VORRICHTUNG ZUM ZERTEILEN VON LEBENSMITTELN MITTELS FLÜSSIGKEITSSTRAHL

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Vorrichtung kann mit zumindest einem Flüssigkeitsstrahl Lebensmittel zerteilen, die mit einer Vorschubvorrichtung in zumindest eine Vorschubrichtung durch die einen Bearbeitungsbereich aufweisende Vorrichtung transportiert werden. Das zu zerteilende Lebensmittel liegt dabei auf dem Bearbeitungsbereich auf, wobei der Flüssigkeitsstrahl auf das Lebensmittel gerichtet ist. Über eine Austrittsdüse, aus der im Bereich des Bearbeitungsbereichs unter hohem Druck stehende, gebündelte Flüssigkeitsstrahl austritt, werden dann die Schnitte eingebracht. Alternativ kann der Bearbeitungsbereich mit dem Lebensmittel auch ortsfest sein und die Austrittsdüse über die Vorrichtung verfahren werden.

[0002] Vorrichtungen zum Zerteilen von Lebensmitteln dieser Art sind aus der EP 1 990 144 A2 bekannt. Bei den bekannten Vorrichtungen werden Lebensmittel, insbesondere Lebensmittel aus Teig, mittels Wasserstrahlschneiden geschnitten. Hierbei beschreibt die EP 1 990 144 A2 eine Vorrichtung, bei der das zum Beispiel als Kuchen ausgebildete Lebensmittel auf ein Förderband aufgelegt wird, dessen Position dann optisch erfasst und anschließend ein gewünschtes Schnittbild erzeugt wird. So werden zum Beispiel die bekannten Kuchenstücke ausgeschnitten. Um die Schnitte einzubringen, wird die Austrittsdüse mit dem Wasserstrahl quer zur Vorschubrichtung des Förderbandes verfahren, so dass sich zusammen mit der Bewegung des Förderbandes in vorwärts und rückwärts gerichteter Richtung der gewünschte Winkel schneiden lässt. Auf gleiche Weise bringt auch eine aus der US 5 365 816 A bekannte Vorrichtung Schnitte in runde Lebensmittel, wie beispielsweise Kuchen, ein.

[0003] Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen zum Zerteilen von Lebensmitteln besteht allerdings darin, dass zwar das Lebensmittel zuverlässig geschnitten werden kann, jedoch die Unterlage, auf der das Lebensmittel durch die Vorrichtung hindurchgeführt ist, mit zunehmender Zeit durch den Wasserstrahl beschädigt wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass durch den Hochdruckstrahl Wasser und Partikel des Lebensmittels in die Umgebung gelangen können, was neben der Beeinträchtigung des Lebensmittels und der Verunreinigung der Vorrichtung im Falle der Lebensmittelverarbeitung auch zu einer Keimbelastung führen kann.

[0004] Aus der WO 2015/198062A1 ist eine ähnliche Vorrichtung bekannt, bei der der Bearbeitungsbereich unterhalb des Lebensmittels eine Strahldurchlassöffnung für den aus dem Lebensmittel austretenden Flüssigkeitsstrahl aufweist und unterhalb der Strahldurchlassöffnung eine Strahlaufnahme angeordnet ist, in die der Flüssigkeitsstrahl zum Sammeln der Schneidflüssigkeit eintritt und die eine Abfuhr für die Schneidflüssigkeit aufweist.

[0005] Diese Vorrichtung hat den Vorteil, dass der Strahl aufgefangen werden kann, so dass das Wasser oder das sonstige Schneidmedium abgeführt und wiederverwendet werden kann. Zusätzlich kann hierdurch ein Wegspritzen des Schneidmediums unterhalb des Bearbeitungsbereichs reduziert werden.

[0006] Diese bekannte Vorrichtung hat aber immer noch den Nachteil, dass Partikel, die seitlich neben der Strahlaufnahme weggerissen werden, nicht in die Strahlaufnahme gelangen. Dies ist insbesondere in Verbindung mit der Verarbeitung von nicht homogenen Lebensmitteln nachteilig, da hier Streueffekte auftreten können, die auf der Unterseite größere Mengen des Lebensmittels lösen können. Ferner können hierdurch Lebensmittelpartikel an den angrenzenden Bereichen der Vorrichtung haften bleiben, was insbesondere hinsichtlich Hygiene und z.B. Salmonellen nachteilig sein kann.

[0007] Ferner ist aus der US 4 964 244 A eine Vorrichtung zum Schneiden von Werkstücken bekannt, die einen trichterartigen Auffangmechanismus für den aus dem Schneidgut austretenden Schneidstrahl und mitgerissene Partikel des Schneidgutes aufweist. Der trichterartige Auffangmechanismus dient im Wesentlichen als Energievernichter für die Strömungsenergie des Schneidstrahls und weist im oberen Bereich einen Ablauf auf, über den die aufgefangene Flüssigkeit aus dem Auffangmechanismus ablaufen kann. Dies kann über einen an dem Ablauf anliegenden Unterdruck unterstützt werden. Diese Vorrichtung kann zwar den Schneidstrahl abbremsen und die Mischung aus Flüssigkeit und Partikeln des Schneidgutes auffangen sowie abtransportieren, nicht aber Partikel und Fluidanteile aus der Umgebung absaugen. Diese Auffangvorrichtung hat aber den Nachteil, dass hierdurch zum einen ein Mediengemisch abgeführt wird und zum anderen feste Partikel und Feuchtigkeit zwischen der Unterseite der Werkstückauflage und der Vorrichtung austreten, insbesondere sich auch am Werkstück niederschlagen können. Dies wird noch dadurch verstärkt, dass sich durch den hoch liegenden Abfluss dynamisch bewegte Flüssigkeit im trichterartigen Auffangmechanismus befindet, von der Tropfen entgegen der Strahleintrittsrichtung zurückspritzen können.

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln zu schaffen, die eine zuverlässige und möglichst verschleißfreie Funktion bei gleichzeitig möglichst geringer Kontaminierung und Verschmutzung der Umgebung gewährleistet.

[0009] Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass unterhalb der Strahldurchlassöffnung eine untere Absaugvorrichtung für mit dem Flüssigkeitsstrahl mitgerissene Partikel und/oder Flüssigkeitsmengen vorgesehen ist, die sich insbesondere an der Strahldurchlassöffnung sammeln oder von dem Flüssigkeitsstrahl separieren.

[0010] Durch die Erfindung wird es nun möglich, auch ein vergleichsweise weiches Lebensmittel zu schneiden, das selbst im gefrorenen Zustand meist eine Auflage benötigt, damit ein sauberer Schnitt möglich wird. Ein besonderer Vorteil durch die untere Absaugvorrichtung besteht darin, dass der Unterdruck, der von der Absaugvorrichtung auch auf das Lebensmittel wirkt, das Lebensmittel an den Bearbeitungsbereich festsaugt und so ein Risiko des Verrutschens des Lebensmittels verringert werden kann. Gleichzeitig werden Partikel, die seitlich neben dem aus dem Lebensmittel austretenden Flüssigkeitsstrahl vom Lebensmittel gelöst werden abgesaugt. Schließlich vermag die Absaugvorrichtung auch Flüssigkeitsmengen, die entweder an dem unteren Rand des Schnittes oder in Form von fein vernebelter Flüssigkeit unterhalb des Lebensmittels vorliegen, abzusaugen, wodurch zum einen die Kontaminierung der Umgebung, beispielsweise mit Salmonellen, und zum anderen auch ein Aufweichen des Lebensmittels vermieden werden kann.

