[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten,
insbesondere Hochleistungs-Slicer, mit zumindest einem eine Unwucht aufweisenden oder
zu einer Unwucht beitragenden Schneidmesser, insbesondere Sichelmesser oder Kreismesser,
das um eine Drehachse rotiert und/oder planetarisch umläuft, und mit einem Rotationsantrieb
für das Schneidmesser, an dem das Schneidmesser angebracht ist.
[0002] Die Erfindung betrifft außerdem entsprechende Verfahren.
[0003] Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind grundsätzlich bekannt und dienen dazu,
von Lebensmittelprodukten wie beispielsweise Wurst- oder Käselaiben mit hoher Geschwindigkeit
Scheiben abzutrennen. Mit den Hochgeschwindigkeitsslicern können pro Minute mehrere
hundert bis einige tausend Scheiben abgetrennt werden. Die für Slicer eingesetzten
Schneidmesser besitzen ein Gewicht von typischerweise zwischen 2 und 30 kg.
[0004] Bei derartigen rotierenden Systemen kommt der Unwuchtkompensation folglich eine hohe
Bedeutung zu. Vor allem Sichelmesser besitzen aufgrund ihrer Bauform eine vergleichsweise
große Unwucht. Der Massenschwerpunkt eines Sichelmessers liegt vergleichsweise weit
von der Drehachse entfernt, um welche das Messer im Betrieb rotiert. Damit das rotierende
Gesamtsystem keine Unwucht aufweist, wird in der Praxis mit Gegengewichten gearbeitet,
die in den Messerkopf integriert werden. Diese Gegengewichte sind bislang hinsichtlich
Größe und Position unveränderlich. Beispielsweise aus
DE 10 2012 218 853 A ist es bekannt, Gegengewichte zur dynamischen Auswuchtung sowohl vor als auch hinter
derjenigen Ebene anzuordnen, die von dem befestigten Schneidmesser definiert wird.
Auch ist es hieraus bekannt, unterschiedliche Gegengewichte in zwei entlang der Drehachse
beabstandeten Ebenen auf derselben Seite der Messerebene zu positionieren.
[0005] Die Verwendung von fest vorgegebenen, hinsichtlich Größe und Position unveränderlichen
Gegengewichten ist in der Praxis nicht ohne Nachteil. Um unterschiedliche Anwendungen
durchführen zu können, müssen an einer Aufschneidemaschine Sichelmesser unterschiedlicher
Größe montiert werden können. Damit in jedem Fall das rotierende Gesamtsystem ausgewuchtet
ist, muss bislang dafür gesorgt werden, dass die unterschiedlichen Schneidmesser alle
dieselbe Unwucht aufweisen. Dies gilt sowohl für die Polarkoordinaten der Unwucht
bezüglich der Drehachse als auch für die axiale Position der Unwucht entlang der Drehachse.
[0006] Des Weiteren ist zu berücksichtigen, dass in der Praxis die Schneidmesser von Hochleistungsslicern
regelmäßig geschliffen werden müssen. Obwohl dabei nur ein vergleichsweise geringfügiger
Materialabtrag vorgenommen wird, ändert sich durch das Schleifen der Massenschwerpunkt
des Messers. Hinsichtlich der Unwuchtkompensation wird dies z.B. dadurch berücksichtigt,
dass die festen Gegengewichte des Slicers so dimensioniert werden, dass ein Schneidmesser,
welches z.B. über seine gesamte Lebensdauer zwanzig Schleifzyklen unterworfen wird,
nach etwa zehn Schleifzyklen ideal ausgewuchtet ist. Aufgrund dieser Vorgehensweise
ist das rotierende Gesamtsystem also bei einem neuen Schneidmesser unterkompensiert
und bei einem Schneidmesser am Ende seiner Lebensdauer überkompensiert.
[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, bei Aufschneidevorrichtungen, insbesondere Hochleistungsslicers,
das rotierende Gesamtsystem auf einfache und zuverlässige Weise auch für unterschiedliche
Messergrößen und für Messer mit unterschiedlichen Schleifzuständen auswuchten zu können.
Insbesondere soll die Bandbreite der an einer Aufschneidevorrichtung bzw. an einem
Messerkopf nutzbaren Schneidmesser vergrößert werden.
[0008] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere
dadurch, dass eine Auswuchteinrichtung zum Ausgleichen der Unwucht vorgesehen ist,
wobei die Auswuchteinrichtung eine in das rotierende System integrierte Ausgleichsmasse
umfasst, deren räumliche Verteilung veränderbar ist.
[0009] Die Ausgleichsmasse kann einteilig oder mehrteilig sein.
[0010] Die Lösung erfolgt außerdem jeweils durch die Merkmale der unabhängigen Verfahrensansprüche
23 und 30.
[0011] Durch die Erfindung kann die Aufschneidevorrichtung an unterschiedliche Unwuchtzustände
angepasst werden. Es ist nicht länger erforderlich, bei der Herstellung von Messerserien
mit Messern unterschiedlicher Größe für eine untereinander identische Unwucht zu sorgen.
Auch müssen zeitliche Veränderungen des Unwuchtzustands im Laufe der Lebensdauer eines
Messers nicht länger hingenommen werden. Die Aufschneidevorrichtung kann schnell und
flexibel an die jeweiligen Wuchtbedingungen angepasst und ausgewuchtet werde.
[0012] Die vorliegende Offenbarung stellt eine Vielzahl von unterschiedlichen Möglichkeiten
vor, wie eine Aufschneidevorrichtung, insbesondere ein Hochleistungsslicer, an unterschiedliche
Unwuchtzustände des rotierenden Gesamtsystems angepasst werden kann.
[0013] Das rotierende System umfasst neben dem Schneidmesser alle Komponenten, die während
des Betriebs gemeinsam mit dem Schneidmesser um die Drehachse rotieren. In Abhängigkeit
von der Ausgestaltung des Rotationsantriebs gehören hierzu insbesondere die Messerwelle,
die von einem Antriebsmotor beispielsweise über einen Antriebsriemen in Rotation versetzt
wird und mit der eine Messerhalterung oder Messeraufnahme in Drehung versetzt wird,
an der das jeweilige Schneidmesser lösbar angebracht ist.
[0014] Bei dem Schneidmesser muss es sich nicht um ein Sichelmesser handeln. Auch Aufschneidevorrichtungen,
die mit einem Kreismesser arbeiten, können erfindungsgemäß ausgestaltet sein bzw.
ausgewuchtet werden. Kreismesser rotieren um eine eigene Messerachse, die planetarisch
um eine Drehachse umlaufen.
[0015] Die Erfindung schlägt auch Möglichkeiten vor, wie ein Unwuchtzustand des rotierenden
Systems ermittelt bzw. bestimmt und in Abhängigkeit von dem so erhaltenen Unwuchtzustand
ein Auswuchtvorgang durchgeführt werden kann.
[0016] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der
Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.
[0017] Die Ausgleichsmasse kann einen oder mehrere innerhalb des rotierenden Systems verlagerbare
Ausgleichskörper umfassen. Der oder die Ausgleichskörper können beispielsweise entlang
einer oder mehrerer vorgegebener Ausgleichsbahnen bewegt werden. Die Ausgleichsbahnen
können auf unterschiedliche Weise im rotierenden System bzw. im Messerkopf realisiert
werden. Bei den bewegbaren Körpern kann es sich beispielsweise um Kugeln handeln.
