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Title:
KNIFE RECEIVER FOR AN APPARATUS FOR SLICING FOOD PRODUCTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/170383
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a knife receiver (1) for an apparatus (26) for slicing food products (37), in particular a high-performance slicer, having a receiving head (3) for receiving a cutting knife (34; 35), a rotation device (2) for rotating the receiving head (3) about a knife axis, and an orbiter device (16) which is provided to move the receiving head (3) on a circular path, wherein the orbiter device (16) is displaceable between a working position, in which the orbiter device (16) moves the receiving head (3) on the circular path, and a rest position, in which the orbiter device (16) fixes the receiving head (3) on a fixed point of the circular path. The invention further relates to an apparatus (36) for slicing food products (37) having said knife receiver (1), and to a method for operating the apparatus.

Inventors:
SCHEUER JÖRG-ERWIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/053664
Publication Date:
September 12, 2019
Filing Date:
February 14, 2019
Export Citation:
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Assignee:
GEA FOOD SOLUTIONS GERMANY GMBH (DE)
International Classes:
B26D5/08; B26D7/26
Domestic Patent References:
WO2015154871A12015-10-15
Foreign References:
DE102009011399A12010-09-09
DE102013200403A12014-06-26
EP2072197A12009-06-24
Attorney, Agent or Firm:
LOOCK, Jan Pieter et al. (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Messeraufnahme (1 ) für eine Vorrichtung (26) zum Aufschneiden von

Lebensmittelprodukten (37), insbesondere Hochleistungs-Slicer, mit einem

Aufnahmekopf (3) zur Aufnahme eines Schneidmessers (34, 35), einer

Rotationseinrichtung (2) zur Rotation des Aufnahmekopfs (3) um eine Messerachse (29) und einer Orbitereinrichtung (16), die zur Bewegung des Aufnahmekopfs (3) auf einer Kreisbahn (102) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Orbitereinrichtung (16) zwischen einer Arbeitsstellung, in welcher die

Orbitereinrichtung (16) den Aufnahmekopf (3) auf der Kreisbahn (102) bewegt, und einer Ruhestellung, in welcher die Orbitereinrichtung (16) den Aufnahmekopf (3) nicht auf der Kreisbahn (102) bewegt, verstellbar ist.

2. Messeraufnahme (1 ) nach Anspruch 1 , wobei der Radius der Kreisbahn (102)

variabel und insbesondere stufenlos einstellbar ist.

3. Messeraufnahme (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die

Orbitereinrichtung (16) einen ersten Exzenter (10) und einen zweiten Exzenter (12) umfasst, wobei ein mit dem der Aufnahmekopf (3) verbundener Orbiter (14) über eine erste Schwinge (11 ) mit dem ersten Exzenter (10) und über eine zweite Schwinge (13) mit dem zweiten Exzenter (12) gekoppelt ist.

4. Messeraufnahme (1 ) nach Anspruch 3, wobei die erste Schwinge (11 ) und die zweite Schwinge (13) in einem gemeinsamen Koppelpunkt (15) drehbar miteinander verbunden sind, wobei der Koppelpunkt (15) entlang einer axialen Richtung (100) vorzugsweise zumindest teilweise deckungsgleich mit dem Aufnahmekopf (3) angeordnet ist.

5. Messeraufnahme (1 ) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei der erste Exzenter (10) mittels eines ersten Bahngetriebes (8) zu einer ersten Rotation und der zweite Exzenter (12) mittels eines zweiten Bahngetriebes (9) zu einer von der ersten Rotation unabhängigen zweiten Rotation antreibbar ist.

6. Messeraufnahme (1 ) nach Anspruch 5, wobei das erste Bahngetriebe (8) ein erstes Planetengetriebe (20) und das zweite Bahngetriebe (9) ein zweites Planetengetriebe

(23) umfassen.

7. Messeraufnahme (1 ) nach Anspruch 6, wobei das erste und das zweite

Planetengetriebe (20, 23) axial zueinander versetzt in einer gemeinsamen

Getriebeglocke (7) angeordnet sind, wobei bevorzugt ein erstes Sonnenrad des ersten Planetengetriebe (20) drehfest mit einer ersten Hohlwelle (21 ) und ein zweites Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes (23) drehfest mit einer zweiten Hohlwelle

(24) verbunden ist..

8. Messeraufnahme (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die

Orbitereinrichtung (16) einen Orbiter (14) umfasst, an welchem der Aufnahmekopf (3) befestigt ist.

9. Messeraufnahme (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Exzenter (10), der zweite Exzenter (12) und der Orbiter (14) jeweils ein

Gegengewicht (17, 18, 19) als Wuchtmasse aufweisen.

10. Messeraufnahme (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die

Rotationseinrichtung (2) eine sich insbesondere durch die erste und die zweite Hohlwelle (21 , 24) erstreckende Antriebswelle (6) umfasst, die den Aufnahmekopf (3) zur Rotation um die Messerachse (29) antreibt.

1 1. Messeraufnahme (1 ) nach Anspruch 10, wobei zwischen der Antriebswelle (6) und einer Messerwelle (29) des Aufnahmekopfs (3) eine Übersetzungseinrichtung (5) vorgesehen ist, wobei die Übersetzungseinrichtung (5) bevorzugt eine Zahnringstufe und/oder eine Stirnradstufe umfasst.

