-
Automatische Spannzange und automatische Produktzu-
-
führung unter Verwendung einer solchen für eine Schneidmaschine
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Spannzange zur Verwendung in einer Schneidmaschine gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine automatische Produktzuführung in einer
Schneidmaschine unter Verwendung einer solchen Spannzange gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 18.
-
Bei bekannten Spannzangen für Schneidmaschinen von Wurst oder Käse
kann das Ergreifen des hinteren Endes des zu zerschneidenden Produktes durch die
Spannzange nur unter visueller Kontrolle erfolgen: die Spannzange muB unter ständiger
Überwachung durch Betätigen eines Tasters langsam auf das Produkt zugefahren werden,
bis sie gerade am hinteren Produktende anliegt; dann muß die Halteeinrichtung der
Spannzange durch Betätigung eines Schalters aktiviert werden.
-
Dies erfordert ein hohes Maß an Aufmerksamkeit, das vom Bedienungspersonal
auf die Dauer oft nicht erbracht wird, so daß sich Betriebsstörungen ergeben. Wird
z.B. die Spannzange schon unter Abstand vom Produktende angehalten, so kann die
Halteeinrichtung, z.B. durch einen Stellmotor betätigte Klauen, das Produkt nicht
optimal ergreifen, sodaß sich das Produkt unter ungünstigen Bedingungen, z.B. beim
intermittierenden Vorschub beim Abschneiden von Portionsstücken, wieder von der
Halteeinrichtung losreißen kann und sich dann auf dem üblicherweise schräg nach
unten geneigt zur Messerscheibe der Schneidmaschine verlaufenden Förderweg unter
seinem Gewicht völlig unkontrolliert gegen die Messerscheibe bewegen kann, sodaß
letztere vom Produkt Stücke mit völlig anderen Abmessungen als den gewünschten abschneidet.
-
Außerdem kann sich das nicht sauber gegen die Messerscheibe zugestellte
Produkt in der Schneidmaschine verklemmen.
-
Durch die vorliegende Erfindung soll eine Spannzange gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 so weitergebildet werden,
daß ein automatisches
Betätigen der Halteinrichtung exakt dann erhalten wird, wenn diese am Produktende
richtig anliegt.
-
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Spannzange gemäß
Anspruch 1.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen
angegeben.
-
Bei einer Spannzange gemäß Anspruch 2 ist das primäre Element des
Fühlers, welches mit dem Produktende zusammenarbeitet, robust und einfach aufgebaut.
Es kann zusammen mit der Spannzange ohne weiteres gespült und gereinigt werden.
-
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist deshalb besonders
vorteilhaft, weil der Fühler mit Produkten unterschiedlicher Querschnittsabmessungen
gleichermaßen gut zusammenarbeitet.
-
Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hinblick
auf eine leichte Trennbarkeit der mit dem Produkt in Berührung kommenden und in
Abständen zu spülenden Teile der Spannzange von den elektronischen Teilen der Spannzange
von Vorteil.
-
Die Verwendung eines induktiven Stellungsgebers, wie im Anspruch 5
angegeben, ist im Hinblick auf die sich im Dauerbetrieb einstellende leichte Verschmutzung
von Vorteil, da Schnipsel und Abrieb des zu zerschneidenden Produktes den Verlauf
der magnetischen Feldlinien praktisch nicht beeinflussen.
-
Bei den Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 6 und 7
wird von dem mit dem Stellungsgeber zusammenarbei-
tenden Stab
zugleich in günstiger Weise dazu Gebrauch gemacht, eine Vorspannfeder einzuhängen
bzw. die Ruhestellung des Fühlhebels präzise vorzugeben.
-
Bei einer Spann zange gemäß Anspruch 8 hat man eine echte Rückmeldung,
wenn die Klauen der Spannzange voll ausgefahren sind. Dies ist deshalb besonders
vorteilhaft, weil die Ausfahrzeit von der jeweiligen Härte des zu zerschneidenden
Produktes abhängt.
-
Die Verwendung eines berührungslosen, vorzugsweise induktiven Stellungsgebers
für den zweiten Fühler, wie im Anspruch 9 und 10 angegeben, ist wiederum im Hinblick
auf die leichte Trennbarkeit zwischen zu reinigenden Teilen der Spannzange und ein
solches Reinigen nicht vertragenden elektrischen Bauteilen von Vorteil bzw. im Hinblick
auf ein störungsfreies Arbeiten im Dauerbetrieb von Vorteil.
-
Bei einer Spannzange gemäß Anspruch 11 kann man durch eine verhältnismäßig
kleine Abtriebsbewegung des Stellmotors ein rasches Ausschwenken oder Einschwenken
der Klauen erzielen.
-
Bei einer Spannzange gemäß Anspruch 12 erfolgt sowohl das Hineinbewegen
der Klauen als auch das Herausbewegen der Klauen aus dem Produkt durch Druckmittelbeaufschlagung
des Arbeitszylinders, also rasch.
-
Für manche Anwendungsfälle ist die Verwendung einer unterdruckbeaufschlagten
Saugglocke als Halteeinrichtung der Spannzange von Vorteil. In diesem Falle kann
man dann den auf das Inanlagekommen am hinteren Produktende ansprechenden Fühler
einfach als Druckmeßeinrichtung ausbilden. Derartige Einrichtungen sind sehr robust
und zu geringen Kosten im Handel erhältlich.
