DE20321178U1 - System zur Optimierung der Scheiben aus einer Schneidvorrichtung - Google Patents

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Abstract

System zur Optimierung der Ausbeute an Scheiben eines Rumpfes, einer dicken Scheibe oder eines Hackfleischkörpers, umfassend:
ein Schneidmesser, das eine Schneidebene definiert;
einen Greifer zum Greifen eines hinteren Endes eines Rumpfes, einer dicken Scheibe oder eines Hackfleischkörpers;
einen Antrieb, um ein vorderes Ende des Rumpfes, der dicken Scheibe oder des Hackfleischkörpers in die Schneidebene zu fahren;
eine Wiege- und Scanvorrichtung, die ein Gewichtsverteilungsprofil entlang des Rumpfes, der dicken Scheibe oder des Hackfleischkörpers bestimmt;
eine Steuerung, die konfiguriert ist, um die Position der Schnitte entlang der dicken Scheibe vorzubestimmen, um die Anzahl der akzeptablen Portionen, die durch zumindest ein vorgewähltes Sollgewicht und eine Restportion definiert sind, zu maximieren, wobei eine letzte Portion, die von dem Greifer gehalten wird, so vorbestimmt wird, dass sie eine akzeptable Portion ist, und die Steuerung den Antrieb für die Positionierung der Schnitte entlang des Rumpfes, der dicken Scheibe oder des...

Description

  • Die Anmeldung beansprucht die Priorität der provisorischen Anmeldung mit der Seriennummer 60/439 157, angemeldet am 10. Januar 2003.
  • Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Schneidsystem für Nahrungsprodukte wie Käse, Fleisch oder gepresste oder geformte Fleischprodukte. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Schneidsystem, welches dicke Scheiben oder Fleischrumpfstücke, wie Speckbäuche, zerteilt.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Es ist in Deutschland bekannt, Speckbäuche zum Verkauf an einen Kunden in kleinere Portionen oder große Stücke zu zerteilen. Der Kunde kann diese Portionen dann weiter in Scheiben schneiden oder anderweitig verarbeiten.
  • Bezugnehmend auf 1 werden Speckbäuche entsprechend einem typischen System durch eine Schneidvorrichtung 6 geführt, während sie durch einen Greifer 30 am dem am weitesten vom Schneidmesser 34 entfernten Ende, dem sogenannten „dicken Ende", des Bauches gegriffen werden. Die Bäuche werden in vorgewählten Abständen geteilt, um akzeptable Scheiben oder Portionen 10, 12, 14, 16, 18, 20 eines gewünschten Sollgewichts, wie 300 oder 350 g, zu erhalten, bis das Endstück 22 zu kurz ist, um noch ein Stück des gewünschten Sollgewichts abzutrennen. Es ist möglich, dass das Endstück schwerer ist als das gewünschte Sollgewicht, jedoch eine überstehende Länge des Endstückes durch die Anwesenheit des Greifers nicht abgetrennt werden kann. Im Beispiel wird der hinterste Teil 22a des Endstückes 22, der eine Länge 22b hat, durch den Greifer gehalten und entspricht ungefähr 140 g des Endstückes. Dadurch kann das Endstück faktisch größer sein als beispielsweise 300 g, jedoch ein 300g-Stück kann durch die Anwesenheit des Greifers 30 nicht abgetrennt werden, das heißt, der Greifer 30 würde das Schneidmesser 34 stören. Ein Endstück könnte z.B. ein Gewicht von 340 g haben. Bei einer vorgegebenen akzeptablen 300g-Scheibe sind die hintersten 40 g ungeeignet, um vom Greifer während des Abschneidens der 300 g-Scheibe gehalten zu werden. Das gesamte Endstück 22 (340 g) wird dann typischerweise zu einer Verarbeitungsstation umgeleitet, wo es manuell auf 300 g getrimmt und als akzeptable Scheibe wiederverwendet wird, wobei der verbleibende Teil wieder verarbeitet oder verworfen wird. Wenn das Endstück leichter als 300 g ist, wird es wieder verarbeitet oder verworfen.
  • Der Erfinder hat das Bedürfnis erkannt, unnötige manuelle Schritte zu eliminieren und den automatischen Ausstoß in Scheiben geschnittener Produkte zu optimieren.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung gibt eine Vorrichtung an, um das in Scheiben geschnittene Produkt aus einem Rumpfstück, einer dicken Scheibe oder einem Hackfleischkörper zu optimieren.
  • Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Rumpf, eine dicke Scheibe oder ein Hackfleischkörper vor dem Erreichen der Schneidvorrichtung gescannt und gewogen. Das Gewicht des Rumpfes, der dicken Scheibe oder des Hackfleischkörpers wird durch ein gewünschtes vorgewähltes Portionsgewicht geteilt, um die Zahl der zu gewinnenden Scheiben zu bestimmen. Eine Restportion wird einer Zwischenposition entlang des Rumpfes, der dicken Scheibe oder des Hackfleischkörpers zugewiesen, um von dem Rumpf, der dicken Scheibe oder dem Hackfleischkörper abgeschnitten zu werden, bevor das Endstück den Schneidkopf erreicht. Das Endstück wird so angeordnet, dass es das gewünschte vorgewählte Portionsgewicht oder zumindest ein akzeptables vorgewähltes Portionsgewicht hat.
  • Der Rumpf, die dicke Scheibe oder der Hackfleischkörper wird an aufeinander folgenden Positionen in Scheiben geschnitten, wenn der Rumpf, die dicke Scheibe oder der Hackfleischkörper durch die Schneidvorrichtung vorgetrieben wird, um akzeptable Scheiben zu produzieren, die von der Schneidvorrichtung abgefördert werden. Die Restportion wird von dem Rumpf, der dicken Scheibe oder dem Hackfleischkörper abgeschnitten, bevor das Endstück das Schneidmesser erreicht. Die Restportion wird für ein Recycling entfernt oder verworfen. Nachdem die Restportion entfernt ist, wird die Endportion vom Greifer freigegeben und als eine akzeptable Scheibe mit den vorangegangenen akzeptablen Scheiben abgefördert.
  • Durch Nutzung des Schneidkopfes der Schneidvorrichtung zur Entfernung der Restportion und der Abförderung des freigegebenen Endstückes als eine vorgegebene akzeptable Scheibe wird der manuelle Schritt des Entfernens der Restportion von einem Endstück eliminiert.
  • Als eine weitere Verfeinerung der Erfindung können zwei oder mehr vorgewählte unterschiedliche Scheibengewichte vom Rumpf, der dicken Scheibe oder dem Hackfleischkörper abgetrennt und dann nach der Schneidvorrichtung klassifiziert werden. In diesem Fall kann die Zahl der Scheiben eines jeden Gewichts, die aus dem Rumpf, der dicken Scheibe oder dem Hackfleischkörper gewonnen werden, optimiert werden, um soviel wie möglich vom Rumpf, der dicken Scheibe oder dem Hackfleischkörper zu nutzen und die Restportion zu minimieren. Die Restportion wird vorzugsweise entfernt, bevor die Endportion das Schneidmesser erreicht, wobei die Endportion zuvor so berechnet wird, dass sie gleich einem der unterschiedlichen Scheibengewichte ist.
  • Zahlreiche andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, ihren Ausführungsformen, den Ansprüchen und den zugehörigen Zeichnungen leicht offensichtlich werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Rumpfes, einer dicken Scheibe oder eines Hackfleischkörpers in einer Schneidvorrichtung, welche die Anordnung der Schneidlinien gemäß dem Stand der Technik zeigt;
  • 2 ist eine schematische Darstellung eines Rumpfes, einer dicken Scheibe oder eines Hackfleischkörpers in einer Schneidvorrichtung, welche die Anordnung der Schneidlinien entsprechend der Erfindung zeigt;
  • 3 ist eine schematische Darstellung eines Rumpfes, einer dicken Scheibe oder eines Hackfleischkörpers in einer Schneidvorrichtung, welche die Anordnung von alternativen Schneidlinien entsprechend der Erfindung zeigt; und
  • 4 ist eine schematische Darstellung eines Gesamtsystems zur Optimierung von Scheiben gemäß der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltungen
  • Obwohl diese Erfindung in vielen unterschiedlichen Formen ausgestaltbar ist, werden spezielle Ausgestaltungen von ihr in den Zeichnungen gezeigt und detailliert hierin beschrieben, immer mit dem Verständnis, dass die vorliegende Offenbarung als eine Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung anzusehen ist und die Erfindung nicht auf die speziellen dargestellten Ausgestaltungen beschränken soll.