[0011] Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Lebensmittel üblicherweise in gefrorenem, bevorzugt in tiefgefrorenem Zustand geschnitten. Tiefgefroren bedeutet im Sinne dieser Anmeldung nicht notwendigerweise eine Temperatur von weniger als minus 18°C, auch Temperaturen von minus 10 °C oder wärmer sollen hierunter verstanden werden. Letztlich wird aber, wie weiter unten noch dargelegt wird, eine Optimierung durchgeführt, bei welchen Temperaturen und Drücken des Flüssigkeitsstrahls das beste Schneidergebnis erzielt werden kann.

[0012] Ein Aspekt betrifft das Auffangen des unten aus dem Lebensmittel bzw. dem Bearbeitungsbereich heraustretenden Flüssigkeitsstrahls. Zum einen weist der Bearbeitungsbereich der Vorrichtung eine Auflage auf, die unterhalb des Flüssigkeitsstrahls eine Strahldurchlassöffnung für den Strahl besitzt. Der Bearbeitungsbereich kann grundsätzlich Teil der Vorschubvorrichtung sein, also zusammen mit dem Förderband durch die Vorrichtung geführt werden. Jedoch wird bevorzugt der Bearbeitungsbereich feststehend ausgebildet sein, so dass das Lebensmittel von der Vorschubvorrichtung dem Bearbeitungsbereich übergeben wird und nach der Bearbeitung von der Vorschubvorrichtung wieder abtransportiert wird. Hierzu sind entsprechende Mittel vorgesehen, die das Lebensmittel auf den stehenden Bearbeitungsbereich schieben und es später auf das wegführende Transportband schieben.

[0013] Eine Ausgestaltung des Vorschubes bei feststehendem Bearbeitungsbereich weist vor und hinter dem Bearbeitungsbereich jeweils ein Förderband auf, wobei das vordere Förderband das Lebensmittel auf den Bearbeitungsbereich schiebt, während das hintere Förderband dann das fertig geschnittene Lebensmittel übernimmt und der weiteren Verarbeitung oder Verpackung zuführt. Damit diese Übergabe ohne Deformation des Lebensmittels erfolgen kann, kann bevorzugt das Lebensmittel entweder auf einem Werkstückträger positioniert sein oder eine Versatzvorrichtung vorgesehen sein, die das Lebensmittel von dem vorderen Förderband in den feststehenden Bearbeitungsbereich und nachfolgend auf das hintere Förderband überführt. Eine solche Versatzvorrichtung kann beispielsweise ein Greifarm oder ein Schiebeelement sein. Ein Greifarm kann etwa an der Vorrichtung hydraulisch, pneumatisch oder motorisch betrieben angeordnet sein.

[0014] Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass im Bereich des Bearbeitungsbereichs an den äußeren Rändern Förderbänder vorgesehen sind, die das Lebensmittel von dem davor angeordneten Förderband übernehmen und in den Bearbeitungsbereich transportieren können. Auf gleiche Weise kann nach dem Schneiden des Lebensmittels das Lebensmittel über diese Förderbänder dem nachgeordneten Förderband zur weiteren Verarbeitung oder Verpackung übergeben werden.

[0015] Wie bei den bekannten Wasserstrahlschneidvorrichtungen kann die vorliegende Erfindung in Verbindung mit Wasserstrahlen als Schneidwerkzeug verwendet werden. Es können aber auch andere flüssige, möglicherweise sogar auch gasförmige Medien Verwendung finden. Insbesondere kann es hilfreich sein, den Gefrierpunkt des flüssigen Schneidmediums durch Zugabe von Salzen oder anderen Zusatzstoffen zu modifizieren. Während bei bekannten Wasserstrahlschneidvorrichtungen das Werkstück, also das Lebensmittel, üblicherweise auf einem Rost aufliegt, wird nun bevorzugt eine Auflage verwendet, die unterhalb des Angriffspunktes des Flüssigkeitsstrahls eine Strahldurchtrittsöffnung aufweist, durch die der Flüssigkeitsstrahl während des gesamten Schneidweges nach Austritt aus dem Lebensmittel ohne Kontakt mit der umgebenden Auflage im Bearbeitungsbereich austreten kann.

[0016] Es hat sich nämlich gezeigt, dass gerade bei der Verarbeitung von Lebensmitteln ein Kontakt des Flüssigkeitsstrahls mit einem darunter angeordneten Teil des Bearbeitungsbereichs ungünstige Nebenwirkung mit sich bringt. Zum einen wird ein Teil des Flüssigkeitsstrahls durch das hierdurch gebildete Widerlager in Richtung des Lebensmittels zurückreflektiert, was bei weichen Lebensmitteln zu einer unsauberen Schnittkante an der Unterseite und zur Verunreinigung des Lebensmittels durch Aufnahme von Wasser führen kann.

[0017] Ferner kann es passieren, dass im Lebensmittel befindliche Partikel mit dem Flüssigkeitsstrahl durch den Schneidspalt nach unten gedrückt werden. Dies kann zum Beispiel im Falle von Himbeeren oder Erdbeeren in einem Kuchen der Fall sein, deren Kerne dann mit dem Flüssigkeitsstrahl nach unten ausgetrieben werden. Sofern nun unterhalb des Austritts des Flüssigkeitsstrahls aus dem Lebensmittel die Möglichkeit eines Widerlagers, sei es auch nur durch einen schmalen Steg eines Rostes auf den das Lebensmittel während des Schneidens aufliegt, gegeben ist, kann es Störungen im Strahlbild geben und damit das Schnittbild verschlechtern.

[0018] In Verbindung mit der Verarbeitung von Lebensmitteln existiert ferner die Problematik, dass der Flüssigkeitsstrahl möglichst kein Material des Bearbeitungsbereichs oder sonstiger Teile der Vorrichtung abtragen soll. Sofern ein solcher Materialabtrag erfolgt, müsste ansonsten sichergestellt werden, dass sich dieses abgetragene Material nicht im Lebensmittel anreichert. Ein solcher Nachweis ist oft schwierig zu führen, so dass in Verbindung mit dem Schneiden von Lebensmitteln ein Kontakt des Flüssigkeitsstrahls mit dem Bearbeitungsbereich und weiteren Teilen der Vorrichtung möglichst vermieden werden soll.

[0019] Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird daher eine Strahldurchtrittsöffnung verwendet, die hinreichend groß ist, um den Strahl ohne Materialabtrag durchzulassen. Hierdurch kann der Strahl nun unterhalb des Lebensmittels, gegebenenfalls zusammen mit ausgetretenen Partikeln, in die dort angeordnete Strahlaufnahme eintreten. Diese Strahlaufnahme ist dabei derart konstruiert, dass sie den Strahl aufzufangen vermag, ohne dass die oben beschriebenen negativen Effekte eintreten würden.

[0020] Die Strahlaufnahme fungiert somit als Bremse und Absaugung für den Flüssigkeitsstrahl. Dies kann auf verschiedene Weisen geschehen. Bei einer möglichen Ausgestaltung ist die Strahlaufnahme in Form eines Rohres oder Schachtes ausgebildet und geometrisch so gestaltet und angeordnet, dass selbst dann, wenn von ihrer Wandung Material abgetragen würde, dieses mit hinreichender Sicherheit nicht mehr nach oben zum Lebensmittel gelangen kann. Da aber die Strahlgeschwindigkeit und die Strahlfokussierung mit zunehmendem Abstand von der Austrittsdüse geringer wird, kann ein Materialabtrag in der Strahlaufnahme auch vermieden werden.

