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Die
Erfindung betrifft eine Schneidemaschine zur Herstellung von streifen- oder würfelförmigen Produkten
aus Lebensmiteln wie Gemüse,
Obst, Fleischprodukten oder Käse,
die über
einen mit einer radial verstellbaren Klappe ausgerüsteten,
ruhenden Zylinder verfügt
und bei der innerhalb des Zylinders ein rotierenden in seiner Drehzahl
einstellbar ausgebildeter Mitnehmerflügel und außerhalb des Zylinders mehrere
feststehende, zueinander in einem gleichen Abstand angeordnete,
die innere Kontur des Zylinders überdeckende,
einen Messerblock bildende Ritzmesser, ein sich daran anschließendes feststehendes
Abschneidemesser und im Anschluß daran
eine mit in axialer Richtung verlaufenden Schneidmessern ausgerüstete, angetriebene
Messertrommel vorgesehen sind und bei der das Produkt vom Mitnehmerflügel getrieben
entlang der inneren Kontur des Zylinders und entlang der Klappe
den Schneidwerkzeugen zugeführt
wird.
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Schneidemaschinen
zur Herstellung von streifen- oder würfelförmigen Produkten aus Lebensmitten
sind aus der Praxis in vielfältiger
Ausführung bekannt.
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Bei
Küchenmaschinen,
wie z. B. aus dem Prospekt der Mehrzweck-Küchenmaschine
Solia M 20 der Maschinenfabrik Palmer GmbH, Rosenstraße 5 in
7140 Ludwigsburg ersichtlich, werden für die Verarbeitung von Lebensmitteln
Zylinder eingesetzt, in denen ein in vertikaler Ebene gelagerter
Mitnehmerflügel
rotiert. Zum Schneiden von Streifen sind sogenannte Streifenschneidzylinder
in verschiedenen Abmessungen erhältlich
(Seite 5), bei denen Abschneidemessern Ritzmesser tragende Messerbalken
zugeordnet sind. Die Ritzmesser sind mit einem konstanten Abstand
zueinander kammartig montiert und ragen entsprechend der Größe dieses
Abstandes in die lichte Weite des Zylinders hinein. So ergibt sich eine
bestimmte Schnittiefe der Ritzmesser, auf die auch die Abschneidemesser
eingestellt sind. Technisch wird dieses Problem in der Art gelöst, daß der innere
Durchmesser der Zylinder bei zunehmendem Abstand der Ritzmesser
untereinander größer gewählt wird
und sich so bei gleicher Lage der Abschneidemesser eine größere Scheibenstärke und damit
auch ein sich vergrößernder
Querschnitt der Produktstreifen einstellt. Somit ergibt sich für die Praxis
die Notwendigkeit, für
jede Produktgröße einen speziellen
Zylinder einzusetzen, was zu einem relativ hohen finanziellen Aufwand
führt.
Ein weiterer Nachteil dieser Schneidemaschinen ist die Tatsache,
daß mit
solchen Zylindern keine würfelförmigen Produkte hergestellt
werden können.
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Die
gleichen Nachteile sind auch bei der den gleichen prinzipiellen
Aufbau aufweisenden und 610960C beschriebenen Maschine zum Schneiden von
Kartoffeln in Streifen zu finden. Bei dieser Maschine ist der Mitnehmerflügel im Gegensatz
zu der oben beschriebenen Küchenmaschine
lediglich in horizontaler Ebene gelagert und angetrieben ausgebildet.
Der Zylinder ist, wie oben beschrieben, mit in einem Messerbalken
zusammengefaßten
Ritzmessern ausgerüstet,
die in die lichte Weite des Zylinders hineinragen und die das zu
verarbeitende Produkt, bevor es vom Abschneidemesser abgeschnitten wird,
auf eine der Schnittstärke
des Abschneidemessers entsprechende Tiefe einschneiden.
