EP1056573B1 - Kalibrierschneidvorrichtung - Google Patents

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EP1056573B1
EP1056573B1 EP99908884A EP99908884A EP1056573B1 EP 1056573 B1 EP1056573 B1 EP 1056573B1 EP 99908884 A EP99908884 A EP 99908884A EP 99908884 A EP99908884 A EP 99908884A EP 1056573 B1 EP1056573 B1 EP 1056573B1
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EP
European Patent Office
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calibrated
shaping
cutting
plate
cutting device
Prior art date
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EP99908884A
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English (en)
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EP1056573A1 (de
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Thomas Völkl
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP1056573B1 publication Critical patent/EP1056573B1/de
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    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/06—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form
    • B26D7/0641—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form using chutes, hoppers, magazines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B26D7/01—Means for holding or positioning work
    • B26D7/018—Holding the work by suction
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    • B26D2210/00—Machines or methods used for cutting special materials
    • B26D2210/02—Machines or methods used for cutting special materials for cutting food products, e.g. food slicers
    • B26D2210/04—Machines or methods used for cutting special materials for cutting food products, e.g. food slicers controlling the volume by pressing the food product, e.g. meat to a predetermined shape before cutting

Definitions

  • the invention relates to a calibration cutting device according to the preamble of claim 1.
  • Corresponding calibration devices are, for example already known for shaped meat, in which the meat is first processed and pressed together again is that it takes a certain shape. This but first requires the fibrous processing of the Meat in small pieces or it is a residual utilization of meat.
  • a calibration cutting system with a shaped tube for feeding the meat known to a cutting device become.
  • the shaped tube can be divided into two parts in the longitudinal direction be separated.
  • Transfer opening this is followed by a pot or bowl-shaped depressions, by their size and Volume the respective portion is predetermined.
  • a cutting knife is moved through that its oblique arrangement of the blades a pulling Cut caused, causing the corresponding one in the calibration mold cavity amount of meat in the in The large remaining amount of meat is separated from the molded tube can be.
  • the pot-shaped calibration plate can then be moved to, if necessary, by means of further aid measures the Quantity of meat located in the calibration cavity from the calibration cavity to remove and for example on a Hand over conveyor belt.
  • the last-mentioned calibration cutting device has but several drawbacks.
  • a generic device for calibrating processed meat masses is, for example from US 2,500,973 A. She is the one The aforementioned prepublished device largely similar, whereby by means of a tensioning device in Form of screws the shaped tube and the calibration cavity are measurable.
  • the object of the invention is therefore based on that last-mentioned prior art, an improved To create calibration cutting device with the cutting ability Food, especially meat, as optimal as possible can be portioned, and with as much as possible small deviations in weight and / or volume.
  • the present invention compares with simple means significant improvements over the State of the art achieved.
  • the knife preferably has the same shape as that Calibration plate and can be ground from full tool steel his. In the trailing area, i.e. in the cutting direction, it is preferred with two angles to each other aligned blades.
  • the thickness of the knife can be chosen extremely thin, moves preferentially between 0.5 mm and 3 mm.
  • the pressure between the calibration cavity and the mold cavity preferably including the one in between Hole knife, but is not only a requirement for a continuous optimal vacuum effect, but prevented also a disadvantageous lubricating effect of the knife. Because, according to the invention, the tensioning effect enables a extremely thin knife can be used with the other Advantage that in the volume range according to the thickness of the knife material practically no residual meat quantities can remain because of the wedge effect of the knife its minimal thickness is minimal.
  • the calibration cutting device shown in the figures comprises a base 1, which is also referred to below as a base frame referred to as.
  • a pressure plate 3 is mounted, which has an upward-pointing cylindrical bore 5 has, in which a cylindrical counterpart 7 one Vacuum plate 9 engages.
  • the vacuum plate 9 mentioned has a vacuum chamber 21 on, via a suction line 23 with a suction connection 25 communicates. Another is in the suction line 23 in Figure 1 only indicated vacuum valve 27 installed.
  • An insert plate 31 is inserted in the vacuum chamber 21, the feet or spacers 33 to the bottom of the Vacuum space 21 is offset higher.
  • the top 31 ' the insert plate 31 is approximately flush with the surface 35 of the vacuum plate 9 or is only - preferably only around Fractions of a millimeter - deeper than that Surface 35 of the vacuum plate 9 is arranged.
  • the shape and dimensioning of the insert plate 31 in plan view is compared to the dimensioning and shape of the vacuum chamber 21 also in plan view designed that only a very small gap between the Circumferential edge 39 of the insert plate 31 and the adjacent one adjacent, circumferential wall surface 43 of the vacuum space 21 arises, this gap between, for example 0.05 to 2 mm, preferably 0.1 to 1 mm, in particular Can be 0.2 to 0.6 mm.
  • a gap width of 0.3 mm has been selected.
  • the gap height is 5 mm and corresponds to the thickness of the feet 33 above actual insert plate 31.
  • FIGS. 1 to 3 in rests on the surface 35 their basic position shown calibration plate 47, the one surrounding the material of the calibration plate 47 in plan view hollow or calibration mold space open at the top and bottom 49 includes.
  • Its upward-facing feed opening 51 and its horizontal cross-sectional shape and dimensioning corresponds to the horizontal cross-sectional shape and dimensioning one above the calibration plate 47 arranged shaped tube body 53 with a vertical in inner molded tube 55, from the overhead Feed side 57 fed meat to be portioned and arranged above one of the loading opening 57 and actuated via a press cylinder 59 Press ram 61 can be pushed down.
  • the shaped tube has an oval cross section in plan view, namely an oval opening 55 ', as shown in the top view in Figure 2 can be seen.