[0021] Durch die erfindungsgemäße untere Absaugvorrichtung können nun nicht nur die Flüssigkeitspartikel sondern auch rund um den austretenden Strahl anfallende Partikel und Flüssigkeitsmengen abgesaugt werden. Dies hat nicht nur den oben bereits genannten Vorteil, dass ein Aufweichen des Lebensmittels durch an der Schneidkante anhaftende Tropfen vermieden werden kann, was auch Verfärbungen des Bodens verringern oder vermeiden kann, wenn das Schneidfluid zum Beispiel durch Fruchtmark in der Torte verfärbt ist. In Verbindung mit einer oberen Absaugung kann ferner auch eine Verunreinigung des Lebensmittels durch Partikel, die infolge des Schneidens frei werden, vermieden werden kann. So kann beispielsweise beim Schneiden von Torten Puderzucker aufgewirbelt werden, der sich an Stellen absetzen kann, an denen dies optisch nicht gewünscht ist. Dies vermeidet die obere Absaugvorrichtung. Gleichzeitig können die Absaugvorrichtungen dafür Sorge tragen, dass die Umgebung des Bearbeitungsbereichs frei von sich niederschlagenden Lebensmittelresten bleibt, was zur Steigerung der Hygiene beiträgt.

[0022] Eine weitere Möglichkeit für die Umsetzung einer Strahlaufnahme besteht darin, dass diese in einem bestimmten Abstand zum Bearbeitungsbereich einen leicht gebogenen Wandbereich aufweist. An diesem Wandbereich kann sich dann der Flüssigkeitsstrahl anschmiegen, so dass er mit dem Radius der Biegung des Wandbereiches umgelenkt wird und in eine Gerinneströmung umgewandelt werden kann. Die hiermit einhergehenden Strömungswiderstände bremsen den Flüssigkeitsstrahl ab, so dass die Flüssigkeit nachfolgend gesammelt und entweder entsorgt oder wiederaufbereitet werden kann.

[0023] Eine Wiederaufbereitung der Flüssigkeit, die zur Bildung des Flüssigkeitsstrahls verwendet wird, beinhaltet bevorzugt eine Filterung um möglicherweise in die Flüssigkeit hineingeratenes, abgetragenes Material, das nicht vom Lebensmittel stammt, herauszufiltern. Natürlich können hierbei auch Schneidreste des Lebensmittels selbst herausgefiltert werden. Ferner kann die Flüssigkeit zwischenzeitlich zur Desinfektion erhitzt oder einem UV-Licht ausgesetzt werden.

[0024] Die Strahlaufnahme kann auch weitere Maßnahmen aufweisen, um den Flüssigkeitsstrahl zusätzlich abzubremsen. Hier kommt zum Beispiel eine Gegenstromdüse in Betracht, die einen Luftstrom oder auch einen Flüssigkeitsstrom dem Flüssigkeitsstrahl entgegen richtet. Hierdurch wird der Flüssigkeitsstrahl effektiv abgebremst und aufgeweitet, so dass er ohne Materialabtrag abgeführt werden kann. Auch Strömungsleitprofile können hier eingesetzt werden, wobei diese Leitprofile durch eine kleingehaltene Richtungsänderung vor einem Verschleiß geschützt werden können.

[0025] Die Strahlaufnahme selbst ist in ihrer Form an die konkrete Ausgestaltung des Schneidprozesses angepasst. Dies betrifft insbesondere die Art und Weise, wie das Lebensmittel relativ zum Flüssigkeitsstrahl bewegt wird, um den Schnitt in das Lebensmittel einzubringen. Hierzu gibt es mehrere alternative Möglichkeiten.

[0026] Zum einen kann das Lebensmittel durch einen feststehenden Flüssigkeitsstrahl hindurch bewegt werden. In diesem Fall ist der Bearbeitungsbereich so ausgebildet, dass er das Lebensmittel in zumindest eine Richtung hin und her bewegen kann und möglicherweise zusätzlich auch drehen kann. Bei einer solchen Ausgestaltung kann entweder der Bearbeitungsbereich zusammen mit dem Lebensmittel relativ zum Flüssigkeitsstrahl bewegt sein oder das Lebensmittel wird durch eine Versatzvorrichtung relativ zum Bearbeitungsbereich gedreht und/oder hin und her bewegt. Im erstgenannten Fall kann die Strahldurchtrittsöffnung dann als ovale, rechteckige oder runde Öffnung ausgebildet sein, da die Strahldurchtrittsöffnung in diesem Fall ortsfest zum Flüssigkeitsstrahl ist. Im zweitgenannten Fall dagegen wird der Bearbeitungsbereich relativ zum Flüssigkeitsstrahl bewegt, so dass hier die Strahldurchtrittsöffnung dann in Form eines Schlitzes bzw. eines langen Loches ausgebildet ist.

[0027] Eine weitere Ausgestaltung des Schneidvorgangs kann einen bewegten Flüssigkeitsstrahl relativ zum feststehenden Bearbeitungsbereich und zum feststehenden Lebensmittel aufweisen. Auch in diesem Fall ist bevorzugt die Strahldurchtrittsöffnung in Form eines Schlitzes ausgebildet.

[0028] Natürlich können auch Kombinationen beider Bewegungen des Lebensmittels relativ zum Flüssigkeitsstrahl Verwendung finden, dass zum einen das Lebensmittel, entweder zusammen mit dem Bearbeitungsbereich oder relativ zum Bearbeitungsbereich, und zum anderen der Flüssigkeitsstrahl bewegt sind.

[0029] Der Flüssigkeitsstrahl wiederum kann rechtwinklig zur Vorschubrichtung nach unten gerichtet sein, es sind aber auch winkelige Anstellungen möglich. Ferner wird sich, insbesondere bei tiefgefrorenen Lebensmitteln, der Flüssigkeitsstrahl nicht vollständig gerade durch das Lebensmittel schneiden, sondern leicht entgegen der Vorschubrichtung auswandern. Bevorzugt trägt daher die räumliche Position der Strahldurchtrittsöffnung diesem Versatz Rechnung. Hierzu ist sie in Vorschubrichtung gesehen um die jeweilige Strecke hinter dem oberen Auftreffpunkt des Flüssigkeitsstrahls auf der Oberseite des Lebensmittels angeordnet.

[0030] Da die Schneidvorrichtungen nicht immer speziell für einen einzigen Lebensmitteltyp eingerichtet werden, kann entweder die Position der Strahlaufnahme zusammen mit der Strahldurchtrittsöffnung verstellbar ausgebildet sein oder die Austrittsdüse des Flüssigkeitsstrahls derart beweglich an der Vorrichtung vorgesehen sein, dass sie relativ zur Strahldurchtrittsöffnung und zur Strahlaufnahme einstellbar gelagert ist, um einer Strahlauswanderung infolge des Widerstandes des zu schneidenden Materials Rechnung tragen zu können.

[0031] Je nach Beschaffenheit des zu schneidenden Lebensmittels kann dieses auf einem Werkstückträger positioniert sein oder auch ohne einen solchen Werkstückträger von der Vorschubvorrichtung durch die Vorrichtung transportiert werden. Das Lebensmittel kann im Falle der Verwendung eines Werkstückträgers auf dem Werkstückträger fixiert sein. Eine solche Fixierung kann über Klemmmittel oder auch Randbegrenzungen, zwischen denen das Lebensmittel eingelegt ist, erfolgen. Ferner kann die Fixierung auch als externes Klemmmittel im Bereich des Bearbeitungsbereichs angeordnet sein, die beispielsweise kurz vor dem Einsatz des Schneidprozesses das Lebensmittel von der Seite, längs eines Umfanges und/oder von oben fixiert. Der Werkstückträger muss natürlich ebenfalls einen Strahldurchlass aufweisen.