Alternativ oder zusätzlich können die Körper von um die Drehachse drehbaren Gewichten
gebildet werden. Ein solches Gewicht kann beispielsweise eine Massescheibe oder ein
Massearm sein.
[0018] Ferner kann vorgesehen sein, dass die Auswuchteinrichtung eine Mehrzahl von diskret
verteilten Ausgleichsplätzen jeweils für einen Teil der Ausgleichsmasse umfasst. Bei
den Ausgleichsplätzen kann es sich beispielsweise um, insbesondere vorab bestimmte,
fest vorhandene, Taschen, Räume oder Kammern handeln. Ein derartiges Konzept ist sowohl
für verlagerbare Ausgleichskörper als auch für andere Arten von Ausgleichsmassen,
auf die nachstehend näher eingegangen wird, möglich. Jede Verteilung der Ausgleichsmasse
auf die einzelnen Ausgleichsplätze stellt dann einen bestimmten Wuchtzustand dar.
Durch Verändern der Verteilung auf die Ausgleichsplätze kann folglich der Wuchtzustand
verändert werden.
[0019] Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das rotierende System ein Reservoir für die
Ausgleichsmasse aufweist, mit dem wenigstens ein zusätzlich zu dem Reservoir vorgesehener
Ausgleichsraum des rotierenden Systems verbunden oder verbindbar ist. In dem Reservoir
kann die Ausgleichsmasse, beispielsweise in Form von verlagerbaren Ausgleichskörpern
oder in Form einer Ausgleichsflüssigkeit, bezüglich der Drehachse gleichmäßig verteilt
und somit neutral sein. Um einen bestimmten Wuchtzustand herzustellen, kann durch
geeignete Mittel dafür gesorgt werden, dass zumindest ein Teil der Ausgleichsmasse
in den zusätzlich vorgesehenen Ausgleichsraum gelangt. Die Mittel zum Verbinden des
Reservoirs mit dem oder den Ausgleichsräumen sowie der oder die Ausgleichsräume selbst
sind dann in Abhängigkeit von der Art der jeweiligen Ausgleichsmasse gestaltet.
[0020] Gemäß einem erfindungsgemäßen Wuchtprinzip können ein oder mehrere Ausgleichskörper
zumindest vorübergehend frei bewegbar angeordnet und dazu in der Lage sein, selbsttätig
eine durch Unwuchteinflüsse bestimmte Ausgleichsposition im rotierenden System einzunehmen.
Hierbei sind also keine zusätzlichen Stellglieder bzw. Transport- oder Fördermittel
für die Ausgleichskörper erforderlich. Der oder die Ausgleichskörper suchen sich unter
dem Einfluss der jeweiligen Wuchtgegebenheiten ihre Ausgleichsposition jeweils selbst.
Sobald ein ausgewuchteter Zustand erreicht ist, kann durch geeignet ausgebildete Haltemittel
dafür gesorgt werden, dass die Ausgleichskörper in dieser Auswuchtposition verbleiben.
Das Vorsehen derartiger Haltemittel ist aber nicht zwingend.
[0021] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist zumindest eine Ausgleichsbahn als Endlosbahn
für Ausgleichskörper ausgebildet und vollständig mit Ausgleichskörpern gefüllt. Dabei
können die Ausgleichskörper entlang der Bahn eine ungleichmäßige Massenverteilung
aufweisen. Beispielsweise können wenigstens zwei Sorten von Ausgleichskörpern vorhanden
sein, die sich wenigstens hinsichtlich ihres jeweiligen Gewichts voneinander unterscheiden.
Beispielsweise eine kreisförmige Bahn um die Drehachse kann vollständig mit Kugeln
gleicher Größe gefüllt sein, wobei einige Kugeln schwerer sind als die anderen Kugeln.
Durch aktives Verdrehen dieser Kugelkette um die Drehachse kann folglich der Wuchtzustand
dieser Anordnung verändert werden. Mehrere derartige Kugelketten können in unterschiedlichen
Ebenen angeordnet sein, die jeweils senkrecht zur Drehachse verlaufen und entlang
der Drehachse voneinander beabstandet sind. Es sind aber auch konzentrisch angeordnete
Kugelketten oder nichtkreisförmige Bahnen für die Kugelketten möglich.
[0022] Wenigstens eine Ausgleichsbahn kann von einer im rotierenden System ausgebildeten
Zwangsführung für Ausgleichskörper gebildet sein. Bei dieser Zwangsführung kann es
sich beispielsweise um einen Kanal oder um einen Käfig für Ausgleichskörper handeln.
[0023] Die Auswuchteinrichtung kann eine Stelleinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet
ist, einen oder mehrere Ausgleichskörper durch Fördern entlang wenigstens einer Ausgleichsbahn
zu verlagern. Dabei kann die Stelleinrichtung so ausgebildet sein, dass sie mit dem
oder den Ausgleichskörpern unmittelbar zusammenwirkt.
[0024] Die Stelleinrichtung kann mechanisch wirksam sein. Beispielsweise kann die Stelleinrichtung
eine Fördereinrichtung umfassen. Die Fördereinrichtung kann als eine Förderschnecke
ausgebildet sein, die beispielsweise unmittelbar mit Ausgleichskugeln in einem Kanal
oder mit einem in einem Kanal beweglichen Käfig für die Kugeln zusammenwirkt. Als
Stelleinrichtung kann auch ein insbesondere elektromotorischer Stellantrieb vorgesehen
sein, der einen Ausgleichskörper entlang einer Bahn beispielsweise mittels eines Spindeltriebs
verschieben kann.
[0025] Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Stelleinrichtung durch elektromagnetische
Felder wirksam sein. Durch den gezielten Einsatz von zeitlich und/oder räumlich veränderlichen
elektromagnetischen Feldern können beispielsweise Ausgleichskörper verlagert und gehalten
werden. Es ist auch möglich, auf diese Weise elektro- und/oder magnetorheologische
Flüssigkeiten oder andere Ausgleichssubstanzen gezielt zu verteilen bzw. in einer
jeweiligen räumlichen Verteilung zu halten.
[0026] Es kann auch vorgesehen sein, dass die Stelleinrichtung einen oder mehrere Linearantriebe
umfasst. Der Linearantrieb kann den Stator eines elektrischen Linearmotors bilden,
wohingegen der oder die Ausgleichskörper jeweils einen Läufer des Linearmotors bilden,
um entlang einer durch den Stator vorgegebenen Strecke bewegt zu werden.
[0027] Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass ein Ausgleichskörper mittels einer Stelleinrichtung
verlagerbar ist, die einen Antrieb umfasst, der mit dem Ausgleichskörper über ein
Getriebe zusammenwirkt. Das Getriebe kann beispielsweise eine Spindel umfassen. Ein
Elektromotor kann z.B. eine Spindel antreiben, die mit einem als Spindelmutter ausgestalteten
Ausgleichskörper zusammenwirkt, um durch Drehen der Spindel den Ausgleichskörper entlang
einer beispielsweise bezüglich der Drehachse radial verlaufenden Bahn zu verstellen.
[0028] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Ausgleichsmasse auf wenigstens
zwei unterschiedliche Ausgleichsbahnen aufgeteilt. Die Ausgleichsbahnen können beispielsweise
konzentrisch zueinander um die Drehachse verlaufen. Alternativ können die Ausgleichsbahnen
in entlang der Drehachse voneinander beabstandeten, insbesondere senkrecht zur Drehachse
verlaufenden Ebenen verlaufen. In einer alternativen Ausgestaltung können die Ausgleichsbahnen
in senkrecht aufeinander stehenden radialen Richtungen verlaufen.