  • the molded tube 55 or the molded tube body 53 can consist of several plates with corresponding Recesses are formed, which are placed on top of each other can, the shaped tube body 53 or the individual him forming plates by means of two lateral guide columns 71 are kept connected to the base 1 and above be held.
  • the molded tube body also be divided in two in its longitudinal axis, for example in the form of two half-shells.
  • the lower surface of the molded tube body 53 as a sealing surface serves for knife 65, the lower plant or Sealing surface 66 of the shaped body 55 the V-shaped cutout 67 of the knife 65 in the starting or filling position cover.
  • Knife 65 i.e. a hole knife 65 is provided, which in Top view is roughly rectangular, i.e. plate-shaped and a knife opening 67 ( Figure 2) which at least the size and shape of the transfer opening 63 of the shaped tube 55 or the feed opening 51 of the calibration mold space 49 corresponds.
  • Figure 2 Knife 65, i.e. a hole knife 65 is provided, which in Top view is roughly rectangular, i.e. plate-shaped and a knife opening 67 ( Figure 2) which at least the size and shape of the transfer opening 63 of the shaped tube 55 or the feed opening 51 of the calibration mold space 49 corresponds.
  • the cutting edges in the leading cutting direction in Top view V-shaped ( Figure 2) the two V-shaped cutting edges 65 'in the central longitudinal axis of the rectangular hole knife 65 converge.
  • the two knife edges 65 ' run, for example at a 45 ° angle to the median longitudinal plane of the Knife, so close to each other about a 90 ° angle include, so enclose about a 90 ° angle to each other and thereby achieve a pulling cut.
  • the knife slope can also vary accordingly, for example by at least up to +/- 30 ° and more. alternative it is also possible to interchangeable in a knife body To provide blades 65 '.
  • Deviating from a reciprocating knife arrangement is basically also a rotating knife device conceivable.
  • it could be a disc-shaped one Knife device used in sectors closed knife openings offset from each other 67, the size and function of which are described above Knife opening corresponds to being used for carrying out of a cutting process then a circular or partial circular movement of the knife with outside to the knife opening seated axis of rotation would have to be performed.
  • this Trap would be continuous at least gradually Rotary movement of the knife device possible if all Knife openings trailing in the rotating hole knife Have cutting edges.
  • Base frame 1 can, apart from control elements and devices, at least two cylinders 73 and 75 be provided, namely a knife cylinder 73 for the Vorund Backward movement of the hole knife 65 according to the Arrow representation 77 and a calibration cylinder 75 accordingly the adjustment movements of the calibration plate 47 likewise in the direction of arrow 77.
  • the two calibration cylinders are for this purpose 75, 77 by means of clamping holding elements 75 ', 77 'with the knife 65 or the calibration plate 47 connected.
  • the knife preferably has the same shape as the calibration plate and consists of a full tool steel and is ground out of it.
  • the knife thickness can be in suitable Ranges vary, for example from 0.3 mm to 5 mm, preferably vary from 0.5 mm to 1.0 mm.
  • the knife also moves, like the calibration plate (on which will be discussed below) at a right angle to the vertically aligned molded pipe 55.
  • the device can then be reassembled and in Be put into operation.
  • the suction port 25 there is a suction hose and a compressed air hose at the compressed air connection 17 connected with the appropriate vacuum or compressed air equipment stay in contact.
  • a hose connection is required to the Reset the tappet of the vacuum valve. Because if that Knife its extended end position after the cutting process (or shortly before) is reached, a valve lifter Valve assembly 27 rotated and the vacuum supply to the vacuum chamber interrupted. Then the calibration plate extended forward. The cylinder exhaust air is additionally used to ventilate the vacuum chamber. As a result, the existing in the vacuum chamber Vacuum released faster. By reducing the negative pressure prevents the calibration plate from being pushed out another suction effect through the vacuum chamber is available.
  • the other hose connection mentioned above serves as an air connection for the vacuum chamber to pump in compressed air here. The last hose connection is used to connect the pressure to the vacuum chamber Hose connector to accommodate a vacuum switch measure the pressure in the vacuum chamber.
  • a corresponding one is used to portion larger quantities of meat Piece of meat from above through the loading opening 57 placed in the shaped tube 55, the through generated a vacuum device, not shown, and in the vacuum chamber 21 effective vacuum the piece of meat pulls further into the shaped tube 55.
  • Actuation of the press cylinder 59 becomes the feed movement of the piece of meat supported.
  • the desired vacuum to support the feed movement of the meat to be portioned and the full Filling the calibration cavity 49 through the meat is mainly supported and guaranteed by the entire arrangement of molded tube body 53, perforated knife 65 and the calibration plate 47 underneath by the Clamping device 13 explained at the beginning with the contact pressure Vacuum plate towards each other like a package is pre-pressed and tensioned so that there is no ambient pressure penetrate into the vacuum area and the Can reduce negative pressure. Since a hole knife is also used no atmospheric pressure can occur in the knife area get into the vacuum area.
  • the shaped tube body 53 also becomes guide columns 71 fixed against the base 1 as a pressure counter bearing held to the clamping unit 13 thus formed accordingly optimally pressed against each other.
  • the meat can either through its own weight or an additional ejection device, for example down to a transfer station, for example, a conveyor belt, etc. given become.
  • a transfer station for example, a conveyor belt, etc. given become.
  • a simple one that ejects the portioned meat can for example in the form of levers consist of the meat from the calibration form down express it.
  • a short ejection device can also be used adequately sized airflow serve the can be generated for example by cylinder exhaust air. Other ejection devices are also possible.
