Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere Hochleistungs-Slicer, mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Bei derartigen Aufschneidevorrichtungen, die auch als Slicer bezeichnet werden, können Sichelmesser zum Einsatz kommen, welche mit einer Drehzahl von rund 600 bis zu etwa 2.500 Umdrehungen pro Minute rotieren.
Das Aufschneiden der Produkte erfolgt bei einem Sichelmesser mithilfe der Geometrie des Messers. Eine planetarische Bewegung des Messers, wie beispielsweise bei einem Kreismesser, ist nicht notwendig.
Dazu weist das Sichelmesser eine gegenüber der Rotationsachse asymmetrische Kontur auf. Der Messerschwerpunkt, d.h. der Massenschwerpunkt des Messers, ist also gegenüber der Rotationsachse verschoben. Entsprechend der Messermasse, der Messerform und/oder der Messerkontur ergibt sich somit eine Unwucht mit einer bestimmten Unwuchtmasse bzw. Unwuchtlage. Um insbesondere bei den hohen auftretenden Drehzahlen einen vibrationsfreien Lauf des Messers zu gewährleisten, muss eine derartige Aufschneidevorrichtung in allen Ebenen ausgewuchtet sein.
Es ist bekannt, Gegengewichte sowohl vor dem Messer als auch hinter dem Messer anzuordnen. Dadurch kann eine Wuchtung in einer radialen Ebene und in einer axialen Ebene gewährleistet werden. Ein Taumeln des Messers kann auf diese Weise unterdrückt werden.
Die
Nachteilig daran ist, dass ein in der Praxis häufig erforderliches Auswechseln des Messers eine Demontage der Gegengewichte erforderlich macht. Insbesondere das Gegengewicht, das sich vor dem Messer befindet, muss bei jedem Wechsel entfernt und anschließend wieder neu montiert werden. Dies ist mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden und somit unökonomisch und unergonomisch.
Die
Unter dem Begriff "Unwucht" ist im Folgenden auch allgemein je nach Zusammenhang eine Unwuchtmasse, eine Unwuchtlage und/oder eine bei der Rotation aufgrund der Unwuchtmasse wirksame Kraft hinsichtlich Betrag und Richtung zu verstehen.
Axiale Abstände, also längs der Drehachse des Messers gemessene Abstände, relativ zu einem Schneidmesser beziehen sich hier, sofern nichts anderes angegeben ist, auf eine durch das Messer definierte Schneidebene, während sich die axiale Lage einer Wuchtmasse bzw. Unwucht auf eine Ebene bezieht, die senkrecht zur Drehachse des Messers verläuft und in der der Massenschwerpunkt der Wuchtmasse bzw. Unwucht liegt. Generell beziehen sich hier Angaben zur Lage oder Wirkungsrichtung einer Wuchtmasse, sofern nichts anderes angegeben ist, auch auf die durch die Wuchtmasse bzw. durch die Komponente oder Baugruppe, in welche die betreffende Wuchtmasse integriert ist, erzeugte Unwucht.
Wenn eine Integration einer Wuchtmasse in eine Komponente oder Baugruppe der Vorrichtung im Sinne eines gezielten Hinzufügens einer zusätzlichen Masse verstanden wird, dann ist für den Fachmann klar, dass dies gleichbedeutend ist mit einer gezielten Wegnahme von Material von einer Komponente oder Baugruppe, mathematisch gesprochen also mit einem gezielten Hinzufügen einer "negativen Wuchtmasse", allgemein also mit der gezielten Erzeugung einer Unwucht an oder in der betreffenden Komponente bzw. Baugruppe.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Unwucht eines Schneidmessers einer Aufschneidevorrichtung auf einfache und kostengünstige Weise auszugleichen, wobei insbesondere die Handhabung der Vorrichtung in hygienischer Hinsicht besonders günstig sein soll.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Gemäß diesem erfindungsgemäßen Aspekt ist zum Ausgleichen der Unwucht des Schneidmessers ein Gegengewicht vorgesehen, das zumindest zwei axial voneinander beabstandete Wuchtmassen umfasst. Eine erste Wuchtmasse und die Unwucht des Schneidmessers sind zumindest näherungsweise in entgegengesetzte radiale Richtungen wirksam, während eine zweite Wuchtmasse zumindest näherungsweise in die gleiche radiale Richtung wirksam ist wie die Unwucht des Schneidmessers. Dabei ist die erste Wuchtmasse in axialer Richtung näher am Schneidmesser angeordnet als die zweite Wuchtmasse.