  • 2 demonstriert eine erste Ausführungsform entsprechend der Erfindung, in der ein typisches 2440 g-Stück 37 eines Speckbauches zerteilt werden soll. Ein erstes Sollgewicht kann 350 g betragen und ein zweites Sollgewicht kann 300 g betragen. Jedes Sollgewicht ist eine akzeptable Größe für Verpackung und Verkauf. Die dicke Scheibe 37 ist in einer Schneidvorrichtung 39 angeordnet dargestellt.
  • Bevor die dicke Scheibe in der Vorrichtung 39 platziert wird, wiegt ein Scan- und Wiegesystem 36 die dicke Scheibe 37, die zerteilt werden soll, und bestimmt ihr Profil. Das Scan- und Wiegesystem 36 kann eine Vorrichtung sein, wie sie in PCT/US00/10691, angemeldet am 20. April 2000, oder U.S. Ser. No. 09/959 876, angemeldet am 22 Oktober 2001, hiermit ausdrücklich einbezogen, offenbart wird, oder wie sie kommerziell als ein FORMAX SNS-System, hergestellt durch FORMAX Inc. of Mocena, IL, USA, vertrieben wird. Das Scan- und Wiegesystem 36 ist signalverbunden mit einem Controller 38. Der Controller 38 ist signalverbunden mit einem Schneidmesserantrieb 40, der ein Schneidmesser 42 steuert, einem Förderantriebsystem 44 und einem Greifer- und Antriebssystem 48. Der Controller 38 bestimmt die Dicke jeder Scheibe entsprechend dem Gewicht und dem Profil der dicken Scheibe und justiert die Antriebe 40, 44 und 48, um intermittierende Schneidlinien 10a, 12a, 14a, 16a, 18a, 50a und 54a anzuordnen. Die Schneidmaschine kann einschließlich der Steuerung der Scheibendicke von dem Typ sein, wie er in den US-Patenten 5 628 237; 5 649 463; 5 704 265; und 5 974 925; sowie den Patent-Veröffentlichungen EP0713753 und WO99/08844, hiermit ausdrücklich einbezogen, beschrieben wird. Die Schneidmaschine kann ebenfalls eine kommerziell verfügbare FORMAX FX180 und FORMAX SNS-Maschine sein, lieferbar durch FORMAX Inc. of Mocena, IL, USA.
  • Der Controller 38 berechnet die optimale Anzahl von Scheiben des Sollgewichts voraus, die von der dicken Scheibe 37 geschnitten werden sollen, indem er eine erste Präferenz für das erste Sollgewicht und eine zweite Präferenz für das zweite Sollgewicht angibt. Entsprechend der Ausführungsform ist das Endstück 52 eine letzte Scheibe, die eines der vorgewählten Sollgewichte hat.
  • Entsprechend der dargestellten Ausgestaltung haben sechs Portionen 10, 12, 14, 16, 18, 52 das erste Sollgewicht von 350 Gramm, und eine Portion 50 hat das zweite Sollgewicht von 300 Gramm. Eine Restportion, im dargestellten Beispiel eine Scheibe von 40 Gramm, wird vor dem Endstück 52 angeordnet und kann von dem Schneidmesser 42 abgeschnitten und entfernt werden.
  • Die Anzahl der Scheiben, die das erste Sollgewicht aufweisen, und die Anzahl der Scheiben, die das zweite Sollgewicht aufweisen, können von dem Controller 38, dem das Gewicht und das Profil der dicken Scheibe 37 eingegeben wurden, mathematisch bestimmt werden, um die Anzahl der akzeptablen Scheiben zu optimieren und die Restportion 54 zu minimieren.
  • 3 illustriert eine andere Ausgestaltung, in der ein bevorzugtes erstes Sollgewicht von 300 Gramm für die dicke Scheibe 37 von 2440 Gramm verwendet wird. Entsprechend dieser Ausgestaltung können Portionen 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72 und 74 von 300 Gramm mit einer Restportion 76 von 40 Gramm, die wiederzuverwenden oder zu verwerfen ist, abgeschnitten werden.