[0032] Eine typische Anwendung der Erfindung ist zum Beispiel das Schneiden von Torten. Jetzt tritt zum Beispiel die Besonderheit auf, dass Torten oft unterschiedliche Schichten aufweisen, die wiederum eine unterschiedliche Konsistenz besitzen. So kann zum Beispiel neben den gebackenen Teigschichten eine Sahneschicht, Obst oder Fruchtmark in der Torte enthalten sein. Insbesondere dann, wenn eine weiße Sahneschicht und darüber eine farbige Fruchtmarkschicht vorhanden sind, müssen Temperatur der Torte, Vorschubgeschwindigkeit und der Strahldruck derart optimiert werden, dass die beispielsweise rote Fruchtmarkschicht nicht längs der Schneidkante verschmiert und so ein unschönes Ergebnis entsteht.

[0033] Bevorzugt wird daher ein gefrorener Kuchen, d.h. kälter als -10°C, insbesondere kälter als minus 15°C oder tiefgefroren im lebensmittelrechtlichen Sinne, d.h. zwischen -18°C und bevorzugt -25°C, geschnitten. Dies hat neben dem Vorteil, dass die Fruchtmarkschicht nicht verschmiert den weiteren Vorteil, dass die Form des Kuchens stabil ist und leicht fixiert werden kann. Ferner können die nachfolgend geschnittenen Kuchenstücke leichter von anderen Kuchenstücken separiert werden und z.B. zu einer gemischten Sortierung zusammengestellt werden. Eine übliche Anwendung ist nämlich das Zusammenstellen von Sortierungen unterschiedlicher Tortenstücke in einer Verpackung. Hierzu werden die produzierten Torten verwendet, die ansonsten als Ganzes verkauft werden. Sie werden dann geschnitten und sortiert.

[0034] Das Schneiden im tiefgefrorenen Zustand verhindert dabei zusätzlich, dass der Kuchen zum Schneiden wieder aufgetaut werden muss, was heutzutage üblicherweise beim Schneiden mit Messern der Fall ist. Fertig konfektionierte Kuchen werden üblicherweise tiefgefroren ausgeliefert. Zur Herstellung der gemischten Sortenzusammenstellung wird dann bei konventionellen Schneidverfahren mittels ultraschallerregten Messern dieser, nach der Produktion zunächst eingefrorene Kuchen zum Schneiden wieder aufgetaut und zum Sortieren und Ausliefern dann wieder eingefroren. Dieses Zwischenauftauen kann aber neben der hierfür notwendigen Zeit zu Qualitätsverlusten führen. Diese werden durch die Erfindung zusätzlich vermieden.

[0035] Die tiefgefrorene Torte wird beispielsweise bei Vorschubgeschwindigkeiten von 2 m/min geschnitten. Ein typischer Strahldruck des Flüssigkeitsstrahls beträgt 3500 bar, sofern sich Festkörper im Kuchen befinden, wie, zum Beispiel Kerne von Himbeeren oder Erdbeeren, kann auch ein Druck von mehr als 5.000 bar, bevorzugt zwischen 5.500 bar und 6.000 bar Verwendung finden.

[0036] Eine mögliche Anwendung der Erfindung ist die bereits beschriebene Verarbeitung von Kuchen. Die Erfindung lässt sich aber auch auf alle anderen Lebensmittel anwenden, insbesondere auch auf Fleisch, Fisch, Fertiggerichte wie Baguettes, Flammkuchen oder Pizza oder Gebäck. Insbesondere bei Verarbeitung von Lebensmitteln mit unterschiedlicher Dicke längs der Schnittlinie können die Lebensmittel entweder vor dem Tieffrieren vorgeformt werden oder es kann die Vorschubgeschwindigkeit an die Dicke angepasst werden, so dass bei geringerer Dicke der Vorschub schneller und bei größerer Dicke der Vorschub langsamer erfolgt.

[0037] Das Vorformen vor dem Tieffrieren hat den weiteren Vorteil, dass bei Lebensmitteln, die einen Hohlraum aufweisen, dieser vor dem Tieffrieren zusammengedrückt wird, so dass sich unerwünschte Effekte beim Durchtreten des Flüssigkeitsstrahls durch diesen Hohlraum vermeiden lassen. Ein solches Problem tritt beispielsweise beim Schneiden von Tintenfischtuben auf. Werden diese Tuben flachgedrückt und anschließend tiefgefroren, ergibt sich eine homogene, doppelte Tintenfischschicht, die trotz des recht gummielastischen, für Lebensmittel vergleichsweise harten Fleisches leicht geschnitten werden kann.

[0038] Die Flüssigkeit, die zum Schneiden verwendet wird, kann zusätzlich gekühlt werden, etwa auf eine Temperatur von wenigen °C, um ein Auftauen der Schneidränder zu reduzieren. Bei Verwendung einer Flüssigkeit, deren Gefrierpunkt unter 0°C liegt, kann die Temperatur der Flüssigkeit auch unterhalb von 0°C liegen. Ferner können zusätzliche, abrasive Partikel beigemischt werden, die natürlich lebensmitteltauglich sein müssen. Dies können beispielsweise Zucker- oder Salzkristalle oder auch genießbare Stücke von Lebensmitteln, beispielsweise gemahlene Nüsse o.ä., sein. Als Flüssigkeit werden dabei bevorzugt Wasser, Öl oder eine Dispersion von Wasser und Öl verwendet.

[0039] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.

[0040] In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1

den Bearbeitungsbereich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu Schneiden von Lebensmitteln,

Fig. 2

eine mögliche Ausgestaltung einer Strahlaufnahme mit unterer Absaugvorrichtung,

Fig. 3

eine zweite Ausgestaltung einer Strahlaufnahme,

Fig. 4

den Bearbeitungsbereich in einer ersten Ausgestaltung in einer Ansicht von oben,

Fig. 5

eine zweite Ausgestaltung eines Bearbeitungsbereichs in einer Ansicht von oben,

Fig. 6

eine dritte Ausgestaltung des Bearbeitungsbereichs

Fig. 7

eine dritte mögliche Ausgestaltung einer Strahlaufnahme und einer unteren Absaugvorrichtung,

Fig. 8

die in Fig. 7 dargestellte Strahlaufnahme bzw. untere Absaugvorrichtung in einer Ansicht von oben,

Fig. 9

eine vierte Ausgestaltung einer Strahlaufnahme und einer unteren Absaugvorrichtung,

Fig. 10

eine fünfte Ausgestaltung einer Strahlaufnahme und einer unteren Absaugvorrichtung,

Fig. 11

eine sechste Ausgestaltung einer Strahlaufnahme und einer unteren Absaugvorrichtung in einer Seitenansicht im Schnitt,

Fig. 12

eine Austrittsdüse und eine Strahlaufnahme mit einer unteren Absaugvorrichtung einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung,

Fig. 13

die Ausgestaltung nach Fig. 12 in einer Ansicht von oben,

Fig. 14

die Ausgestaltung nach Fig. 12 in einer Seitenansicht,

Fig. 15

den Schnitt A-A aus Figur 13,

Fig. 16

eine Austrittsdüse mit einer oberen Absaugvorrichtung und eine Strahlaufnahme mit einer unteren Absaugvorrichtung einer letzten Ausgestaltung der Erfindung,

Fig. 17

die Ausgestaltung nach Fig. 16 in einer Ansicht von oben,

Fig. 18

die Ausgestaltung nach Fig. 16 in einer Seitenansicht,

Fig. 19

den Schnitt B-B aus Figur 17.

[0041] In Figur 1 ist der wesentliche Bereich einer Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln 1 dargestellt. Stilisiert ist hier eine Vorschubvorrichtung 2 dargestellt, die im mittleren Bereich einen feststehenden Bearbeitungsbereich 5 aufweist. Über die Vorschubvorrichtung 2 wird das Lebensmittel 1 in Vorschubrichtung V zunächst zum Bearbeitungsbereich 5 und dann von diesem wieder weg zur weiteren Verarbeitung transportiert. Über eine Austrittsdüse 3 wird ein Flüssigkeitsstrahl 4 im Bearbeitungsbereich 5 auf das Lebensmittel 1 gerichtet.

