Abtransport ist nicht beliebig steigerbar, so dass sehr schnell die Leistungsgrenzen einer Maschine erreicht sind. Dies ist einer der Gründe zur Ausführung sogenannter Leerschnitte. Ein Leerschnitt stellt eine Messerumdrehung dar, ohne dass das Schneidmesser2 dabei Scheiben20 abtrennt bzw. ins Produkt schneidet. - Durch einen solchen Leerschnitt wird die Zeit, die eine Messerumdrehung zum Abtransport der Portion
21 benötigt hinzugewonnen, die durchschnittliche Schnittleistung der Maschine sinkt hingegen. Um Leerschnitte durchführen zu können, sind Schneidmesser2 und Produktriegel4 so voneinander zu entfernen, dass das Schneidmesser2 nach Abschluss des Schneidvorganges, bevor es die nächste Scheibe20 anschneidet, den Produktriegel4 nicht trifft. Beim Stand der Technik muss die Bewegung des Produktriegels4 dabei nicht nur gestoppt werden, sondern sie muss auch in einen Produktrückzug geändert werden, damit genügend Fahrstrecke zum Beschleunigen auf die ursprüngliche Vorschubgeschwindigkeit des Produktriegels4 beim Anschnitt der nächsten Scheibe20 zur Verfügung steht. Dabei wird auch das Schneidmesser2 bevorzugt in axialer Richtung zum Leerschnitt vom Produkt entfernt, bzw. zum Produkt beim Wiederanschnitt hinbewegt, wobei ebenfalls Kombinationen aus beiden Bewegungen bekannt sind. Sowohl die Vorschubbewegung beim Schneiden, als auch die Rückzugsbewegung der Produktriegel vor dem Leerschnitt wird im Wesentlichen durch Traktionsbänder und Greifermittel bewerkstelligt. Durch die Richtungsumkehr von der Vorschubbewegung beim Schneiden zum Produktrückzug und die Richtungsumkehr vom Produktrückzug zurück zur Vorschubgeschwindigkeit treten jedoch Ungenauigkeiten der Position des Produktriegels4 und damit der Scheibe20 beim Wiederanschnitt auf. Dieser Effekt wird insbesondere durch Haft- bzw. Reibungskräfte des Produktriegels4 gegenüber der feststehenden Schneidbrille10 verursacht. - Die erfindungsgemässe Aufschnittschneidmaschine sieht demgegenüber eine weitgehende Vermeidung dieser Haft- und Reibungskräfte vor. Hierzu ist das untere Traktionsband
5 so angeordnet, dass die Auflagekraft des Produktriegels4 auf der Schneidbrille10 mittels einer bevorzugt senkrecht zur Produktvorschubrichtung erfolgenden Bewegung des unteren Traktionsbandes5 minimiert wird. Diese Hubbewegung kann sowohl eine lineare Bewegung als auch eine Schwenkbewegung sein. Der Produktriegel4 ist so führbar, dass vom unteren Traktionsband5 gegenüber der Schneidbrille10 als Gegenschneide eine Relativbewegung ausführbar ist, die im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung des Produktriegels4 ist, so dass die Auflagekräfte der Produktriegel4 auf der Schneidbrille10 veränderbar resp. minimierbar sind. Die Schneidbrille10 selbst kann ebenfalls eine Relativbewegung ausführen, die im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung des Produktriegels4 ist, so dass die Auflagekräfte des Produktriegels4 auf der Schneidbrille10 minimiert werden. Die Auflagekräfte des Produktriegels4 auf der Schneidbrille10 können zur Optimierung des Schnittergebnisses während des Schneidprozesses dynamisch eingestellt werden. Es ergibt sich von selbst, dass eine Kombination der Bewegung der Schneidbrille10 und des unteren Traktionsbandes5 zu besonders kurzen Bewegungen und damit kurzen Reaktionszeiten führt. Entscheidend ist eine Relativbewegung zwischen der Auflagefläche des unteren Traktionsbandes5 und der Schneidbrille10 . - Besonders bevorzugt erfolgt die Bewegung des unteren Traktionsbandes
5 als Schwenkbewegung um dessen Einlaufwelle11 (2 ), so dass die Schenkbewegung auch zur Ausbildung eines Anschlages beim Beladen des Produktriegels4 dient. Wie auch beim oberen Traktionsband6 weist die Einlaufwelle11 einen grösseren Durchmesser als die Ablaufwelle12 auf. - Besonders vorteilhaft erweist sich dabei ein Antrieb zur Ausführung der Schwenkbewegung über einen, nicht explizit dargestellten Kurbeltrieb, der in beiden Positionen jeweils in Totpunktnähe der Antriebskurbel liegt.