12. Messeraufnahme (1 ) nach Anspruch 11 , wobei die Übersetzungseinrichtung (5) wenigstens teilweise innerhalb des Orbiters (14) angeordnet ist.

13. Messeraufnahme (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der

Aufnahmekopf (3) sowohl mit einem Sichelmesser (34) als auch mit einem

Kreismesser (35) bestückbar ist.

14. Messeraufnahme (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der

Aufnahmekopf (3) axial verschiebbar ausgebildet ist und wobei die Messeraufnahme (1 ) ein zwischen dem Aufnahmekopf (3) und der Antriebswelle (6) angeordnetes exzentrisches Druckstück (33) umfasst, welches eine axiale Bewegung der

Antriebswelle (6) auf den Aufnahmekopf (3) überträgt.

15. Vorrichtung (26) zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten (37), insbesondere Hochleistungs-Slicer, aufweisend eine Messeraufnahme (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

16. Vorrichtung (26) nach Anspruch 15, wobei die Vorrichtung (26) einen ersten Antrieb zum Antreiben der ersten Hohlwelle (21 ), einen zweiten Antrieb zum Antreiben der zweiten Hohlwelle (24), einen dritten Antrieb zum Antreiben der Antriebswelle (6) und bevorzugt einen vierten Antrieb zur Axialverschiebung der Antriebswelle (6) aufweist.

17. Vorrichtung (26) nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei die Vorrichtung (26) eine Produktzuführung (38) aufweist und/oder wobei der Aufnahmekopf (3) mit einem Kreismesser (35) oder einem Sichelmesser (34) bestückt ist.

18. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung (26) zum Aufschneiden von

Lebensmittelprodukten (37), insbesondere Hochleistungs-Slicer, nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Messeraufnahme (1 ) zwischen einem ersten

Betriebsmodus, in welchem die Orbitereinrichtung (16) den Aufnahmekopf (3) auf der Kreisbahn (102) bewegt, und einem zweiten Betriebsmodus, in welchem die

Orbitereinrichtung (16) den Aufnahmekopf (3) nicht auf der Kreisbahn (102) bewegt, insbesondere auf einem festen Punkt der Kreisbahn (102) fixiert, betreibbar ist, wobei der Aufnahmekopf (3) sowohl im ersten Betriebsmodus als auch im zweiten

Betriebsmodus von der Rotationseinrichtung (2) zu einer Rotation um die

Messerachse (29) angetrieben wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei im ersten Betriebsmodus der erste Exzenter (10) und der zweite Exzenter (12) mit synchroner Drehzahl betrieben werden, um den Aufnahmekopf (3) auf einer Kreisbahn (102) zu bewegen.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei im zweiten Betriebsmodus der erste Exzenter (10) und der zweite Exzenter (12) in einer Ruhestellung gehalten werden, um den Aufnahmekopf (3) im festen Punkt auf der Kreisbahn (102) zu halten.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei in einem dritten

Betriebsmodus der erste Exzenter (10) und der zweite Exzenter (12) asynchron betrieben werden, um den Radius der Kreisbahn (102) zu justieren.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , wobei in einem vierten

Betriebsmodus der Aufnahmekopf (3) über die Antriebswelle (6) axial verschoben wird, um eine Taktunterbrechung beim Aufschneiden der Lebensmittelprodukte (37) herbeizuführen.

Description:
BESCHREIBUNG

Titel

Messeraufnahme für eine Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einer Messeraufnahme für eine Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere Hochleistungs-Slicer, mit einem Aufnahmekopf zur Aufnahme eines Schneidmessers, einer Rotationseinrichtung zur Rotation des

Aufnahmekopfs um eine Messerachse und einer Orbitereinrichtung, die zur Bewegung des Aufnahmekopfs auf einer Kreisbahn vorgesehen ist.

Solche Messeraufnahmen für Hochleistungs-Slicer sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Beispielsweise offenbart die Druckschrift EP 2 072 197 A1 eine

Aufschneidevorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmitteln, wie Wurst-, Fleisch- oder Käseriegeln bekannt. Die Aufschneidevorrichtung weist ein rotierendes Schneidemesser auf, welches ein Kreismesser oder ein Sichelmesser (auch als Spiralmesser bezeichnet) sein kann.

Bei Aufschneidmaschinen werden heutzutage mit verhältnismäßig hohen Taktzahlen Scheiben von dem Lebensmittelriegel abgetrennt. Die Lebensmittel liegen hierbei auf einer Produktauflage auf und werden von dieser schrittweise oder kontinuierlich gegen das Schneidmesser transportiert. Bei sehr hohen Schneidleistungen besteht die Notwendigkeit, Leerschritte, d. h. Bewegungen des Schneidmessers, bei denen keine Lebensmittelscheibe von dem Lebensmittelriegel abgetrennt wird, vorzusehen. Um Leerschnitte zu erzeugen, ist es zum einen möglich, das Lebensmittel durch einen von der Schneidebene weg gerichteten Rückzugshub zu realisieren. Weiterhin ist es möglich, einen Leerschnitt durch eine vorzugsweise axiale Verschiebung des Messers zu erzeugen, wie die Druckschrift EP 2 072 197 A1 vorschlägt.