[0029] Dabei können wenigstens zwei Ausgleichsbahnen auf unterschiedlichen Seiten der durch
das angebrachte Schneidmesser definierten Messerebene verlaufen. Auf diese Weise kann
eine dynamische Auswuchtung erfolgen.
[0030] Eine andere Möglichkeit, beliebige Polarkoordinaten bezüglich der Drehachse für eine
bewegbare Ausgleichsmasse vorzugeben, besteht gemäß einem Ausführungsbeispiel darin,
die Ausgleichsmasse entlang einer Bahn und zusätzlich durch Bewegen der Bahn - wiederum
entlang einer Bahn - zu bewegen. Dabei kann beispielsweise eine zumindest einen linearen,
senkrecht zur Drehachse verlaufenden Bahnabschnitt umfassende Bahn für die Ausgleichsmasse
zusätzlich um die Drehachse verdrehbar sein. Die hier erwähnten Bahnen sind Ausgleichsbahnen
im Sinne der vorliegenden Offenbarung.
[0031] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Ausgleichsmasse wenigstens
einem Ausgleichsrotor zugeordnet oder von zumindest einem Ausgleichsrotor gebildet,
der um eine parallel versetzt zur Drehachse verlaufende Achse rotiert. Bei dem Ausgleichsrotor
kann es sich beispielsweise um eine Ausgleichswelle handeln, die zusätzlich zu einer
die Drehachse des rotierenden Systems festlegenden Antriebswelle für das Schneidmesser
bzw. für den Messerkopf rotiert.
[0032] Der Ausgleichsrotor ist im Hinblick auf das Ausgleichen der Unwucht als ein Bestandteil
des rotierenden Gesamtsystems anzusehen.
[0033] Bevorzugt sind mehrere Ausgleichsrotoren vorgesehen, die in Umfangsrichtung verteilt
um die Drehachse angeordnet sind. Beispielsweise sind zwei, drei oder vier derartige
Ausgleichsrotoren vorgesehen. Die Ausgleichsrotoren rotieren jeweils um ihre eigene
Achse.
[0034] Der oder jeder Ausgleichsrotor kann mit einem oder mehreren verstellbaren Gewichten
versehen sein, um den jeweiligen Wuchtzustand verändern zu können. Bevorzugt sind
die Gewichte jeweils senkrecht zur Achse des jeweiligen Ausgleichsrotors verstellbar.
Alternativ oder zusätzlich können die Gewichte auch entlang der Rotorachse verstellbar
sein.
[0035] Relativ zum Ausgleichsrotor verstellbare Gewichte sind aber nicht zwingend. Die Ausgleichsrotoren
können selbst eine bezüglich ihrer eigenen Achse starre, unsymmetrische Massenverteilung
aufweisen. Der Wuchtzustand des rotierenden Gesamtsystems kann dadurch verändert werden,
dass ein oder mehrere Ausgleichsrotoren jeweils um ihre eigene Achse verdreht werden.
Auch auf diese Weise kann die räumliche Verteilung der Ausgleichsmasse verändert,
d.h. die Massenverteilung der Ausgleichsrotoren so eingestellt werden, dass sich die
jeweils gewünschte Gegenunwucht einstellt, die die Unwucht des Schneidmessers ausgleicht.
[0036] Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die Ausgleichsmasse
eine verteilbare Ausgleichssubstanz. Die Ausgleichssubstanz kann fließfähig, strömungsfähig
und/oder rieselfähig sein. Insbesondere kann es sich bei der Ausgleichssubstanz um
eine Ausgleichsflüssigkeit handeln. Alternativ kann die Ausgleichssubstanz eine Vielzahl
von kleinen Teilchen oder Körpern umfassen, beispielsweise eine Schüttung mit kleinen
Kügelchen, die sich quasi wie eine Flüssigkeit durch geeignete Mittel im rotierenden
System verteilen lassen.
[0037] Die Ausgleichssubstanz kann eine Vielzahl von kleinen Teilchen oder Körpern umfassen,
beispielsweise eine Schüttung mit kleinen Kügelchen, die in einer Flüssigkeit enthalten
sind, z.B. einer elektro- und/oder magnetorheologischen Flüssigkeit und/oder einer
viskosen Flüssigkeit. Hierdurch können die Teilchen bzw. Körper gezielt in einem jeweiligen
Verteilungszustand der Ausgleichssubstanz mittels elektromagnetischer Felder gewissermaßen
"eingefroren" bzw. generell aufgrund der Viskosität der Flüssigkeit gedämpft werden.
[0038] Unter dem Verteilen der Ausgleichssubstanz ist insbesondere ein Ändern der räumlichen
Anordnung und/oder ein Ändern der Zuordnung zu lokalen bzw. diskret verteilten Positionen
zu verstehen.
[0039] Das rotierende System kann einen Ausgleichsraum oder eine Mehrzahl von diskret verteilten
Ausgleichsräumen für die Ausgleichssubstanz aufweisen. Dabei kann zumindest ein Ausgleichsraum
hinsichtlich seiner Aufnahmegröße für die Ausgleichssubstanz und/oder hinsichtlich
seiner Position und/oder Ausdehnung veränderbar sein.
[0040] Die Auswuchteinrichtung kann derart ausgestaltet sein, dass mehrere Ausgleichsräume
miteinander und/oder mit einem Reservoir für die Ausgleichssubstanz kommunizieren
können. Diese Kommunikation kann beispielsweise direkt oder über ansteuerbare Ventile
erfolgen.
[0041] Die Ausgleichsräume können in radialer Richtung senkrecht zur Drehachse und/oder
in Umfangsrichtung um die Drehachse aufeinanderfolgend angeordnet sein.
[0042] Die Auswuchtsubstanz kann eine elektro- und/oder magnetorheologische Flüssigkeit
umfassen, wobei für die Ausgleichsräume zeitlich veränderbare elektrische und/oder
magnetische Felder erzeugbar sind. Durch diese oder andere Mittel kann die Menge der
Ausgleichssubstanz in den jeweiligen Ausgleichsräumen gezielt gesteuert werden.
[0043] Die Ausgleichssubstanz kann von außerhalb des rotierenden Systems in das Reservoir
oder auch direkt in die Ausgleichsräume gefördert werden, beispielsweise durch eine
als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle des Schneidmessers. Die Verteilung der Ausgleichssubstanz
kann beispielsweise durch Pumpen oder durch Druckluft erfolgen. Alternativ oder zusätzlich
kann zum Verteilen der Ausgleichssubstanz die Zentrifugalkraft ausgenutzt werden.
Es ist auch möglich, die Ausgleichssubstanz mit Zusatzstoffen wie beispielsweise Mineralien
hoher Dichte oder Metallpulver zu versehen, um auf diese Weise die Dichte der Ausgleichssubstanz
zu erhöhen und/oder um die Ausgleichssubstanz auf bestimmte Art und Weise verteilen
zu können.
[0044] Eine Verteilung der Ausgleichssubstanz zwischen mehreren Ausgleichsräumen gegebenenfalls
unter Einbeziehung eines Reservoirs ist aber nicht zwingend. Es ist alternativ möglich,
einen Ausgleichsraum vorzusehen, beispielsweise einen kreisringförmigen Kanal um die
Drehachse, der mit der Ausgleichssubstanz gefüllt ist, wobei die räumliche Verteilung
der Ausgleichssubstanz in diesem Ausgleichsraum durch Verdrängen verändert wird. Beispielsweise
können Verdrängungskörper innerhalb dieses Ausgleichsringkanals verschoben werden,
um so die Massenverteilung zu verändern. Ein Verdrängungskörper kann beispielsweise
von einem mechanisch bewegten Kolben oder von einer Membran gebildet sein. Alternativ
oder zusätzlich können in dem Ausgleichsraum größenveränderliche Behältnisse vorgesehen
werden, deren Größe durch Einbringen und Austragen eines Arbeitsgases verändert werden
kann.