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Um
die erläuterten
Nachteile für
den Betreiber zu umgehen, wurden Maschinen entwickelt, bei denen
zur Herstellung verschiedener Produkte lediglich entsprechende Schneidwerkzeuge
ergänzt
werden müssen,
wobei der Zylinder in der Schneidemaschine verbleibt. Eine solche
Schneidemaschine ist aus der Werbeschrift der Firma Urschel in Valparaiso, Indiana,
USA auf der Seite 63 mit der Würfelmaschine
Modell RA bekannt geworden. Diese Schneidemaschine verfügt über einen
mit einer radial verstellbaren Klappe ausgerüsteten, ruhenden Zylinder,
in dem ein Mitnehmerflügel
rotiert. Im Anschluß an
die Klappe ist ortsfest ein Abschneidemesser vorgesehen. Das Abschneidemesser
ist tangential zum Umfang des Mitnehmerflügels montiert und erstreckt sich
axial über
die gesamte Breite des Zylinders. Die Stellung der Klappe kann in
radialer Richtung stufenweise vorgewählt und somit der Abstand der
inneren Kontur der Klappe von der Schneide des Abschneidemessers
verändert
werden. In Abhängigkeit
dieses Abstandes werden so von dem sich im Zylinder befindenden
Produkt Scheiben unterschiedlicher Stärke abgeschnitten. Sollen als
Endprodukt Streifen geschnitten werden, wird im Anschluß an das
Abschneidemesser eine angetriebene, aus mehreren parallel zueinander
angeordneten Kreismessern bestehende Messerwalze montiert. Der Abstand
der Kreismesser zueinander entspricht dabei in der Regel der sich
aus der gewählten
Stellung der Klappe am Abschneidemesser ergebenden Scheibenstärke. Die
geschnittenen Scheiben durchlaufen die Messerwalze und werden in
Streifen getrennt.
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Ein
wesentliches Qualitätsmerkmal
für den Betreiber
solcher Schneidemaschinen ist die Herstellung von Steifen mit etwa
quadratischen Querschnitten. Da produktabhängig Streifen mit unterschiedlichen
Querschnitten gefordert werden, werden diese Schneidemaschinen in
der Regel mit mehreren solcher Messerwalzen ausgerüstet. Diese
Messerwalzen unterscheiden sich lediglich im Abstand der Kreismesser
zueinander und werden in Abhängigkeit des
zu schneidenden Querschnittes der Streifen gegeneinander ausgetauscht.
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Ein
besonderer Vorteil dieser Schneidemaschinen ist die Tatsache, daß mit ihnen
auch würfelförmige Endprodukte
hergestellt werden können.
Zu diesem Zweck wird im Anschluß an
die aus Kreismessern bestehende Messerwalze eine weitere, an ihrem
Umfang mit axial verlaufenden Schneidmessern ausgerüstete, angetriebene
Messertrommel montiert. Die Streifen werden durch die Schneidmesser
der Messertrommel quer zu ihrer Längsrichtung getrennt und damit
ein würfelförmiges Endprodukt
erzeugt. Wesentliches Qualitätsmerkmal
dabei ist es, Würfel
mit annähernd
gleicher Kantenlänge
zu schneiden. Da der Antrieb des Mitnehmerflügels, der der Messerwalze und
der der Messertrommel über einen
gemeinsamen, zentralen Antriebsmotor und nachgeschalteten Getriebestufen
realisiert wird und damit die Umfangsgeschwindigkeiten der Werkzeuge
unabhängig
von der zu erreichenden Produktabmessung konstant sind, läßt sich
eine unterschiedliche Würfelgröße lediglich
durch eine sich unterscheidende Anzahl der auf der Messertrommel
montierten Schneidmessern erreichen. Aus diesem Grunde werden diese
Schneidemaschinen mit mehreren Messertrommeln ausgerüstet, die
sich lediglich durch die Anzahl der montierten Schneidmesser unterscheiden und
die in Abhängigkeit
der zu schneidenden Würfelgröße gegeneinander
ausgetauscht werden.
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Eine
in ihrem grundsätzlichen
Aufbau und in ihrer Arbeitsweise gleiche Maschine ist in der
US 6314849 B1 erläutert. Wie
die oben beschriebene Schneidemaschine verfügt sie über einen mit einer radial
verstellbaren Klappe ausgerüsteten
Zylinder, in dem ein Mittnehmerflügel rotiert und dem ein Abschneidemesser,
eine aus Kreismessern bestehende, das Produkt in Streifen schneidende
Messerwalze und eine mit axial verlaufenden Schneidmessern ausgerüstete, das
Produkt in Würfel
schneidende Messertrommel zugeordnet ist.
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Die
in der
DE 19923789
A1 beschriebene Schneidemaschine unterscheidet sich in
ihrem prinzipiellen Aufbau von den oben beschriebenen Maschinen
lediglich durch die Verwendung von zwei mit parallel zueinander
montierten Kreismessern ausgerüsteten,
das Produkt in Streifen schneidenden Messerwalzen. Die Kreismesser
beider Messerwalzen weisen untereinander den gleichen Abstand auf.
Die Messerwalzen sind in axialer Richtung des Zylinders um die Hälfte dieses
Abstandes zueinander versetzt und parallel zueinander montiert.
