Freund, Reinhard (Hasenberg 6, Paderborn, 33100, DE)
Freund, Robert (Lerchenweg 4, Borchen, 33178, DE)
Freund, Reinhard (Hasenberg 6, Paderborn, 33100, DE)
Eine derartige Fleischschneidevorrichtung ist aus dem Patent DE 195 17 636 C2 bekannt.
Die hier beschriebene Vorrichtung weist eine nur umständlich zu bedienende und damit gefahrenträchtige Höhenverstellung der Schneidscheibe auf. Auch ist der Maschinenträger relativ breit im Abförderbereich des geschnittenen Fleisches angeordnet und behindert damit eine flüssige Arbeitsweise. Aus diesem Patent sind auch ein Zuführschlitten und Schutzbleche bekannt. Bekannt ist auch ein Anschlag für die das Schneidgut.
Weiterhin ist eine derartige Fleischschneidevorrichtung und Zerlegevorrichtung auch aus der DE 295 21 981 U1 bekannt. Diese Vorrichtung war für das Zerlegen größerer Tiere, wie Schafe, Jungschweine, nur beschränkt geeignet, da die Halterung des Kreismessers sich im Abförderbereich des Schneidgutes über 20-30 cm erstreckte. Zudem war zwischen dem Kreismesser und dem abförderseitig liegenden Schwenkarm ein Freiraum, in den ein ungeschützter Zugriff auf den Schneidkranz möglich war. Außerdem musste das Schneidgut auf dem Schneidtisch durch Schieben abgefördert werden, was u. U. den Einsatz einer Hilfsperson erforderte.
Die Zerlegung von an Hängeförderern od. dgl. aufgehängten Tierkörpern, insbesondere das Trennen des Brustbeines, das Abtrennen der Hörner, des Kopfes, der Beine, Pfoten und Zehen, das Öffnen des Schloßbeines, das Halbieren, Spalten genannt, und das Abseiteln von Rippen wird mit motorgetriebenen Kreissägen vorgenommen, die von Hand oder zu einem Roboterarm geführt sind. Derartige Kreissägen sind aus dem Prospekt : FREUND, Katalog 2003/2004, S. 8,10-16, 20,22-24, bekannt. Der Getriebemotor, an dessen Achse das Kreissägeblatt angeflanscht ist, ist mit zwei Handgriffen und ggf. einer Aufhängeöse und/oder einem Roboteranschluss versehen. Die Schnitte der Kreissäge erzeugen rauhe Schnittkanten, erhebliche Materialverluste, und das Knochensägemehl kontaminiert das Fleisch in unerwünschter Weise.
Da der hängende Tierkörper nur einen mäßigen Gegenhalt gegen Querkräfte bietet, weicht er häufig einer geraden Schnittführung aus, wenn diese mittig durch Knochen, z. B. das Brustbein, fuhren soll. Die Handführung der Kreissäge in der Schnittrichtung durch den außer bei der Schlachtung gewöhnlich auf 1-2°C abgekühlten Tierkörper erfordert einen erheblichen Kraftaufwand.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Fleischschneidevorrichtung und Zerlegevorrichtung auf einem Schneidetisch zu schaffen, die die vorstehend genannten Nachteile der bekannten Fleischschneidevorrichtungen nicht aufweist. Weiterhin soll eine vorteilhafte Schnittqualität und hohe Standzeit des Schneidwerkzeuges auch für eine Vorrichtung zum Zerlegen von hängenden Tierkörpern mit einer besseren Schnittführungstreue und einer leichtere Handhabung erreicht werden.
Die Lösung besteht darin, dass der Schwenkarm schmal ausgebildet ist und sich zumindest annähernd fluchtend zum Kreismesser erstreckt und mit einem Schwenkgelenk an dem Schneidetisch am Gestell gelagert ist und unterhalb des Schneidetisches jeweils schwergängig und/oder lösbar fixiert gehalten ist und dass in einem Bereich zwischen dem Schwenkarm und dem Kreismesser ein dazu auf engen Spalt einstellbarer Spaltkeil somit diesen Bereich fast vollständig ausfüllend angeordnet ist.
Für die Zerlegung von hängenden Tierkörpern besteht die Lösung darin, dass das Gehäuse (84) der Schneidevorrichtung an einem Roboter (91) gehaltert ist und/oder mindestens einen Handgriff (85) und eine etwa über dem Schwerpunkt angeordnete Aufhängeöse (86) aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Anordnung des schmalen Schwenkarmes, an dem der Motor, das Getriebe und das Kreismesser angeordnet sind, in der Vorschubrichtung sowie die Einfügung des Spaltkeiles in den Zwischenbereich zwischen dem Kreismesser und dem Schwenkarm erbringen ein stauloses Abfördern des abgeteilten Schneidgutes.