  • the calibration plate then preferably moves first and then the hole knife back into hers in the figures 1 to 3 shown starting position back and the process repeats itself, i.e. that after reaching the starting position the knife 65 and the calibration plate 47 first the tensioning device 13 is again confirmed and on Vacuum built up in vacuum chamber 21 and by actuation of the ram 61 the meat located in the molded tube further in the feed direction, i.e. into the calibration mold cavity is moved in again, etc.
  • the entire control system can be structured differently.
  • an electric control comes in shape a PLC, a contactor or a relay control or in the form of combinations in question.
  • a microprocessor based Control is possible, especially if if the calibration cutter in a larger facility is built in. Even in the execution case shown compressed air control has been described.
  • magnetic switches can the cylinders, working valves and control valves be, where as valves OR-, And-, 3/2 way or For example, 5/2 valves can be used.
  • Pressure reducers, pressure gauges and vacuum switches are for the Components that can be used during operation.
  • the vacuum valve 27 described can also be used by pushing the ram through the movable knife holder and the reset air can be operated.
  • Vacuum generators explained can have a wide variety of variants will be realized.
  • a Vacuum generators are based on the Venturi principle Generate negative pressure.
  • the vacuum generator can only switched on during the phases by the pneumatic control be when the calibration hollow form again with meat should be filled. But it may also be necessary to always control this unit so that it is in the filters a "vacuum cushion" builds up until the shock valve 27 again opens.
  • an ongoing one Vacuum pump can be used. Through the valve tappet explained 27 is only then vacuum in the vacuum or Vacuum plate directed if this requires vacuum becomes. In the meantime, a vacuum cushion can get in build up the filters.
  • the calibration cutting device for example realize a cutting cycle time of 1 second. This means that one slice of meat is portioned per second and can be ejected.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Kalibrierschneidvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In vielen Bereichen der Lebensmitteltechnologie ist es wünschenswert, bestimmte Lebensmittelmengen in möglichst genauen Portionen bereitzustellen.
Während die Portionierung von flüssigen oder rieselfähigen Gütern problemlos oder weitgehend problemlos verläuft, muß die Portionierung von nichtriesel- bzw. nichtfließfähigen Lebensmitteln als nicht optimal gelöst beurteilt werden.
Beispielsweise bei der Herstellung und weiteren Verarbeitung von Fleischprodukten wäre es wünschenswert, wenn z.B. Rind-, Schweine- oder Putenfleisch in möglichst gleichen Portionen geschnitten und bereitsgestellt werden könnten. Entsprechend gleichgroß portionierte Fleischstücke könnten dann optimal weiterverarbeitet oder verkauft werden.
Entsprechende Kalibriervorrichtungen sind beispielsweise auch schon für Formfleisch bekannt geworden, bei welchem das Fleisch zunächst so aufgearbeitet und wieder zusammengepreßt wird, daß es eine bestimmte Form einnimmt. Dies erfordert aber zunächst die faserige Aufarbeitung des Fleisches in Kleinststücke oder aber es handelt sich um eine Resteverwertung von Fleisch.
Um Fleisch in möglichst gleichgroße Portionen mittels eines Messers zu trennen ist bereits gemäß der WO99/08843 eine Kalibrierschneidanlage mit einem Formrohr zur Zuführung des Fleisches zu einer Schneideeinrichtung bekannt geworden. Das Formrohr kann in Längsrichtung in zwei Teile getrennt werden. Am Ende des Formrohres, an einer sogenannten Übergabeöffnung, schließt sich an diese eine topfoder schalenförmige Vertiefungen, durch deren Größe und Volumen die jeweilige Portion vorbestimmt ist. Durch ein in einem Abstandsspalt zwischen der Zuführöffnung des Formrohrs und dem erwähnten Kalibrierformhohlraum kann dann ein Schneidmesser hindurch bewegt werden, das durch seine schräge Anordnung der Schneiden einen ziehenden Schnitt verursacht, wodurch die entsprechende im Kalibrierformhohlraum befindliche Fleischmenge von dem im Formrohr befindlichen großen Fleischrestmenge getrennt werden kann.
Anschließend kann die topfförmige Kalibrierplatte verfahren werden, um ggf. mittels weiterer Hilfsmaßnahmen die im Kalibrierhohlraum befindliche Fleischmenge aus dem Kalibrierhohlraum zu entfernen und beispielsweise auf ein Förderband zu übergeben.
Die zuletzt genannte Kalibrierschneidvorrichtung weist aber mehrere Nachteile auf.
Es hat sich herausgestellt, daß die stets möglichst gleichmäßige Befüllung des Kalibrierhohlraumes mit der vorbekannten Kalibrierschneidvorrichtung nicht gewährleistet werden kann. Und dies, obgleich der Kalibrierhohlraum eher suppentellerförmig ausgebildet ist, also am Übergang vom Bodenbereich zu dem seitlichen Wandbereich unter Vermeidung einer Kante eine konkave Kurvenführung aufweist, um hier möglichst keine Lufteinschlüsse entstehen zu lassen. Zudem gehen vom Bereich des Bodens des Kalibrierhohlraums Vakuumansaugleitungen aus, um mittels einer weiteren Saugvorrichtung die jeweilig nächste Fleischportion in den Kalibrierhohlraum optimal einzuziehen. Es hat sich aber auch hier gezeigt, daß das zu verarbeitende Fleisch teilweise die vorhandenen Ansaugkanäle verschließt, so daß an anderer Stelle zwischen der Fleischportion und dem Kalibrierhohlraum befindliche Luftblasen nicht abgesaugt werden können. Dies führt letztlich dazu, daß die zu trennenden Fleischportionen in ihrer Größe und ihrem Gewicht zumindest vergleichsweise stark differieren.