[0045] Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Auswuchteinrichtung eine Erfassungseinrichtung,
mit welcher ein Unwuchtzustand ermittelbar ist, und eine Steuereinrichtung umfassen,
die dazu ausgebildet ist, einen Auswuchtvorgang in Abhängigkeit von einem ermittelten
Unwuchtzustand durchzuführen.
[0046] Generell kann erfindungsgemäß die Verteilung der Ausgleichsmasse auf unterschiedliche
Art und Weise erfolgen. Gemäß einer Variante ist die Verteilung der Ausgleichsmasse
mittels einer in das rotierende System integrierten Stelleinrichtung der Auswuchteinrichtung
veränderbar. Wie vorstehend bereits erwähnt, kann die Stelleinrichtung einen Stellantrieb
mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe umfassen. Die Stelleinrichtung kann auch
Einrichtungen zur Erzeugung von zeitlich und/oder räumlich veränderlichen elektromagnetischen
Feldern umfassen. Insbesondere kann die Integration der Stelleinrichtung in das rotierende
System derart erfolgen, dass die Stelleinrichtung einen Bestandteil des rotierenden
Systems bildet und gemeinsam mit den übrigen Komponenten einschließlich des Schneidmessers
um die Drehachse rotiert. Alternativ ist aber auch eine stationäre Stelleinrichtung
möglich, die mit zu verstellenden Wuchtmassen beispielsweise über eine als Hohlwelle
ausgebildete Antriebswelle für das Schneidmesser zusammenwirkt.
[0047] Generell ist es also erfindungsgemäß möglich, dass eine Stelleinrichtung der Auswuchteinrichtung
außerhalb des rotierenden Systems angeordnet ist.
[0048] Erfindungsgemäß ist es zwar möglich, aber nicht zwingend notwendig, zur Unwuchtkompensation
die gesamte Ausgleichsmasse zu verlagern bzw. zu verteilen. Mit anderen Worten muss
nicht die gesamte vorgesehen Ausgleichsmasse hinsichtlich ihrer räumlichen Verteilung
veränderbar sein. Ein bestimmter Anteil der erforderlichen Ausgleichsmasse kann durch
stationäre, fest angebrachte und somit unveränderliche Wuchtmassen gebildet werden.
Diese Ausführungsform der Erfindung ist dann von Vorteil, wenn von vornherein bekannt
ist, von welcher Größe die auszugleichende Unwucht ist und in welche Richtung diese
Unwucht wirksam ist. An Hochleistungsslicern ist dies in der Praxis meist der Fall,
wenn die Einbaulage von Sichelmessern vorgegeben und somit die Richtung der Unwucht
bekannt ist. Auch ist in der Praxis meist bekannt, innerhalb welcher Spanne sich die
Größe der Unwucht beispielsweise einer Serie von Schneidmessern unterschiedlicher
Größe bewegt, die an einer jeweiligen Aufschneidevorrichtung betrieben werden können.
[0049] Folglich kann durch eine oder mehrere feste Ausgleichsmassen eine feste Basiskompensation
vorgegeben werden, die durch den hinsichtlich seiner räumlichen Verteilung veränderbaren
Anteil der Ausgleichsmasse variabel ergänzt wird.
[0050] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ausgleichen der Unwucht ist insbesondere
vorgesehen, dass die Verteilung der Ausgleichsmasse bei rotierendem Schneidmesser
verändert wird. Dies ist aber nicht zwingend. Es ist auch möglich, die Verteilung
der Ausgleichsmasse bei ruhendem Schneidmesser zu verändern. Dies kann manuell oder
durch motorisches Verstellen beispielsweise eines oder mehrerer Wuchtgewichte erfolgen.
[0051] Die Auswuchteinrichtung kann mittels einer separaten oder einer in die Steuerung
der Aufschneidevorrichtung integrierten Steuereinrichtung gesteuert werden.
[0052] Zum Verändern der räumlichen Verteilung der Ausgleichsmasse können ein oder mehrere
Ausgleichskörper verlagert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Verteilung
einer Ausgleichssubstanz verändert werden, beispielsweise einer Ausgleichsflüssigkeit.
[0053] Die Ausgleichssubstanz kann mit mechanischen Mitteln, beispielsweise mittels Pumpen
oder Ventilen, und/oder mittels elektromagnetischer Felder verteilt werden.
[0054] Gemäß einem unabhängigen Ausgleichsverfahren wird ein Unwuchtzustand des rotierenden
Systems erhalten, indem der Unwuchtzustand ermittelt oder aus vorgegebenen oder vorgebbaren
Unwuchtdaten bestimmt wird, wobei die Verteilung der Ausgleichsmasse in Abhängigkeit
von dem erhaltenen Unwuchtzustand verändert wird.
[0055] Zum Ermitteln des Unwuchtzustands können insbesondere physikalische Größen mit innerhalb
und/oder außerhalb des rotierenden Systems angeordneten Sensoren gemessen werden.
Insbesondere können zum Ermitteln des Unwuchtzustandes Lagerkräfte, Wege, Beschleunigungen,
Schwingungen, Vibrationen und/oder das zeitliche Verhalten einer oder mehrerer elektrischer
Größen des Rotationsantriebs gemessen werden.
[0056] Wenn der Unwuchtzustand aus vorgegebenen oder vorgebbaren Unwuchtdaten bestimmt wird,
können die Unwuchtdaten automatisch übertragen, eingegeben oder ausgelesen werden,
insbesondere mittels eines dem jeweiligen Schneidmesser zugeordneten Identifikationsmerkmals.
[0057] Alternativ oder zusätzlich können als Unwuchtdaten Kennwerte eines jeweiligen Schneidmessers,
einer jeweiligen Aufschneidevorrichtung, eines jeweiligen laufenden oder geplanten
Aufschneidebetriebs, und/oder eines jeweiligen eingestellten Aufschneideprogramms
verwendet werden.
[0058] Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Aufschneidevorrichtung mit
einem Sichelmesser,
- Fig. 2
- eine schematische Ansicht entlang der Drehachse einer mit einem Sichelmesser versehenen
erfindungsgemäßen Aufschneidevorrichtung,
- Fig. 3
- eine schematische Ansicht entlang der Drehachse einer mit einem Kreismesser versehenen
erfindungsgemäßen Aufschneidevorrichtung, und
- Fig. 4 - 13
- jeweils schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auswuchteinrichtung.
[0059] In Fig. 1 ist schematisch ein Hochgeschwindigkeitsslicer dargestellt, mit dem Lebensmittelprodukte
11, wie beispielsweise Wurst- oder Käselaibe, aufgeschnitten werden können, die auf
einer horizontalen oder geneigten Produktauflage 55 aufliegend einem rotierenden Schneidmesser
13 zugeführt werden. Auf einer hier nicht näher erläuterten Portioniereinrichtung
53, beispielsweise einem Portionierband, werden aus den abgetrennten Scheiben Portionen
51 gebildet.