Vorteilhaft werden Rollenbahnen oder ein Förderband auf dem Schneidtisch angeordnet, die passiv oder aktiv den Abtransport des Schneidgutes erleichtern.
Auch zuführseitig ist längs oder quer eine Rollenbahn oder ein Bandförderer auf den Schneidtisch zu setzen, soweit dort nicht ein Zuführschlitten ausreichend ist.
Der Zuführschlitten kann mit einem das Kreismesser aufnehmenden Spalt, einer Vorschubkante für das abgeschnittene Teil und verschiedenen Haltemulden ausgestattet sein.
Alle Zubehörteile, die der Zu-und Abförderung dienen, wie Zuführtisch, Rollenbahnen, Förderbänder, Anschlag des Schneidgutes, sind seitlich am Gestell gehaltert und abschwenkbar, so dass eine einfache Reinigung und eine Umstellung bei wechselndem Schneidgut unmittelbar möglich ist.
Das Gestell ist mit höhenverstellbaren Füßen versehen, damit es an verschiedene Bedienergrößen und eventuell die Höhe von Zu-oder Abführbändem anpassbar ist. Das Gestell und der Kreismesserantrieb sind für einen linkshändischen und einen
rechtshändischen Einbau vorbereitet, so dass die Vorrichtung zwanglos in unterschiedliche Produktionslinien einzubringen ist.
Vorteilhaft ist das Kreismesser mit einem Messerschutz mit in Sektoren gegliedertem Kunststoffbesatz weitgehend umgeben, so dass Kreismesser unterschiedlichen Durchmessers ; beim Nachschleifen nimmt er ab ; immer optimal vor dem Zugriff geschützt ist.
Die Verwendung von Kreismessern für das Zerteilen von Fleisch hat sich wegen des äußerst geringen Verlustes bewährt. Für das Zerlegen von Schafen, Schweinen etc. in Vorder-und Hinterhälften, wobei auch Knochen durchteilt werden müssen, hat sich ein Kreismesser ähnlich bewährt, das von dem Einspannflansch aus bis zum keilförmigen Messerschliff hin eine stetig verjüngte Dicke aufweist.
Bei der Ausführung der Zerlegevorrichtung für manuelle Bedienung zeigt sich, dass das Kreismesser wesentlich leichter in einer gewünschten Schnittrichtung durch das Objekt zu führen ist als die vorbekannten Kreissägen, da das Objekt wegen der geringeren Querkraft ruhiger hängt und auch in der Schnittverlaufsrichtung eine geringere Vorschubkraft benötigt wird.
Die Schnittgeschwindigkeit des Kreismesserumfangs wird durch den Kreismesser- durchmesser und die Drehzahl so bestimmt, dass bei zügigem Arbeiten ein glatter Fleischrand erzeugt wird und eine glatte Spaltung von Knochen bei möglichst geringem Knochenanbruch erfolgt.
Der Durchmesser des Kreismessers ; er liegt zweckmäßig zwischen 100 und 1.000 mm, wird für Arbeiten, die auch ins Innere des Tierkörpers führen, kleiner als bei reinen Außenarbeiten gewählt.
Die Drehzahl ist zum einen durch die Getriebeuntersetzung bestimmt und andererseits durch die Wechselstromfrequenz, mit der der Motor entweder über einen Kleinspannungs-
transformator direkt aus dem Netz oder von einem steuerbaren Frequenzumwandler gespeist wird.
Die Umfangsgeschwindigkeit des Kreismessers wird erheblich unter 3 km/Min. gewählt, da ansonsten Verbrennungen auftreten und die Schnittflächen Schaden nehmen.
Andererseits empfiehlt es sich, keine so niedrige Schnittgeschwindigkeit zu wählen, dass der Knochen zu splittern beginnt. Grundsätzlich ist eine wesentlich niedrigere Schnittgeschwindigkeit als die eines Kreissägeblattes optimal, da das Material glatt geschnitten und nicht spanerzeugend gespalten wird.
Für das Abschneiden von Fleischscheiben weist das Kreismesser vorteilhaft eine unsymmetrische Phase auf.
Eine symmetrische Phase am Kreismesser, die vorzugsweise mit einem leichten Wellenschliff ausgeführt ist, erleichtert eine präzise Schnittführung beim Durchtrennen von Körperteilen.