Eine gattungsbildende Vorrichtung zum Kalibrieren von aufbereiteten Fleischmassen (Hackfleisch) ist beispielsweise aus der US 2,500,973 A bekannt geworden. Sie ist der vorstehend genannten vorveröffentlichten Vorrichtung weitgehend ähnlich, wobei mittels einer Spanneinrichtung in Form von Schrauben das Formrohr und der Kalibrierhohlformraum aneinander messbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es von daher, ausgehend von dem zuletzt genannten Stand der Technik, eine verbesserte Kalibrierschneidvorrichtung zu schaffen, mit der schneidfähige Lebensmittel, insbesondere Fleisch, möglichst optimal portioniert werden können, und dies mit möglichst geringen gewichts- und/oder volumenmäßigen Abweichungen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die vorliegende Erfindung werden mit vergleichsweise einfachen Mitteln deutliche Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik erzielt.
So hat sich herausgestellt, daß der Aufbau und die Funktionsweise des Vakuums zum Einziehen einer nächsten Fleischportion in den Kalibrierhohlraum dadurch entscheidend verbessert werden kann, daß zwischen der Übergabeöffnung des Formrohres und der angrenzenden Zuführöffnung des Kalibrierhohlraumes eine möglichst vakuumdichte Verbindung herstellbar ist. Dadurch wird die Zuführbewegung des im Formhohlraum befindlichen Fleisches durch die Saugwirkung des Vakuums unterstützt (weshalb die Bedeutung eines im Formhohlraumes von der rückwärtigen Seite her in Vorschubrichtung zusätzlich bewegbaren Preßstempels herabgesetzt und verringert wird). Während des Schneidtaktes wird dann das Lochmesser zwischen der Abgabeöffnung der Formplatte und der Auflagefläche der im Kalibrierhohlraum aufnehmenden Kalibrierplatte längsbewegt. Durch die Verwendung des Lochmessers wird zudem der Aufbau des oben erwähnten Vakuums weiter unterstützt, da das Lochmesser mit einem umlaufenden Materialabschnitt zwischen der Abgabeöffnung des Formrohres und der Zuführöffnung der im Kalibrierhohlraum aufnehmenden Kalibrierplatte angeordnet ist.
Das Messer hat dabei bevorzugt die gleiche Form wie die Kalibrierplatte und kann dabei aus Vollwerkzeugstahl geschliffen sein. Im nachlaufenden Bereich, also in Schneidrichtung, ist es bevorzugt mit zweiwinklig zueinander ausgerichteten Klingen versehen. Die Dicke des Messers kann extrem dünn gewählt werden, bewegt sich vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 3 mm.
Die Anpressung zwischen Kalibrierhohlraum und Formhohlraum, vorzugsweise unter Einschluß des dazwischen befindlichen Lochmessers, ist aber nicht nur Voraussetzung für eine durchgehende optimale Vakuumwirkung, sondern verhindert zudem auch eine nachteilige Schmierwirkung des Messers. Denn durch die Spannwirkung kann erfindungsgemäß ein höchst dünnes Messer verwendet werden, mit dem weiteren Vorteil, daß in dem Volumenbereich entsprechend der Dicke des Messermaterials praktisch keine Restfleischmengen zurückbleiben können, da die Keilwirkung des Messers aufgrund seiner geringen Dicke nur minimal ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen im einzelnen:
Figur 1 :
eine schematische Längsseitenansicht durch einen vertikalen Mittellängsschnitt durch die Kalibrierschneidvorrichtung;
Figur 2 :
eine schematische horizontale Draufsicht in Höhe des Schneidmessers bei Weglassung eines Formrohres; und
Figur 3 :
eine vergrößerte Detailansicht aus Figur 1.
Die in den Figuren gezeigte Kalibrierschneidvorrichtung umfaßt eine Basis 1, die nachfolgend auch als Grundrahmen bezeichnet wird.
Im Bereich der einen Endseite des in Draufsicht rechteckförmigen Grundrahmens 1 ist eine Anpreßplatte 3 montiert, die eine nach oben weisende zylindrische Bohrung 5 aufweist, in welcher ein zylindrisches Gegenstück 7 einer Vakuumplatte 9 eingreift.
Durch das in die zylindrische Bohrung 5 eingreifende zylindrische Gegenstück 7 der Vakuumplatte 9 wird ein Druckraum 11 einer Spanneinheit 13 geschaffen, auf deren Bedeutung nachfolgend noch eingegangen wird.
Über einen Preßluftanschluß 17 mit einer nachfolgenden Druckleitung 19 kann dem Druckraum 11 von einer nicht näher gezeigten Druckluftquelle Druckluft gesteuert zugeführt werden.
Die erwähnte Vakuumplatte 9 weist einen Unterdruckraum 21 auf, der über eine Saugleitung 23 mit einem Sauganschluß 25 in Verbindung steht. In der Saugleitung 23 ist noch ein in Figur 1 lediglich angedeutetes Vakuumventil 27 eingebaut.
In dem Unterdruckraum 21 ist eine Einlegeplatte 31 eingesetzt, die über Füße oder Abstandshalter 33 zum Boden des Unterdruckraums 21 höher versetzt liegt. Die Oberseite 31' der Einlegeplatte 31 fluchtet in etwa mit der Oberfläche 35 der Vakuumplatte 9 oder ist nur - bevorzugt nur um Bruchteile eines Millimeters - tiefer liegend als die Oberfläche 35 der Vakuumplatte 9 angeordnet.