Es wird in der zitierten Druckschrift EP 2 072 197 A1 bereits darauf hingewiesen, dass während des Schneidvorgangs Sichelmesser typischerweise nur eine Eigenrotation durchführen, während Kreismesser zusätzlich auch noch planetenartig umlaufend auf einer Kreisbahn geführt werden. Beim Sichelmesser wird die erforderliche Relativbewegung zwischen der Messerschneide und dem zu schneidenden Produkt durch die Formgebung des Messers erzielt, während beim Kreismesser die Relativbewegung durch die planetarische Umlaufbewegung erzeugt wird. Beide Messertypen haben jeweils ihre individuellen Vorteile: So können mit Sichelmessern in der Regel höhere

Schnittgeschwindigkeiten erzielt werden, wohingegen planetarisch umlaufende Kreismesser saubere Schnittkanten und somit eine bessere Schneidqualität gewährleisten.

Nachteilig ist, dass aufgrund der unterschiedlichen Antriebsprinzipien ein und dieselbe Aufschneidevorrichtung nicht wahlweise je nach momentaner Anforderung mit einem

Kreismesser oder einem Sichelmesser zu bestücken ist, da die Messeraufnahme entweder für einen planetarischen Umlauf vorgesehen ist, so dass nicht ohne Weiteres ein

Sichelmesser montiert werden kann, oder ohne planetarischen Umlauf vorgesehen ist, so dass kein Kreismesser ohne Weiteres montierbar ist. Die Umrüstzeiten der

Auschneidemaschine sind daher verhältnismäßig lang.

Offenbarung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik genannten Nachteile zu vermeiden und eine Messeraufnahme bereitzustellen, welche wahlweise mit einem Sichelmesser oder einem Kreismesser bestückt werden kann und deren Umrüstung ohne großen Aufwand und zeiteffizient möglich ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst mit einer Messeraufnahme für eine Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere Hochleistungs- Slicer, mit einem Aufnahmekopf zur Aufnahme eines Schneidmessers, einer

Rotationseinrichtung zur Rotation des Aufnahmekopfs um eine Messerachse und einer Orbitereinrichtung, die zur Bewegung des Aufnahmekopfs auf einer Kreisbahn vorgesehen ist, wobei die Orbitereinrichtung zwischen einer Arbeitsstellung, in welcher die

Orbitereinrichtung den Aufnahmekopf auf der Kreisbahn bewegt, und einer Ruhestellung, in welcher die Orbitereinrichtung den Aufnahmekopf nicht auf der Kreisbahn bewegt, verstellbar ist.

Die erfindungsgemäße Messeraufnahme hat den Vorteil, dass die Orbitereinrichtung, welche die planetarische Umlaufbewegung des Aufnahmekopfes für das Messer erzeugt, fixierbar ist, so dass der Aufnahmekopf keine planetarische Umlaufbewegung durchführt. In dieser Ruhestellung kann die Messeraufnahme mit einem Sichelmesser (auch als Spiralmesser bezeichnet) bestückt werden, wobei die Rotationseinrichtung das Sichelmesser dann zu der erforderlichen Eigenrotation antreibt. Die gleiche Messeraufnahme kann alternativ auch mit einem Kreismesser bestückt werden. In diesem Fall wird die Orbitereinrichtung in der Arbeitsstellung betrieben, so dass sie das Kreismesser zu der erforderlichen planetarischen Umlaufbewegung entlang der Kreisbahn antreibt. In dieser Arbeitsstellung sorgt ferner die Rotationseinrichtung dafür, dass das Kreismesser zusätzlich zur erforderlichen Eigenrotation antreibt. Die Rotationseinrichtung, welche für die Eigenrotation vorgesehen ist, und die Orbitereinrichtung, welche für die planetarische Umlaufbewegung vorgesehen ist, sind somit vorteilhafterweise unabhängig voneinander realisiert und steuerbar. Das Umschalten zwischen der Arbeitsstellung und der Ruhestellung erfolgt vorzugsweise über eine elektronische Steuer- und Recheneinheit, wodurch vorteilhafterweise keinerlei nennenswerte Umrüstzeiten auf Seiten der Messeraufnahme auftreten, wenn ein Wechsel zwischen Sichel- und Kreismesser ansteht. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, der Wortlaut, wonach in der Ruhestellung die Orbitereinrichtung den Aufnahmekopf nicht auf der

Kreisbahn bewegt, insbesondere, dass der Aufnahmekopf stillstehend gelassen wird und vorzugsweise fixiert wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Radius der Kreisbahn variabel und insbesondere stufenlos einstellbar ist. In vorteilhafter Weise kann somit der Messeraufnahme für unterschiedlich große Kreismesser eingesetzt werden, indem der Radius der Kreisbahn entsprechend an die Messergröße angepasst wird.

Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Orbitereinrichtung einen ersten Exzenter und einen zweiten Exzenter umfasst, wobei der Aufnahmekopf über eine erste Schwinge mit dem ersten Exzenter und über eine zweite Schwinge mit dem zweiten Exzenter gekoppelt ist. Die erste Schwinge und die zweite Schwinge sind dabei vorzugsweise in einem gemeinsamen Koppelpunkt drehbar miteinander verbunden sind, wobei der Koppelpunkt entlang einer axialen Richtung vorzugsweise deckungsgleich mit dem Aufnahmekopf angeordnet ist. Alle drei

Funktionsweisen der Messeraufnahme könnten vorteilhafterweise über eine Bewegung oder Nicht-Bewegung der Exzenter gesteuert werden. Vorteilhafterweise können die beiden Exzenter dabei synchron oder asynchron bewegt werden oder Stillstehen. Bei einer synchronen Bewegung folgt der Aufnahmekopf einer planetarischen Umlaufbewegung entlang der Kreisbahn. Zusätzliche führt die Messeraufnahme ihre Eigenrotation durch.

Diese Funktionsweise ist für die Verwendung der Messeraufnahme mit einem Kreismesser vorgesehen. Bei einer asynchronen Bewegung, also einer Relativbewegung zwischen dem ersten Exzenter und dem zweiten Exzenter verschieben sich die beiden Exzenter

gegeneinander, wodurch der gemeinsame Koppelpunkt radial nach innen oder nach außen wandert. Über diese asynchrone Bewegung ist also der Radius der Kreisbahn stufenlos einstellbar. Wenn der erste und der zweite Exzenter in einer Ruhestellung belassen werden, folgt der Aufnahmekopf keiner planetarischen Umlaufbewegung mehr, sondern führt lediglich noch seine Eigenrotation durch. Diese Funktionsweise ist für die Verwendung der

Messeraufnahme mit Sichelmesser vorgesehen.

Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Exzenter mittels eines ersten Bahngetriebes zu einer ersten Rotation und der zweite Exzenter mittels eines zweiten Bahngetriebes zu einer von der ersten Rotation unabhängigen zweiten Rotation antreibbar ist. Der voneinander unabhängige Antrieb des ersten und zweiten Bahngetriebes ermöglicht vorteilhafterweise die synchrone und asynchrone Funktionsweise. Vorzugsweise umfasst das erste Bahngetriebe ein erstes Planetengetriebe und das zweite Bahngetriebe ein zweites Planetengetriebe. Besonders bevorzugt sind das erste und das zweite Planetengetriebe axial zueinander versetzt in einer gemeinsamen Getriebeglocke angeordnet sind, wobei bevorzugt das erste Planetengetriebe einen drehbar in der Getriebeglocke verbauten ersten Planetenkäfig, der fest mit einem ersten Abtriebselement verbunden ist, und das zweite Planetengetriebe einen drehbar in der Getriebeglocke verbauten zweiten Planetenkäfig, der fest mit einem zweiten Abtriebselement verbunden ist, umfassen, wobei besonders bevorzugt ein erstes Sonnenrad des ersten Planetengetriebe drehfest auf einer ersten Hohlwelle und ein zweites Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes drehfest auf einer zweiten Hohlwelle angeordnet sind. Das erste

Abtriebselement ist vorzugswesie fest mit dem ersten Exzenter und das zweite

Abtriebselement fest mit dem zweiten Exzenter verbunden. Vorteilhafterweise wird somit eine sehr bauraumkompakte Integration beider Bahngetriebe erzielt. Denkbar ist, dass bestehende Vorrichtungen zum Aufschneiden von Lebensmitteln mit der erfindungsgemäßen Messeraufnahme ausgestattet oder nachgerüstet werden können.

Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Orbitereinrichtung einen Orbiter umfasst, an welchem der

Aufnahmekopf befestigt ist. Der Aufnahmekopf ist dabei insbesondere radial zur Drehachse des Orbiters versetzt, um einen entsprechenden Mindestradius der Kreisbahn zu

gewährleisten. Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Exzenter, der zweite Exzenter und der Orbiter jeweils ein Gegengewicht als Wuchtmasse aufweisen. Vorteilhafterweise kann somit eine Unwucht, die durch den veränderten Bahnradius bei der planetarischen Umlaufbewegung entsteht, ausgeglichen werden, so dass die Lager der Messeraufnahme geschont werden.

Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Rotationseinrichtung eine sich insbesondere durch die erste und die zweite Hohlwelle erstreckende Antriebswelle umfasst, die den Aufnahmekopf zur Rotation um die Messerachse antreibt. Über die Antriebswelle wird demnach der Aufnahmekopf völlig unabhängig von der Bewegung der beiden Exzenter zu seiner Eigenrotation angetrieben. Die Drehzahl der Eigenrotation kann somit unabhängig von der Geschwindigkeit der

planetarischen Umlaufbewegung, die schließlich auch null sein kann, eingestellt werden. Vorzugsweise ist zwischen der Antriebswelle und einer Welle des Aufnahmekopfs eine Übersetzungseinrichtung vorgesehen ist, wobei die Übersetzungseinrichtung bevorzugt eine Zahnringstufe und/oder eine Stirnradstufe umfasst. Mit Hilfe der Übersetzungseinrichtung wird die Drehbewegung der zentral verlaufenden Antriebswelle auf den radial nach außen versetzten Aufnahmekopf übertragen. Durch die Hintereinanderschaltung von Zahnringstufe und Stirnradstufe wird der Kraftfluss vorteilhafterweise auch bei sich ändernden Radien der Kreisbahn aufrechterhalten. Die Übersetzungseinrichtung ist besonders bevorzugt wenigstens teilweise innerhalb des Orbiters angeordnet ist, um eine möglichst

bauraumkompakte Ausgestaltung zu erzielen.

Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Aufnahmekopf axial verschiebbar ausgebildet ist und wobei die Messeraufnahme ein zwischen dem Aufnahmekopf und der Antriebswelle angeordnetes exzentrisches Druckstück umfasst, welches eine axiale Bewegung der Antriebswelle auf den Aufnahmekopf überträgt. In vorteilhafter Weise können somit Taktunterbrechungen, in welchen die Aufschneidevorrichtung Leerschnitte durchführt, realisiert werden, indem das Messer kurzzeitig axial aus der Schneideebene herausgeschoben wird.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere Hochleistungs-Slicer, aufweisend die

erfindungsgemäße Messeraufnahme. Die Vorrichtung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass sie ohne lange Umrüstzeiten wahlweise sowohl mit Kreismessern als auch mit Sichelmessern bestückbar ist. Zudem ist der Radius der planetarischen

Umlaufbewegung bei der Verwendung von Kreismessern stufenlos einstellbar. Die Vorrichtung ist insbesondere eine Aufschneidevorrichtung zum Aufschneiden von

Lebensmittelriegeln, beispielsweise in Form von Wurst-, Fleisch- oder Käseriegeln mit rotierendem Schneidmesser.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung einen ersten Antrieb zum Antreiben der ersten Hohlwelle, einen zweiten Antrieb zum Antreiben der zweiten Hohlwelle, einen dritten Antrieb zum Antreiben der Antriebswelle und bevorzugt einen vierten Antrieb zur Axialverschiebung der Antriebswelle aufweist. Die verschiedenen Antriebe sind vorzugsweise alle unabhängig voneinander betreibbar und werden insbesondere von einer zentralen Steuer- und Recheneinheit gesteuert. Denkbar ist, dass die zentrale Steuer- und Recheneinheit eine Mensch-Maschine- Schnittsteile, insbesondere in Form einer graphischen Benutzerschnittstelle aufweist. Die graphische Benutzerschnittstelle wird vorzugsweise in Form eines berührungsempfindlichen Bildschirms (Touchscreen) realisiert, auf welchem beispielsweise ein Kreismesser oder ein Sichelmesser abgebildet und durch den Benutzer auswählbar ist. Denkbar ist auch, dass der Radius der Kreisbahn für das Kreismesser durch den Benutzer graphisch auswählbar ist, beispielsweise indem ein graphischer Schiebeschalter entsprechend bewegt wird, oder als nummerische Zahl eingegeben werden kann.

Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Produktzuführungseinrichtung aufweist und/oder wobei der Aufnahmekopf mit einem Kreismesser oder einem Sichelmesser bestückt ist. Die Produktzuführung sorgt dafür, dass der Lebensmittelriegel in die Schneidebene des Messers bewegt wird.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist Verfahren zum Betrieb der erfindungsgenmäßen Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, wobei die Messeraufnahme zwischen einem ersten Betriebsmodus, in welchem die Orbitereinrichtung den Aufnahmekopf auf der Kreisbahn bewegt, und einem zweiten Betriebsmodus, in welchem die Orbitereinrichtung den Aufnahmekopf nicht auf der Kreisbahn bewegt und insbesondere auf einem festen Punkt der Kreisbahn fixiert, betreibbar ist, wobei der

Aufnahmekopf sowohl im ersten Betriebsmodus als auch im zweiten Betriebsmodus von der Rotationseinrichtung zu einer Rotation um die Messerachse angetrieben wird. In vorteilhafter Weise kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Messeraufnahme ohne Umrüstzeiten zwischen dem ersten Betriebsmodus zur Verwendung der Messeraufnahme mit einem Kreismesser und dem zweiten Betriebsmodus zur Verwendung der Messeraufnahme mit einem Sichelmesser umgeschaltet werden. Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im ersten Betriebsmodus der erste Exzenter und der zweite Exzenter mit synchroner Drehzahl betrieben werden, um den Aufnahmekopf auf einer Kreisbahn zu bewegen. Der erste Betriebsmodus ist somit für die Verwendung der Vorrichtung mit einem Kreismesser vorgesehen.

Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im zweiten Betriebsmodus der erste Exzenter und der zweite Exzenter in einer Ruhestellung gehalten werden, um den Aufnahmekopf im festen Punkt auf der

Kreisbahn zu halten. Der zweite Betriebsmodus ist somit für die Verwendung der Vorrichtung mit einem Sichelmesser vorgesehen.

Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in einem dritten Betriebsmodus der erste Exzenter und der zweite

Exzenter asynchron betrieben werden, um den Radius der Kreisbahn zu justieren. Der dritte Betriebsmodus ist somit für die Justierung der Kreisbahn im ersten Betriebsmodus vorgesehen.

Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in einem vierten Betriebsmodus der Aufnahmekopf über die Antriebswelle axial verschoben wird, um eine Taktunterbrechung beim Aufschneiden der

Lebensmittelprodukte herbeizuführen. Der vierte Betriebsmodus ist somit zur Erzielung von Leerschnitten vorgesehen.