[0060] Das Schneidmesser 13, bei dem es sich hier um ein manchmal auch als Spiralmesser
bezeichnetes Sichelmesser handelt, ist an einer Baugruppe angebracht, die im Folgenden
als Messerkopf 10 bezeichnet wird. Zu dem Messerkopf 10 gehört eine Messerwelle 59,
die mittels eines stationären Antriebsmotors 19 über einen Antriebsriemen 57 in Rotation
um eine Drehachse 15 gesetzt wird und den Messerkopf 10 samt Schneidmesser 13 dreht.
[0061] Während des Aufschneidebetriebs umfasst das rotierende System folglich wenigstens
das Schneidmesser 13 und den Messerkopf 10 samt Messerwelle 59.
[0062] Außerdem gehört zu dem rotierenden Gesamtsystem eine erfindungsgemäße Auswuchteinrichtung,
die in das rotierende System integriert ist. Von der Auswuchteinrichtung sind hier
zwei in den Messerkopf 10 integrierte Ausgleichsmassen M, ein Sensor 49, eine Erfassungseinrichtung
45 sowie eine Steuereinrichtung 47 dargestellt. Der Sensor 49 repräsentiert eine grundsätzlich
beliebig komplex ausführbare Messeinrichtung, mit der ein jeweiliger Unwuchtzustand
des rotierenden Systems ermittelt werden kann, wie es im Einleitungsteil erläutert
worden ist. Diese Messeinrichtung kann ebenfalls zumindest teilweise in den Messerkopf
10 integriert und somit ein Bestandteil des rotierenden Systems sein. Das Gleiche
gilt für die Erfassungseinrichtung 45 und die Steuereinrichtung 47, wobei diese Komponenten
auch stationär angeordnet sein können. Die Erfassungseinrichtung 45 kommuniziert mit
dem Sensor 49 bzw. der Messeinrichtung, wohingegen die Erfassungseinrichtung 45 mit
einer hier nicht näher dargestellten Stelleinrichtung kommuniziert, die dazu dient,
die Ausgleichsmassen M zu verlagern. Auf diese Weise kann in Abhängigkeit von einem
mittels der Messeinrichtung gemessenen und somit von der Erfassungseinrichtung 45
erhaltenen Unwuchtzustand mit Hilfe der Steuereinrichtung 47, die mit der Erfassungseinrichtung
45 kommuniziert, die Massenverteilung des rotierenden Systems derart verändert werden,
dass die durch das Sichelmessers 13 zumindest mitbestimmte Unwucht kompensiert wird.
[0063] Zur weiteren Veranschaulichung von Hochgeschwindigkeitsslicern dienen die Fig. 2
und 3. Der Messerkopf 10, an welchem das Sichelmesser 13 (Fig. 2) bzw. das Kreismesser
(Fig. 3) angebracht ist, kann in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung
verstellbar sein, um die Schneidposition des Messers 13 relativ zu den aufzuschneidenden
Lebensmittelprodukten 11 einzustellen.
[0064] Mit dem Sichelmesser 13 gemäß Fig. 2 werden gleichzeitig drei Produkte 11 mit jeweils
kreisförmigem Querschnitt aufgeschnitten, deren Schneidposition durch einen Anschlag
61 festgelegt ist.
[0065] Mit dem um seine eigene Messerachse 67 rotierenden Kreismesser 13 gemäß Fig. 3, das
zusätzlich planetarisch mit seiner Messerachse 67 auf einer Kreisbahn 63 um die durch
eine nicht dargestellte Antriebswelle definierte Drehachse 15 umläuft, wird hier ein
einziges Produkt 11, beispielsweise Schinken, aufgeschnitten.
[0066] Ebenfalls dargestellt in Fig. 2 und 3 sind die jeweils aus den abgetrennten Scheiben
erzeugten Portionen 51 auf der Portioniereinrichtung 53.
[0067] Von der erfindungsgemäßen, in den Messerkopf 10 integrierten Auswuchteinrichtung
sind jeweils die beiden Ausgleichsmassen M dargestellt, die (vgl. Fig. 1) in unterschiedlichen
Ebenen senkrecht zur Drehachse 15 liegen, und zwar zu beiden Seiten der Messerebene,
und die in unterschiedlichen radialen Entfernungen zur Drehachse 15 positioniert sind.
Die beiden Ausgleichsmassen M können mittels einer nicht dargestellten Stelleinrichtung
unabhängig voneinander um die Drehachse 15 verdreht werden. Die eine Ausgleichsmasse
M ist auf einer radial inneren Bahn bewegbar, während die andere Ausgleichsmasse M
auf einer radial äußeren Bahn bewegt werden kann.
[0068] Auf diese Weise können die Polarkoordinaten der beiden Massen M derart eingestellt
werden, dass sie gemeinsam die Unwucht des rotierenden Systems ausgleichen können.
Da die Massen M unabhängig voneinander verstellbar sind, kann individuell auf jede
Situation reagiert werden. Unterschiedlich große sowie unterschiedlich gerichtete
Unwuchten aufgrund unterschiedlicher Messergrößen können kompensiert werden. Ferner
kann auf sich zeitlich verändernde Unwuchten reagiert werden, beispielsweise auf Veränderungen
aufgrund von Schleifvorgängen, wie es im Einleitungsteil erläutert worden ist.
[0069] Fig. 4 zeigt oben in einer Ansicht entlang der Drehachse 15 und unten in einer Seitenansicht
schematisch ein erfindungsgemäßes Wuchtkonzept, bei welchem mehrere Ausgleichskörper
21 in Form von Kugeln selbsttätig eine Ausgleichsposition einnehmen können. Im Messerkopf
10 sind zwei um die Drehachse 15 verlaufende Kanäle vorgesehen, die jeweils eine Ausgleichsbahn
23 für die Ausgleichskugeln 21 bereitstellen, entlang welcher sich die Kugeln 21 frei
bewegen können. Die beiden Ausgleichsbahnen 23 sind auf unterschiedlichen Seiten der
Messerebene angeordnet. Alternativ ist es möglich, mehrere Ausgleichsbahnen 23 auf
derselben Seite des Schneidmessers 13 anzuordnen.
[0070] Die obere Darstellung in Fig. 4 veranschaulicht schematisch den Abstand des Massenschwerpunkts
S des Schneidmessers 13 von der Drehachse 15.
[0071] Fig. 5 veranschaulicht ein erfindungsgemäßes Wuchtkonzept, bei welchem zwei Ausgleichsmassen
M in der durch das Schneidmesser 13 definierten Messerebene angeordnet sind und durch
Verdrehen um die Drehachse 15 unabhängig voneinander verstellt werden können. Alternativ
können die Ausgleichsmassen M auch auf unterschiedlichen Seiten der Messerebene angeordnet
sein.
[0072] Die Messerwelle 59 trägt zwei Stelleinrichtungen 31, die jeweils einen Antriebsmotor
und eine Antriebsschnecke 33 als Getriebe umfassen. Mittels dieser Stellantriebe 31
kann jeweils eine die betreffende Ausgleichsmasse M tragende, auf der Messerwelle
59 drehbar gelagerte Massenscheibe 21 relativ zur Messerwelle 59 verdreht werden.
Die Massenscheiben 21 einschließlich der jeweiligen Ausgleichsmasse M bilden folglich
verlagerbare Ausgleichskörper im Sinne der vorliegenden Offenbarung.
[0073] Bei diesem Konzept rotieren sowohl die Stellantriebe 31 als auch die Ausgleichskörper
21 gemeinsam mit der Antriebswelle 59, d.h. die Ausgleichskörper 21 sind Bestandteil
des rotierenden Gesamtsystems.