-
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß den Ansprüchen 14 und 15 erlaubt
wieder zusätzlich zu erkennen, wann das Produkt von der Spannzange sicher ergriffen
ist. Bei Verwendung einer Druckmeßeinrichtung, wie sie im Anspruch 14 angegeben
ist, hat man als weiteren Vorteil den, daß man die Ansprechschwellen sehr einfach
an den elektronischen Schwellwertdetektoren einstellen kann und damit auch für unterschiedliche
Produkte unterschiedlich wählen kann.
-
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß'Anspruch 16 ist deshalb vorteilhaft,
weil die benötigte Vakuumleistung bis zum echten Anliegen der Saugglocke-am Produktende
klein ist.
-
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 17 erleichtert ebenfalls
das gesonderte Reinigen von Spannzangengehäuse und Produkthalteinrichtung.
-
Die erfindungsgemäße Spannzange ermöglicht den Aufbau einer automatisch
arbeitenden Produktzuführung, wie sie in den Ansprüchen 18 bis 23 angegeben ist.
Bei einer solchen automatischen Produktzuführung braucht das Personal nur in Abständen
neue Produkte auf die das Produkt auf dem Weg zur Messerscheibe abstützende Auflage
zu legen und durch Betätigen eines Tasters das Zerschneiden einzuleiten. Die gesamte
Steuerung des Zerschneidens des Produktes, des Abwurfes des nicht zerschneidbaren
letzten Endes des Produktes und des Zurückfahrens der leeren Spannzange in eine
hintere Endstellung erfolgt automatisch.
-
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: Fig.
1: eine seitliche Ansicht einer Maschine zum Zerschneiden von langen Würsten oder
Käseblöcken in
Stapel aus einzelnen Scheiben oder Portionsstücke,
eines Förderers zum raschen Wegtragen der Stapel, einer Waage und der Einlaufseite
einer Verpackungsstraße, wobei einige Teile der Schneidmaschine weggebrochen und
einige weitere längs der Linie I-I von Fig. 2 geschnitten wiedergegeben sind; Fig.
2: eine Aufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Schneidmaschine, gesehen in Richtung
des dortigen Pfeils II; Fig. 3: einen Längsschnitt durch die Spannzange der in den
Fign. 1 und 2 gezeigten Schneidmaschine in vergrö-Bertem Maßstab, in welchem Einzelheiten
des Antriebes für die Klauen der Spann zange und eines Fühlers wiedergegeben sind,
welcher das Anliegen der Spannzange am Produkt feststellt; Fig. 4: eine schematische
Ansicht einer abgewandelten Spann zange mit einem das Anliegen am Produkt meldenden
Fühler; Fig. 5: eine ähnliche Ansicht wie Fig. 4, wobei ein abgewandelter, das Anliegen
am Produkt meldender Fühler gezeigt ist; und Fig. 6: ein Blockschaltbild einer Steuereinheit
für die Spannzange nach Fig. 3 und für die auf die Spannzange arbeitende Vorschubeinrichtung.
-
Fig. 1 zeigt im rechten Teil eine insgesamt mit 10 bezeichnete Schneidmaschine
zum Zerschneiden von Wurst oder Hartkäse in Scheiben. Die abgeschnittenen Scheiben
fallen auf einen Endlosförderer 12, welcher von einer zugeordneten Antriebseinheit
14 freitragend unter die Schneidmaschine 10 geführt ist. Die Antriebseinheit 14
ist über ein Kabel 16 mit einer zentralen Steuereinheit 18 verbunden und wird von
dieser intermittierend in rasche Bewegung gesetzt, wenn sich auf dem oberen Trum
des Endlosförderers 12 ein aus einer vorgegebenen Anzahl von Scheiben bestehender
Stapel gebildet hat.
-
Vom Endlosförderer 12 abgegebene fertige Scheibenstapel werden von
einem zweiten Endlosförderer 20 übernommen, welcher von einer Waage 22 getragen
ist und ebenfalls intermittierend angetrieben wird. In der Zeichnung ist ein Kabel
zum Steuern des Endlosförderers 20 und zum Ubertragen des Wägeergebnisses an die
Steuereinheit 18 mit 24 bezeichnet.
-
Stromab des Endlosförderers 20 ist schematisch die Einlaufseite einer
Sortierweiche 26 einer Verpackungsstraße wiedergegeben, in welcher die Scheibenstapel
auf verschiedene Förderlinien verteilt werden, insbesondere außerhalb der Gewichtstoleranzen
liegende Scheibenstapel zur gesonderten Behandlung ausgeschieden werden. Ein die
entsprechenden Steuersignale von der Steuereinheit 18 übertragendes Kabel ist mit
28 bezeichnet.
-
Die Antriebseinheit 14, die Waage 22 und die Sortierweiche 26 ruhen
über einstellbare Füße auf einem gemeinsamen Traggestell 30, die Schneidmaschine
10 ist von einem Rahmengestell 32 getragen, an welchem auch die Steuereinheit 18
befestigt ist.
-
Nachstehend werden nun unter Bezugnahme auf die Fign. 1
und
2 Einzelheiten der Schneidmaschine 10 beschrieben: Am in der Zeichnung links gelegenen
Ende ist eine Rahmenplatte 34 vorgesehen, die an ihren seitlichen Enden fest mit
oberen Trägern 36 des Rahmengestelles 32 verbunden ist.