Alle vorstehenden Ausführungen unter„Offenbarung der Erfindung“ gelten gleichermaßen für die erfindungsgemäße Messeraufnahme, die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den

Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten

Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen

Erfindungsgedanken nicht einschränken.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Figuren 1 bis 3 zeigen schematische Perspektiv- Schnitt- und Explosionsansichten einer Messeraufnahme gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figuren 4a bis 7c zeigen schematische Detailansichten der Messeraufnahme gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 8 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten mit einer Messeraufnahme gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 9 zeigt eine schematische Ansicht eines Kreismessers und eines

Sichelmessers zur Verwendung mit der Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten mit einer Messeraufnahme gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.

In Figuren 1 , 2 und 3 sind schematische Perspektiv- Schnitt- und Explosionsansichten einer Messeraufnahme 1 für eine Vorrichtung 10 zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.

Die Messeraufnahme 1 umfasst eine Rotationseinrichtung 2 in Form einer zentralen

Antriebswelle 6, welche sich in axialer Richtung 100 durch die gesamte Messeraufnahme 1 erstreckt und über ein Übersetzungseinrichtung 5 einen Aufnahmekopf 3 der

Messeraufnahme 1 , an welcher ein Sichelmesser 34 (siehe Figur 9) oder ein Kreismesser 35 (siehe Figur 9) befestigt werden kann, zu einer Eigenrotation 103 um eine Messerwelle 29 antreibt (siehe Figur 7b). Die Antriebswelle 6 ist drehfest mit einem dritten Antriebsritzel 4 verbunden. Der Aufnahmekopf 3 ist in radialer Richtung 101 zur Antriebswelle 6 versetzt an einem Orbiter 14 befestigt.

Die Übersetzungseinrichtung 5 umfasst eine erste Stufe in Form einer Zahnringstufe sowie eine nachfolgende zweite Stufe in Form einer Stirnradstufe (siehe Figur 7c). Durch diese beiden hintereinander geschalteten Stufen wird die rotatorische Antriebsbewegung der Antriebswelle 6 auf die radial versetze Messerwelle 29 übertragen. Am Ende der

Antriebswelle 6 sitzt hierfür ein Antriebsritzel 30, welches mit der Innenverzahnung eines Zahnrings 31 kämt. Eine Außenverzahnung des Zahnrings 31 kämt wiederum mit der Verzahnung eines Abtriebsritzels 32 auf der Messerwelle 29. In die Übersetzungseinrichtung 5 ist insbesondere ein Druckstück 33 integriert, über welches in oder entgegen der axialen Richtung 100 auf die Antriebswelle 6 wirkende Druck- oder Zugkräfte auf den Aufnahmekopf 3 übertragbar sind (siehe Figur 7a).

Der Aufnahmekopf 3 kann neben der Eigenrotation 103 auch eine planetarische

Umlaufbewegung entlang einer Kreisbahn 102 ausführen. Hierfür weist die Messeraufnahme 1 eine Orbitereinrichtung 16 auf. Die Orbitereinrichtung 16 umfasst einen ersten Exzenter 10 (siehe Figuren 4a und 4b), der über eine erste Schwinge 1 1 mit dem Orbiter 14 verbunden ist (siehe Figur 4c). Ferner weist die Orbitereinrichtung 16 einen zweiten Exzenter 12 auf (siehe Figuren 5a und 5b), der über eine zweite Schwinge 13 mit dem Orbiter 14 verbunden ist (siehe Figuren 6a und 6b).

Die zweite Schwinge 13 ist im vorliegenden Beispiel fest (denkbar wäre auch einteilig) mit dem Orbiter 14 verbunden. In einem gemeinsamen Koppelpunkt 15 am Orbiter 14 sind die ersten und die zweite Schwinge 11 , 13 drehbar miteinander verbunden. Zur Vermeidung von Unwucht und Schonung der Lager weist der erste Exzenter 10 ein erstes Gegengewicht 17, der zweite Exzenter 12 ein zweites Gegengewicht 18 und der Orbiter 14 ein drittes

Gegengewicht 19 jeweils als Wuchtmasse auf.

Der erste Exzenter 10 kann über ein erstes Bahngetriebe 8 zu einer ersten Drehung angetrieben werden, während der zweite Exzenter 12 unabhängig vom ersten Exzenter 10 mittels eines zweiten Bahngetriebes 9 zu einer zweiten Drehung angetrieben werden kann. Das erste und das zweite Bahngetriebe 8, 9 sind in einem gemeinsame Getriebeglocke 7 integriert. Das erste Bahngetriebe 8 ist in Form eines ersten Planetengetriebes 20 ausgebildet, dessen erstes Sonnenrad antriebsseitig drehfest auf einer ersten Hohlwelle 21 angeordnet ist und welches abtriebsseitig über ein innerhalb der Getriebeglocke 7 drehbar gelagertes erstes Abtriebselement 22 drehfest mit dem ersten Exzenter 10 verbunden ist. Das erste Abtriebselement 22 weist eine umlaufende Innenverzahnung (erstes äußeres Hohlrad) auf, in welche drei erste Umlaufräder eingreifen, die konzentrisch und