Die Formgebung und -dimensionierung der Einlegeplatte 31 in Draufsicht ist gegenüber der Dimensionierung und Formgebung des Unterdruckraums 21 ebenfalls in Draufsicht so gestaltet, daß nur ein höchst geringer Spalt zwischen dem Umfangsrand 39 der Einlegeplatte 31 und der benachbarten angrenzenden, umlaufenden Wandfläche 43 des Unterdruckraums 21 entsteht, wobei dieser Spalt beispielsweise zwischen 0,05 bis 2 mm, vorzugsweise 0,1 bis 1 mm, insbesondere 0,2 bis 0,6 mm betragen kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Spaltbreite von 0,3 mm gewählt. Die Spalthöhe beträgt im gezeigten Ausführungsbeispiel 5 mm und entspricht dabei der Dicke der oberhalb der Füße 33 befindlichen eigentlichen Einlegeplatte 31. Durch diesen gering dimensionierten Spalt 37 wird sichergestellt, daß keine größeren Fleischpartikel während des Kalibrier- und Schneidvorganges abgesaugt werden können (Figur 3).
Auf der Oberfläche 35 ruht eine in den Figuren 1 bis 3 in ihrer Grundstellung gezeigte Kalibrierplatte 47, die einen vom Material der Kalibrierplatte 47 in Draufsicht umgebenden nach oben und unten hin offenen Hohl- oder Kalibrierformraum 49 umfaßt. Dessen nach oben weisende Zuführöffnung 51 sowie dessen horizontale Querschnittsform und -dimensionierung entspricht der horizontalen Querschnittsform und -dimensionierung einer oberhalb der Kalibrierplatte 47 angeordneten Formrohrkörpers 53 mit einem vertikal im inneren befindlichen Formrohr 55, von dessen obenliegenden Beschickungsseite 57 zu portionierendes Fleisch zugeführt und über einen oberhalb der Beschickungsöffnung 57 angeordneten und über einen Preßzylinder 59 betätigbaren Preßstempel 61 nach unten vorgeschoben werden kann. Das Formrohr hat in Draufsicht einen ovalen Querschnitt, nämlich eine ovale Öffnung 55', wie dies in der Draufsicht in Figur 2 zu ersehen ist. Diese ovale Formgebung 55' entspricht auch bis auf die keilförmig ausgerichteten Messerschneiden 65' auch der Querschnittsform und -größe des Kalibrierhohlformraumes 49. Das Formrohr 55 bzw. der Formrohrkörper 53 kann aus mehreren Platten mit entsprechenden Ausnehmungen gebildet sein, die aufeinander gelegt werden können, wobei der Formrohrkörper 53 bzw. die einzelnen ihn bildenden Platten durch zwei seitliche Führungssäulen 71 gehalten werden, die mit der Basis 1 verbunden und darüber festgehalten werden. Alternativ kann der Formrohrkörper auch in dessen Längsachse zweigeteilt sein, beispielsweise in Form von zwei Halbschalen.
Da die untere Fläche des Formrohrkörpers 53 als Dichtfläche zum Messer 65 dient, muß die untere Anlage- oder Dichtfläche 66 des Formkörpers 55 den V-förmigen Ausschnitt 67 des Messers 65 in der Ausgangs- oder Befüllstellung überdecken.
Wie aus Figur 1 und vor allem aus der vergrößerten vertikalen Querschnittsdarstellung gemäß Figur 3 hervorgeht, ist die Formgebung und -dimensionierung der die Einlegeplatte 31 aufnehmenden Öffnung des Vakuum- oder Unterdruckraumes 21 geringfügig größer als die horizontale Querschnittsformgebung und -dimensionierung des Hohl- oder Kalibrierformraumes 49 in der Kalibrierplatte 47 bzw. der horizontalen Querschnittsform oder -dimensionierung des Formrohres 55.
Schließlich ist zwischen der Kalibrierplatte 47 auf dieser aufliegend und der Unterseite des Formrohrkörpers 53 ein Messer 65, d.h. ein Lochmesser 65 vorgesehen, welches in Draufsicht etwa rechteckförmig gestaltet ist, d.h. plattenförmig und eine Messeröffnung 67 umfaßt (Figur 2), die zumindest der Größe und Formgebung der Übergabeöffnung 63 des Formrohrs 55 bzw. der Zuführöffnung 51 des Kalibrierformraumes 49 entspricht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Schneiden in vorlaufender Schneidrichtung in Drausicht V-förmig gestaltet (Figur 2), wobei die beiden V-förmig zueinanderliegenden Schneiden 65' in der Mittellängsachse des rechteckförmigen Lochmessers 65 zusammenlaufen. Die beiden Messerschneiden 65' laufen dabei beispielsweise in einem 45°-Winkel zur Mittellängsebene des Messers, schließen also zueinander etwa einen 90°-Winkel ein, schließen also zueinander etwa einen 90°-Winkel ein und erreichen dadurch einen ziehenden Schnitt. Die Messerneigung kann auch entsprechend stark variieren, beispielsweise um zumindest bis zu +/- 30° und mehr. Alternativ dazu ist auch möglich, in einem Messerkörper auswechselbare Klingen 65' vorzusehen.
Abweichend von einer hin- und herverfahrbaren Messeranordnung ist aber grundsätzlich auch eine rotierende Messereinrichtung denkbar. Es könnte beispielsweise eine scheibenförmige Messereinrichtung verwendet werden, die in Sektoren versetzt zueinander liegende geschlossene Messeröffnungen 67 umfassen, deren Größe und Funktion der oben beschriebenen Messeröffnung entspricht, wobei zur Durchführung eines Schnittvorgangs dann eine Kreis- oder Teilkreisbewegung des Messers mit außerhalb zur Messeröffnung sitzenden Rotationsachse vollführt werden müßte. In diesem Falle wäre eine kontinuierliche zumindest schrittweise Drehbewegung der Messereinrichtung möglich, wenn alle Messeröffnungen in dem rotierenden Lochmesser nachlaufende Schneiden aufweisen.