-
An die Rahmenplatte 34 sind Buchsen 38, 40, 42 angeformt, welche die
einen Enden zylindrischer Stangen 44, 46, 48 fest aufnehmen. Die zweiten Enden dieser
Stangen sind in Buchsen 50, 52, 54 festgelegt, welche an ein in der Zeichnung rechts
liegendes Rahmenendteil 56 angeformt sind. Letzteres ist über Winkelträger 58 in
an den Trägern 36 befestigten Aufnahmen 60 festgeschraubt, das ganze derart, daß
die Stangen 44, 46 und 48 ebenso wie der obere Träger 36 unter gleichem Winkel zur
Horizontalen geneigt sind, welcher vorzugsweise 200 beträgt. Dieser Winkel ist im
Hinblick auf ein sauberes Abfallen der abgeschnittenen Scheiben und im Hinblick
auf das Kleinhalten der wirksamen Schwerkraftkomponenten des zu zerschneidenden
Produktes ein besonders günstiger Kompromiß. Um den gleichen Winkel ist die Rahmenplatte
34 zur Vertikalen geneigt.
-
Die Rahmenplatte 34, die Stangen 44, 46, 48 und das Rahmenendteil
56 bilden zusammen eine starre Einheit, welche den tragenden Rahmen der Schneidmaschine
10 darstellt.
-
In der Rahmenplatte 34 ist eine Welle 62 gelagert, auf welche eine
Messerscheibe 64 drehfest aufgesetzt ist. Diese kann entweder radiale Schneiden,
wie bei 62 gezeigt, aufweisen, die vorzugsweise paarweise symmetrisch zur Drehachse
angeordnet sind, oder exzentrisch auf der Welle 62 befestigt sein, wobei dann die
Schneide am Rand der Messerscheibe ausgebildet ist. An der Welle 62 ist ferner eine
Zahnriemenscheibe 68 befestigt, über welche ein Zahnriemen 70 läuft. Dieser wird
von einem Elektromotor 72 angetrieben, welcher ebenfalls von der Rahmenplatte 34
getragen
ist.
-
Die Messerscheibe 64 und der auf sie arbeitende Zahnriementrieb sind
durch eine Haube 74 abgedeckt, welche unten eine öffnung 76 aufweist, durch welche
die von der Messerscheibe 64 abgeschnittenen Scheiben nach unten fallen können.
Die Haube 74 trägt ferner einen Fühler 78, welcher auf das Vorbeilaufen der Schneide
66 anspricht und über ein Kabel 80 mit der Steuereinheit 18 verbunden ist.
-
Die Rahmenplatte 34 hat unten eine öffnung 82, durch welche das zu
schneidende Produkt gegen die Messerscheibe 64 geschoben wird. Diese öffnung ist
so groß, daß sie auch das freie Ende eines insgesamt mit 84 bezeichneten Rollentisches
84 aufnehmen kann, welcher unter gleichem Winkel wie die Stangen 44, 46, 48 schräg
nach unten verläuft und später noch genauer beschrieben werden wird. Die Öffnung
82 ist durch einen Schieber 86 verschließbar, welcher durch einen doppelt wirkenden
Druckluft-Arbeitszylinder 88 zwischen der Schließstellung und der in der Zeichnung
wiedergegebenen Offenstellung bewegbar ist. Der Arbeitszylinder 88 ist über Schläuche
90 und 92 mit der Steuereinheit 18 verbunden.
-
Die Rahmenplatte 34 trägt ferner freitragend eine gestreckte rechteckige
Halteplatte 94, von welcher in Fig. 2 nur ein kleiner Teil wiedergegeben ist, um
Einzelheiten des Rollentisches 84 und seiner Aufhängung am Schneidmaschinenrahmen
besser zeigen zú können. Die Halteplatte 94 trägt über zwei unter Längsabstand angeordnete
Gewindespindeln, von denen in Fig. 2 eine bei 96 wiedergegeben ist, eine seitliche
Anlageplatte 98 für das zu zerschneidende Produkt.
-
In der Nachbarschaft der öffnung 82 ist der Anlageplatte 98
gegenüber
liegend eine Niederhalterolle 100 angebracht, welche von der nicht verdrehbar geführten
Kolbenstange eines doppelt wirkenden Druckluft-Arbeitszylinders 102 drehbar getragen
ist. Die Drehachse der Niederhalterolle 100 schließt in Längsrichtung des Rollentisches
84 gesehen einen Winkel von 45° zur Vertikalen ein. Die soeben besprochenen Teile
der Schneidmaschine sind nur in Fig. 2 gezeigt, in Fig. 1 jedoch weggebrochen, um
Einzelheiten des-Schiebers 86, seiner Betätigungseinrichtung und das Eingreifen
des freien Endes des Rollentisches 84 in die oeffnung 82 besser zeigen zu können.
In Fig. 2 ist umgekehrt der Arbeitszylinder 88 teilweise weggebrochen, um die Niederhalterolle
100 und den Arbeitszylinder 102 besser zeigen zu können.
-
Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist der Rollentisch 84
zwei Längsholme 104 und 106 auf, welche durch Traversen 108, 110 verbunden sind.
In den Längsholmen 104, 106 sind Rollen 112 gelagert, von denen einige eingezeichnet
sind, der Rest durch gestrichelte Begrenzungslinien angedeutet ist. Im links gelegenen
Teil des Rollentisches fehlt eine der Rollen 112, sodaß man eine Abwurföffnung 114
für nicht mehr schneidbare Endstücke des Produktes erhält.