punktsymmetrisch um die erste Hohlwelle 21 verteilt angeordnet sind und in das erste Sonnenrad der ersten Hohlwelle 21 eingreifen. Analog ist das zweite Bahngetriebe 9 ebenfalls in Form eines zweiten Planetengetriebes 23 ausgebildet, dessen zweites Sonnenrad antriebsseitig drehtest auf einer zweiten Hohlwelle 24 angeordnet ist und welches abtriebsseitig über ein innerhalb der Getriebeglocke 7 drehbar gelagertes zweites Abtriebselement 25 drehtest mit dem zweiten Exzenter 12 verbunden ist. Das zweite Abtriebselement 25 weist eine umlaufende Innenverzahnung (äußeres zweites Hohlrad) auf, in welche drei zweite Umlaufräder eingreifen, die

konzentrisch und punktsymmetrisch um die zweite Hohlwelle 24 verteilt angeordnet sind und in das zweite Sonnenrad der zweiten Hohlwelle 24 eingreifen.

Innerhalb der erste Hohlwelle 21 läuft die zweite Hohlwelle 24 und innerhalb der zweiten Hohlwelle 24 läuft die Antriebswelle 6. Die erste Hohlwelle 21 ist drehfest mit einem ersten Antriebsritzel 26 verbunden, während die zweite Hohlwelle 24 mit einem zweiten

Antriebsritzel 27 verbunden ist.

Das erste und zweite Planetengetriebe 20, 23 sind axial zueinander versetzt. Das zweite Abtriebselement 25 ist in radialer Richtung 101 innerhalb der ersten Abtriebselement 26 angeordnet.

Zwischen der Getriebeglocke 7 und dem Orbiter 14 sind in axialer Richtung 100 der erste Exzenter 10 und der zweite Exzenter 12 angeordnet, wobei der erste Exzenter 10 in axialer Richtung 100 im Wesentlichen zwischen Getriebeglocke 7 und zweiten Exzenter 12 angeordnet sind, wobei sich der erste und der zweite Exzenter 10, 12 in radialer Richtung 101 teilweise überlappen.

Zwischen der Getriebeglocke 7 und dem Orbiter 14 sind in axialer Richtung 100 ferner die erste Schwinge 1 1 und die zweite Schwinge 13 angeordnet, wobei die erste Schwinge 11 in axialer Richtung 100 im Wesentlichen zwischen Getriebeglocke 7 und zweiter Schwinge 13 angeordnet sind.

Das erste und zweite Antriebsritzel 26, 27 sind in axialer Richtung 100 zwischen dem dritten Antriebsritzel 4 und der Getriebeglocke 7 angeordnet, wobei das zweiten Antriebsritzel 27 in axialer Richtung 100 ferner zwischen dem ersten Antriebsritzel 26 und dem dritten

Antriebsritzel 4 angeordnet ist.

Innerhalb der Getriebeglocke 7 sind mehrere Lagerstellen mit Kugellagern zur Lagerung des ersten und zweiten Abtriebselement 22, 25, sowie zur Lagerung der ersten Hohlwelle 21 ausgebildet. Zur Lagerung des ersten und zweiten Exzenters 10, 12 gegeneinander ist zwischen dem ersten und dem zweiten Exzenter 10, 12 ist ferner ein zweireihiges

Kegelrollenlager 28 in O- oder X-Anordnung angeordnet, welche sowohl axiale als auch radiale Kräfte aufnimmt.

Die Messeraufnahme 1 kann in vier verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden:

In einem ersten Betriebsmodus werden der erste Exzenter 10 und der zweite Exzenter 12 synchron, also mit gleicher Drehzahl betrieben. Der am Orbiter 14 befestigte Aufnahmekopf 3 führt eine planetarische Umlaufbewegung auf der Kreisbahn 102 durch. Die Bewegung des ersten und zweiten Exzenters 10, 12 wird durch einen ersten Antrieb (nicht dargestellt), der das erste Antriebsritzel 26 antreibt, und einen zweiten Antrieb (nicht dargestellt), der das zweite Antriebsritzel 27 antriebt, hervorgerufen. Der erste und zweite Antrieb werden hierfür insbesondere von einer zentralen Steuerungseinheit (nicht dargestellt) synchron betrieben.

In diesem ersten Betriebsmodus ist der Aufnahmekopf 3 vorzugsweise mit einem

Kreismesser bestückt. Ferner wird mittels eines dritten Antriebs (nicht dargestellt) das dritte Antriebsritzel 4 angetrieben und diese Rotationsbewegung über die Antriebswelle 6 und das Übersetzungsgetriebe 5 auf die Messerwelle 29 und somit auf das Kreismesser (nicht dargestellt) übertragen. Das Kreismesser führt somit neben der planetarischen

Umlaufbewegung 102 auch noch eine Eigenrotation 103 um die Messerwelle 29 durch. Die Orbitereinrichtung 16 befindet sich in diesem ersten Betriebsmodus in der Arbeitsstellung.