Durch die geometrische Anordnung der Wuchtmassen kann ein in allen Ebenen und sowohl statisch als auch dynamisch ausgewuchtetes System auch bei einem vergleichsweise kompakt und relativ einfach aufgebauten Slicer realisiert werden.
Gemäß einem bevorzugten, nicht unabhängig beanspruchten, sondern in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Aspekt beanspruchten Aspekt der Erfindung ist das Gegengewicht ausschließlich auf einer Seite des Schneidmessers angeordnet.
Insbesondere sind gemäß diesem Aspekt der Erfindung alle Wuchtmassen nur auf einer Seite des Schneidmessers angeordnet, d.h. dieser Aspekt der Erfindung bedeutet eine Abkehr von aus dem Stand der Technik bekannten Wuchtkonzepten, bei denen das Gegengewicht auf beide Messerseiten aufgeteilt, also zumindest eine Wuchtmasse vor und wenigstens eine weitere Wuchtmasse hinter dem Messer angeordnet ist. Auf die Vorteile, die sich aus diesem Aspekt der Erfindung ergeben, wird nachstehend näher eingegangen.
In Abhängigkeit von dem jeweiligen Slicerkonzept kann die Seite, auf der sich das Gegengewicht befindet, die Antriebsseite des Messers sein. Dies ist aber nicht zwingend. Die Seite des Gegengewichts kann auch die Messerseite sein, von der aus die Produkte dem Messer zugeführt werden.
Diese Zuführseite kann je nach Aufbau des jeweiligen Slicers mit der Antriebsseite identisch sein, wobei dies aber nicht zwingend ist. Insbesondere ist gemäß diesem Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass sich alle Wuchtmassen nicht auf der Seite des Messers befinden, die für eine Demontage des Messers vorgesehen ist, d.h. von der Demontageseite des Messers aus gesehen befinden sich alle Wuchtmassen auf der anderen Seite des Messers. Wenn das Messer z.B. nach vorne abgenommen werden muss, befinden sich alle Wuchtmassen hinter dem Messer, so dass für eine Demontage des Messers keine Wuchtmasse bewegt zu werden braucht.
Auf der Demontageseite des Messers ist somit keine Wuchtmasse vorgesehen. Gegebenenfalls auf dieser Seite befindliche Bauteile, beispielsweise ein Teil einer Nabe oder Befestigungsmittel, z.B. Schrauben, dienen hierbei lediglich der Befestigung des Schneidmessers oder anderen Zwecken, nicht aber dem Ausgleichen der Unwucht des Schneidmessers. Die wuchtmassenfreie Seite des Messers, insbesondere also die Demontageseite, kann mit der Seite identisch sein, auf der die aufgeschnittenen Produkte abtransportiert werden, wobei dies aber nicht zwingend und von dem jeweiligen Slicer-Konzept abhängig ist. Es existieren Slicer-Konzepte, bei denen die Antriebsseite und die Demontageseite des Messers auf der gleichen Messerseite und somit gegenüber der Produktzuführseite liegen.
Dadurch, dass hierbei auf einer Seite der Schneidebene - also insbesondere auf der Demontageseite des Schneidmessers - kein Gegengewicht benötigt wird, müssen zur Demontage des Messers keine als Unwuchtmassen dienenden Bauteile aufwändig, beispielsweise durch den Einsatz von Werkzeugen, entfernt werden. Die Stillstandzeiten, z.B. aufgrund von Wartungsarbeiten, werden somit deutlich reduziert, wodurch Kosten gespart werden können.
Generell ist das Gegengewicht an die Messermasse bzw. Messerform, welche die Unwucht des Schneidmessers bestimmt, angepasst.
Darüber hinaus ermöglicht oder erleichtert die bevorzugte vollständige Anordnung des Gegengewichts, also aller vorgesehenen Wuchtmassen, nur auf einer Seite des Messers besonders vorteilhafte Wuchtkonzepte, auf die nachstehend in Verbindung mit weiteren bevorzugten, nicht unabhängig beanspruchten, sondern in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Aspekt beanspruchten Aspekten der Erfindung näher eingegangen wird.
Gemäß einem bevorzugten, nicht unabhängig beanspruchten, sondern in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Aspekt beanspruchten Aspekt der Erfindung ist das Schneidmesser abnehmbar an einer Messeraufnahme angebracht. Die Messeraufnahme bildet eine Wuchtmasse und weist bezüglich der Drehachse eine asymmetrische Rotationsgeometrie auf.