Das in Streifen zu schneidende Produkt durchläuft die Messerwalzen nacheinander
und wird somit beim Schnitt weniger stark gepreßt.
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Die
Ausrüstung
der beschriebenen Schneidemaschinen mit jeweils einer oder auch
zwei Messerwalzen zum Schneiden von Streifen und einer Messertrommel
zum Schneiden von Würfeln
für jede zu
schneidende Produktabmessung ist technisch und ökonomisch nicht sinnvoll. Weiterhin
führt der Wechsel
dieser Werkzeuge im Produktionsprozeß zu Stillstandszeiten der
Produktionsanlagen.
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Durch
die in der
DE 19529613
C2 erläuterte „Zerkleinerungsvorrichtung
für schneidbare
Stoffe zur Erzeugung prismatischer, insbesondere kubischer Partikel" wird dieser Nachteil
teilweise umgangen. Die Zerkleinerungsvorrichtung weist einen aus mehreren
Messerkassetten bestehenden rotierenden Zylinder auf. Die Messerkassetten
erweitern sich radial und verfügen
an ihren Enden über
Gatter, die aus stegartigen Trennklingen für die Streifenschnitte bestehen.
Den Trennklingen sind Abschneidemesser für den Scheibenschnitt nachgeordnet.
Der beschriebene rotierende Zylinder ist innerhalb eines äußeren Rotors
gelagert, der gegenläufig
angetrieben wird. Der Rotor verfügt über Schneidmesser,
die die zwischen den Trennklingen austretenden Produktstreifen quer
zu ihrer Längsrichtung
zerschneiden und damit ein würfelförmiges Endprodukt
erzeugen. Für jede
zu schneidende Würfelabmessung
sind spezielle Messerkassetten verfügbar, die sich im Abstand der
Trennklingen voneinander und in der Stärke des erzeugten Scheibenschnittes
unterscheiden. Bei einer Änderung
der zu schneidenden Würfelabmessung
müssen
die Messerkassetten getauscht werden. Dagegen sind die Drehzahlen
des Rotors und die des Zylinders einstellbar ausgebildet. So läßt sich durch
die Veränderung
der Drehzahlen die von den jeweiligen Streifen abgeschnittene Produktlänge verändern, so
daß unabhängig vom
Querschnitt der Produktstreifen Würfel mit annähernd gleicher
Kantenlänge
hestellbar sind.
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Bei
allen bekannten Schneidemaschinen lassen sich unterschiedliche Produktgrößen lediglich durch
den Austausch von Werkzeugen erreichen. Darum müssen für diese Schneidemaschinen in
der Regel mehrere dieser relativ teuren Werkzeuge zur Verfügung stehen,
die dann produktabhängig
im Produktionsprozeß montiert
werden, was zu Stillstandszeiten der Produktionsanlagen führt.
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Ziel
der Erfindung ist es, die Schneidemaschinen preiswerter herstellen
zu können
und Maschinenstillstandszeiten beim Betreiber zu reduzieren.
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Die
Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Schneidemaschine zur Herstellung
unterschiedlicher Streifen- und Würfelabmessungen zu entwickeln,
bei der wegen einer Änderung
der herzustellenden Produktabmessung kein Austausch der Werkzeuge
erforderlich ist und bei der mit jedem Werkzeug unterschiedliche
Produktabmessungen geschnitten werden können.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabenstellung dadurch gelöst,
daß zumindest
eines der Ritzmesser über
mehrere Schneiden verfügt,
wobei zueinander benachbart angeordnete Ritzmesser sich voneinander
in der Anzahl der und/oder in der Anordnung der an ihrer äußeren Kontur
vorhandenen Schneiden unterscheiden und die Ritzmesser in ihrer
Stellung zum Zylinder in Abhängikeit
von der Anordnung der an der äußeren Kontur
der Ritzmesser vorhandenen Schneiden unterschiedlich positionierbar
ausgebildet sind.
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In
weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung verfügen der
Mitnehmerflügel
und die Messertrommel über
jeweils einen separaten Antrieb wobei zumindest einer dieser Antriebe
in Abhängigkeit
der herzustellenden Würfelgröße in seiner
Drehzahl regelbar ausgebildet ist. Es kann sinnvoll sein, sowohl den
Antrieb des Mitnehmerflügels
als auch den der Messertrommel in ihrer Drehzahl regelbar auszubilden.