In einem zweiten Betriebsmodus werden der erste und zweite Antrieb von der

Steuerungseinheit abgeschaltet und insbesondere fixiert, so dass der erste Exzenter 10 und der zweite Exzenter 12 Stillstehen und insbesondere fixiert sind. Der Aufnahmekopf 3 führt somit keine planetarische Umlaufbewegung durch. Der dritte Antrieb wird wie im ersten Betriebsmodus betätigt, so dass das am Aufnahmekopf 3 befestigte Messer ausschließlich eine Rotationsbewegung um die Messerwelle 29 durchführt. In diesem zweiten

Betriebsmodus ist der Aufnahmekopf 3 vorzugsweise mit einem Sichelmesser bestückt. Die Orbitereinrichtung 16 befindet sich in diesem zweiten Betriebsmodus in der Ruhestellung, in welchem der Aufnahmekopf 3 nicht über die Kreisbahn 102 bewegt wird, sondern still stehengelassen wird.

In einem dritten Betriebsmodus werden der erste und zweite Antrieb von der

Steuerungseinheit asynchron gesteuert, so dass sich der erste und der zweite Exzenter 10, 12 relativ zueinander bewegen. Hierdurch wandert der Koppelpunkt 15 entlang der radialen Richtung 101 nach innen oder entgegen der radialen Richtung 101 nach außen. Mit anderen Worten: Der radiale Abstand zwischen dem Koppelpunkt 15 und der Antriebswelle 6 verändert sich. Der Koppelpunkt 15 ist in axialer Richtung 100 vorzugsweise deckungsgleich mit dem Aufnahmekopf 3 und der Messerwelle 29, so dass sich durch eine asynchrone Steuerung des ersten und zweiten Antriebs der radiale Abstand der Messerwelle 29 stufenlos einstellen lässt. Auf diese Weise kann die radiale Position des Kreismessers für den ersten Betriebsmodus stufenlos eingestellt werden. Diese Einstellung erfolgt

insbesondere automatisch durch die Steuerungseinheit.

In einem vierten Betriebsmodus wird mittels eines vierten Antriebs (nicht dargestellt) eine Druckkraft in axialer Richtung 100 auf die Antriebswelle 6 aufgebracht, welche über das Druckstück 33 auf den Aufnahmekopf 3 und somit das Messer übertragen wird. Das Messer rutscht hierdurch aus der Schneidebene der Vorrichtung zum Aufschneiden von

Lebensmitteln heraus, so dass eine Taktunterbrechung bzw. ein Leerschnitt realisierbar ist. Anschließend wird von dem vierten Antrieb eine Zugkraft entgegen der axialen Richtung 100 auf die Antriebswelle 6 ausgeübt, welche den Aufnahmekopf 3 und somit das Messer wieder zurück in die Schneidebene zieht. Dieser vierte Betriebsmodus kann sowohl in den ersten Betriebsmodus, also bei der Verwendung eines Kreismessers, als auch in den zweiten Betriebsmodus, also bei der Verwendung eines Sichelmessers, integriert werden.

In Figur 8 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung 36 zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche die anhand der Figuren 1 bis 3 erläuterte Messeraufnahme 1 aufweist.

Die Vorrichtung 36 ist im vorliegenden Beispiel entweder mit einem Kreismesser 34 (erster Betriebsmodus) oder einem Sichelmesser 35 (zweiter Betriebsmodus) bestückt. Das Messer befindet sich während des Schnittvorgangs in einer Schneidebene. Mittels einer

Produktzuführung 38 werden ein oder mehrere Lebensmittelriegel 37 der Schneidebene zugeführt, wodurch einzelne Lebensmittelscheiben 39 von dem Lebensmittelriegel 37 abgetrennt werden und auf ein tiefer liegendes Förderband 40 fallen. Auf dem Förderband 40 werden Portionen 41 , insbesondere Stapel oder Formate übereinanderliegenden, geschindelten und/oder nebeneinanderliegenden Lebensmittelscheiben erzeugt und in Richtung einer Verpackungseinheit (nicht dargestellt) abtransportiert.

Die Vorrichtung 36 weist vorzugsweise auch den ersten, zweiten, dritten und vierten Antrieb, sowie die Steuerungseinheit auf. Bezugszeichenliste

1 Messeraufnahme

2 Rotationseinrichtung

3 Aufnahmekopf

4 Drittes Antriebsritzel

5 Übersetzungseinrichtung

6 Antriebswelle

7 Getriebeglocke

8 Erstes Bahngetriebe

9 Zweites Bahngetriebe

10 Erster Exzenter

1 1 Erste Schwinge

12 Zweiter Exzenter

13 Zweite Schwinge

14 Orbiter

15 Koppelpunkt

16 Orbitereinrichtung

17 Erstes Gegengewicht

18 Zweites Gegengewicht

19 Drittes Gegengewicht

20 Erstes Planetengetriebe

21 Erste Hohlwelle

22 Erstes Abtriebselement

23 Zweites Planetengetriebe

24 Zweite Hohlwelle

25 Zweites Abtriebselement

26 Erstes Antriebsritzel

27 Zweites Antriebsritzel

28 Zweireihiges Kegelrollenlager

29 Messerwelle

30 Antriebsritzel

31 Zahnring

32 Abtriebsritzel

33 Druckstück

34 Sichelmesser

35 Kreismesser

36 Vorrichtung

37 Lebensmittelriegel

38 Produktzuführung

39 Lebensmittelscheiben

40 Förderband

41 Portionen

100 Axiale Richtung

101 Radiale Richtung

102 Kreisbahn, planetarische Umlaufbewegung

103 Eigenrotation