Hierbei ist es die Messeraufnahme selbst, die eine zum Auswuchten des Messers dienende Wuchtmasse bildet. Dieses Konzept ermöglicht es, die benötigte Wuchtmasse einerseits axial nahe am Messer und andererseits radial relativ weit außen zu positionieren, was insgesamt ein besonders effizientes Wuchtkonzept realisierbar macht. Durch die asymmetrische Ausbildung der Messeraufnahme kann bei relativ geringem Gesamtgewicht der Messeraufnahme eine ausreichend große Unwucht erzeugt werden.
Diese bezüglich der Drehachse asymmetrische Form der Messeraufnahme bedeutet eine Abkehr von aus dem Stand der Technik bekannten Konzepten für die Messeraufnahme, bei denen es entscheidend darauf ankommt, eine Messeraufnahme mit einer bezüglich der Drehachse symmetrischen Rotationsgeometrie, insbesondere mit einer zur Drehachse konzentrischen kreisförmigen Außenkontur zu versehen, die benötigt wird, um eine entsprechend kreisförmige Öffnung in einem Gehäuse oder Gestell des Slicers abzudichten bzw. mit dieser Öffnung einen engen Ringspalt zu bilden.
Zugunsten einer möglichst weit radial außen liegenden Wuchtmasse kann bevorzugt die Messeraufnahme von einer kreisförmigen Außenkontur extrem abweichen und gewissermaßen stark kopflastig - bezogen auf die radiale Richtung - ausgebildet werden, d.h. mit einer relativ großen Unwucht bzw. Unwuchtmasse behaftet sein, beispielsweise - bildlich gesprochen - wie ein rotierender Hammer.
Dabei kann die Messeraufnahme z.B. einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfassen, wobei der erste Abschnitt den größten Radius der Messeraufnahme bildet, die Drehachse durch den zweiten Abschnitt hindurch verläuft, und der Massenschwerpunkt des ersten Abschnitts radial weiter außen als der Massenschwerpunkt des zweiten Abschnitts liegt. Insgesamt kann die Messeraufnahme z.B. zumindest näherungsweise nach Art eines Ankers geformt sein, wobei ein relativ schwerer Kreisringabschnitt radial außen an einem vergleichsweise leichten Zentralabschnitt, durch den die Drehachse verläuft, angeordnet ist. Je nach Größe der benötigten Unwucht kann sich der äußere Kreisringabschnitt beispielsweise über mindestens 1/7, 1/6, 1/5, 1/4 oder 1/3 des Außenumfangs der Messeraufnahme erstrecken.
Dadurch, dass die Messeraufnahme selbst eine Wuchtmasse bildet, gestaltet sich die Konstruktion besonders einfach. Die Wuchtmasse befindet sich außerdem auf diese Weise axial besonders nahe an der Schneidebene. Eine weitere, separate Wuchtmasse in axialer Nähe des Schneidmessers ist somit nicht notwendig. Die Messeraufnahme erfüllt also eine Doppelfunktion, da sie einerseits das Messer trägt und andererseits zumindest einen Teil der Unwucht des Schneidmessers ausgleicht.
Bei einem Austausch eines Messers durch ein Messer mit einem anderen Durchmesser und damit einer anderen Unwucht braucht lediglich die Messeraufnahme ausgetauscht zu werden. Die Aufschneidevorrichtung ist somit besonders einfach an verschiedene Anwendungen anpassbar. Auf einfache Weise können dadurch Messer mit unterschiedlichen Größen eingesetzt werden.
Dadurch, dass lediglich die Messeraufnahme ausgetauscht werden muss, können die weiteren Komponenten der Aufschneidevorrichtung beibehalten werden. Insbesondere kann eine gegebenenfalls zusätzlich vorgesehene weitere Wuchtmasse in derselben Position verbleiben.
Gemäß einem bevorzugten, nicht unabhängig beanspruchten, sondern in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Aspekt beanspruchten Aspekt der Erfindung ist die Wuchtmasse oder eine der Wuchtmassen von dem Rotationsantrieb gebildet, insbesondere von einer Antriebsscheibe oder von einer Nabe, die mittels eines Antriebsmotors über einen Antriebsriemen in Rotation versetzbar ist.
Auf diese Weise erfüllt der Rotationsantrieb eine Doppelfunktion, da er einerseits das Schneidmesser in Rotation versetzt und andererseits zumindest einen Teil der Unwucht des Schneidmessers ausgleicht.