Der leichtere Angriff des Kreismessers auf das Material verleiht ihm eine mehrfach höhere Standzeit als es ein Kreissägeblatt unter gleichen Verhältnissen aufweist. Die höhere Standzeit vermindert die Rüst-und Wartungszeiten.
Für die unterschiedlichen Zerlegearbeiten, wie Brustbeinteilen, Hornabschneiden, Beine, Pfoten, Zehen abtrennen, Schloßbeinspalten, Halbieren eines Tierkörpers, Nacken und Kopf ablösen, Rippen schneiden, Abvierteln,
werden zweckmäßig unterschiedliche Scheibendurchmesser, Griffanordnungen und Schutzblechanordnungen ausgewählt, wie dies bei der vorbekannten Kreissägetechnik üblich war, damit eine angepasste Schnitttiefe, z. B. 85 mm zum Brustbeintrennen, und eine günstige Arm-und Handhaltung gewährleistet ist.
Der Befestigungsflansch des Kreismessers ist möglichst flach und ohne Kanten und Ecken ausgebildet, damit das geschnittene Material seitlich ungehemmt vorbei gleiten kann.
Die Vorrichtung läßt sich vorteilhaft an einem Knickarmroboter halten. Die Halterung ist vorzugsweise automatisch verrastend ausgebildet, wenn der Roboterarm mit einer Kupplung positionsgerecht in eine Gegenkupplung an dem Gehäuse eingefahren ist. Das Lösen der Kupplung geschieht vorzugsweise durch Betätigung eines Entrasters mittels eines computergesteuerten Elektromagneten oder eines mechanisch betätigbaren Bedienhebels, der vorzugsweise auch durch eine Roboterbewegung zu betätigen ist.
Für die optimale Schnittführung sind vorzugsweise Tastsensoren neben dem Kreismesser angeordnet, die mit dem Steuercomputer verbunden sind. Der Frequenzumsetzer ist vorteilhaft auch von dem Steuercomputer des Roboters angesteuert, so dass die Schnittgeschwindigkeit je nach der jeweiligen Schnittart optimal einzustellen ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Figuren 1-4 dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Schneidvorrichtung ; Fig. 2 zeigt eine Frontansicht der Schneidvorrichtung ; Fig. 3 zeigt einen zuführseitigen Ausschnitt ; Fig. 4 zeigt eine Anordnung in einer Produktionsstraße in Draufsicht.
Fig. 5 zeigt eine handbetätigbare Vorrichtung ; Fig. 6 zeigt eine roboterbetätigte Vorrichtung ; Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf Fig. 6.
Fig. 1 zeigt ein Tischgestell 3 mit Stellschrauben 33, höhenverstellbaren Füßen 34 und einem Schneidetisch 2, in den eine Schneidvorrichtung 1 hineinragt, die aus einem Kreismesser 6 besteht, dessen Zentrum auf einer Antriebsachse 12 mit einem Flansch 14 gehalten ist, die über ein Getriebe mit einem oben liegenden Motor 10 antriebsmäßig verbunden ist. Der Motor 10, das Getriebe 11 und das Kreismesser 6 sind an einem oberen Ständerbereich 7 eines Schwenkarmes 8 abförderseitig gehalten, der flach ausgebildet ist und in der Erstreckungsrichtung des Kreismessers 6 etwa mit diesem fluchtend im Schwenklager 19 am Gestell 3 gelagert ist. Der Schwenkarm 8 erstreckt sich bis zur halben Gestellhöhe in das Gestell 3 hinein und ist dort in kreisbogenförmigen Ausschnitten von Feststellschrauben 13 durchsetzt und eingeklemmt. Das untere Schwenkarmende ist mit einem Gelenk an eine Gewindespindel angekoppelt, die frontseitig am Gestell 3 in einem Gegengewinde gelagert und frontseitig zugänglich mit einem Handrad bestückt ist. Die Feststellschrauben 13 sind bis zur Gestellseite herausgeführt, so dass sie für das Verstellen des Eintauchwinkels des Kreismessers 6 in die Tischfläche leicht gelöst und fixiert werden können.
Zwischen dem Schwenkarm 8 und dem Rand des Kreismessers 6 ist ein Spaltkeil 9 angeordnet, der auf engen Spalt zum Messer 6 einstellbar ist.