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Im
Bereich der Messertrommel ist ein Sensor vorgesehen, der durch die
Messertrommel in der Art betätigt
wird, daß der
Antrieb der Messertrommel lediglich bei vorhandener Messertrommel
aktiviert wird.
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Zwischen
den Ritzmessern sind Distanzelemente vorhanden. Die Ritzmesser und
die Distanzelemente weisen eine gemeinsame Achse auf und sind mit
dieser einen Messerblock bildend formschlüssig verbunden. Die Ritzmesser
sind im Anschluß an
die Klappe vorgesehen und bis in den Bereich des Abschneidemessers
verlaufend ausgebildet.
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Die äußere Kontur
der Distanzelemente weist mehrere konkave Flächen auf. Die Flächen entsprechen
in ihrer Zahl und in ihrer Anordnung der maximal an einem Ritzmesser
vorhandenen Schneiden und deren Anordnung wobei jede konkave Fläche einer
Stellung der Klappe zugeordnet und in ihrem Verlauf die innere Kontur
der Klappe in deren jeweiligen Stellung in etwa fortsetzend ausgebildet
ist.
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Die
konkaven Flächen
der Distanzelemente verlaufen sich an die Klappe anschließend bis
in den Bereich des Abschneidemessers und weisen zur Schneide des
Abschneidemessers einen in etwa dem jeweiligen Abstand benachbarter
Schneiden der Ritzmesser zueinander und damit der Schnittbreite der
Ritzmesser entsprechenden radialen Abstand auf. Die Form der Ritzmesser
entspricht in ihren nicht mit Schneiden ausgerüsteten Bereichen der äußeren Kontur
der Distanzelemente. Die Ritzmesser weisen untereinander einen gleichen
Abstand und alle Distanzelemente eine gleiche Materialdicke und äußere Kontur
auf. Die mit dem Messerblock erzielbaren Schnittstärken ergeben
sich in Abhängigkeit
von der Anzahl der maximal an einem Ritzmesser anordbaren Schneiden
als Vielfaches dieses Abstandes.
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Die
Ritzmesser weisen bis zu vier Schneiden auf und jedes Distanzelement
verfügt über vier
konkave Flächen.
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Mit
vier Schneiden ausgerüstete
Ritzmesser verfügen über eine
quadratische Messerfläche.
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Die
Zylinderwandung verfügt über seitlich angeordnete
Stege. Der Zylinder ist über
die Stege und über
Achsen mit dem Maschinengestell verbunden. Die Klappe ist an den
Stegen gelagert und weist in axialer Richtung des Zylinders eine
kleinere Breite als der Abstand der Stege zueinander auf. Die Stege sind
bis in den Bereich des Abschneidemessers verlegt und weisen einen
etwa in radialer Richtung des Zylinders verlaufenden, nach außen offenen,
langlochähnlich
gefertigten Schlitz auf, in dem der Messerblock gelagert wird.
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Der
Messerblock verfügt über seitlich
angeordnete, mit mehren Flächen
ausgerüstete
und mit der Achse formschlüssig
verbundene Kulissensteine, über
die der Messerblock im Schlitz gelagert und in seiner Stellung zum
Zylinder fixiert wird.
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Der
Messerblock weist eine mit der Achse formschlüssig verbundene Druckscheibe
auf. Die Druckscheibe ist axial verschiebbar und über ein Handrad
mit dem zum Maschinengestell entfernteren Steg verspannbar ausgebildet.
Die Druckscheibe weist auf ihrer äußeren Fläche eine der in Abhängigkeit
von der jeweiligen Stellung der Ritzmesser sich ergebenden Schnittstärke entsprechende
Markierung auf.