[0042] Im Bereich des unteren Endes der Austrittsdüse 3 ist eine obere Absaugvorrichtung 8 vorgesehen, über die zurückspritzende Partikel des Lebensmittels 1 und auch Flüssigkeitsreste abgesaugt werden können. Unterhalb des Bearbeitungsbereichs 5 sind eine Strahlaufnahme 6 und eine untere Absaugvorrichtung 7 vorgesehen, wobei über die untere Absaugvorrichtung 7 ebenfalls Partikelreste und Flüssigkeitsanteile abgesaugt werden können.

[0043] Die Strahlaufnahme 6 nimmt den nach unten austretenden Flüssigkeitsstrahl 4 auf, so dass die Flüssigkeit gesammelt und entweder entsorgt oder wiederaufbereitet werden kann. Die obere Absaugvorrichtung 8 und die untere Absaugvorrichtung 7 haben neben der größeren Sauberkeit und dem Vermeiden von Verunreinigungen am Lebensmittel 1 den Vorteil, dass eine höhere Lebensmittelhygiene geschaffen werden kann.

[0044] Ein Merkmal der hier dargestellten Vorrichtung ist der Transport des Lebensmittels 1 zum Bearbeitungsbereich 5, der von der Transportvorrichtung separat ausgebildet ist. Da Lebensmittel 1 üblicherweise recht weich sind, können sie im Gegensatz zu starren Materialien mit Flüssigkeitsstrahlen 4 meist nur geschnitten werden, wenn sie auf einer Auflage aufliegen. Diese Auflage hat aber andererseits den Nachteil, dass sie dann, wenn sie mit Teilbereichen in den Flüssigkeitsstrahl 4 hineinragt, Reflexionen der Schneidflüssigkeit sowie Materialabtrag mit sich bringt. Letzteres würde nicht nur zum Verschleiß der Auflage führen, sondern auch Probleme bei der Lebensmittelverarbeitung mit sich bringen, da natürlich das Niederschlagen von Partikeln, die von der Auflage durch den Flüssigkeitsstrahl 4 abgetragen wurden, auf dem Lebensmittel 1 unerwünscht ist.

[0045] Aus dem oben genannten Grund weist die Auflage innerhalb des Bearbeitungsbereichs 5 zumindest eine Strahldurchtrittsöffnung 10 auf. Wie diese Strahldurchtrittsöffnung 10 ausgebildet ist, hängt im Wesentlichen davon ab, mit welcher Bewegungsabfolge der Schnitt in das Lebensmittel 1 eingebracht wird. Hierzu wird das Lebensmittel 1 relativ zur Austrittsdüse 3 bewegt. Diese Relativbewegung kann entweder durch eine Bewegung des Lebensmittels 1 oder durch eine bewegende Austrittsdüse 3 erfolgen. Auch eine Kombination beider Bewegungen ist natürlich möglich.

[0046] Typische Bewegungen des Lebensmittels 1 und des Flüssigkeitsstrahls 4 sind in Figuren 4, 5 und 6 dargestellt. In Figur 1 ist am Beispiel des Schneidens einer Torte eine erste Möglichkeit des Werkstückhandlings schematisch dargestellt. Bei der in Figur 4 dargestellten Variante wird die tiefgefrorene Torte über eine von einer Klammer mit runden Backen gebildeten Versatzvorrichtung 11 auf dem Bearbeitungsbereich 5 liegend bewegt. Da hier der Bearbeitungsbereich 5 feststehend ausgebildet ist, reicht als Strahldurchtrittsöffnung 10 ein einfaches Loch im Bearbeitungsbereich 5 aus. Dieses wird natürlich größer sein als der Durchmesser des Flüssigkeitsstrahls 4 um Streueffekte zu vermeiden. Die Abmessung der Strahldurchtrittsöffnung ist um ein Vielfaches, üblicherweise wenigstens 10mal größer als der Strahldurchmesser.

[0047] Über die Versatzvorrichtung 11 wird der Kuchen gedreht und innerhalb der Ebene des Bearbeitungsbereichs 5 verschoben. Die Klemmbacken der Versatzvorrichtung 11 können den Kuchen dabei untergreifen, um den radialen Druck nicht zu groß werden zu lassen, was insbesondere dann praktikabel ist, wenn sich Außenverzierungen am Rand des Kuchens befinden. Alternativ kann natürlich auch der Bearbeitungsbereich 5 so groß ausgebildet sein, dass die Torte ohne seitlich über ihn hinauszutragen in Querrichtung verschoben werden kann.

[0048] Auch bei der oben beschriebenen Ausgestaltung kann die Austrittsdüse 3 verfahrbar ausgebildet sein. Einen Bearbeitungsbereich 5 für diese Ausgestaltung zeigt Figur 5. Hier ist die Strahldurchtrittsöffnung 10 schlitzförmig ausgebildet, so dass die Austrittsdüse 3 mit dem Flüssigkeitsstrahl 4 in Vorschubrichtung V hin und her verfahren werden kann. Bei dieser Ausgestaltung wird also zunächst ein Schnitt durch den Kuchen parallel zur Vorschubrichtung V eingebracht. Nachfolgend wird der Kuchen dann gedreht, so dass mit der gleichen Bewegung ein weiterer, um den gewünschten Winkel versetzter Schnitt eingebracht werden kann. Dieses Drehen kann entweder durch eine drehbare Ausbildung des Bearbeitungsbereichs 5 oder, wie in Figur 4 dargestellt, über eine Versatzvorrichtung 11 erfolgen.

[0049] Figur 6 zeigt schließlich eine Ausgestaltung des Bearbeitungsbereichs 5, bei dem alle Schnitte zum Zerteilen des Kuchens ohne Bewegung des Bearbeitungsbereichs 5 durch eine ausschließliche Bewegung der Austrittsdüse 3 hergestellt werden können.

[0050] In den Figuren 2 und 3 sind zwei mögliche Ausgestaltungen der unteren Strahlaufnahme 6 dargestellt. In Figur 2 ist die Strahlaufnahme 6 rohrartig mit einem oberen, leicht trichterartigen Einlaufbereich ausgebildet. Sie weist im oberen Bereich die untere Absaugvorrichtung 7 auf. Diese besitzt nach oben gerichtet einen die Strahlaufnahme umgebenden Ansaugmund, durch den mit dem Flüssigkeitsstrahl 4 nach unten gerissene Partikel und Flüssigkeitsmengen, angesaugt werden können. Gleichzeitig kann die untere Ansaugvorrichtung 7 auch eine Tropfenbildung an der Unterseite der Strahldurchtrittsöffnung 10 verhindern.

[0051] Der Trichter der Strahlaufnahme 6 ist im unteren Bereich nach hinten abgewinkelt und geht in eine Ablaufleitung über. Der Flüssigkeitsstrahl 4 schmiegt sich an die äußere Wandung des abgewinkelten Bereiches an und wird materialschonend umgelenkt. Um eine Erosion der Wandung zu vermeiden, kann der Trichter der Strahlaufnahme 6 entsprechend lang ausgebildet werden, so dass sich der Flüssigkeitsstrahl 4 aufweitet und die Strömung langsamer wird. Der Durchmesser des unteren Bereiches des Trichters sowie der Ablaufleitung muss natürlich an die gewünschte Aufweitung angepasst sein.

