DE102007021370B3

DE102007021370B3 - Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von Lebensmitteln in Streifen, Scheiben oder Würfel

Info

Publication number: DE102007021370B3
Application number: DE200710021370
Authority: DE
Inventors: Uwe Reifenhaeuser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-05-04
Filing date: 2007-05-04
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2027-05-05

Abstract

Bei einem Verfahren zum Schneiden von Lebensmitteln in Scheiben, Streifen oder Würfel wird ein Gutsstrang des Lebensmittels aus einem Befüllbereich (50) durch einen Öffnungsquerschnitt eines Einlegeschachts in letzterem befördert. Anschließend wird der Öffnungsquerschnitt mittels eines Trennmessers (11) verschlossen und dabei der Einlegeschacht (6) von dem Befüllbereich (50) abgeteilt. Des Weiteren tritt das Trennmesser (11) mit seiner Schneidkante (12) und einem davon ausgehenden vorderen Randstreifen (48) in eine Nut (47) ein, die in einer Wandung (35) des Einlegeschachts (6) ausgebildet ist. Während des Trenn- und Schließvorgangs des Trennmessers (11) werden von diesem Teile des Lebensmittels von dem Gutsstrang abgelöst und in die Nut (47) befördert. Um ein aus hygienischer Hinsicht bedenkliches Zerreiben und Verschmieren von in die Nut (47) eindringenden Lebensmittelteilen zu verhindern, wird vorgeschlagen, dass die abgelösten Teile des Lebensmittels aus der Nut (47) heraus, durch einen Rückförderkanal (40) in den Befüllbereich (50) zurückbefördert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden von Lebensmitteln in Scheiben, Streifen oder Würfel, bei dem ein Gutsstrang des Lebensmittels aus einem Befüllbereich durch einen Öffnungsquerschnitt eines Einlegeschachts in den Einlegeschacht befördert wird, wobei anschließend der Öffnungsquerschnitt mittels eines Trennmessers verschlossen und dabei der Einlegeschacht von dem Befüllbereich abgeteilt wird, wobei des Weiteren das Trennmesser mit seiner Schneidkante und einem davon ausgehenden vorderen Randstreifen in eine Nut eintritt, die in einer Wand des Einlegeschachts ausgebildet ist, wobei während des Schließ- und Trennvorgangs von dem Trennmesser Teile des Lebensmittels von dem Gutsstrang abgelöst und in die Nut befördert werden, wobei im Anschluss an den Schließ- und Trennvorgang des Trennmessers der Gutsstrang mittels der Vorschubeinrichtung aus dem Einlegeschacht in Vorschubrichtung auf eine Schneideinrichtung zu vorgeschoben wird, von der er in Scheiben, Streifen oder Würfel aufgeschnitten wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Schneiden von Lebensmitteln in Schreiben, Streifen oder Würfel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
Stand der Technik
Schneidverfahren der zuvor genannten Art zählen seit langem zum Stand der Technik. Eine Abtrennung des meist als horizontale Kammer ausgebildeten Einlegebereichs von dem typischerweise in vertikale Richtung darüber angeordneten Befüllbereich in Form eines Befülltrichters ist deshalb erforderlich, um während des Vorschiebens des Gutsstrangs auf die Schneideinrichtung zu ein Ausweichen des Lebensmittels aus dem Querschnitt des Einlegeschachts heraus zu vermeiden. Ein Beispiel für eine Schneidvorrichtung, bei der der Einlegebereich von dem Befüllbereich getrennt werden kann, geht aus der DE 10 2004 008 280 B3 hervor, wobei die Abtrennung mittels eines klappbaren Trenndeckels erfolgt.