Auf der zum Formrohrkörper 53 gegenüberliegenden Seite des Grundrahmens 1 können, abgesehen von Steuerungselementen und -einrichtungen, zumindest noch zwei Zylinder 73 und 75 vorgesehen sein, nämlich ein Messerzylinder 73 zur Vorund Rückwärtsbewegung des Lochmessers 65 entsprechend der Pfeildarstellung 77 sowie ein Kalibrierzylinder 75 entsprechend den Verstellbewegungen der Kalibrierplatte 47 ebenfalls in Pfeilrichtung 77. Dazu sind die beiden Kalibrierzylinder 75, 77 mittels Einspann-Halteelemente 75', 77' mit dem Messer 65 bzw. der Kalibrierplatte 47 fest verbunden.
Das Messer weist bevorzugt die gleiche Form wie die Kalibrierplatte auf und besteht aus einem Vollwerkzeugstahl und ist daraus geschliffen. Die Messerdicke kann in geeigneten Bereichen variieren, beispielsweise von 0,3 mm bis 5 mm, vorzugsweise variieren von 0,5 mm bis 1,0 mm. Auch das Messer bewegt sich, wie die Kalibrierplatte (worauf nachfolgend noch eingegangen wird) im rechten Winkel zu dem vertikal ausgerichteten Formrohr 55.
Nachfolgend wird auf die Funktionsweise eingegangen.
Da, wie üblich, entsprechend der Zerlegbarkeit der gesamten Vorrichtung, eine Reinigung durchgeführt wurde, kann die Vorrichtung dann wieder zusammengebaut und in Betrieb genommen werden. Am Sauganschluß 25 wird ein Saugschlauch und am Preßluftanschluß 17 ein Druckluftschlauch angeschlossen, die mit entsprechenden Vakuum- bzw. Drucklufteinrichtungen in Verbindung stehen.
Darüber hinaus sind noch drei weitere Schlauchanschlüsse vorgesehen. Ein Schlauchanschluß wird benötigt, um den Stößel des Vakuumventils rückzustellen. Wenn nämlich das Messer seine ausgefahrene Endlage nach dem Schneidvorgang (oder kurz vorher) erreicht, wird ein Ventilstößel der Ventilanordnung 27 gedreht und die Vakuumzufuhr zum Unterdruckraum unterbrochen. Anschließend wird die Kalibrierplatte nach vorne ausgefahren. Die Zylinderabluft wird dabei zusätzlich benutzt, um die Vakuumkammer zu belüften. Dadurch wird der in der Vakuumkammer an sich vorhandene Unterdruck schneller abgebaut. Durch den Abbau des Unterdrucks wird verhindert, daß beim Ausschieben der Kalibrierplatte noch eine Saugwirkung durch die Vakuumkammer vorhanden ist. Der weitere vorstehend erwähnte Schlauchanschluß dient als Luftanschluß für die Vakuumkammer, um hier Preßluft einzupumpen. Der letzte Schlauchanschluß dient dem Druckanschluß zur Vakuumkammer, um in diesem Schlauchanschluß einen Vakuumschalter unterzubringen, um den Druck in der Vakuumkammer zu messen.
Zum Portionieren größerer Fleischmengen wird ein entsprechendes Fleischstück von oben her durch die Beschickungsöffnung 57 in das Formrohr 55 gegeben, wobei der durch eine nicht näher gezeigte Vakuumeinrichtung erzeugte und im Unterdruckraum 21 wirksame Unterdruck das Fleischstück in das Formrohr 55 weiter hineinzieht. Durch anschließende Betätigung des Preßzylinders 59 wird die Vorschubbewegung des Fleischstückes unterstützt.
Durch den erzeugten Unterdruck im Unterdruckraum 21 und die Vorschubbewegung des Preßstempels 61 wird der vorlaufende Bereich des zu portionierenden Fleischstückes nach unten bewegt, bis das Vorderteil des zu portionierenden Fleischstückes den Hohl- oder Kalibrierformraum 49 voll befüllt. Durch die höchst gering dimensionierten Spalten 37 kann jedoch kein Fleisch in die Vakuum- und Absaugspalten 37 eindringen oder dadurch abgesaugt werden.
Der gewünschte Unterdruck zur Unterstützung der Vorschubbewegung des zu portionierenden Fleisches und die volle Befüllung des Kalibrierhohlformraumes 49 durch das Fleisch wird vor allem dadurch unterstützt und gewährleistet, daß die gesamte Anordnung aus Formrohrkörper 53, Lochmesser 65 und der darunter befindlichen Kalibrierplatte 47 durch die eingangs erläuterte Spanneinrichtung 13 mit der Anpreßund Vakuumplatte nach Art eines Paketes aufeinanderzu vorgepreßt und gespannt wird, so daß möglichst kein Umgebungsdruck in den Unterdruckbereich eindringen und den Unterdruck verringern kann. Da zudem ein Lochmesser verwendet wird, kann auch im Messerbereich kein Atmosphärendruck in den Unterdruckbereich gelangen. Durch die erwähnten Führungssäulen 71 wird zudem der Formrohrkörper 53 gegenüber der Basis 1 unverschieblich fest als Anpreßgegenlager gehalten, um die so gebildete Spanneinheit 13 entsprechend optimal gegeneinander verpressen zu können.