Anders ausgedrückt bildet gemäß einem bevorzugten, nicht unabhängig beanspruchten, sondern in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Aspekt beanspruchten Aspekt der Erfindung der Rotationsantrieb aufgrund der Wuchtmasse bzw. der Unwucht zusammen mit dem Schneidmesser ein Massensystem, das derart hinsichtlich Dimensionierung und Anordnung ausgelegt werden kann, dass sich der Gesamtschwerpunkt des rotierenden Systems auf derjenigen Seite des Schneidmessers befindet, auf der auch der Rotationsantrieb gelegen ist. Mit anderen Worten wird dieser Schwerpunkt durch die Unwucht im Rotationsantrieb auf dessen Seite "gezogen". Folglich ist es möglich, eine weitere Wuchtmasse ebenfalls auf dieser Seite des Schneidmessers anzuordnen, so dass sich alle Wuchtmassen nur auf einer Seite des Schneidmessers befinden. Indem man hierdurch den Gesamtschwerpunkt auf die Seite des Rotationsantriebs "wandern" lässt, ist es nicht mehr erforderlich, Wuchtmassen auf beiden Seiten des Messers bzw. der Unwucht des Messers anzuordnen.
Bezogen auf die axiale Länge der Gesamtanordnung - gemessen zwischen Schneidebene und Ebene des Rotationsantriebs - kann die Wuchtmasse des Rotationsantriebs in großer axialer Entfernung von der Schneidebene angeordnet werden. Hieraus resultiert sozusagen eine relativ große Hebelwirkung der Wuchtmasse, die damit selbst nur ein vergleichsweise geringes Gewicht aufzuweisen braucht, was wiederum in der Praxis ihre Integration in den Rotationsantrieb erleichtert oder überhaupt erst ermöglicht.
In Kombination mit einer von der Messeraufnahme gebildeten und somit axial extrem nahe an der Schneidebene befindlichen Wuchtmasse kann die von dem Rotationsantrieb gebildete Wuchtmasse eine optimale Auswuchtung des rotierenden Gesamtsystems in allen Ebenen und sowohl statisch als auch dynamisch bewirken, und dies bei einem äußerst kompakten Aufbau der Gesamtanordnung.
Ein weiterer Vorteil ist, dass durch Modifizieren des Rotationsantriebs, beispielsweise durch einen Austausch der Antriebsscheibe oder der Nabe, ein Messer mit einer anderen Größe und somit einer anderen Unwucht ausgewuchtet werden kann. Eine gegebenenfalls zusätzlich zum Rotationsantrieb als Wuchtmasse dienende Messeraufnahme selbst muss dabei nicht zwingend ausgetauscht werden, wobei es aber möglich ist, bei einem Messerwechsel sowohl die Messeraufnahme als auch die Antriebsscheibe bzw. die Nabe zu wechseln, letzteres insbesondere dann, wenn es nicht möglich oder nicht gewünscht ist, die mit einem Messerwechsel verbundene Änderung der auszugleichenden Unwucht ausschließlich durch Austauschen der Messeraufnahme zu kompensieren.
Bei der Antriebsscheibe kann es sich beispielsweise um eine Zahnriemenscheibe handeln, welche über einen motorgetriebenen Zahnriemen in eine Drehbewegung versetzt wird. Die Antriebsscheibe kann z.B. eine Welle antreiben, welche die Messeraufnahme und somit das Messer trägt und in Rotation versetzt und welche in einer feststehenden Nabe drehbar gelagert ist. Alternativ kann anstelle einer Antriebsscheibe eine insbesondere hohlzylindrische Nabe vorgesehen sein, die z.B. über einen motorgetriebenen Zahnriemen in eine Drehbewegung versetzt wird und die die Messeraufnahme und somit das Messer trägt und in Rotation versetzt, wobei die Nabe auf einer Welle oder Spindel drehbar gelagert ist, welche selbst relativ zum Messer drehbar ist. Die angetriebene Welle oder die angetriebene Nabe kann die als separates Bauteil ausgebildete Messeraufnahme tragen oder selbst als Messeraufnahme ausgebildet sein. Wenn eine drehangetriebene Nabe gleichzeitig als Messeraufnahme ausgebildet ist, kann die Nabe an zumindest zwei axial beabstandeten Stellen jeweils eine Wuchtmasse beinhalten bzw. als Unwucht wirken, um die Unwucht des Messers auszugleichen. Das von den Unwuchtmassen bzw. den Unwuchten gebildete Gegengewicht wird dabei von einer einzigen Komponente - nämlich der einerseits drehangetriebenen und andererseits das mit der auszugleichenden Unwucht behaftete Messer tragenden Nabe - bereitgestellt, die auf einer Seite des Messers angeordnet ist, so dass auch in dieser Variante alle zum Ausgleichen der Messerunwucht vorgesehenen Wuchtmassen bzw. Unwuchten nur auf einer Seite des Messers angeordnet zu werden brauchen.
Der Rotationsantrieb ist insbesondere axial vom Schneidmesser beabstandet, und zwar beispielsweise in einem Bereich zwischen 150 mm und 500 mm, bevorzugt von 150 mm bis 300 mm.