-
Vier von den Außenseiten der Längsholme 104, 106 vorspringende Zapfen
116 finden in rechtwinkligen Nuten 118 von Tragplatten 120, 122, 124, 126 Aufnahme.
In der Zeichnung ist der besseren Übersichtlichkeit halber für jede Tragplatte nur
eine Nut 118 wiedergegeben, in Wirklichkeit weisen die Tragplatten mehrere derartige
Winkelnuten auf, deren untere, parallel zum Rollentisch verlaufende Abschnitte in
unterschiedlicher Höhe vorgesehen sind, sodaß der Rollentisch 84 in entsprechend
unterschiedlicher Höhe eingehängt werden kann.
-
Die Tragplatte 120 ist direkt am Träger 36 befestigt. Die
Tragplatte
122 ist über einen Gewindebolzen 128 und Muttern an der Rahmenplatte 34 befestigt
und so exakt auf die Tragplatte 120 einjustierbar. Die hinteren Tragplatten 124
und 126 sind an einer Traverse 130 befestigt, die ihrerseits über Ausleger 132 mit
einem Träger 134 verbunden ist. Letzterer ist mit dem Rahmenendteil 56 verschraubt.
-
Zur Feineinstellung des Rollentisches 84 in Längsrichtung ist eine
Gewindespindel 136 vorgesehen (vgl. Fig. 2), welche in einer Gewindebohrung der
Traverse 130 läuft und deren freies Ende drehbar in einer Klaue 138 festgelegt ist,
die ihrerseits an der Traverse 108 des Rollentisches 84 angreift.
-
Auf der Stange 44 ist ein Beschickungstisch 140 unter Verwendung von
Schellen 142 festgeschraubt. In der Nachbarschaft der öffnung 82 sind durch den
Beschickungstisch 140 selbst oder, falls gewünscht, durch eine entsprechende gesonderte
rahmenfeste Leiste Rundstäbe 144 hindurchgeführt, deren untere Enden fest mit einem
Stellbalken 146 verbunden sind. Dieser wird durch die Kolbenstange eines doppelt
wirkenden Druckluft-Arbeitszylinders 148 bewegt, dessen Gehäuse in der Neigung der
Rahmenplatte 34 entsprechender Neigung am Rahmengestell 32 befestigt ist. Der Arbeitszylinder
148 ist über Schläuche 150, 152 mit der Steuereinheit 18 verbunden. Die Arbeitszylinder
88 und 148 werden im Gegentakt angesteuert, sodaß der Zugang für die Bedienungsperson
zur ständig umlaufenden Messerscheibe 64 beim Beschicken des Rollentisches mit neuem
Produkt durch den Schieber 86 versperrt ist, während die dann in den Beschickungstisch
140 bündig eingefahrenen Rundstäbe 144 einen freien Zugang zum Rollentisch 84 ermöglichen,
und beim Schneiden durch die voll hochgefahrenen Rundstäbe 144 versperrt ist, während
der Schieber 82 den Zugang zur Messerscheibe 64 für das Produkt freigibt.
-
Zum Bewegen des Produktes auf dem Rollentisch 84 ist eine insgesamt
mit 154 bezeichnete Spannzange vorgesehen. Diese hat einen in den Fign. 1 und 2
nicht näher gezeigten Fühler, welcher anspricht, wenn das Spannzangengehäuse 156
in Anlage an das hintere Ende des Produktes kommt, und mit der Steuereinheit 18
verbunden ist. Ferner weist die Spannzange 154 einen doppelt wirkenden Druckluft-
Arbeitszylinder 158 zum Einschwenken und Ausschwenken von scharfen Klauen 160 auf,
welche zusammen mit dem Fühler über eine kombinierte Schlauch/Kabelanordnung 162
mit der Steuereinheit 18 verbunden ist. Die Schlauch/Kabelanordnung 162 enthält
neben den Schläuchen und Kabeln zwei parallel angeordnete lange Blattfedern, durch
welche sie in einer vertikalen Ebene präzise geführt ist, wenn die Spannzange 154
längs des Rollentisches 84 verfahren wird. Ein Endblock 170 der Schlauch/ Kabelanordnung
162 ist über eine Schraube 172 mit dem Spannzangengehäuse 156 verbunden.
-
Das Spannzangengehäuse 156 ist seinerseits über eine Schraube 174
mit einem Tragarm 176 verbunden, welcher frei zwischen der Unterkante der Halteplatte
94 und der Anlageplatte 98 sowie der Oberseite des Rollentisches 84 hindurchläuft
und wiederum mittels einer einzigen Schraube 178 an einem quaderförmigen Tragblock
180 befestigt ist. Dieser ist in seiner Oberseite mit einer das Ende des Tragarmes
176 formschlüssig aufnehmenden Ausnehmung versehen. Der Tragblock 180 ist am einen
Ende einer gestreckten Kugelführungsbuchse 182 befestigt, welche auf der Stange
46 läuft.
-
Das andere Ende der Kugelführungsbuchse 182 trägt einen von der Spannzange
154 weglaufenden Stützarm 184. Am freien Ende des letzteren ist ein plattenförmiger
Gleitkörper 156 aus Kunststoff angeschraubt, welcher an der Oberfläche der Stange
48 gleitend anliegt. Ein an der Unterseite der Stange 48 gleitend anliegender weiterer
Gleitkörper aus Kunststoff ist von unten gegen den Stützarm 184 geschraubt, und
die
so erhaltene die Stange 48 spielfrei umgreifende Gabel am freien Ende des Stützarmes
148 dient zur Aufnahme von auf die Kugelführungsbuchse 182 ausgeübten Drehmomenten.