Der Schneidetisch 2 ist auf seiner Tischfläche 4 mit einer Rollenbahn 43A belegt. Auf dem Schneidetisch 2 und an einer seitlich am Gestell 3 angeordneten Schlittenführungsstange 32 ist ein Zuführschlitten 24 mit einem Schieber 23 und einer Mulde 47 für das zuzuführende Schneidegut 28 gelagert, so dass auch ein seitliches Abschwenken möglich ist.
Das Kreismesser 6 ist obenseitig und auf der Schlittenseite von einem Messerschutz 21 umgeben.
Die Transportrichtung erstreckt sich von der Bedienseite 17 über den Abförderbereich 2A zur Tischrückseite 16. Die Neigungsverstellung des Schneidwerkes ist mit dem Pfeil 39 bezeichnet.
Fig. 2 zeigt eine Frontansicht der Zerlegevorrichtung. Man erkennt die mittige Teilung 18 des Schneidtisches 2 und die beidseitig auf der Tischplatte aufgesetzten Rollenbahnen 43A, 43B. Die Antriebsachse 12 des Kreismessers erstreckt sich in das Getriebe 11, das oberhalb des Schneid-Arbeitsbereichs an dem schmalen Schwenkarm 8,7 gehalten ist. Um das Kreismesser 6 ist der Messerschutz 21 oberhalb des Getriebes 11 angeordnet, der vorne abgenommen ist, so dass man die innere randseitige Bestückung mit radial verstellbaren Kunststoffsektoren 50 erkennen kann.
Links im Bild von dem Kreismesser 6 ist der Zuführschlitten 24 zu sehen, der u. a. an der Führungsstange 32 in der Schneid-und Förderrichtung geführt ist. An dem Führungsschlitten 24 befindet sich quer zur Schneidrichtung eine Führungsstange 46, auf der ein Querschieber 32 verschieblich gelagert ist, der mit einem Handgriff 25 versehen ist.
Der Schieber ist nach vorne abschwenkbar und kommt insbesondere dann zum Einsatz, wenn das Schneidgut 28 Stück für Stück vorgelegt werden soll oder der Schieber 23 als Niederhalter für das Schneidgut 28, wie dargestellt, dient.
Der Zuführschlitten 24 weist ebenfalls einen Handgriff 25 auf und eine Schlitzausnehmung oder Tasche 27, in die das Kreismesser 6 einfährt, wenn der Schlitten vorgeschoben wird.
Auf der zum Handgriff 25 abgelegenen Seite der Ausnehmung 27 ist eine Vorschubkante 26 angeordnet, die das abgeschnittene Gut noch ein Stück weiterbefördert.
Rechts im Bild von dem Kreismesser 6 ist quer zur Förderrichtung eine Führungsstange 37 am Gestell 3 angeordnet, auf dem ein Anschlag 35 verschieblich und mit dem Knebel 40 festlegbar gelagert ist. Der Anschlag 35 trägt eine längs verschiebliche Anschlagplatte 36, die mit Klemmschrauben 38 festlegbar ist.
Einzelheiten dazu zeigt Fig. 3 in einer Draufsicht auf die verschieblichen Baugruppen 24, 23,35.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung der Vorrichtung 1, in einer Produktionsstraße mit einem Zu- und einem Abförderer 60,61, 70. Das Schneidgut 28 läuft vom Zuförderer 60 über einen kurzen Anpassungsförderer 61 von links des Bedieners auf einem schmalen Querförderer 44 auf den Schneidtisch 2, so dass der Bediener das Objekt bis zum Schneidspalt und darüber hinaus leicht vorschieben kann. Dann schiebt er es auf den in der Abfördervorrichtung orientierten Rollenbahnen 43A, 43B sowie die Ansatzrollenbahn 71 auf das Abförderband 70. Die Förderbahnen können mit passiven oder aktiv getriebenen Rollen oder mit Kettenantrieben bestückt sein.
Fig. 4 zeigt eine Zerlegevorrichtung in Seitenansicht, die vorzugsweise für das Trennen des Brustbeines von Schweinen, das sich gewöhnlich in tiefer Arbeitsposition befindet, geeignet ist.
Das Kreismesser 6 ist an einem Winkelgetriebe 82 angeflanscht, das sich mit einem Elektromotor 83 in einem Gehäuse 84 befindet. Am Gehäuse 84 ist motorseitig ein Schutzblech 88 angeordnet ; nach vorn und unten ist das Kreismesser 6 völlig frei. Ein Führungsfmger, wie er bei einer Brustbein-Kreissäge üblich ist, entfällt, was die Handhabung zusätzlich erleichtert, da kein Verhaken auftreten kann.