[0074] Die Kreisbahnen 63, auf denen sich die beiden Ausgleichsmassen M um die Drehachse
15 bewegen können, wenn die beiden Ausgleichsmassen M zum Verändern der Massenverteilung
verstellt werden, sind Ausgleichsbahnen 23 im Sinne der Erfindung.
[0075] Bei dem erfindungsgemäßen Wuchtkonzept gemäß Fig. 6 ist eine als Spindelmutter ausgestaltete
Ausgleichsmasse M entlang einer geradlinigen, durch die Drehachse 15 verlaufenden
Ausgleichsbahn 23 bewegbar. Die Ausgleichsmasse M wird mittels einer in Drehung versetzbaren
Spindel verstellt, die Bestandteil eines Getriebes 33 ist, das mit einem Antriebsmotor
31 gekoppelt ist, der die Spindel über einen Antriebsriemen 65 in Rotation versetzen
kann. Diese Anordnung ist auf einem Träger 73 angeordnet, der mittels eines weiteren
Stellantriebs 31 um die Drehachse 15 relativ zur hier nicht dargestellten Antriebswelle
verdreht werden kann, wie es durch den Doppelpfeil angedeutet ist. Der z.B. als Scheibe
ausgebildete oder eine Scheibe umfassende Träger 73 kann im Randbereich mit einer
Verzahnung versehen sein, die mit einer Schnecke 33 des Drehstellantriebs 31 zusammenwirkt.
[0076] Die Ausgleichsmasse M und die vorstehend erläuterte Verstellanordnung rotieren also
gemeinsam mit dem hier nicht dargestellten Schneidmesser, wobei zur Unwuchtkompensation
die Polarkoordinaten (Winkelstellung und radiale Lage) des Schwerpunkts der Ausgleichsmasse
M in der jeweils gewünschten Weise eingestellt werden können.
[0077] Bei dem erfindungsgemäßen Wuchtkonzept gemäß Fig. 7, sind zwei um die Drehachse 15
herum verlaufende Ausgleichsbahnen 23 für eine Vielzahl von Ausgleichskugeln 21 vorgesehen.
Die Ausgleichsbahnen 23 können konzentrisch oder in axial beabstandeten Ebenen angeordnet
sein.
[0078] Die Ausgleichsbahnen 23 werden von Zwangsführungen für die Kugeln 21 gebildet, die
beispielsweise in Form von Kanälen oder Käfigen vorgesehen sind. Die Anordnung erfolgt
derart, dass die Stelleinrichtungen 31 unmittelbar mechanisch auf die Kugeln 21 einwirken
können. Die Stelleinrichtungen 31 sind jeweils Bestandteil des rotierenden Gesamtsystems
und umfassen jeweils einen Antriebsmotor, der eine Förderschnecke 39 antreibt, die
unmittelbar mit den Kugeln 21 zusammenwirkt. Mittels der Förderschnecke 39 können
die Kugeln 21 entlang der Ausgleichsbahn 23 gefördert werden.
[0079] Die Besonderheit dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Ausgleichsbahnen
23 jeweils vollständig mit Kugeln 21 gleicher Größe gefüllt sind, wobei aber einige
Kugeln 21 ein höheres Eigengewicht aufweisen. Diese schwereren Kugeln sind in Fig.
7 durch eine dunklere Färbung von den anderen Kugeln 21 unterschieden. Der Anteil
der schwereren Kugeln ist in der radial inneren Ausgleichsbahn 23 größer als in der
radial äußeren Ausgleichsbahn 23.
[0080] Auf diese Weise kann jeweils mittels des Stellantriebs 31 die Massenverteilung der
jeweiligen kreisförmigen Kugelkette verändert werden, indem der Schwerpunkt der durch
die schwereren Kugeln 21 vorhandenen überschüssigen Masse in die jeweils gewünschte
Polarwinkelstellung gebracht werden kann. Die resultierende Unwucht der Kugeln 21
in der äußeren und inneren Ausgleichsbahn 23 kompensiert die Unwucht des Schneidmessers.
[0081] Das erfindungsgemäße Wuchtkonzept gemäß Fig. 8 entspricht jenem der Fig. 7, wobei
als Stelleinrichtungen 31 jeweils Elektromagnete vorgesehen sind, die elektromagnetische
Felder derart erzeugen können, dass die Kugeln 21 jeweils entlang der betreffenden
Ausgleichsbahn 23 gefördert werden.
[0082] Ein jeweils eingestellter Wuchtzustand kann fixiert werden, indem die im Wirkungsbereich
der Stelleinrichtung 31 gelegenen Kugeln 21 durch entsprechende elektromagnetische
Felder festgehalten werden. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 erfolgt die Wuchtzustandsfixierung
durch die selbsthemmende Wirkung der Förderschnecken 39.
[0083] Auch bei dem erfindungsgemäßen Wuchtkonzept gemäß Fig. 9 sind zwei Kugelförderer
31, 39 vorgesehen. Die Ausgleichsbahnen 23 sind hier nicht kreisförmig, sondern oval
ausgeführt. Auch auf diese Weise kann eine Endlosbahn für verlagerbare Ausgleichskörper
21 bereitgestellt werden, die mittels einer Stelleinrichtung 31 entlang der geschlossenen
Ausgleichsbahn 23 bewegt werden können. Die beiden Ausgleichsbahnen 23 können in der
gleichen Ebene senkrecht zur Drehachse 15 oder in entlang der Drehachse 15 voneinander
beabstandeten Ausgleichsebenen liegen. Die Ausgleichsbahnen 23 sind - wie in Verbindung
mit dem Wuchtkonzept der Fig. 6 erläutert - auf einem Träger 73 angeordnet, der um
die Drehachse 15 verdrehbar ist, um die gewünschten Polarkoordinaten der Gegenunwucht
einzustellen.
[0084] Bei dem erfindungsgemäßen Wuchtkonzept gemäß Fig. 10 wird die Ausgleichsmasse von
einer Ausgleichsflüssigkeit 41 gebildet. Für die Ausgleichsflüssigkeit 41 sind im
Messerkopf 10 ein Ringkanal um die Drehachse 15 als Reservoir 27 sowie Ausgleichsräume
29 ausgebildet, wobei jeweils zwei Ausgleichsräume 29 in radialer Richtung hintereinander
angeordnet sind. Diese vier Kammerpaare erstrecken sich in unterschiedliche radiale
Richtungen bezüglich der Drehachse 15, die jeweils um 90° voneinander beabstandet
sind.
[0085] Die räumliche Verteilung der Ausgleichsflüssigkeit 41 wird dadurch geändert, dass
in Abhängigkeit von dem jeweils einzustellenden Wuchtzustand Ventile 43 angesteuert
werden, die jeweils zwischen dem radial innenliegenden Ausgleichsraum 29 und dem Reservoir
27 sowie zwischen den beiden in radialer Richtung aufeinanderfolgenden Ausgleichsräumen
29 angeordnet sind. Die Verlagerung der Ausgleichsflüssigkeit 51 erfolgt somit unter
Zuhilfenahme der Zentrifugalkraft bei rotierendem Messerkopf 10. Zusätzlich können
aktive Fördereinrichtungen, wie beispielsweise Pumpen, vorgesehen sein, die die Ausgleichsflüssigkeit
41 auch bei rotierendem Gesamtsystem auch nach radial innen verlagern können.