-
An der Kugelführungsbuchse 182 sind im mittleren Abschnitt unter Abstand
voneinander zwei Antriebsarme 188, 190 befestigt, welche einen radialen Flansch
192 einer Aufnahmehülse 194 beidseitig umgreifen und mit diesem durch zwei Gewindebolzen
196 fest verschraubt sind. In der Aufnahmehülse 194 ist eine in Fig. 2 nicht sichtbare
Kugelumlaufspindelmutter fest eingesetzt. Diese läuft auf einer Kugelgewindespindel
198, die in der Rahmenplatte 34 und einer mit dem Rahmenendteil 56 verschraubten
Lagerhülse 200 axial und radial spielfrei gelagert ist.
-
An die Lagerhülse 200 ist ein Wechselstrommotor 202 direkt angeflanscht,
welcher über ein Kabel 204 mit der Steuereinheit 18 verbunden ist. An das zweite
Ende der Welle des Wechselstrommotors 202 ist eine elektromagnetische Brems/ Kupplungseinheit
206 angeschlossen, welche eine elektromagnetisch betätigte Reibbremse und eine im
Gegensatz zu dieser betätigte elektromagnetische Kupplung enthält. Das getriebene
Teil der Brems/Kupplungseinheit 206 ist mit der Abtriebswelle eines durch einen
Gleichstrommotor 208 angetriebenen Untersetzergetriebes verbunden. Kabel 213 und
212 dienen zum Verbinden der Brems/Kupplungseinheit 206 bzw. des Gleichstrommotors
208 mit der Steuereinheit 18.
-
Das der Lagerhülse 200 benachbarte Ende der Kugelgewindespindel 198
trägt eine Schlitz- oder Lochscheibe 214, welche mit einer vom Rahmenendteil 56
getragenen in Reflexion arbeitenden Lichtschranke 216 zusammenarbeitet. Diese ist
über ein Kabel 218 mit der Steuereinheit 18 verbunden und dient zusammen mit einem
nicht gezeigten Zähler dazu, den Abstand der Spannzange 154 von der Messerscheibe
64 zu
messen.
-
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 sollen nun Einzelheiten der in den Fign.
1 und 2 gezeigten Spannzange 154 beschrieben werden: Die Kolbenstange des am Spannzangengehäuse
156 angelenkten Arbeitszylinders 158 greift mit einem Kopfstück 220 an einem Gelenkstift
222 an, welcher von einem Kurbelarm 224 getragen ist. Letzterer ist drehfest mit
einem Antriebszahnrad 226 verbunden, welches mittels einer Welle 228 im Spannzangengehäuse
156 gelagert ist.-Das Antriebszahnrad 226 kämmt mit zwei Zahnrädern 230 und 232,
die fest mit im Spannzangengehäuse 156 gelagerten Wellen 234, 236 verbunden sind.
-
Die Welle 234 trägt die oberen Klauen 160; die in Fig. 3 mit 164 bezeichneten
unteren Klauen sind von einer Welle 238 getragen, welche ein Zahnrad 240 trägt,
das mit dem Zahnrad 232 kämmt.
-
Vom Spannzangengehäuse 156 ist in Fig. 3 eine hintere Gehäuseplatte
242 erkennbar, welche über eine Traverse 244 mit der weggebrochenen vorderen Gehäuseplatte
verbunden ist, in welcher die vorderen Enden der Wellen 228 und 234 -238 gelagert
sind. Die Traverse 244 erstreckt sich über die hintere Gehäuseplatte 242 hinaus
und ist über die Schraube 174 mit dem Tragarm 176 verbunden (vgl. Fig. 2).
-
An den beiden Gehäuseplatten sind über Gelenkzapfen 246 Befestigungsblöcke
248 gelagert, an welchen mittels Schrauben 250 eine Fühlerplatte 252 befestigt ist.
Diese verschließt im wesentlichen die dem Produkt zugewandte Seite des Spannzangengehäuses
156 und hat gestreckte Schlitze 254, 256, durch welche sich die Klauen 160 und 164
hindurchbewegen können.
-
Am hinteren der Befestigungsblöcke 248 ist ein senkrecht zur Ebene
der Fühlerplatte 252 verlaufender Stab 258 aus magnetischem Stahl befestigt. Dieser
hat eine Ringnut, in welche das eine Ende einer Vorspannfeder 260 eingehängt ist.
-
Deren zweites Ende ist über einen Stift 262 an der hinteren Gehäuseplatte
242 festgelegt. Ein ebenfalls von dieser getragener Anschlagstift 264 begrenzt den
Weg des Stabes 258 unter der Kraft der Vorspannfeder 260 nach unten und gibt so
eine Ruhelage der Fühlerplatte 252 vor, in welcher diese über die Stirnseite des
Spannzangengehäuses 156 übersteht.
-
Das freie Ende des Stabes 258 liegt bei durch Anfahren gegen das Ende
eines Produktes 284 voll entgegen der Kraft der Vorspannfeder 260 gegen die Stirnseite
des Spannzangengehäuses 156 bewegter Fühlerplatte 252 einem induktiven Fühler 266
gegenüber, welcher von einem Halteblock 268 getragen ist, der lösbar mit dem Spannzangengehäuse
156 verbunden ist. Der Halteblock 268 trägt ferner parallel unterhalb des Fühlers
266 einen zweiten induktiven Fühler 270, der mit einem Stift 272 aus magnetischem
Stahl zusammenarbeitet, welcher von der Welle 234 so getragen ist, daß er bei voll
ausgefahrenen Klauen 160 gerade mit dem Fühler 270 fluchtet. Die beiden Fühler 266
und 270 sind über Kabel 274 und 276 mit der Steuereinheit 18 verbunden.