Bei allen hier erwähnten Aspekten der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gegengewicht nicht lediglich eine einzige Wuchtmasse, sondern mehrere axial voneinander beabstandete Wuchtmassen umfasst. Insbesondere sind genau zwei Wuchtmassen vorgesehen. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, eine Wuchtmasse axial nahe am Messer, beispielsweise in Form einer entsprechend asymmetrisch ausgebildeten Messeraufnahme, anzuordnen und eine weitere Wuchtmasse in größerer axialer Entfernung vom Messer, beispielsweise im Rotationsantrieb oder als Bestandteil des Rotationsantriebs, zu positionieren.
Das Konzept mehrerer, insbesondere zweier, Wuchtmassen zusätzlich zu der Unwucht des Messers kann sich bei entsprechender Dimensionierung und Anordnung der Wuchtmassen in Abhängigkeit von der Messerunwucht in vorteilhafter Weise den Umstand zunutze machen, dass der Schwerpunkt der Unwucht einerseits sowie die Schwerpunkte der einzelnen Wuchtmassen andererseits stets zu einem gemeinsamen Schwerpunkt des gesamten rotierenden Systems streben.
Weiterbildungen der Erfindung sind auch den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen. Nach einer Ausführungsform ist die erste Wuchtmasse in einem axialen Abstand vom Schneidmesser angeordnet, der um ein Vielfaches kleiner ist als der axiale Abstand der zweiten Wuchtmasse vom Schneidmesser.
Die erste Wuchtmasse befindet sich insbesondere sehr nahe am Schneidmesser und kann z.B. in eine Messeraufnahme integriert sein, ein Bestandteil der Messeraufnahme sein oder von der Messeraufnahme gebildet sein.
Durch einen vergleichsweise großen axialen Abstand der zweiten Wuchtmasse vom Schneidmesser kann aufgrund der dadurch vorhandenen relativ großen Hebelwirkung die zweite Wuchtmasse relativ klein gewählt werden. Dadurch braucht nur eine geringe Masse beschleunigt bzw. in Rotation versetzt zu werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die erste Wuchtmasse (bzw. deren Unwucht bzw. die Unwucht einer die erste Wuchtmasse umfassenden Komponente oder Baugruppe) in einem axialen Abstand von maximal 50 mm, 40 mm, 35 mm, 30 mm oder 25 mm, vorzugsweise von maximal 20 mm, vom Schneidmesser angeordnet. Die zweite Wuchtmasse (bzw. deren Unwucht bzw. die Unwucht einer die zweite Wuchtmasse umfassenden Komponente oder Baugruppe) ist in einem axialen Abstand von 100 mm bis 2.000 mm, insbesondere von 150 mm bis 500 mm, insbesondere bevorzugt von 150 mm bis 300 mm, vom Schneidmesser angeordnet.
Der Abstand zwischen der ersten Wuchtmasse und der zweiten Wuchtmasse kann beispielsweise mindestens 50 mm, 75 mm, 100 mm, 150 mm, 200 mm, 300 mm, 500 mm, 1.000 mm, 1.500 mm oder 2.000 mm betragen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste Wuchtmasse bzw. deren Unwucht größer als die Unwucht des Schneidmessers. Insbesondere ist die Summe aus der Unwucht des Schneidmessers und der zweiten Wuchtmasse bzw. deren Unwucht gleich oder annähernd gleich der ersten Wuchtmasse bzw. deren Unwucht.
Nach einer weiteren Ausführungsform reicht die erste Wuchtmasse bis zu einem radialen Abstand von der Drehachse, der zumindest 75 %, insbesondere 90 % und bevorzugt zumindest näherungsweise 100 % des kleinsten Radius des Schneidmessers beträgt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt der größte Radius der Messeraufnahme zumindest 75 %, insbesondere 90 % und bevorzugt zumindest näherungsweise 100 % des kleinsten Radius des Schneidmessers. Hierbei kann die Messeraufnahme folglich zumindest in einem Teilbereich ihres Umfangs in radialer Richtung bis zum kleinsten Radius des Schneidmessers reichen, was bei aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen aufgrund eines von der Erfindung grundverschiedenen Gesamtkonzepts unmöglich ist. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn die Messeraufnahme eine vergleichsweise kleine Gehäuse- bzw. Gestellöffnung zu schließen hat und deshalb eine Kreisform mit einem relativ kleinen Radius aufweisen muss, oder wenn das Messer eine vergleichsweise große Öffnung zur Anbringung der Messeraufnahme aufweist.