[0052] Sofern die oben beschriebenen Maßnahmen zur Vermeidung von Erosionserscheinungen nicht ausreichend sein sollten, können zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden. Eine Möglichkeit zeigt zum Beispiel Figur 3. Hier ist eine Gegenstromdüse 9 innerhalb des Einlauftrichters der Strahlaufnahme 6 angeordnet, über die gasförmiges Medium, insbesondere Luft, dem Flüssigkeitsstrahl 4 entgegengeblasen werden kann. Hierdurch ergibt sich für die Strömung des Flüssigkeitsstrahls 4 ein Staueffekt, der den Strahl noch im erweiterten Bereich des Einlauftrichters der Strahlaufnahme 6 aufweitet. Zusätzlich kann an die Ablaufleitung ein Unterdruck angelegt werden, der die in der Strahlaufnahme 6 befindliche Flüssigkeit um die Gegenstromdüse 9 herum absaugt. Dass bei allen Ausgestaltungen die Gefahr einer Erosion auch durch geeignete Materialwahl verringert werden sollte, ist selbstverständlich.

[0053] Alternativ zu einer Gegenstromdüse 9 können auch leicht austauschbare Strömungsleitprofile in der Strahlaufnahme 6 vorgesehen sein. Diese können beispielsweise gitterförmig oder auch stabförmig ausgebildet sein, um so einen Verwirbelungen auslösenden Strahlungswiderstand zu bilden.

[0054] Die Verwendung der unteren Absaugvorrichtung 7 und/oder der oberen Absaugvorrichtung 8 hat insbesondere in Verbindung mit der Strahlaufnahme 6 den Vorteil, dass die Geräuschemissionen des Flüssigkeitsschneidens reduziert werden können, so dass auf aufwendige Schalldämmmaßnahmen oder geschlossene Kabinen verzichtet werden kann und dass die Vorrichtung bedienende Personal allenfalls in unmittelbarer Nähe der Vorrichtung einen Gehörschutz tragen muss. Die obere Absaugvorrichtung 8 und die untere Absaugvorrichtung 7 können, wie auch die Austrittsdüse 3, an das Lebensmittel 1 anstellbar gelagert sein, so dass der Abstand zum Lebensmittel 1 minimiert werden kann.

[0055] In Figur 7 ist eine beispielhafte Lösung für die untere Absaugvorrichtung 7 und die Strahlaufnahme 6 dargestellt. Die Strahlaufnahme 6 ist hier von einem spanend (zum Beispiel durch Fräsen oder Honen) hergestellten, rohrförmigen Körper gebildet, der aus einem Metall besteht. Die Strahlaufnahme 6 hat bevorzugt eine glatte Oberfläche, um ungünstige Strömungseffekte zu vermeiden, die zum Beispiel dafür sorgen können, dass eine Erosion auftritt. Zusätzlich kann die Innenseite der Strahlaufnahme 6 poliert oder gehärtet sein. Dies ist insbesondere im oberen Bereich der Strahlaufnahme 6 vorteilhaft, während erfahrungsgemäß die unteren Bereiche von einem normalen Metallrohr gebildet sein können, wobei als unterer Bereich beispielsweise der Bereich, der etwa 50 mm unterhalb der oberen Öffnung der Strahlaufnahme 6 angeordnet ist, angesehen werden kann.

[0056] Die untere Absaugvorrichtung 7 ist hier im oberen Bereich oval ausgebildet, was insbesondere aus der Ansicht von oben, die in Figur 8 dargestellt ist, ersichtlich ist. Die Strahlaufnahme 6 ist im vorderen Bereich des ovalen Bereiches vorgesehen, da sich in Vorschubrichtung gesehen hinter der Auftrittsstelle des Flüssigkeitsstrahls 4 aus dem Lebensmittel 1 mehr Partikel befinden werden, als vor dieser Austrittsstelle. Dies wird dadurch verstärkt, dass sich infolge des Schneidwiderstandes der Flüssigkeitsstrahl insbesondere bei gefrorenen Lebensmitteln 1 leicht schräg stellen wird.

[0057] Figur 9 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Strahlaufnahme 6, die hier quer zur Vorschubrichtung wesentlich schmaler ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass ein Rückspritzen der Flüssigkeit aus der Strahlaufnahme 6 wegen des engeren Ablaufkanals verringert werden kann. Figur 10 zeigt eine ähnliche Ausgestaltung, hier allerdings mit einer an die Form der Strahlaufnahme 6 angepassten unteren Absaugvorrichtung 7.

[0058] In Figur 11 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dargestellt, bei der die Strahlaufnahme 6 ebenfalls als Rohr ausgebildet ist. Sie weist hier aber zur Bildung einer strömungsbeschleunigenden Düse eine Verengung auf. Im Bereich dieser Verengung ist der Druck strömungsbedingt im Vergleich zur unteren Absaugvorrichtung reduziert, wobei durch Ansaugöffnungen 12 im verengten Bereich, die die beiden Druckbereiche miteinander kurzschließen, durch den Unterdruck in der Strahlaufnahme 6 ein Saugeffekt entsteht, ohne dass es einer Pumpe bedarf.

[0059] In den Figuren 12 bis 15 ist eine beispielhafte Ausgestaltung der wesentlichen funktionalen Teile der Vorrichtung dargestellt. Hier ist im unteren Teil die Strahlaufnahme 6, umgeben von einer unteren Absaugvorrichtung 7 zu erkennen. Der obere Teil der Vorrichtung weist die Austrittsdüse 3 auf, über die der Flüssigkeitsstrahl 4 auf den hier nicht dargestellten Bearbeitungsbereich 5 gerichtet wird. Figur 13 zeigt diese Vorrichtung von oben, in Figur 14 ist eine Seitenansicht dargestellt. Figur 15 wiederum zeigt den Schnitt A-A aus Figur 13.

[0060] In den Figuren 16 bis 19 ist eine ganz ähnliche Vorrichtung dargestellt, die sich im unteren Bereich nicht von der in den Figuren 12 bis 15 dargestellten Ausgestaltung unterscheidet. Hier ist allerdings im oberen Bereich eine obere Absaugvorrichtung 8 vorgesehen, die auch oberhalb des Lebensmittels 1 Partikel und Flüssigkeitsnebel abzusaugen vermag. Dies hat zum Beispiel den Vorteil, dass aufgewirbelter Puderzucker, zurückreflektiertes Schneidfluid oder ähnliche Partikel abgesaugt werden können und das Lebensmittel 1 so nicht verunreinigen, bzw. die Oberfläche verschmieren oder andere ungünstige Effekte verursachen können.

[0061] Der obere Teil der Vorrichtung mit der Austrittsdüse 3 und, falls vorhanden, der oberen Absaugvorrichtung 8 kann höhenverstellbar ausgebildet sein, wobei die Vorrichtung einen Höhensensor aufweisen kann, der den Abstand der Austrittsdüse 3 vom Lebensmittel 1 automatisch einstellen kann. Hierdurch kann vermieden werden, dass der Abstand zwischen der Austrittsdüse 3 und dem Lebensmittel 1 zu groß wird

Bezugszeichenliste:

[0062] 

1

Lebensmittel

2

Vorschubvorrichtung

3

Austrittsdüse

4

Flüssigkeitsstrahl

5

Bearbeitungsbereich

6

Strahlaufnahme

7

Untere Absaugvorrichtung

8

Obere Absaugvorrichtung

9

Gegenstromdüse

10

Strahldurchtrittsöffnung

11

Versatzvorrichtung

12

Ansaugöffnung

V

Vorschubrichtung

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) mittels zumindest einem Flüssigkeitsstrahl (4), mit

- einer Vorschubvorrichtung (2) zum Transportieren des Lebensmittels (1) in zumindest eine Vorschubrichtung (V) durch die Vorrichtung, die einen Bearbeitungsbereich (5) aufweist, auf dem das zu zerteilende Lebensmittel (1) aufliegt und in dem der Flüssigkeitsstrahl (4) auf das Lebensmittel (1) gerichtet ist,