-
Der doppelt wirkende Arbeitszylinder 158 ist über Schläuche 278, 280
mit der Steuereinheit 18 verbunden; sein Gehäuse ist über einen Bolzen 282 an der
Gehäuseplatte 242 angelenkt. Ein von der Spannzange 154 ergriffenes Ende eines zu
zerschneidendes Produktes,z.B. einer Wurst oder eines Käseblockes, ist bei 284 gestrichelt
eingezeichnet.
-
Bei der soeben beschriebenen Spann zange erfolgt das Ergreifen des
Produktendes mechanisch unter Verwendung von Klauen, die durch einen doppelt wirkenden
Arbeitszylinder in das
Produkt hinein und aus diesem heraus bewegt
werden können.
-
Statt einer solchen Halteeinrichtung für das Produkt kann man auch
eine Vakuumhalteeinrichtung verwenden, wie sie in verschiedener Ausführungsform
nunmehr unter Bezugnahme auf die Fign. 4 und 5 in ihren Grundzügen beschrieben werden
soll: Eine Saugglocke 286, welche in formschlüssige Anlage an das Produktende gebracht
werden kann, ist über eine Drossel 288 ständig mit einer Unterdruckleitung 290 verbunden.
Über die Drossel 288 ist eine Bypassleitung mit einem 2/2-Magnetventil 292 geschaltet,
welches von der Steuereinheit 18 her angesteuert wird.
-
An die Saugglocke 286 sind zwei Druckschalter 294 und 296 angeschlossen,
welche mit zugeordneten Eingängen der Steuereinheit 18 verbunden sind. Der Druckschalter
294 schaltet bei Beaufschlagung mit einem geringen Unterdruck, was anzeigt, daß
zwischen dem Produktende und der Saugglocke 286 nur noch wenig Luft hindurchströmen
kann, die Saugglocke also am Produktende anliegt. Erhält die Steuereinheit 18 dieses
Ausgangssignal vom Druckschalter 294, so schaltet sie das Magnetventil 292 auf Durchlaß,
sodaß das Produktende nun durch starke Vakuumbeaufschlagung fest gegen die Saugglocke
286 gezogen wird. Hat sich ein für das feste Halten des Produktes ausreichend hoher
Unterdruck in der Saugglocke 286 aufgebaut, so spricht der Druckschalter 296 an,
worauf die Steuereinheit 18 dann den Spannzangenvorschub einschaltet, sodaß das
Produkt gegen die Messerscheibe 64 zugestellt wird.
-
Der Druckschalter 294 dient also als Fühler für das Anliegen der Spannzange
am Produkt und ist dem Fühler 266 von Fig. 3 vergleichbar, während der Druckschalter
296 anzeigt, daß das Produkt fest von der Saugglocke 286 ergriffen ist,
und
somit funktionsmäßig dem Fühler 270 von Fig. 3 vergleichbar ist. Dadurch, daß die
Drossel 288 vorgesehen ist, wird für die Überwachung des Heranfahrens der Spannzange
in Anlage an das Produktende nur wenig Vakuumleistung benötigt.
-
Die Anordnung nach Fig. 5 ist sehr ähnlich zu der nach Fig.4; entsprechende
Teile sind wieder mit denselben Bezugszeichen versehen. Anstelle der beiden Druckschalter
294 und 296 ist ein Druckwandler 298 vorgesehen, welcher ein dem Druck in der Saugglocke
286 proportionales elektrisches Signal abgibt. Mit diesem sind zwei Schwellwertdetektoren
300, 302 beaufschlagt (z.B. Schmitt-Trigger), welche auf eine niedere bzw. hohe
Schaltschwelle eingestellt sind und somit unter gleichen Bedingungen ein Ausgangssignal
erzeugen wie die beiden Druckschalter 294 und 296 und ebenfalls mit den entsprechenden
Eingängen der Steuereinheit 18 verbunden sind.
-
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 eine Steuerschaltung
beschrieben, welche das Arbeiten der Spannzange und des Spannzangenvorschubes steuert
und einen Teil der Steuereinheit 18 darstellt. Diese Steuerschaltung ist direkt
zusammen mit der Spannzange nach Fig. 3 verwendbar, kann aber unter geringen Abwandlungen
auch zusammen mit einer Spannzange nach Fig. 4 oder 5 verwendet werden, da die das
Anliegen der Spannzange am Produkt und das feste Ergreifen des Produktes ermittelnden
Fühler bei diesen verschiedenen Ausführungsformen direkt in ihrer Funktion vergleichbar
sind.
-
Im linken Teil von Fig. 6 erkennt man die Fühler 266 und 270 sowie
die mit der Lochscheibe 214 zusammenarbeitende Lichtschranke 216, welche mit Eingängen
der Steuerschaltung verbunden sind. Ausgänge der Steuerschaltung sind mit dem Arbeitszylinder
158 und mit einer als ein Block dargestell-
ten Antriebseinheit
304 verbunden, welche den Wechselstrommotor 202, die Brems/Kupplungseinheit 206
und den Gleichstrommotor 208 der Fign. 1 und 2 umfaßt.