Die erste Wuchtmasse befindet sich auf diese Weise radial relativ weit außen, d.h. ist relativ weit von der Drehachse des Schneidmessers beabstandet. Hierdurch kann die erste Wuchtmasse vergleichsweise klein ausgeführt werden. Dies wiederum ermöglicht es, die erste Wuchtmasse in axialer Richtung vergleichsweise nahe an der Unwucht des Messers und somit nahe an der Schneidebene zu platzieren. Auf diese Weise kann auch eine zweite Wuchtmasse vergleichsweise klein gewählt werden, und dies insbesondere umso mehr, je weiter die zweite Wuchtmasse axial vom Schneidmesser entfernt ist.
Durch eine solche Anordnung der Wuchtmassen müssen also nur relativ geringe Massen bewegt werden. Dies ist sowohl für die Drehbewegung des Messers als auch für eine gegebenenfalls während des Rotationsbetriebs erforderliche axiale Messerbewegung, insbesondere für eine getaktete Axialbewegung zur Durchführung von Leerschnitten, besonders vorteilhaft. Dadurch können auch die Dimensionierung und die Regelung der Dreh- und Axialantriebe optimiert werden.
In konstruktiver Hinsicht lässt sich ein solches Wuchtkonzept gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf besonders einfache und dennoch effektive Weise realisieren, indem die erste Wuchtmasse von einer Messeraufnahme und die zweite Wuchtmasse von dem Rotationsantrieb des Messers gebildet wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind eine Messeraufnahme und der Rotationsantrieb auf unterschiedlichen Seiten eines feststehenden Gestell- oder Rahmenteils angeordnet. Das Gestell- oder Rahmenteil dient insbesondere zur axial beabstandeten Befestigung der Messeraufnahme über eine Nabe, durch die eine sich vom Rotationsantrieb zur Messeraufnahme erstreckende Antriebswelle hindurchgeführt ist.
In einer möglichen Weiterbildung ist die Messeraufnahme folglich von dem Gestell- oder Rahmenteil in axialer Richtung beabstandet. Auf diese Weise ist ein Zwischenraum zwischen der Messeraufnahme und dem Gestell- oder Rahmenteil vorhanden.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind die erste Wuchtmasse und die zweite Wuchtmasse auf unterschiedlichen Seiten eines feststehenden Gestell- oder Rahmenteils angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet das Gestell- oder Rahmenteil zumindest einen Teil einer zum Schneidmesser weisenden Außenwand eines Antriebsgehäuses für den Rotationsantrieb.
Die vorstehend so bezeichnete "zweite Wuchtmasse", die axial weiter vom Schneidmesser entfernt gelegen ist als die andere Wuchtmasse, ist vorzugsweise in einem hygienisch unkritischen Bereich angeordnet, beispielsweise in einem Antriebsgehäuse.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung derart ausgebildet, dass eine so genannte Feinwuchtung durchgeführt werden kann, um das System zu exakt wie möglich wuchten zu können. Die Feinwuchtung kann z.B. durch Hinzufügen oder Wegnehmen kleiner Gewichte erfolgen, insbesondere an oder im Bereich zumindest einer der ohnehin vorgesehenen Wuchtmassen.
Während bislang eine Feinwuchtung stets in der Nähe des Schneidmessers durchgeführt wurde, wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, die Feinwuchtung an oder im Bereich der axial weiter vom Schneidmesser entfernt gelegenen Wuchtmasse vorzunehmen, bei der es sich um die vorstehend als "zweite Wuchtmasse" bezeichnete Wuchtmasse handelt.
Ein möglicher Vorteil hierbei ist, dass bei entsprechender Anordnung der zweiten Wuchtmasse die Feinwuchtung in einen hygienisch unkritischen Bereich erfolgen kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das rotierende Schneidmesser zur Durchführung wenigstens einer Zusatzfunktion, insbesondere zur Durchführung von Leerschnitten und/oder zur Schneidspalteinstellung, mittels eines Axialantriebs in axialer Richtung verstellbar. Alle Wuchtmassen sind hierbei gemeinsam mit dem Schneidmesser verstellbar.