- Gegenüber bisher üblichen pneumatischen Antrieben ist der Aufbau wesentlich vereinfacht und kostengünstig. Es entfallen übliche Steckanschlüsse, das Gewirr von Pneumatikschläuchen sowie eine Fettschmierung der Pneumatikzylinder. Dies dient ebenfalls einer besseren Hygiene. Der bevorzugt rein elektrische Antrieb des erfindungsgemässen Slicers
1 ermöglicht es, ohne Druckluft zu arbeiten. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Slicer
- 2
- Schneidmesser
- 3
- Rotorwelle
- 4
- Produktriegel
- 5
- unteres Traktionsband
- 6
- oberes Traktionsband
- 7
- Produktgreifer
- 8
- Kralle
- 9
- Zuführband
- 10
- Schneidbrille
- 11
- Einlaufwelle
- 12
- Ablaufwelle
- 13
- Kontur
- 20
- Scheibe
- 21
- Portion
- 22
- Portionierband
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 0713753 B1 [0003]
- WO 02/30635 A1 [0003]
- WO 2005/037501 A1 [0003]
- DE 202013101903 U1 [0020]
Claims (13)
- Aufschnittschneidmaschine, zum Schneiden von Lebensmitteln, wie zum Beispiel Wurst, Käse oder Fleisch in Scheiben (
20 ), insbesondere zum gleichzeitigen Aufschneiden von mindestens zwei stangenförmigen Produktriegeln (4 ) mit einem Schneidmesser (2 ), umfassend eine Zuführung des aufzuschneidenden Lebensmittels zum Schneidmesser (2 ), dadurch gekennzeichnet, dass sie ein unteres und ein oberes Traktionsband (5 ,6 ) umfasst, zwischen denen der Produktriegel (4 ) so führbar ist, dass vom unteren Traktionsband (5 ) gegenüber einer Schneidbrille (10 ) eine Relativbewegung ausführbar ist, die im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung des Produktriegels (4 ) ist. - Aufschnittschneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Traktionsband (
5 ) um eine Einlaufwelle (11 ) schwenkbar angeordnet ist. - Aufschnittschneidmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Traktionsband (
5 ) als Anschlag des Produktriegels (4 ) beim Laden desselben verwendbar ist. - Aufschnittschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidbrille (
10 ) bevorzugt parallel zum Schneidmesser (2 ) bewegbar angeordnet ist. - Aufschnittschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Traktionsband (
5 ) mit einem eigenen Hubantrieb versehen ist. - Aufschnittschneidmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubantrieb ein Kurbeltrieb ist.
- Verfahren zum Schneiden von Lebensmitteln, wie zum Beispiel Wurst, Käse oder Fleisch in Scheiben (
20 ) aus mindestens zwei stangenförmigen Produktriegeln (4 ) mit einem Schneidmesser (2 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Produktriegel (4 ) zwischen einem oberen Traktionsband (6 ) und einem unteren Traktionsband (5 ) geführt wird, wobei durch das untere Traktionsband (5 ) gegenüber einer Schneidbrille (10 ) eine Relativbewegung ausführbar ist, die im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung des Produktriegels (4 ) ist, so dass die Auflagekräfte des Produktriegels (4 ) auf der Schneidbrille (10 ) minimiert werden. - Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass von der Schneidbrille (
10 ) eine Relativbewegung ausführbar ist, die im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung des Produktriegels (4 ) ist, so dass die Auflagekräfte des Produktriegels (4 ) auf der Schneidbrille (10 ) minimiert werden. - Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbewegung des unteren Traktionsbandes (
5 ) auch zur Ausbildung eines Anschlages für die Produktriegel (4 ) beim Beladen und Greifen der Produktriegel (4 ) dient. - Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Schneidbrille (
10 ) auch zum Fixieren und Lösen derselben in einer Schneidmaschine dient. - Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung des unteren Traktionsbandes (
5 ) durch einen eigenen Antrieb erfolgt und dass während eines Schneid- und Leerschnittvorganges die Auflagekräfte des Produktriegels (4 ) auf der Schneidbrille (10 ) geregelt werden können. - Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Schwenkbewegung des unteren Traktionsbandes (
5 ) über einen Kurbeltrieb erfolgt. - Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagekräfte des Produktriegels (
4 ) auf der Schneidbrille (10 ) während des Schneidprozesses zur Optimierung des Schnittergebnisses dynamisch eingestellt werden können.
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