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Die
Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 das Schneidsystem der
Schneidemaschine in der Einstellung zum Schneiden von kleinen Würfeln
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2 eine Ansicht A der 1
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3 einen Schnitt B – B der 2 vor dem elften produktzuführseitig
gelegenen Ritzmesser in einer Einstellung des Zylinders zum Schneiden
von 4 mm großen
Produktwürfeln
bei Verwendung eines Messerblockes zum Schneiden von 4, 8, 12 und
16 mm starken Produktstreifen
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4 eine Darstellung gemäß 3 in einer Einstellung des Zylinders
zum Schneiden von 8 mm großen
Produktwürfeln
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5 eine Darstellung gemäß 3 in einer Einstellung des Zylinders
zum Schneiden von 12 mm großen
Produktwürfeln
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6 eine Darstellung gemäß 3 in einer Einstellung des Zylinders
zum Schneiden von 16 mm großen
Produktwürfeln
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7 eine Darstellung gemäß 2 in einer Einstellung des
Zylinders zum Schneiden von 4 mm großen Produktwürfeln bei
Verwendung eines Messerblockes zum Schneiden von 4, 8, 12 und 24
mm starken Produktstreifen
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8 eine Darstellung gemäß 7 in einer Einstellung des Zylinders
zum Schneiden von 8 mm großen
Produktwürfeln
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9 eine Darstellung gemäß 7 in der Einstellung des Zylinders zum
Schneiden von 12 mm großen
Produktwürfeln
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10 eine Darstellung gemäß 7 in der Einstellung des
Zylinders zum Schneiden von 24 mm großen Produktwürfeln
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In
einem Maschinengestell 1, das stirnseitig eine nicht dargestellte
ausschwenkbare Tür
mit einer nicht dargestellten Eingabeschurre für die Zuführung des zu verarbeitende
Produktes aufweist, ist ein ruhender Zylinder 2 und ein
sich innerhalb des Zylinders 2 drehender, über einen
in seiner Drehzahl regelbaren und als Getriebemotor ausgeführten Antrieb 3 angetriebener
Mitnehmerflügel 4 vorgesehen. Die
Innenkontur des Zylinders 2 wird durch eine starre Zylinderwandung 5 und
durch eine über
ein Gelenk 6 schwenkbar gelagerte Klappe 7 gebildet,
die z. B. über
eine nicht dargestellte im Bereich des Gelenkes 6 vorgesehene
Drehfeder gegen ein Einstellelement 8 radial nach außen gedrückt wird.
Mit der Zylinderwandung 5 sind seitlich gelegene Stege 9, 9' verbunden,
zwischen denen die Klappe 7 gelagert ist. Die Klappe 7 ist
in ihrer Breite schmaler als der Abstand der Stege 9, 9' zueinander
ausgebildet. Über Achsen 10,
die in Bohrungen der Stege 9, 9' aufgenommen werden, wird der Zylinder 2 im
Maschinengestell 1 positioniert.
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Im
Anschluß an
die Klappe 7 ist ein aus mehreren Ritzmessern 11 bestehender
Messerblock 12 vorgesehen. Zwischen benachbarten Ritzmessern 11 ist
jeweils ein scheibenförmiges
Distanzelement 13 montiert. Die Ritzmesser 11 und
die Distanzelemente 13 sowie seitlich von ihnen angeordnete,
sie zu einem Messerblock 12 verspannende Kulissensteine 14 sind
auf einer gemeinsamen Achse 15 gelagert und mit dieser
formschlüssig
verbunden. Die Kulissensteine 14 weisen Flächen 16 auf, über die der
Messerblock 12 in einem in den Stegen 9, 9' vorgesehen
Schlitz 17 gelagert ist. Nach der Positionierung des Messerblockes 12 wird über das
Handrad 18 eine geichfalls mit der Achse 15 formschlüssig verbundene
Druckscheibe 19 verspannt und damit der Messerblock 12 in
Schnittposition festgesetzt. Im Sichtbereich der Bedienperson ist
die Druckscheibe 19 mit einer Markierung 20 versehen,
die in zweckmäßiger Weise
als Zahlenfolge ausgeführt
ist und für die
Bedienperson die jeweilig gewählte
Einbaulage und damit die Schnittbreite der Ritzmesser 11 des Messerblockes 12 veranschaulicht.
In der in 1 dargestellten
Ausführung
des Messerblockes 12 verfügen die Kulissensteine 14 über jeweils
vier rechtwinklig zueinander angeordnete Flächen 16, so daß der Messerblock 12 in
vier unterschiedlichen, jeweils um 90° zueinander verdrehten Positionen
zum Zylinder 2 montierbar ist. So ist die Markierung 20 der Druckscheibe 19 als
Zahlenwert 4, 8, 12 und 16 ausgeführt, die
die in diesem Ausführungsbeispiel
gewählte
Schnittbreite der Ritzmesser 11 in der jeweiligen Stellung
des Messerblockes 12 wiedergeben. Diese unterschiedlich
erzielbaren Schnittbreiten der Ritzmesser 11 sind möglich, da
aufeinanderfolgend montierte Ritzmesser 11 des Messerblockes 12 sich in
der Anzahl und/oder in der Anordnung der an ihrer äußeren Kontur
vorhandenen Schneiden 21 unterscheiden. Bei einer in sinnvoller
Weise gewählten quadratischen
Grundform der Ritzmesser 11 ergeben sich vier Möglichkeiten
der Anordnung der Schneiden 21 entlang der äußeren Kontur
der Ritzmesser 11 und damit durch die Kombination der sich in
ihrer Anzahl und/oder Anordnung der Schneiden 21 unterscheidenden
Ritzmesser 11 in den vier möglichen unterschiedlichen Positionen
des Messerblockes 12 vier unterschiedliche Schnittbreiten
der Ritzmesser 11. Dabei wird der Abstand der Ritzmesser 11 untereinander
durch die scheibenförmigen
Distanzelemente 13 festgelegt. Die Materialstärke der
Distanzelemente 13 entspricht der kleinsten geforderten Schnittbreite
der Ritzmesser 11, wobei die Materialstärke der Ritzmesser 11 in
Abzug zu bringen ist. Die Distanzelemente 13 verfügen an ihrem
Umfang über vier
konkave Flächen 22.