- mindestens einer, im Bereich des Bearbeitungsbereichs (5) angeordneten Austrittsdüse (3), aus der der unter hohem Druck stehende, gebündelte Flüssigkeitsstrahl (4) austritt, wobei

- der Bearbeitungsbereich (5) unterhalb des Lebensmittels (1) eine Strahldurchlassöffnung (10) für den aus dem Lebensmittel (1) austretenden Flüssigkeitsstrahl (4) aufweist und unterhalb der Strahldurchlassöffnung (10) eine Strahlaufnahme (6) angeordnet ist, in die der Flüssigkeitsstrahl (4) zum Sammeln der Schneidflüssigkeit eintritt und die eine, von einem von einem Rohr oder einem Trichter gebildete Abfuhr für die Schneidflüssigkeit mit einer unteren Absaugvorrichtung (7) für mit dem Flüssigkeitsstrahl (4) mitgerissene Partikel und/oder Flüssigkeitsmengen aufweist, die sich insbesondere an der Strahldurchlassöffnung sammeln oder von dem Flüssigkeitsstrahl (4) separieren,

dadurch gekennzeichnet, dass
die untere Absaugvorrichtung (7) von einem Absaugkanal gebildet ist, in dem die Strahlaufnahme (6) angeordnet ist, so dass um die Strahlaufnahme (6) herum ein Absaugspalt vorgesehen ist, durch den die mitgerissenen Partikel und/oder Flüssigkeitsmengen absaugbar sind.

2. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der obere Bereich der Strahlaufnahme (6) einen ovalen Querschnitt aufweist, wobei die Strahlaufnahme (6) derart orientiert ist, dass sie in Vorschubrichtung breiter ist als rechtwinklig zur Vorschubrichtung.

3. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der obere Bereich der Strahlaufnahme (6) einen tropfenartigen Querschnitt mit einem halbrunden vorderen Bereich, der mit seinem Mittelpunkt unterhalb der Strahldurchlassöffnung (10) angeordnet ist, und einem in der der Vorschubrichtung entgegengesetzten Richtung aufeinander zulaufenden hinteren Bereich aufweist.

4. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Bearbeitungsbereichs (5) eine obere Absaugvorrichtung (8) vorgesehen ist, die vom Lebensmittel (1) zurückspritzende Flüssigkeit oder Partikel abzusaugen vermag.

5. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Absaugvorrichtung (8) eine ringförmige Düse mit einer im mittleren Bereich angeordneten Durchgangsöffnung aufweist, durch die der Flüssigkeitsstrahl (4) hindurchgeführt ist, wobei an der Unterseite der ringförmigen Düse Absaugöffnungen vorgesehen sind.

6. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 5 in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Strahlaufnahme (6) bildende Bauteil in Form des Rohrs oder Trichters in der Seitenwandung zur Bildung einer Venturi-Düse Ansaugöffnungen aufweist, die über den Umfang verteilt sind und zur Bildung der unteren Absaugvorrichtung (7) einen Unterdruck in dem Absaugkanal zu erzeugen vermögen.

7. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das die Strahlaufnahme (6) bildende Bauteil in Form des Rohrs oder Trichters aus Sicht des Bearbeitungsbereichs (5) einen sich zunächst verengenden und dann wieder erweiternden Querschnitt aufweist, wobei die Ansaugöffnungen im verengten Querschnittsbereich angeordnet sind.

8. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Strahlaufweitungsvorrichtung für den Flüssigkeitsstrahl (4) aufweist, die in der Strahlaufnahme (6) angeordnet ist und den durch die Strahldurchlassöffnung hindurchtretenden Flüssigkeitsstrahl (4) aufzubereiten und/oder abzubremsen vermag.

9. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlaufweitungsvorrichtung von wenigstens einer in der Strahlaufnahme (6) angeordneten Gegenstromdüse (9) gebildet ist, die einen Fluidstrom, insbesondere einen Luftstrom, gegen den Flüssigkeitsstrahl (4) zu richten vermag.

10. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlaufweitungsvorrichtung ein im Strömungsweg des Flüssigkeitsstrahls (4) angeordnetes Gitterrost umfasst, dessen Lamellen relativ zur Strömungsrichtung des Flüssigkeitsstrahls (4) nach innen oder außen verkippt sind.

11. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubvorrichtung (2) getaktet das Lebensmittel in den Bearbeitungsbereich (5) zu verbringen vermag, wobei die Vorschubvorrichtung (2) derart ausgebildet ist, dass das Lebensmittel nach Verbringen in den Bearbeitungsbereich (5) während des Schneidens ortsfest ist oder nur innerhalb des Bearbeitungsbereichs (5) bewegbar ist und die Vorrichtung insbesondere eine Versatzvorrichtung (11) aufweist, die das Lebensmittel (1) zu greifen und im Bearbeitungsbereich (5) zu verschieben oder zu drehen vermag.

12. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsdüse (3) sowie die Strahlaufnahme (6) relativ zum Lebensmittel (1) in Vorschubrichtung (V) und/oder in einem Winkel zur Vorschubrichtung (V) verfahrbar ist.

13. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsdüse (3) feststehend ausgebildet ist.

14. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldurchlassöffnung (10) schlitzartig mit einer oder mehreren, im Winkel zueinander angeordneten und sich schneidenden Langlöchern ausgebildet ist.

15. Vorrichtung zum Zerteilen von Lebensmitteln (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Erzeugung des Flüssigkeitsstrahls (4) derart ausgebildet ist, dass sie einen Druck von wenigstens 3500 bar, bevorzugt von mehr als 5000 bar verwendet, wobei die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie mit unterschiedlichen Strahldurchmessern und/oder Drücken des Flüssigkeitsstrahls (4) zu arbeiten vermag.

Claims

1. Device for cutting up food (1) with at least one liquid jet (4), with

- an advancing device (2) for transporting the food (1) in at least one advancing direction (V) through the device, which has a processing area (5), on which the food (1) to be cut up lies and in which the liquid jet (4) is directed onto the food (1),

- at least one outlet nozzle (3) arranged in the area of the processing area (5), from which the high-pressure, bundled liquid jet (4) exits, wherein

- the processing area (5) has a jet passage opening (10) below the food (1) for the liquid jet (4) exiting from the food (1), and a jet take-up (6) is arranged below the jet passage opening (10), which the liquid jet (4) enters for collecting the cutting liquid, and which has a discharge formed by a pipe or a funnel for the cutting fluid, with a lower extraction device (7) for particles and/or liquid quantities swept along with the liquid jet (4), which in particular collect at the jet passage opening or separate from the liquid jet (4),

characterised in that
the lower extraction device (7) is formed by an extraction channel, in which the jet take-up (6) is arranged, so that an extraction gap is envisaged around the jet take-up (6), through which the swept-along particles and/or liquid quantities can be extracted.

2. Device for cutting up food (1) according to claim 1, characterised in that at least the upper area of the jet take-up (6) has an oval cross-section, wherein the jet take-up (6) is oriented in such a way that it is wider in the advancing direction than it is at right angles to the advancing direction.

3. Device for cutting up food (1) according to claim 1, characterised in that at least the upper area of the jet take-up (6) has a drop-like cross-section with a semi-circular front area, which is arranged with its centre below the jet take-up opening (10), and a rear area tapering in the direction opposite the advancing direction.

4. Device for cutting up food (1) according to one of the preceding claims, characterised in that an upper extraction device (8) is envisaged above the processing area (5), which can extract the liquid or particles splashing back from the food (1).