[0086] Bei dem erfindungsgemäßen Wuchtkonzept gemäß Fig. 11 ist wiederum eine Ausgleichsflüssigkeit
41 als Ausgleichsmasse vorgesehen. Das wiederum als Ringkanal um die Drehachse 15
ausgebildete Reservoir 27 ist mit einer Mehrzahl von Ausgleichstaschen 29 verbunden,
die in Umfangsrichtung um die Drehachse 15 verteilt sind. Die Ausgleichstaschen 29
können untereinander über einen gemeinsamen Ringkanal 69 miteinander kommunizieren,
der mit dem Reservoir 27 über radiale Kanäle 71 in Verbindung steht. Die Kommunikation
zwischen dem Reservoir 27 und dem äußeren Ringkanal 69 kann mit Hilfe von Ventilen
43 gesteuert werden.
[0087] Bei der Ausgleichsflüssigkeit 41 kann es sich z.B. um eine magnetorheologische Flüssigkeit
handeln. Unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft, durch entsprechende Ansteuerung der
Ventile 43 sowie mit Hilfe von Elektromagneten 31, die jeweils den Ausgleichstaschen
29 zugeordnet sind, kann grundsätzlich jede beliebige Massenverteilung der Ausgleichsflüssigkeit
41 eingestellt und fixiert werden. Insbesondere kann der Füllgrad jeder Ausgleichstasche
29 mit Hilfe des zugeordneten Elektromagneten 31 verändert werden.
[0088] Bei dem erfindungsgemäßen Wuchtkonzept gemäß Fig. 12 sind zusätzlich zu der nicht
dargestellten, die Drehachse 15 definierenden Antriebswelle für das Schneidmesser
13 in den Messerkopf 10 vier Ausgleichsrotoren 35 integriert, die jeweils um eine
eigene, parallel zur Drehachse 15 verlaufende Rotationsachse 37 rotieren können. Für
die Antriebswelle und die Ausgleichsrotoren 35 kann ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen
sein. Jeder Ausgleichsrotor 35 ist mit einer oder mehreren Ausgleichsmassen M versehen,
deren Abstand von der jeweiligen Rotationsachse 37 mittels einer nicht dargestellten
Stelleinrichtung verändert werden kann.
[0089] Bei dem erfindungsgemäßen Wuchtkonzept gemäß Fig. 13 wird die Ausgleichsmasse wiederum
von verlagerbaren Ausgleichskörpern 21 in Form von Ausgleichskugeln gebildet. Die
Kugeln 21 können dem Messerkopf 10 aus einem nicht rotierenden Reservoir 27 und einer
ebenfalls nicht rotierenden Zuführung 79 durch die als Hohlwelle ausgebildete Messerwelle
59 hindurch zugeführt und über radiale Kanäle 81 auf kreisförmige Ausgleichsbahnen
23 verteilt werden, die in unterschiedlichen radialen Entfernungen um die Drehachse
15 verlaufen. Auf den Ausgleichsbahnen 23 können die Kugeln 21 in einer jeweils gewünschten
Winkelposition gehalten werden. Das Zuführen, Verteilen und Halten erfolgt durch jeweils
als Stelleinrichtung dienende elektrische Linearmotoren 75, z.B. wie im Einleitungsteil
beschrieben, und durch Elektromagnete 77.
Bezugszeichenliste
[0090]
- 10
- Messerkopf
- 11
- Produkt
- 13
- Schneidmesser
- 15
- Drehachse
- 17
- Rotationsantrieb
- 19
- Motor
- 21
- verlagerbarer Ausgleichskörper
- 23
- Ausgleichsbahn
- 27
- Reservoir
- 29
- Ausgleichsraum
- 31
- Stelleinrichtung
- 33
- Getriebe
- 35
- Ausgleichsrotor
- 37
- Rotationsachse des Ausgleichsrotors
- 39
- Fördereinrichtung
- 41
- Ausgleichssubstanz
- 43
- Ventil
- 45
- Erfassungseinrichtung
- 47
- Steuereinrichtung
- 49
- Sensor
- 51
- Portion
- 53
- Portioniereinrichtung
- 55
- Produktauflage
- 57
- Antriebsriemen
- 59
- Messerwelle
- 61
- Anschlag
- 63
- Kreisbahn
- 65
- Antriebsriemen
- 67
- Kreismesserachse
- 69
- äußerer Ringkanal
- 71
- radialer Kanal
- 73
- Träger
- 75
- Linearmotor
- 77
- Elektromagnet
- 79
- Zuführung
- 81
- Kanal
- M
- Ausgleichsmasse
- S
- Schwerpunkt
1. Vorrichtung zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten (11), insbesondere Hochleistungs-Slicer,
mit
zumindest einem eine Unwucht aufweisenden oder zu einer Unwucht beitragenden Schneidmesser
(13), insbesondere Sichelmesser oder Kreismesser, das um eine Drehachse (15) rotiert
und/oder planetarisch umläuft, einem Rotationsantrieb (17) für das Schneidmesser (13),
an dem das Schneidmesser (13) angebracht ist, und
einer Auswuchteinrichtung zum Ausgleichen der Unwucht,
wobei die Auswuchteinrichtung eine in das rotierende System integrierte Ausgleichsmasse
(M) umfasst, deren räumliche Verteilung veränderbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausgleichsmasse (M) einen oder mehrere innerhalb des rotierenden Systems verlagerbare
Ausgleichskörper (21) umfasst, insbesondere entlang einer oder mehrerer vorgegebener
Ausgleichsbahnen (23) bewegbare Körper, bevorzugt Kugeln, und/oder um die Drehachse
(15) drehbare Gewichte, bevorzugt Massescheiben oder Massearmen, und/oder dass die
Auswuchteinrichtung eine Mehrzahl von diskret verteilten Ausgleichsplätzen, insbesondere
Taschen, Räumen oder Kammern, jeweils für einen Teil der Ausgleichsmasse (M) umfasst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das rotierende System ein Reservoir (27) für die Ausgleichsmasse (M) aufweist, mit
dem wenigstens ein zusätzlich zu dem Reservoir (27) vorgesehener Ausgleichsraum (29)
des rotierenden Systems verbunden oder verbindbar ist, und/oder
dass ein oder mehrere Ausgleichskörper (21) zumindest vorübergehend frei bewegbar angeordnet
und dazu in der Lage sind, selbsttätig eine durch Unwuchteinflüsse bestimmte Ausgleichsposition
im rotierenden System einzunehmen.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine Ausgleichsbahn (23) als Endlosbahn für Ausgleichskörper (21) ausgebildet
und vollständig mit Ausgleichskörpern (21) gefüllt ist, wobei insbesondere die Ausgleichskörper
(21) entlang der Ausgleichsbahn (23) eine ungleichmäßige Massenverteilung aufweisen,
und wobei bevorzugt zumindest zwei Sorten von Ausgleichskörpern (21) sich wenigstens
hinsichtlich ihres jeweiligen Gewichts voneinander unterscheiden, und/oder
dass zumindest eine Ausgleichsbahn (23) von einer im rotierenden System ausgebildeten
Zwangsführung für Ausgleichskörper (21) gebildet ist, insbesondere von einem Kanal
oder von einem Käfig.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswuchteinrichtung eine Stelleinrichtung (31) umfasst, die dazu ausgebildet
ist, einen oder mehrere Ausgleichskörper (21) durch Fördern entlang wenigstens einer
Ausgleichsbahn (23) zu verlagern, insbesondere durch unmittelbares Zusammenwirken
mit dem oder den Ausgleichskörpern (21), wobei insbesondere die Stelleinrichtung (31)
mechanisch wirksam ist und insbesondere wenigstens eine Fördereinrichtung (39), bevorzugt
eine Förderschnecke, und/oder zumindest einen Stellantrieb umfasst.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Ausgleichskörper (21) mittels einer Stelleinrichtung (31) verlagerbar ist, die