Etwa über dem Gehäuseschwerpunkt ist am Gehäuse 84 eine Aufhängeöse 86 angebracht, so dass die Vorrichtung gewichtsentlastet bedient werden kann.
Rückseitig am Gehäuse 84 ist ein Bediengriff 85 angeordnet, der im Beispiel des Brustbeintrenners wegen des Einsatzes in der tiefen Arbeitsposition schräg geneigt ist. In der Grifföffnung ist am Griff ein Handschalter 90 angebracht, mit dem der Motorstrom geschaltet wird. Vor der Öse 86 befindet sich ein Griffbügel 87, der das Gehäuse 84 teilweise umschließt, so dass von oben oder von der Seite eingegriffen werden kann. Der Durchmesser D des Kreismessers 6 beträgt vorzugsweise 250 bis 280 mm, so dass die Schnittiefe S, die sich aus dem Abstand des Messerumfangs bis zum Flansch 89 auf der Nabe des Messers ergibt, mindestens 85 mm beträgt.
Fig. 6 zeigt einen Knickarmroboter 91 der mit einer in einer Kupplung 92 verrasteten Gegenkupplung 93 am Gehäuse 4 der Trennvorrichtung angeschlossen ist. Der Roboter 91 ist in bekannter Weise an einen Steuercomputer 95 angeschlossen. Durch Betätigung einer Auslösetaste 94 an der Kupplung 22,93 lässt sich diese lösen und trennen und somit die Trennvorrichtung ablegen.
Vorzugsweise sind am Gehäuse 84 Tastsensoren 97,98 beidseitig des Kreismessers 6 angeordnet, deren Tastsignale dem Steuercomputer 95 zugeführt sind, so dass dieser einen zentralen Schnitt über einen erhöhten Brustbeinbereich od. dgl. ansteuern kann.
Der Dreiphasenmotor 83 ist hier statt über einen Kleinspannungstransformator über einen Frequenzumformer 86 angesteuert, dem ein frequenzbestimmendes Steuersignal vom Steuercomputer 95 zugeführt ist.
In analoger Weise lassen sich Spalt-Kreissägen, Schloßbein-Kreissägen, Horn-Kreissägen, etc. konstruktiv abwandeln, wobei jeweils ein Kreismesser geeigneten Durchmessers, ein daran angepasstes Schutzblech, ggf. passende Führungsmittel, ergonomisch angeordnete Griffe und ein Getriebe mit stärkerer Untersetzung als bei den analogen Kreissägen vorzusehen sind. Beim Robotereinsatz entfallen das Schutzblech und die Griffe.
Bezugszeichenliste 1 Schneidevorrichtung 2 Schneidetisch 2A Abförderbereich 3 Gestell 4 Tischfläche (Rollenbahn/Transportband) 6 Kreismesser 6A Messerkante 7 Ständer 7A Ständer, oberes Ende 8 Schwenkarm 9 einstellbarer Spaltkeil (Berührungsschutz) 10 Elektromotor 11 Getriebe 12 Antriebsachse mit Spannmutter 13 Klemmschrauben 14 Flansch 16 Rückseite Tisch 17 Bedienseite 18 Schlitz in 4 19 Schwenkachse für Schnitttiefenverstellung 20 Handrad für Schnitttiefenverstellung 21 Messerschutz 23 Schieber/Niederhalter, wegschwenkbar 24 Zuführschlitten 25 Handgriff 26 Vorschubkante für Schneidgut 26A Handschutzblech 27 Tasche/Schlitzaufnehmung 28 Schneidgut 29 Gewindespindel-Höhenverstellung 32 Schlittenführung 33 Feststellschraube 34 höhenverstellbare Füße 35 Anschlag für Schneidgut 36 Anschlag längs einstellbar 37 Führungsstange 38 Klemmschraube 39 Schnitttiefen-Einstellung 40 Feststellschraube 43A Rollenbahn 43B Rollenbahn 44 Querrollenbahn 45A muldenartiger Bereich 46 Führungsstange 47 Mulde 50 Kunststoffsektorbesatz 60 Zuförderer 61 Abförderer 70 Abförderbahn 71 Ansatzrollenbahn 82 Winkelgetriebe 83 Elektromotor 84 Gehäuse 85 Bediengriff 86 Aufhängeöse 87 Griffbügel 88 Schutzblech 89 Flansch 90 Handschalter 91 Roboter 92 Kupplung 93 Gegenkupplung 94 Auslösetaste 95 Steuercomputer 96 Frequenzumformer 97 Tastsensor 98 Tastsensor D Kreismesser-Durchmesser S Schnittiefe