Für den Vorschub sind nämlich typischerweise sehr hohe Kräfte in Vorschubrichtung erforderlich, um den Gutsstrang mit einer zur Erzielung einer hohen Schneidleistung zufrieden stellenden Vorschubgeschwindigkeit in Richtung auf die Schneideinrichtung zu befördern zu können. Der Vorschubbewegung entgegen wirkt dabei zum einen die Reibung zwischen dem Gutsstrang und den Wänden des Einlegeschachts, sowie zum anderen der Widerstand beim Durchtritt des Gutsstrangs z. B. durch eine an einer Stirnseite des Einlegeschachts angeordnete Gattermessereinrichtung, die mit einer Vielzahl von horizontal und vertikal verlaufenden Gattermessern ausgestattet ist, die zum einen den freien Durchtrittsquerschnitt reduzieren und zum anderen ebenfalls nicht unerhebliche Reibkräfte auf den Gutsstrang aufheben und daher dem Vorschub einen großen Widerstand entgegensetzen.
Häufig wird zur Maximierung der bei einem Schneidvorgang erzielbaren Schneidleistung mit einem maximal möglichen Vorschubdruck bearbeitet. Der von dem Vorschubelement (typischerweise eine Kolbenplatte) der Vorschubeinrichtung auf den Gutsstrang ausgeübte Druck lässt sich in der Regel nicht beliebig steigern, da bei Überschreiten bestimmter Grenzwerte eine Schädigung des Lebensmittels eintritt, die zu einem Qualitätsverlust bei dem fertig geschnittenen Schneidgut führen würde. Aber auch bei einer von der Art des zu schneidenden Lebensmittels abhängigen Begrenzung des Vorschubdrucks auf einen entsprechenden Maximalwert ist ein dichter Verschluss des Einlegeschachts durch das in der Regel an dessen Oberseite angeordnete Trennmesser unverzichtbar, um eine allseitig geschlossenen Schneidkammer zu bilden, aus der das Lebensmittel auch bei höheren Vorschubdrücken nicht unerwünscht und unkontrolliert ausweichen kann.
Zur Gewährleistung einer sicheren Befüllung der Schneidkammer wird gemäß der DE 197 06 231 C1 vorgeschlagen, einen Querpressstempel mit einer einen Abschnitt des Trichterauslasses bildenden Rampe versehen ist, die an eine zugeordnete Trichterwand anschließt. Hierdurch soll der Trichterhals in Bereichen oberhalb der Schneidkammer breiter ausgeführt werden können.
Gemäß der DE 83 10 938 U1 ist eine Vorrichtung zum Schneiden von Nahrungsmitteln bekannt, die über eine mittels eines Schiebers betätigbare Schneide verfügt, die zwei Bereiche eines Schachtes trennen kann. Hierzu ist der Schacht mit zwei Öffnungen zur Durchführung der Schneide versehen, wobei auf der eine Gegenschneide aufweisenden Öffnung ein Dichtungselement angeordnet ist, gegen das die Schneide beim Schließen derselben stößt. Hierdurch soll vermieden werden, dass ein Teil des zu schneidenden Guts über die Öffnung verloren geht.
In dieser Hinsicht problematisch ist das Würfelschneiden von Käse anzusehen, bei dem zum einen die Würfelabmessungen vergleichsweise klein sind, d. h. eine große Anzahl von horizontal und vertikal verlaufenden Gattermessern vorhanden ist, und zum anderen eine typischerweise hohe Reibung zwischen dem Käse und den Messern bzw. den Wänden des Einlegeschachts besteht. In der Praxis ist dabei insbesondere bei weichen Käsesorten häufig zu beobachten, dass beim Schließ- und Trennvorgang des Trennmessers unerwünschterweise Teile von dem aufzuschneidenden Käsestrang von dem Trennmesser – obwohl dieses eine scharfe Schneidkante an seiner Vorderseite aufweist – abgelöst werden, und zusammen mit einem vorderen Randstreifen des Trennmessers in eine Nut eingebracht werden, in die das Trennmesser beim Abschluss des Schließ- und Trennvorgangs einfahrt. Diese in der Regel in einer Längsvariante des Einlegeschachts ausgebildete Nut ist meist an das Profil des Querschnitts eines vorderen Randstreifens des Trennmessers angepasst. Dies bedeutet, dass im Schließzustand das Trennmesser insbesondere in eine Richtung senkrecht zu der von ihm definierten Schneidebene fixiert ist. Hierdurch wird ein Auslenken des Trennmessers unter der Wirkung des im Inneren des Einlegeschachts wirkenden Vorschubdrucks vermieden.