  • 4 stellt das Gesamtsystem in Form eines Blockdiagramms dar. Der Rumpf, die dicke Scheibe oder der Hackfleischkörper 37 wird zuerst vom Scan- und Wiegesystem 36 gescannt und gewogen. Das Scan- und Wiegesystem 36 sendet Informationen über das Profil und das Gewicht des Rumpfes, des Fleischstückes oder des Hackfleischkörpers 37 an die Schneidsteuerung 38, welche die Schneidvorrichtung entsprechend steuert, um den Rumpf, das Fleischstück oder den Hackfleischkörper 37 zu schneiden. Die Schneidvorrichtung führt die Restportionen 54, 76 über einen Entladeförderer oder Korb ab. Die akzeptablen Scheiben werden einschließlich der Endportionen 52, 74 zu einem Klassifizierungssystem 100 gefördert, wie es im US-Patent 5 499 719 beschrieben ist, oder zu einem vom Typ, wie er in den US-Patenten 5 628 237; 5 649 463; 5 704 265 und 5 974 925 oder in der Patentschrift EP0713753 , die hiermit einbezogen werden, beschrieben ist. Der Klassifizierer kann auch mit den kommerziell verfügbaren FORMAX FX180 und FORMAX SNS Maschinen der Firma Formax, Inc. Of Mokena, IL, USA bereitgestellt werden. Scheiben mit unterschiedlichem Sollgewicht, beispielsweise 300 oder 350 Gramm, werden klassifiziert, um entsprechend verschiedenen Fördereinrichtungen zugeleitet zu werden. Die Scheiben werden dann zu einem oder mehreren Verpackungssystemen 106 transportiert.
  • Indem man die beiden Beispiele aus 2 und 3 benutzt und diese Beispiele mit dem typischen Beispiel nach dem Stand der Technik aus 1 vergleicht, wird eine verbesserte Maschinenausbeute gezeigt, wobei die „Maschinenausbeute" definiert wird als das Gesamtgewicht der akzeptablen Scheiben, die von der Schneidvorrichtung geliefert werden, geteilt durch das Gesamtgewicht des Rumpfes, der dicken Scheibe oder des Hackfleischkörpers, das der Schneidvorrichtung zugeführt wird.
    1: 2100g/2440G = 86%
    2 und 3: 2400g/2440g = 98%
  • Aus dem Vorangegangenen geht hervor, dass zahlreiche Variationen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne den Geist und den Fokus der Erfindung zu verlassen. Es soll verstanden werden, dass keine Beschränkung im Hinblick auf die speziellen hierin dargestellten Vorrichtungen beabsichtigt ist oder geschlussfolgert werden sollte.

Claims (2)

  1. System zur Optimierung der Ausbeute an Scheiben eines Rumpfes, einer dicken Scheibe oder eines Hackfleischkörpers, umfassend: ein Schneidmesser, das eine Schneidebene definiert; einen Greifer zum Greifen eines hinteren Endes eines Rumpfes, einer dicken Scheibe oder eines Hackfleischkörpers; einen Antrieb, um ein vorderes Ende des Rumpfes, der dicken Scheibe oder des Hackfleischkörpers in die Schneidebene zu fahren; eine Wiege- und Scanvorrichtung, die ein Gewichtsverteilungsprofil entlang des Rumpfes, der dicken Scheibe oder des Hackfleischkörpers bestimmt; eine Steuerung, die konfiguriert ist, um die Position der Schnitte entlang der dicken Scheibe vorzubestimmen, um die Anzahl der akzeptablen Portionen, die durch zumindest ein vorgewähltes Sollgewicht und eine Restportion definiert sind, zu maximieren, wobei eine letzte Portion, die von dem Greifer gehalten wird, so vorbestimmt wird, dass sie eine akzeptable Portion ist, und die Steuerung den Antrieb für die Positionierung der Schnitte entlang des Rumpfes, der dicken Scheibe oder des Hackfleischkörpers steuert.
  2. System gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: eine klassifizierende Fördervorrichtung, wobei die Fördervorrichtung konfiguriert ist, um jeweils die akzeptablen Portionen mit dem ersten Sollgewicht, die akzeptablen Portionen mit dem zweiten Sollgewicht und die Restportionen aus der Teilung aufeinanderfolgender Rümpfe, dicker Scheiben oder Hackfleischkörper gemeinsam abzusondern.
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