Die konkaven Flächen 22 weisen
Verläufe
auf, die den Verläufen
der inneren Kontur der Klappe 7 in ihrer der jeweiligen
Schnittbreite der Ritzmesser 11 zugeordneten Stellung in etwa
entsprechen. Dabei sind die Distanzelemente 13 in ihrer
Größe so gewählt, daß die konkaven
Flächen 22 sich
an die Klappe 7 anschließen und bis in den Bereich
eines im Anschluß an
den Messerblock 12 vorgesehenen Abschneidemessers 23 verlaufen. Zur
Schneide 24 des Abschneidemesser 23 weisen die
konkaven Flächen 22 einen
dem jeweiligen Abstand der Schneiden 21 der Ritzmesser 11 zueinander
und damit einem der jeweiligen Schnittbreite der Ritzmesser 11 entsprechenden
radialen Abstand 25 auf.
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In
den folgenden Ausführungen
soll an einem Beispiel die Gestaltung des Messerblockes 12 in Bezug
auf die Anzahl und die Wahl der Anordnung der Schneiden 21 an
den einzelnen Ritzmessern 11 des Messerblockes 12 erläutert werden
(3, 4, 5, 6). Dabei
wird in diesem Ausführungsbeispiel
von der Voraussetzung ausgegangen, daß der Betreiber der Schneidemaschine
zunächst Produktstreifen
mit einer Abmessung des Querschnitts von 4 × 4 herstellen will, aber mit
der Schneidemaschine weiterhin Produktstreifen in den Querschnittsabmessungen
8 × 8,
12 × 12
und 16 × 16
herstellbar sein sollen, ohne das der Messerblock 12 gemäß Aufgabenstellung
aus der Schneidemaschine entfernt und durch ein anderes Schneidwerkzeug
ersetzt werden muß.
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Der
Messerblock 12 ist in diesem Fall, wie in 1 ersichtlich, mit der auf der Druckscheibe 19 vorhandenen
Zahl 4 der Markierung 20 in Richtung Zylinder 2 montiert
und die Klappe 7 über
das Einstellelement 8 auf die gewünschte Schnittstärke eingestellt.
Der Schnitt B-B in 2 verläuft vor
dem elften produktzuführseitig
angeordneten Ritzmesser 11. Bei den in diesem Fallbeispiel
festgelegten Schnittbreiten der Ritzmesser 11 von 4, 8,
12 und 16 mm, ist dieses Ritzmesser 11 erstmals mit vier
Schneiden 21 ausgerüstet.
Der besseren Anschaulichkeit wegen sind dieses Ritzmesser 11 und
die elf nachfolgend auf der Achse 15 montierten Ritzmesser 11 in
der Reihenfolge ihrer Anordnung in 3 vereinzelt
dargestellt. Als Montagehilfe sind diese Ritzmesser 11 mit
Zahlen 26 von 1 bis 6 versehen, wobei
geometrisch gleiche Ritzmesser 11 mit der gleichen Zahl 26 markiert
sind. Es ist ersichtlich, daß die
in diesem Bereich des Messerblockes 12 montierten zwölf Ritzmesser 11 aus
einer Kombination von lediglich sechs sich in ihrer Geometrie, d.
h. durch die Anzahl der vorhandenen Schneiden 21 und/oder
deren Anordnung entlang der äußeren Kontur
der Ritzmesser 11 unterscheiden. Im weiteren Aufbau des
Messerblockes 12 ist dieses Messerpaket in Abhängigkeit
der Zylinderbreite mehrfach montiert. Jedes Ritzmesser 11 weist
in dieser Einbaulage des Messerblockes 12 eine zum Zylinder 2 gerichtete
Schneide 21 auf. Deshalb wird unter der Voraussetzung,
daß der
Abstand der Schneiden 21 der Ritzmesser 11 zueinander
4 mm beträgt,
eine Schnittbreite der Ritzmesser 11 von gleichfalls 4
mm erreicht.