Insbesondere im Falle einer axialen Taktung des Messers werden somit alle Wuchtmassen mit getaktet, um in jeder axialen Stellung des Messers ein optimal gewuchtetes System beizubehalten. Das rotierende System ist somit in jeder axialen Stellung stets in allen Ebenen ausgewuchtet.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist das Schneidmesser abnehmbar an einer mittels des Rotationsantriebs antreibbaren Rotorwelle angebracht, die eine Messeraufnahme für das Schneidmesser trägt oder als Messeraufnahme ausgebildet ist, wobei die Rotorwelle durch ein feststehendes Gestell- oder Rahmenteil hindurchgeführt ist, auf dessen einer Seite der Rotationsantrieb und auf dessen anderer Seite das Schneidmesser angeordnet ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Rotorwelle an einer Nabe gelagert, die von dem feststehenden Gestell- oder Rahmenteil getragen ist.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Nabe nach außen offen liegt und das Lager zwischen Nabe und Rotorwelle gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Bei der Dichtung kann es sich beispielsweise um eine schleifende Dichtung, z.B. aus einem Gummimaterial, handeln. Diese offene Anordnung schließt nicht aus, dass eine den Schneidebereich zumindest teilweise umgebende Schutzhaube vorhanden ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich die Nabe in axialer Richtung zwischen dem feststehenden Gestell- oder Rahmenteil und dem Schneidmesser.
Die Unwucht des Schneidmessers lässt sich erfindungsgemäß durch eine spezielle geometrische Anordnung mehrerer Wuchtmassen, vorzugsweise zweier Wuchtmassen, ausgleichen, die zudem in ohnehin vorhandene Komponenten des Slicers integriert werden können. Das erfindungsgemäße Wuchtkonzept und dessen hierin beschriebenen Ausführungsformen haben unter vielem anderen auch den Vorteil, dass zur Auswuchtung kein Material mit einer hohen Dichte, beispielsweise Wolfram oder Blei, notwendig ist. Aufgrund der geometrischen Anordnung können nämlich vergleichsweise kleine Wuchtmassen eingesetzt und folglich Standardmaterialien wie z.B. Edelstahl eingesetzt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Ein Sichelmesser 10 (vgl. auch
Das Sichelmesser 10 ist mithilfe von Schrauben 18 an einer Messeraufnahme 20 fixiert. Über die Messeraufnahme 20 ist das Sichelmesser 10 drehfest mit der Rotorwelle 12 verbunden. Die Rotorwelle 12 wiederum ist in einer Rotornabe 22 drehbar gelagert und an ihrem vom Messer 10 abgewandten Ende mit einem Rotationsantrieb 24 verbunden. Der Antrieb erfolgt mittels einer Zahnriemenscheibe 26 als Antriebsscheibe, die über einen Antriebsriemen 28 in Rotation versetzt wird und drehfest mit der Rotorwelle 12 verbunden ist. Der Riemen 28 wird mittels eines nicht dargestellten Motors angetrieben. Als Halterung dient ein hier nicht dargestelltes Gestell- oder Rahmenteil des Slicers, an welchem die Nabe 22 befestigt ist.
Der axiale Abstand zwischen der Schneidebene 14 und der Ebene des Rotationsantriebs 24 wird von der Rotorwelle 12 und der die Rotorwelle 12 drehbar lagernden Rotornabe 22 überbrückt.
Das Sichelmesser 10, das insbesondere ein Gewicht von rund 8 bis 15 kg besitzt, ist nicht rotationssymmetrisch geformt und folglich mit einer Unwucht UM behaftet (vgl.
Um die Messerunwucht UM auszugleichen und insbesondere ein Taumeln des Messers 10 während der Rotation um die Drehachse D zu verhindern, sind zwei axial beabstandete Wuchtmassen 32, 34 vorgesehen, die jeweils in eine ohnehin vorgesehene Slicerkomponente derart integriert sind, dass insgesamt bei geringem Gesamtgewicht des von den Wuchtmassen 32, 34 gebildeten Gegengewichts und bei optimaler Platzausnutzung ein Ausgleich der Messerunwucht UM erreicht wird.
Die Messeraufnahme 20 umfasst die erste Wuchtmasse 32 und bewirkt somit eine erste Unwucht U1 (vgl. auch
Der Massenschwerpunkt der Messeraufnahme 20 liegt folglich relativ weit radial außen, wobei die radiale Position des Massenschwerpunkts - bezogen auf den größten Radius der Messeraufnahme 20 - in Abhängigkeit von den jeweiligen konkreten Gegebenheiten gewählt wird und gezielt in einem relevanten Abstand von der Drehachse D gelegen ist.