-
Zunächst wird ein Schaltungsteil beschrieben, welcher jeweils dann,
wenn die Spannzange drei verschiedene Stellungen erreicht, ein entsprechend zugeordnetes
Signal erzeugt, nämlich a) bei Erreichen einer hinteren Spannzangenendstellung,
in welcher ein neues Produkt zwischen die Spannzange und den dann geschlossenen
Schieber 86 auf den Rollentisch 84 gelegt werden kann; b) bei Erreichen einer vorderen
Spannzangenendstellung, in welcher die Spannzange nicht mehr weiter vorgeschoben
werden darf, damit sie nicht in die Bahn der Messerscheibe 64 kommt oder damit noch
ein gleichbleibender Querschnitt des zu zerschneidenden Produktes gewährleistet
ist; und c) bei Erreichen der Abwurföffnung 114, bei welcher der noch an der Spannzange
hängende Rest des Produktes freigegeben wird und nach unten in einen unter dem Rollentisch
84 stehenden Sammelbehälter oder auf eine Rutsche oder einen Förderer zum Wegbewegen
dieser Reststücke fällt.
-
Die beim Vorbeilaufen der Lochscheibe 214 Impulse abgebende Lichtschranke
216 ist mit den Zählklemmen C+ und C eines Auf/Abzählers 306 verbunden. Derartige
Lochscheiben/ Lichtschrankenanordnungen mit in Winkelrichtung gegeneinander versetzten
konzentrischen Lochanordnungen und mit nachgeschalteten Drehrichtungsdiskriminatoren
sind bekannt und brauchen hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Das Setzen
des Zählers 306 auf einen vorgegebenen Ausgangswert erfolgt bei Bedarf dadurch,
daß man die Spannzange
unter manueller Steuerung an einem mit
ihr zusammenarbeitenden Endschalter 308 vorbeifährt, welcher vorzugsweise bei vom
Schneidkopf abgelegenen Ende des Rollentisches 84 angeordnet ist und somit im normalen
Betrieb nicht erreicht wird.
-
Das am Ausgang 0 des Zählers 306 anstehende Signal wird auf die ersten
Eingänge I1 dreier Komparatoren 310, 312, 314 und auf die Eingänge I dreier ihnen
jeweils zugeordneter Schreib/Lesespeicher 316, 318 und 320 gegeben. Die Ausgänge
O dieser Speicher sind jeweils mit den zweiten Eingängen I2 des zugeordneten Komparators
verbunden. Der Inhalt des Speichers 316 ist der hinteren Spannzangenendstellung,
der Inhalt des Speichers 318 der vorderen Spannzangenendstellung und der Inhalt
des Speichers 320 der Lage der Abwurföffnung 114 zugeordnet.
-
Das Einlesen der entsprechenden Werte erfolgt dadurch, daß man die
Spannzange unter manueller Steuerung (wird später noch genauer beschrieben) an die
entsprechende Stelle fährt und dann die Einleseklemme des entsprechenden Speichers
mit Signal beaufschlagt. Dies erfolgt bei den Speichern 318 und 320 durch Schließen
von Tastern 322 und 324, welche im Inneren der Steuereinheit 18 nur für einen Einsteller
zugänglich angeordnet sind. Die Signalbeaufschlagung der Einlesesteuerklemme des
Speichers 316 erfolgt automatisch nach Beendigung einer Korrektur der hinteren Spannzangenendstellung
unter manueller Steuerung durch ein über eine Leitung 326 erhaltenes Signal. Dies
wird später noch genauer beschrieben.
-
Zur Ansteuerung der Antriebseinheit 304 ist eine Leistungsstufe 328
vorgesehen, welche beim Beaufschlagen einer Steuerklemme " - " mit einem Impuls
den Vorschub der Spannzange durch den Gleichstrommotor 208 einleitet, bei
Beaufschlagung
einer Klemme "O" mit einem Impuls die Antriebseinheit 304 anhält und festbremst
und bei Beaufschlagung einer Klemme n ~ n mit einem Impuls den raschen Rücklauf
der Spannzange einleitet.
-
Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung sei angenommen, daß die
Leistungsstufe 328 und andere triggernde Schaltungsteile jeweils auf die ansteigende
Flanke eines Impulses ansprechen, soweit nicht explizit anders angegeben.
-
Die Steuerklemme "0" der Leistungsstufe 328 ist mit dem Ausgang eines
ODER-Gliedes 330 verbunden, das mit einem seiner Eingänge mit dem Ausgang des Komparators
310 verbunden ist.
-
Damit ist sichergestellt, daß die Antriebseinheit 304 angehalten wird,
wenn die hintere Spannzangenendstellung erreicht ist.
-
Die Steuerklemme " -~-" der Leistungsstufe 328 ist mit dem Ausgang
eines ODER-Gliedes 334 verbunden, das mit einem seiner Eingänge mit dem Ausgang
des Komparators 312 verbunden ist. Damit ist sichergestellt, daß der Rücklauf der
Spannzange eingeleitet wird, wenn diese ihre vordere Endstellung erreicht.