Sobald ein zu portionierendes Fleischstück den gesamten Kalibrierhohlformraum 49 befüllt hat, kann über einen mit dem Unterdruckraum 21 in Verbindung stehender Vakuumschalter 27 eine Unterdruck-Änderung festgestellt werden. Darüber kann nunmehr der Messerzylinder 73 ausgelöst und betätigt werden, der in Schneidrichtung ausgefahren wird und dabei die im Kalibrierhohlformraum 49 befindliche Fleischmenge von der im Formrohrkörper 53 befindlichen Fleischmenge trennt. Bei der beschriebenen Vorrichtung ist dabei die Spanneinrichtung 13 permanent druckbelastet und gespannt, was den weiteren Vorteil ergibt, daß eine höchst dünne Messerplatte oder Messerscheibe verwendet werden kann. Durch die unter Druck stehende Spanneinrichtung wird das dünne Messerblech gegen Ausbuchtungen geschützt und ist dabei durch die gegenüberliegenden Wandabschnitte der Unterseite 66 des Formrohrkörpers 53 bzw. der Oberseite der Kalibrierplatte 47 stabilisiert.
Sobald das Schneidmesser seine vordere Endstellung erreicht hat, d.h. zumindest dann, wenn die Messeröffnung 67 die Zuführöffnung 51 im Kalibrierhohlformraum 49 vollständig überfahren hat, wird der Kalibrierzylinder 75 und damit die Kalibrierplatte 47 ebenfalls in Vorschubewegung versetzt. Sobald der Kalibrierhohlformraum 49 über die Vakuumplatte hinweggefahren ist, kann das Fleisch entweder durch das Eigengewicht oder eine zusätzliche Auswurfeinrichtung, beispielsweise nach unten, auf eine Übergabestation, beispielsweise ein Abtransportband etc., gegeben werden. Eine einfache das portionierte Fleisch auswerfende Hilfseinrichtung kann beispielsweise in Form von Hebeln bestehen, die das Fleisch aus der Kalibrierform nach unten hin ausdrücken. Als Auswurfeinrichtung kann auch ein kurzer ausreichend stark bemessener Luftstrom dienen, der beispielsweise durch Zylinderabluft erzeugt werden kann. Auch andere Auswerfeinrichtungen sind möglich.
Anschließend fährt vorzugsweise zuerst die die Kalibrierplatte und dann das Lochmesser wieder in ihre in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Ausgangsstellung zurück und der Vorgang wiederholt sich, d.h. daß nach Erreichen der Ausgangsstellung des Messers 65 sowie der Kalibrierplatte 47 zunächst wieder die Spanneinrichtung 13 bestätigt und ein Unterdruck im Vakuumraum 21 aufgebaut und durch Betätigung des Preßstempels 61 das im Formrohr befindliche Fleisch weiter in Vorschubrichtung, d.h. in den Kalibrierformhohlraum wiederum hineinbewegt wird, usw. Sobald die gesamte Fleischmenge portioniert und der im Formrohr 55 vorwärts bewegte Preßstempel 49 seine unterste Stellung erreicht hat (die nicht tiefer liegt als das Unterflächenniveau der Unterseite der Gegendruckplatte 66 des Formrohrkörpers 53), wird anschließend nochmals ein kompletter Schneidvorgang durchgeführt, um dann den Preßstempel aus dem Formrohr herauszufahren.
Für den Fall, daß unterschiedliche Fleischsorten verarbeitet werden sollen oder Fleischsorten mit unterschiedlicher Größe und Gewicht portioniert werden sollen, können unterschiedlich dimensionierte Messer- und Kalibrierplatten mit unterschiedlich dimensionierten und geformten Kalibrierhohlformräumen verwendet werden. Bei gleichbleibendem Lochmesser und gleichbleibendem Formrohr unterscheiden sich die Kalibrierplatten dann durch eine unterschiedliche Dicke, um Gewicht und Größe der zu portionierenden Fleischmenge zu verändern. Soll aber auch die Größe der zu portionierenden Fleischmenge in Seitenansicht verändert werden, so müßte dann auch ein unterschiedliches Lochmesser mit entsprechend unterschiedlich bemessenen Messeröffnungen und ein Formrohr mit unterschiedlichem Formrohrquerschnitt eingebaut werden.
Durch die erläuterte Kalibrierschneidvorrichtung lassen sich gleichmäßig große Fleischportionen herstellen, die beispielsweise nur um geringste Mengen von +/- 5 Gramm und weniger, beispielsweise nur um +/- 2 Gramm voneinander differieren.
Die gesamte Steuerung kann unterschiedlich aufgebaut sein. So kommt eine Elektrosteuerung beispielsweise in Form einer SPS-, einer Schütz- oder einer Relaissteuerung oder in Form von Kombinationen in Frage. Auch eine mikroprozessorgestützte Steuerung ist möglich, insbesondere dann, wenn die Kalibrierschneidvorrichtung in eine größere Anlage miteingebaut ist. Selbst im gezeigten Ausführungsfall ist eine Preßluftsteuerung beschrieben worden. Ohne daß dies im Detail beschrieben ist, können Magnetschalter an den Zylindern, Arbeitsventilen sowie Steuerventilen vorgesehen sei, wobei als Ventile Oder-, Und-, 3/2 Wege- oder beispielsweise 5/2 Ventile eingesetzt werden können. Auch Druckminderer, Manumeter und Vakuumschalter sind für den Betrieb einsetzbare Bauteile.
So kann insbesondere auch das beschriebene Vakuumventil 27 durch eine Stößelbetätigung durch die verfahrbare Messerhalterung und die Rückstelluft betätigt werden.
Für die im Zusammenhang mit dem Betrieb der Vorrichtung erläuterten Vakuumerzeuger können unterschiedlichste Varianten realisiert werden. So kann beispielsweise ein Vakuumerzeuger auf dem Venturi-Prinzip basieren, um einen Unterdruck zu erzeugen. Der Vakuumerzeuger kann dabei durch die Pneumatiksteuerung nur zu den Phasen eingeschaltet werden, wenn die Kalibrierhohlform wieder mit Fleisch befüllt werden soll. Es kann aber auch notwendig sein, diese Einheit immer anzusteuern, damit sich in den Filtern ein "Vakuumpolster" aufbaut, bis das Stößenventil 27 wieder aufmacht. Ebenso kann natürlich eine ständig laufende Vakuumpumpe eingesetzt werden. Durch den erläuterten Ventilstößel 27 wird nur dann Unterdruck in die Vakuum- oder Unterdruckplatte geleitet, wenn dieser Unterdruck benötigt wird. In den Zwischenzeiten kann sich ein Vakuumpolster in den Filtern aufbauen.