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Sollen
Produktstreifen mit dem Querschnitt 8 × 8 geschnitten werden, wird
zunächst
die Klappe 7 über
das Einstellelement 8 in eine entsprechende Stellung gebracht
und danach über
das Handrad 18 die Druckscheibe 19 entspannt,
der Messerblock 12 aus dem Schlitz 17 herausgeführt, um
90° gegen
den Uhrzeigersinn verdreht und wiederum montiert (4).
Damit sind alle Ritzmesser 11 um eine um 90° zum Zylinder 2 verdrehte
Position gelangt. Da jedes zweite der in 3 dargestellten Ritzmesser 11 in
diesem Teil seiner äußeren Kontur über keine Schneide 21 verfügt, verdoppelt
sich die Schnittbreite der Ritzmesser 11 unter Voraussetzung
gleicher Abstände
zwischen den einzelnen Ritzmessern 11 und beträgt nunmehr
8 mm. In gleicher Weise wird bei einer weiteren Drehung des Messerblockes 12 um
90° gegen
den Uhrzeigersinn eine Schnittbreite der Ritzmesser 11 von
12 mm (5) und analog eine Schnittbreite
von 16 mm (6) erreicht.
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Wie
beschrieben, sind zwischen den Ritzmessern 11 Distanzelemente 13 vorgesehen,
die konkave Flächen 22 aufweisen.
Die Ritzmesser 11 verfügen
an ihrer nicht mit Schneiden 21 ausgerüsteten äußeren Kontor über eine
diesen konkaven Flächen 22 entsprechende
Form.
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Es
ist natürlich
möglich,
die Form der Ritzmesser 11 so zu verändern, daß mehr als vier oder auch weniger
als vier Schneiden 21 maximal an der äußeren Kontur eines Ritzmessers 11 vorgesehen werden
können,
was zu einer Erhöhung
bzw. Reduzierung der Anzahl der erreichbaren Schnittstärken führt. In
der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß sich die Betreiber solcher
Schneidemaschinen auf bestimmte Produkte spezialisieren und sie
in der Regel mit vier unterschiedlichen Produktgrößen die
von ihnen hergestellte Produktpalette abdecken können.
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Das
Ausführungsbeispiel
geht von einer kleinsten Schnittbreite der. Ritzmesser 11 von
4 mm aus. Es ist natürlich
möglich,
jede andere Schnittbreite als minimale Schnittbreite in Abhängigkeit
von den Forderungen des Betreibers solcher Schneidemaschinen zu
wählen.
Dabei ist zu beachten, daß die
realisierbaren Schnittbreiten der Ritzmesser 11 unter Voraussetzung
gleicher Abstände
der Ritzmesser 11 und in Abhängigkeit von ihrer Form und
der damit maximal an einem Ritzmesser 11 anordenbaren Anzahl
der Schneiden 21 sich als Vielfaches der kleinsten Schnittbreite
der Ritzmesser 11 ergibt.
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Aus
maschinenbaulicher Sicht führt
das gewählte
Fallbeispiel mit den festgelegten Schnittbreiten der Ritzmesser 11 von
4, 8, 12 und 16 mm nicht zur einfachsten Gestaltung des Messerblockes 12. Grundsätzlich gilt,
daß das
aus den geforderten Schnittbreiten der Ritzmesser 11 gebildete
kleinste gemeinsame Vielfache geteilt durch die kleinste geforderte
Schnittbreite die Anzahl der zu kombinierenden Ritzmesser 11 ergibt,
die dann entsprechend der Breite des Zylinders 2 als Paket
mehrfach auf der Achse 15 anzuordnen sind. Im gewählten Fallbeispiel ergibt
sich als kleinstes gemeinsames Vielfache aus 4, 8, 12 und 16 die
Zahl 48 und bei einer kleinsten festgelegten Schnittbreite
der Ritzmesser 11 von 4 mm eine Anzahl von 12 Ritzmessern 11,
die aus sechs geometrisch gleichen Ritzmessern 11 sinnvoll zu
kombinieren sind. (3 bis 6)
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Bei
einer gegebenenfalls zu realisierenden Schnittbreite der Ritzmesser 11 vo
4, 8, 12 und 24 mm müssen
lediglich vier geometrisch gleiche Ritzmesser 11 vorhanden