-
Die Steuerklemme voll " der Leistungsstufe 328 ist mit dem Ausgang
eines ODER-Gliedes 334 verbunden, welches mit einem seiner Eingänge an einen Taster
336 angeschlossen ist, der vom Personal zum Wiederingangsetzen der Antriebseinheit
304 nach Einlegen eines neuen Produktes geschlossen wird. In die vom Taster 336
zum ODER-Glied 334 führende Leitung sind in der Praxis zusätzlich noch Sicherheitskreise
geschaltet, welche sicherstellen, daß das durch die Rundstäbe 144 gebildete Schutzgitter
hochgefahren und der Schieber 86 geöffnet ist, bevor die Antriebseinheit
wirklich
in Gang gesetzt wird.
-
Nunmehr wjrd ein Schaltungsteil beschrieben, welcher das Einfahren
und Ausfahren der Klauen 160 und 164 durch den Arbeitszylinder 158 steuert.
-
Der Arbeitszylinder 158 wird durch eine elektropneumatische Leistungsstufe
338 angesteuert. Diese sorgt bei Signalbeaufschlagung ihrer Steuerklemme für ein
Ausfahren der Klauen, bei fehlender Signalbeaufschlagung für ein Einfahren der Klauen.
-
Der Ausgang des induktiven Fühlers 266 ist mit dem Setzeingang S eines
Flip-Flops 340 verbunden. Dessen "1"-Ausgang ist mit der Steuerklemme der Leistungsstufe
338 verbunden. Damit werden die Klauen 160 und 164 ausgefahren, sowie die Fühlerklappe
252 entgegen der Kraft der Vorspannfeder 260 voll eingeschwenkt ist.
-
Der Ausgang des Flip-Flops 340 ist ferner über eine schnelle monostabile
Kippschaltung 341 mit einem weiteren Eingang des ODER-Gliedes 330 verbunden, sodaß
beim Inanlagekommen der Spannzange an das hintere Ende des Produktes zugleich auch
die Antriebseinheit 304 angehalten wird.
-
Der Ausgang des induktiven Fühlers 270 ist mit dem Setzeingang S eines
Flip-Flops 342 verbunden. Dessen "1"-Ausgang ist über eine schnelle monostabile
Kippschaltung 343 mit einem weiteren Eingang des ODER-Gliedes 334 verbunden, sodaß
die Antriebseinheit 304 wieder in Gang gesetzt wird, sowie die Klauen 160 und 164
voll ausgefahren sind und der Fühler 270 ein entsprechendes Signal bereitstellt.
Das Rückstellen des Flip-Flops 342 erfolgt beim Erreichen der vorderen Spannzangenendstellung
durch das Ausgangssignal des Komparators 312. Damit zeigt der "O"-Ausgang des Flip-
Flops
342 zugleich an, daß sich die Spannzange auf dem Rückweg in ihre hintere Endstellung
befindet. Dieses Signal wird zum Maskieren des Ausgangssignales des Komparators
314 verwendet, damit die Spannzange bei der Vorwärtsbewegung auf die Messerscheibe
64 zu über die Abwurföffnung 114 stetig hinwegläuft.
-
Hierzu sind der Ausgang des Flip- Flops 342 und der Ausgang des Komparators
314 über ein UND-Glied 344 zusammengeschaltet,dessen Ausgang mit einer weiteren
Eingangsklemme des ODER-Gliedes 330 verbunden ist. Damit ist sichergestellt, daß
die Spannzange nur beim Rücklauf bei der Abwurföffnung 114 stehen bleibt. Durch
das Ausgangssignal des UND-Gliedes 344 wird ferner das Flip-Flop 340 zurückgestellt,
sodaß der Arbeitszylinder 158 nun die Klauen 160 und 164 einfährt. Durch das Ausgangssignal
des UND-Gliedes 344 wird zugleich eine monostabile Kippschaltung 346 angestoßen,
deren Periode der zum Einfahren der Klauen 160 und 164 benötigten Zeit entspricht.
Der Ausgang der Kippschaltung 346 ist über eine auf abfallende Flanken triggernde
schnelle monostabile Kippschaltung 348 mit einem weiteren Eingang des ODER-Gliedes
332 verbunden, sodaß der Rücklauf der Spannzange nach Einfahren der Klauen 160,
164 und Abwerfen des Produktreststückes durch die Abwurföffnung 114 wieder eingeleitet
wird.
-
Nunmehr wird noch derjenige Schaltungsteil beschrieben, welcher zum
Einstellen einer neuen hinteren Endstellung der Spannzange 154 dient, wenn Produkte
anderer Länge geschnitten werden sollen.
-
Hierzu sind Taster 350, 352 mit weiteren Eingangsklemmen der ODER-Glieder
334 und 332 verbunden, sodaß die Antriebseinheit 304 unter Umgehung der automatischen
Steuerung in Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung in Gang gesetzt
werden
kann. Die Taster sind ferner mit Eingängen eines ODER-Gliedes 354 verbunden. Dessen
Ausgang ist mit dem Eingang einer auf abfallende Flanken triggernden schnellen monostabilen
Kippschaltung 356 verbunden. Der Ausgang der letzteren ist mit einer weiteren Eingangsklemme
des ODER-Gliedes 330 verbunden. Damit wird die Antriebseinheit 304 wieder angehalten,
sowie der betätigte der Taster 350, 352 wieder losgelassen wird.
-
Der Ausgang der Kippschaltung 356 ist zugleich auch mit der zur Einlesesteuerklemme
des Speichers 316 führenden Leitung 326 verbunden, sodaß zu Ende jedes manuellen
Verfahrens der Spannzange die momentane Stellung derselben in Form des Standes des
Zählers 306 in den Speicher 316 eingelesen wird.