Mit der Kalibrierschneidvorrichtung läßt sich beispielsweise eine Schneid-Takt-Zeit von 1 Sekunde realisieren. D.h., daß pro Sekunde eine Fleischscheibe portioniert und ausgeworfen werden kann.

Claims (16)

  1. Kalibrierschneidvorrichtung zum Portionieren von schneidfähigen Lebensmittelprodukten, insbesondere Fleischprodukten, mit den folgenden Merkmalen
    es ist ein Grundrahmen (1) vorgesehen,
    es ist ein Formrohr (55) vorgesehen, worüber das zu portionierende Lebensmittelprodukt in einen Kalibrierhohlformraum (49) vorwärtsbewegbar ist,
    der Kalibrierhohlformraum (49) ist eine von dem Formrohr (55) getrennte Baueinheit,
    zwischen dem Kalibrierhohlformraum (49) und dem Formrohr (55) ist eine zwischen der Zuführöffnung (31) des Kalibrierhohlformraumes (49) und der benachbart liegenden Übergabeöffnung (63) des Formrohrs (55) längsbewegbare Messeranordnung (65) vorgesehen,
    es ist eine Spanneinrichtung (13) vorgesehen, und
    über die Spanneinrichtung (13) ist das Formrohr (55) und der Kalibrierhohlformraum (49) zur Erzielung eines über den Kalibrierhohlformraum (49) bis in das Formrohr (55) wirkenden Unterdruckes aneinanderpreßbar,
    gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale
    die Messeranordnung (65) ist als Lochmesser in Form einer Messerplatte mit einer Messeröffnung (67) ausgebildet.
  2. Kalibrierschneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausgangsstellung des Messers (45) in Draufsicht die Messeröffnung (67) in überlappender Anordnung zur Übergabeöffnung (63) an der Unterseite des Formrohres (55) und zur Zuführöffnung (51) des Kalibrierhohlformraumes (49) zu liegen kommt.
  3. Kalibrierschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrierhohlformraum (49) in einer Kalibrierplatte (47) ausgebildet ist, und zwar als die Kalibrierplatte (47) durchsetzender und nach oben und unten hin offener Kalibrierhohlformraum (49).
  4. Kalibrierschneidvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Messeranordnung (65) in Form eines Lochmessers plattenförmig gestaltet ist und auf der Kalibrierplatte (47) aufliegt und darüber abgestützt ist.
  5. Kalibrierschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Formrohr (55) in einem Formrohrkörper (53) mit einer nach unten weisenden Abstützfläche (66) angeordnet ist, wobei die Messeranordnung (65) in Form des Lochmessers zwischen der Abstützfläche (66) des Formrohrkörpers (53) und der Kalibrierplatte (47) sandwichartig überdeckt und aufgenommen ist.
  6. Kalibrierschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Kalibrierplatte (47) eine Spannzylinderanordnung der Spanneinrichtung (13) vorgesehen ist, worüber die Anordnung aus Formrohr (55), die Messeranordnung (65) und Kalibrierplatte (47), vorzugsweise mit einer Vakuumplatte (9) über eine darunter befindliche Anpreßplatte (3) verspannbar ist.
  7. Kalibrierschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Kalibrierhohlformraumes (49) ein Unterdruckraum (21) in einer Vakuumplatte (9) vorgesehen ist, in der eine als Auflage für das zu portionierende Lebensmittel dienende Einlageplatte (31) angeordnet ist.
  8. Kalibrierschneidvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebung und -dimensionierung der Einlegeplatte (31) geringfügig größer ist als die Formgebung und -dimensionierung der Zuführöffnung (51) des Kalibrierhohlformraumes (49) und/oder der Übergabeöffnung (63) des Formrohrs (55).
  9. Kalibrierschneidvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Umfangsrand der Einlegeplatte (31) und dem angrenzenden Wandabschnitt (43) des Unterdruckraumes (21) ein vorzugsweise umlaufender Spalt (37) als Unterdruckkanal gebildet ist.
  10. Kalibrierschneidvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (37) kleiner als 2 mm, insbesondere kleiner als 1 mm, insbesondere kleiner als 0,5 mm dimensioniert ist.
  11. Kalibrierschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Messeröffnung (67) eine Grundform und -größe aufweist, die der Querschnittsform und -größe des Formrohrs (55) und/oder der Zuführöffnung (51) der Kalibrierhohlraumform (49) entspricht.
  12. Kalibrierschneidvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der vorlaufenden Seite der Messeröffnung (67) zwei winkelig zueinander verlaufende Schneiden (65') vorgesehen sind.
  13. Kalibrierschneidvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schneiden einen Winkel von + 60° bis 120°, vorzugsweise um 90° zueinander einschließen.
  14. Kalibrierschneidvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Messerschneiden (65') symmetrisch zu einer vertikalen Mittellängsebene angeordnet sind.
  15. Kalibrierschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer aus einer Stahlplatte besteht, deren Dicke vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 6 mm, insbesondere zwischen 0,4 mm und 5 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 3 mm variiert.
  16. Kalibrierschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierplatte (47) und das Messer (65) senkrecht zur Vertikalerstreckung des Formrohrs (55) angeordnet sind.
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