einen Antrieb umfasst, der mit dem Ausgleichskörper (21) über ein Getriebe (33) zusammenwirkt,
insbesondere über eine Spindel, und/oder
dass die Ausgleichsmasse (M) auf wenigstens zwei unterschiedliche Ausgleichsbahnen (23)
aufgeteilt ist, wobei insbesondere die Ausgleichsbahnen (23) konzentrisch zueinander
um die Drehachse (15) verlaufen, in entlang der Drehachse (15) voneinander beabstandeten
Ebenen verlaufen, oder in senkrecht aufeinander stehenden radialen Richtungen verlaufen,
und/oder dass die Ausgleichsmasse (M) entlang einer Ausgleichsbahn (23) und zusätzlich
durch Bewegen der Ausgleichsbahn (23) bewegbar ist, wobei insbesondere eine zumindest
einen linearen, senkrecht zur Drehachse (15) verlaufenden Bahnabschnitt umfassende
Ausgleichsbahn (23) für die Ausgleichsmasse (M) zusätzlich um die Drehachse (15) verdrehbar
ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausgleichsmasse (M) wenigstens einem Ausgleichsrotor (35), insbesondere einer
Ausgleichswelle, zugeordnet ist oder die Ausgleichsmasse (M) von zumindest einem Ausgleichsrotor
(35) gebildet ist, wobei der Ausgleichsrotor (35) um eine parallel versetzt zur Drehachse
(15) verlaufende Achse (37) rotiert, und/oder
dass die Ausgleichsmasse (M) eine verteilbare, insbesondere fließ-, strömungs- und/oder
rieselfähige, Ausgleichssubstanz (41) umfasst, insbesondere eine Ausgleichsflüssigkeit
oder eine aus einer Vielzahl von kleinen Teilchen oder Körpern bestehende Masse, insbesondere
eine Schüttung, wobei insbesondere das rotierende System einen Ausgleichsraum (29)
oder eine Mehrzahl von diskret verteilten Ausgleichsräumen (29) für die Ausgleichssubstanz
(41) aufweist, wobei insbesondere mehrere Ausgleichsräume (29), insbesondere direkt
oder über ansteuerbare Ventile (43), miteinander und/oder mit einem Reservoir (27)
für die Ausgleichssubstanz (41) kommunizieren können.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Auswuchtsubstanz (41) eine elektro- und/oder magnetorheologische Flüssigkeit
umfasst und für eine Ausgleichsräume für die Auswuchtsubstanz (41) zeitlich veränderbare
elektrische- und/oder magnetische Felder erzeugbar sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswuchteinrichtung eine Erfassungseinrichtung (45), mit der ein Unwuchtzustand
ermittelbar ist, und eine Steuereinrichtung (47)umfasst, die dazu ausgebildet ist,
einen Auswuchtvorgang in Abhängigkeit von einem ermittelten Unwuchtzustand durchzuführen,
und/oder dass die Verteilung der Ausgleichmasse (M) mittels einer in das rotierende
System integrierten Stelleinrichtung (31) der Auswuchteinrichtung veränderbar ist,
oder dass eine Stelleinrichtung der Auswuchteinrichtung außerhalb des rotierenden
Systems angeordnet ist.
10. Verfahren zum Ausgleichen einer Unwucht an einer Vorrichtung zum Aufschneiden von
Lebensmittelprodukten (11), bevorzugt an einem Hochleistungs-Slicer, insbesondere
an einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Vorrichtung umfasst
- zumindest ein die Unwucht aufweisendes oder zu der Unwucht beitragendes Schneidmesser
(13), insbesondere Sichelmesser oder Kreismesser, das um eine Drehachse (15) rotiert
und/oder planetarisch umläuft,
- einen Rotationsantrieb für das Schneidmesser (13), an dem das Schneidmesser (13)
angebracht ist, und
- eine Auswuchteinrichtung zum Ausgleichen der Unwucht, wobei zum Ausgleichen der
Unwucht mittels der Auswuchteinrichtung die räumliche Verteilung einer in das rotierende
System integrierten Ausgleichsmasse (M) verändert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verteilung der Ausgleichsmasse (M) bei rotierendem Schneidmesser (13) verändert
wird, und/oder
dass die Auswuchteinrichtung mittels einer separaten oder einer in die Steuerung der Aufschneidevorrichtung
integrierten Steuereinrichtung (47) gesteuert wird, und/oder
dass die Verteilung der Ausgleichsmasse (M) bei nichtrotierendem Schneidmesser (13) verändert
wird, insbesondere manuell oder durch motorisches Verstellen.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Verändern der räumlichen Verteilung der Ausgleichsmasse (M) ein oder mehrere
Ausgleichskörper (21) verlagert werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verteilung einer, insbesondere fließ-, strömungs- und/oder rieselfähigen, Ausgleichssubstanz
(41) verändert wird, insbesondere einer Ausgleichsflüssigkeit oder einer aus einer
Vielzahl von kleinen Teilchen oder Körpern bestehenden Masse, insbesondere einer Schüttung,
wobei insbesondere die Ausgleichssubstanz (41) mit mechanischen Mitteln, insbesondere
mittels Pumpen und/oder Ventilen, und/oder mittels elektromagnetischer Felder verteilt
wird, insbesondere anders räumlich angeordnet wird und/oder anderen lokalen Positionen
zugeordnet wird.
14. Verfahren zum Ausgleichen einer Unwucht an einer Vorrichtung zum Aufschneiden von
Lebensmittelprodukten (11), bevorzugt an einem Hochleistungs-Slicer, insbesondere
an einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
wobei die Vorrichtung umfasst
- zumindest ein die Unwucht aufweisendes oder zu der Unwucht beitragendes Schneidmesser
(13), insbesondere Sichelmesser oder Kreismesser, das um eine Drehachse (15) rotiert
und/oder planetarisch umläuft,
- einen Rotationsantrieb für das Schneidmesser (13), an dem das Schneidmesser (13)
angebracht ist, und
- eine Auswuchteinrichtung zum Ausgleichen der Unwucht, wobei die Auswuchteinrichtung
eine in das rotierende System integrierte Ausgleichsmasse (M) umfasst, deren räumliche
Verteilung veränderbar ist, und
wobei ein Unwuchtzustand des rotierenden System erhalten wird, indem der Unwuchtzustand
ermittelt oder aus vorgegebenen oder vorgebbaren Unwuchtdaten bestimmt wird, und wobei
die Verteilung der Ausgleichsmasse (M) in Abhängigkeit von dem erhaltenen Unwuchtzustand
verändert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Ermitteln des Unwuchtzustands physikalische Größen mit innerhalb und/oder außerhalb
des rotierenden Systems angeordneten Sensoren (49) gemessen werden, und/oder
dass zum Ermitteln des Unwuchtzustandes Lagerkräfte, Wege, Beschleunigungen, Schwingungen,
Vibrationen und/oder das zeitliche Verhalten einer oder mehrerer elektrischer Größen
des Rotationsantriebs (17) gemessen werden, und/oder
dass Unwuchtdaten automatisch übertragen, eingegeben oder ausgelesen werden, insbesondere
mittels eines dem jeweiligen Schneidmesser (13) zugeordneten Identifikationsmerkmals.