sein, die sechsfach ein Paket bildend zu kombinieren und danach
im Paket mehrfach entsprechend der Breite des Zylinders 2 vorzusehen
sind. (7 bis 10) Daraus folgt, daß sich der Aufbau des Messerblockes 12 aus
technischer Sicht wesentlich vereinfacht, wenn die geforderte Schnittbreite
der Ritzmesser 11 so gewählt werden kann, daß die sich
als kleinstes gemeinsames Vielfaches aus den Schnittbreiten der
Ritzmesser 11 geteilt durch die kleinste geforderte Schnittbreite
ergebende Zahl möglichst
klein ist. Zutreffend ist das bei einer hier festgelegten maximalen
Schnittbreite der Ritzmesser 11 von 24 mm und einer kleinsten
Schnittbreite von 2 mm für
Messerblöcke 12,
die 2, 4, 6 und 12 mm, 2, 4, 6 und 24 mm, 2, 4, 8 und 16 mm, 2,
4, 8, und 24 mm, 2, 4, 10 und 20 mm, 2, 4, 12 und 24 mm, 2, 6, 12
und 24 mm und 2, 6, 8 und 24 mm schneiden. Bei einer kleinsten Schnittbreite
der Ritzmesser 11 von 3 mm trifft das für Messerblöcke 12 zu, die 3,
6, 9 und 18 mm und 3, 6, 12 und 24 mm schneiden. Bei einer kleinsten
Schnittbreite der Ritzmesser 11 von 4 mm ergibt sich diese
vorteilhafte Bedingung für
einen Messerblock, der 4, 8, 12 und 24 mm schneidet.
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Das
Produkt wird über
die nicht dargestellte Eingabeschurre zentral in den Zylinder 2 geleitet
und dann durch den Mitnehmerflügel 4 entlang
der Innenkontur der Zylinderwandung 5 und der der Klappe
7 zum Messerblock 12 transportiert. Im Bereich des Messerblockes 12 gleitet
das Produkt entlang der konkaven Flächen 22 der Distanzelemente 13 und wird
dabei durch die Ritzmesser 11 eingeschnitten. Danach gelangt
das Produkt zum Abschneidemesser 23. Die Schneiden 21 der
Ritzmesser 11 überdecken die
Schneide 24 des Abschneidemessers 23, so daß durch
das Abschneidemesser 23 das Produkt in Streifen geschnitten
wird. Produktstreifen stellen ein Endprodukt der Verarbeitung dar.
Wird in der Schneidemaschine im Anschluß an das Abschneidemesser 23 eine
Messertrommel 27 montiert. Werden die Produktstreifen in
Würfel
zerschnitten. Der Antrieb der Messertrommel 27 erfolgt
durch einen eigenen, als Getriebemotor ausgebildeten Antrieb 28,
dessen Drehzahl regelbar ausgebildet ist. Die Anwesenheit der Messertrommel 27 wird über einen
Sensor 29 in der Art abgefragt, daß der Antrieb 28 lediglich
aktiviert wird, wenn die Messertrommel 27 montiert ist.
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Die
Messertrommel 27 verfügt
an ihrem Umfang über
in axiale Richtung und mit gleichen radialen Abständen zueinander
montierte Schneidmesser 30 und ist so in der Schneidemaschine
plaziert, daß die Schneidmesser 30 unmittelbar
am Messerrücken 31 des
Abschneidemessers 23 entlangschneiden und somit die Produktstreifen
quer zu ihrer Längsrichtung in
Würfel
zerschneiden.
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Die
Produktstreifen treten mit einer der Umfangsgeschwindigkeit des
Mitnehmerflügels 4 entsprechenden
Geschwindigkeit über
die Messerfläche 32 des
Abschneidemessers 23 aus dem Zylinder 2 aus. Bei
Voraussetzung einer gleichen Anzahl von am äußeren Umfang der Messertrommel 27 montierten
Schneidmesser 30 lassen sich durch eine Veränderung
der Drehzahl der Messertrommel 27 verschiedene Längen von
den Produktstreifen abschneiden. Da auch die Drehzahl des Mitnehmerflügels 4 einstellbar
ausgebildet ist, läßt sich
für vorgegebene
Streifenabmessungen sehr leicht eine Drehzahl des Mitnehmerflügels 4 und/oder
eine Drehzahl der Messertrommel 27 festlegen, bei denen
in Abhängigkeit
vom jeweiligen Querschnitt der Produktstreifen exakte Produktwürfel geschnitten
werden. Diese Werte werden in sinnvoller Weise in die Maschinensteuerung
eingegeben.