Die die erste Wuchtmasse 32 bildende bzw. mit der ersten Wuchtmasse 32 versehene Messeraufnahme 20 ist insgesamt derart ausgebildet, dass eine den Massenschwerpunkt der Messeraufnahme 20 enthaltende, senkrecht zur Drehachse D verlaufende Ebene z.B. nicht mehr als 20 mm von der Schneidebene 14 axial entfernt ist. Ein bevorzugter Bereich für diesen Abstand L1 (vgl. auch
Die zweite Wuchtmasse 34 ist in die Zahnriemenscheibe 26 integriert. Hierdurch ist die zweite Wuchtmasse 34 axial wesentlich weiter von der Schneidebene 14 beabstandet als die erste Wuchtmasse 32 (vgl. auch
Die jeweils von der Schneidebene 14 aus gemessenen Abstände der einzelnen Unwuchten UM des Messers 10, U1 der ersten Unwucht 32 und U2 der zweiten Unwucht 34 sind in
Zur Abdichtung der Lager 35, die zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle 12 in der Rotornabe 22 dienen, ist eine schleifende Dichtung 36 vorgesehen.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die radiale Verlagerung des Massenschwerpunktes der Messeraufnahme 20 relativ weit nach außen durch eine ankerartige oder hammerförmige Ausgestaltung erreicht. Ein die Wuchtmasse 32 bildender, relativ schwerer Abschnitt 44 in Form eines Teilkreisrings, der sich um rund ein Drittel des Außenumfangs der Messeraufnahme 20 erstreckt, besitzt einen größeren Außenradius A als ein vergleichsweise leichter Zentralabschnitt 46 mit einem Außenradius a, welcher zudem wesentlich dünner ist als der äußere Teilkreisringabschnitt 44. Hinsichtlich der Massenverteilung in radialer Richtung ist die Messeraufnahme 20 gewissermaßen mit einem Hammer vergleichbar, d.h. stark kopflastig mit radial außen liegendem Kopf ausgebildet.
Insbesondere aus den
Bereits hieraus ist ersichtlich, dass die Erfindung insbesondere in der hier beschriebenen Ausführungsform auf einem Wuchtkonzept beruht, das sich insbesondere durch eine Kombination von Einzelaspekten wie folgt auszeichnet:
Eine erste Wuchtmasse 32 ist in eine eine relativ große radiale Ausdehnung besitzende Messeraufnahme 20 integriert und kann daher zum einen axial sehr nahe am Messer 10 und zum anderen radial relativ weit außen angeordnet werden. Dadurch kann die erste Wuchtmasse 32 vergleichsweis klein gewählt werden.
Eine zweite Wuchtmasse 34 ist im Vergleich zur ersten Wuchtmasse 32 axial weit entfernt vom Messer 10 angeordnet. Dadurch kann auch die zweite Wuchtmasse 32 relativ klein und deutlich kleiner als die erste Wuchtmasse 32 gewählt werden. Dies wiederum ermöglich die Integration der zweiten Wuchtmasse 34 in den Rotationsantrieb 24 des Messers 10.
Eine Kombination aller dieser Aspekte bzw. Maßnahmen kann in Abhängigkeit von den konkreten Gegebenheiten des jeweiligen Slicers besonders vorteilhaft sein, ist für die Erfindung aber nicht zwingend. Vorteilhafte Wirkungen lassen sich auch erzielen, wenn nicht alle der hier beschriebenen Maßnahmen gemeinsam verwirklicht sind. Auch jeder Aspekt für sich genommen bringt Vorteile mit sich.
Der Rotationsantrieb 24 kann in einem Gehäuse angeordnet sein, das eine Gehäusewand als feststehendes Gestell- oder Rahmenteil aufweist, die sich auf der dem Messer 10 zugewandten Seite des Rotationsantriebs 24 axial nahe am Rotationsantrieb 24 senkrecht zur Drehachse D erstreckt. Ein durch einen Doppelpfeil lediglich angedeuteter und grundsätzlich beliebig ausgestalteter Axialantrieb L kann an der Rotorwelle 12 angreifen und sich an dieser Gehäusewand oder an einer anderen Stelle des Gestells bzw. Rahmens abstützen.
Soll das Sichelmesser 10 beispielsweise zur Durchführung von Leerschnitten axial verstellt werden, wird der Axialantrieb L aktiviert. Das Sichelmesser 10 samt Messeraufnahme 20 sowie sämtliche Wuchtmassen 32, 34 werden dabei zusammen mit der Rotorwelle 12 relativ zu der Gehäusewand bzw. dem Gestell oder Rahmen und relativ zur Rotornabe 22 verstellt. Der Antriebsriemen 28 wird bei dieser Bewegung geringfügig schräg ausgelenkt.
Die erfindungsgemäße Aufschneidevorrichtung ist somit auch bei einer axialen Bewegung des Messers 10 stets perfekt und in allen relevanten Ebenen und somit statisch und dynamisch ausgewuchtet. Auch ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung der Wuchtmassen 32, 34 eine äußerst kompakte und somit platzsparende Bauweise des Rotors und der Aufschneidevorrichtung insgesamt.
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