5. Device for cutting up food (1) according to the preceding claim, characterised in that the upper extraction device (8) has an annular nozzle with a passage opening arranged in the central area, through which the liquid jet (4) is guided, wherein extraction openings are envisaged on the underside of the annular nozzle.

6. Device for cutting up food (1) according to claim 2 or one of the claims 3 to 5 in connection with claim 2, characterised in that the component forming the jet take-up (6) has extraction openings in the form of the pipe or funnel in the side wall for forming a venturi nozzle, which are distributed across the circumference and can generate under pressure in the extraction channel for forming the lower extraction device (7).

7. Device for cutting up food (1) according to the preceding claim, characterised in that the component in the form of the pipe or funnel forming the jet take-up (6) has an initially narrowing and then once more widening cross-section from the point of view of the processing area (5), wherein the extraction openings are arranged in the narrows cross-section area.

8. Device for cutting up food (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the device has a jet widening device for the liquid jet (4), which is arranged in the jet take-up (6) and which can prepare and/or brake the liquid jet (4) passing through the jet passage opening.

9. Device for cutting up food (1) according to the preceding claim, characterised in that the jet widening device is formed by at least one counterflow nozzle (9) arranged in the jet take-up (6), which can direct a fluid stream, in particular an air stream, against the liquid stream (4).

10. Device for cutting up food (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the jet widening device comprises a grating arranged in the flow path of the liquid jet (4), the fins of which are tilted towards the inside or outside relative to the flow direction of the liquid jet (4).

11. Device for cutting up food (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the advancing device (2) can transport the food into the processing area (5), wherein the advancing device (2) is designed in such a way that the food is locationally fixed after transporting it into the processing area (5) during cutting, or is moveable only within the processing area (5) and the device in particular has an offsetting device (11), which can grab the food (1) and displace or rotate it in the processing area (5).

12. Device for cutting up food (1) according to claim 11, characterised in that the outlet nozzle (3) as well as the jet take-up (6) can be displaced relative to the food (1) in advancing direction (V) and/or at an angle to advancing direction (V).

13. Device for cutting up food (1) according to claim 11, characterised in that the outlet nozzle (3) is of a fixed design.

14. Device for cutting up food (1) according to claim 8, characterised in that the jet passage opening (10) is designed in a slot-like way with one or more intersecting elongated holes arranged at an angle to each other.

15. Device for cutting up food (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the device for generating the liquid jet (4) is designed in such a way that it uses a pressure of at least 3500 bar, preferably of more than 5000 bar, wherein the device is designed in such a way that it can work with different jet diameters and/or pressure of the liquid jet (4).

Revendications

1. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) au moyen d'au moins un jet de fluide (4), avec

- un dispositif d'avance (2) pour le transport du produit alimentaire (1) dans au moins une direction d'avance (V), qui présente une zone de traitement (5), sur laquelle le produit alimentaire (1) à découper repose et dans lequel le jet de fluide (4) est dirigé sur le produit alimentaire (1),

- au moins une buse de sortie (3) disposée dans la zone de la zone de traitement (5), de laquelle le jet de fluide (4) en faisceau sous haute pression provient,

- la zone de traitement (5) présentant, sous le produit alimentaire (1), une ouverture de passage de jet (10) pour le jet de fluide (4) sortant du produit alimentaire (1) et, sous l'ouverture de passage de jet (10), une admission de jet (6) étant prévue dans laquelle entre le jet de fluide (4) pour collecter le fluide de découpage et présente une évacuation, formée d'un tuyau ou d'un entonnoir, pour le fluide de découpage avec un dispositif d'évacuation par aspiration inférieur (7) pour les quantités de fluide et/ou les particules entraînées avec le jet de fluide (4), quantités qui s'accumulent notamment au niveau de l'ouverture de passage du jet ou qui se séparent du jet de fluide (4),

caractérisé en ce que
le dispositif d'évacuation par aspiration inférieur (7) est formé d'un canal d'aspiration dans lequel l'admission de jet (6) est disposée de telle sorte que tout autour de l'admission de jet (6) soit prévue une fente d'aspiration à travers laquelle les quantités de fluide et/ou les particules entraînées peuvent être aspirées.

2. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins la zone supérieure de l'admission de jet (6) présente une section transversale ovale, l'admission de jet (6) étant orientée de telle sorte qu'elle soit plus large dans la direction d'avance que perpendiculairement à la direction d'avance.

3. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins la zone supérieure de l'admission de jet (6) présente une section transversale en forme de goutte avec une zone avant demi-ronde, qui est située avec son centre en dessous de l'ouverture de passage de jet (10), et une zone arrière convergente dans la direction opposée à la direction d'avance.

4. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au-dessus de la zone de traitement (5) est prévu un dispositif d'évacuation par aspiration supérieur (8) qui aspire le fluide ou les particules éclaboussés par le produit alimentaire (1).

5. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'évacuation par aspiration supérieur (8) présente une buse annulaire avec une ouverture de passage disposée dans la zone centrale à travers laquelle le jet de fluide (4) est introduit, des ouvertures d'aspiration étant prévues sur la face inférieure de la buse annulaire.

6. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) selon la revendication 2 ou l'une quelconque des revendications 3 à 5 en relation avec la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément en forme de tuyau ou d'entonnoir formant l'admission de jet (6) présente des ouvertures d'aspiration dans la paroi latérale pour former un venturi, ces ouvertures qui sont réparties sur le pourtour et génèrent une dépression dans le canal d'aspiration pour former le dispositif d'aspiration inférieur (7).

7. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément en forme de tuyau ou d'entonnoir formant l'admission de jet (6) présente du point de vue de la zone de traitement (5) une coupe transversale se rétrécissant tout d'abord puis s'élargissant de nouveau, les ouvertures d'aspiration étant disposées dans la zone rétrécie de la coupe transversale.

8. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif présente un dispositif d'élargissement du jet pour le jet de fluide (4) qui est disposé dans l'admission de jet (6) et traite et/ou ralentit le jet de fluide (4) traversant l'ouverture de passage du jet.

9. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif d'élargissement du jet est formé d'au moins une buse de contre-courant (9) disposée dans l'admission de jet (6), une buse qui dirige un courant de fluide, notamment un courant d'air, contre le jet de fluide (4).

10. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'élargissement du jet comprend une grille disposée sur le trajet de courant du jet de fluide (4) dont les lamelles sont inclinées vers l'extérieur ou l'intérieur par rapport à la direction du courant du jet de fluide (4).

11. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'avance (2) amène de manière cadencée le produit alimentaire dans la zone de traitement (5), le dispositif d'avance (2) étant formé de telle manière que le produit alimentaire, après avoir passé la zone de traitement (5), est fixe pendant le découpage ou ne peut être déplacé qu'à l'intérieur de la zone de traitement (5) et le dispositif présente notamment un dispositif de déplacement (11) qui saisit le produit alimentaire (1), le déplace ou le fait pivoter dans la zone de traitement (5).

12. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la buse de sortie (3) ainsi que l'admission de jet (6) peuvent être déplacées dans la direction d'avance (V) par rapport au produit alimentaire (1) et/ou dans un angle par rapport à la direction d'avance (V).

13. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la buse de sortie (3) est fixe.

14. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ouverture de passage de jet (10) est réalisée en forme de fente avec un ou plusieurs trous oblongs intersectés et disposés selon un certain angle.

15. Dispositif de découpage de produits alimentaires (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif pour générer le jet de fluide (4) est formé de telle sorte qu'il utilise une pression d'au moins 3500 bars, de préférence supérieure à 5000 bars, le dispositif étant formé de telle sorte qu'il fonctionne avec des diamètres de jet et/ou des pressions du jet de fluide (4) différents.

Zeichnung