Die bei bekannten Vorrichtungen vorliegenden sehr geringen Spaltabmessungen zwischen dem vorderen Randstreifen des Trennmessers einerseits und den an diesen angrenzenden Wandungen der den Vorderbereich des Trennmessers aufnehmenden Nut sollen zwar ein Eindringen von abgelösten Teilen des Lebensmittels in die Nut verhindern, bewirken jedoch im Endeffekt, dass trotz aller Bemühungen dennoch in die Nut eingedrungene Teile des Lebensmittels von den aufeinander reibenden Flächen des Trennmessers und der Nutwandungen regelrecht zerquetscht und zerrieben werden. Während eines länger andauernden Einsatzes einer derartigen Schneidvorrichtung kommt es nämlich zu einer Vielzahl von Öffnungs- und Schließvorgängen des Trennmessers, so dass bei jeder Relativbewegung zwischen dem Trennmesser und den zugeordneten Wandungen dort verbleibende und anhaftende Lebensmittelteile mehr und mehr zerrieben und zu einem dünnen Film auf den zur Verfügung stehenden Flächen verteilt werden. Im Laufe der Zeit entsteht aus derartigen Lebensmittelteilen ein unansehnlicher und in hygienischer Hinsicht bedenklicher Lebensmittelschmier, der – ohne dass dies verhindert werden könnte – durch die zwar sehr eng bemessenen aber dennoch vorhandenen Spalte zwischen dem vorderen Randbereich des Trennmessers und den zugeordneten Nutwangen nach außen wieder herausgequetscht wird und zwar immer dann, wenn mit der Stirnseite des Trennmessers neues Lebensmittelmaterial in die Nut hereinbefördert wird und dort zu einem Druckanstieg führt. Typischerweise sind nämlich die Nuten zur Aufnahme des Randbereichs des Trennmessers am Nutgrund (und auch seitlich) geschlossen ausgeführt, damit Schneidgut nicht aus dem Einlegeschacht heraustreten kann. Der entgegengesetzt zur Schließbewegung des Trennmessers verlaufende Austritt schmierartigen Lebensmittels stellt in der Praxis ein hygienisches Problem dar, weil aufgrund der meist hohen Anzahl von Schließzyklen und der reibungsbedingt großen Scherbelastung des Lebensmittelabriebs eine Umwandlung des Lebensmittels zu einer sehr unansehnlichen und von raschem mikrobiellen Verderb bedrohten Masse eintritt, die zudem noch sehr schwer entfernbar ist.
Aus der DE 295 08 403 U1 ist eine Vorrichtung mit einem kastenförmigen Magazin bekannt, in dem das zu schneidende Gut mittels eines in Längsrichtung verschiebbaren Pressstempel vorgeschoben wird. Bei der Bewegung des Pressstempels gelangt zu scheidendes Gut über den Zwischenraum zwischen Pressstempel und Magazinwänden in einen Raum hinter den Pressstempel. Um eine möglichst simple Reinigung dieses Raums vornehmen zu können, weist die ältere Vorrichtung einen Reinigungsbereich mit einem Leckgutsammelraum auf, der ferner über eine Wartungsöffnung und einen Auswurfschacht verfügt.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schneiden von Lebensmitteln in Scheiben, Streifen oder Würfel eingangs genannter Art derart weiterzuentwickeln, dass auch bei weichen Lebensmitteln ein Austritt hygienisch bedenklichen, weil zu einem feinen Schmier zerriebenen Lebensmittels, aus einer Nut zur Aufnahme eines vorderen Randbereichs des Trennmessers vermieden wird.
Lösung
Ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe in Verfahrenstechnischer Hinsicht dadurch gelöst, dass die abgelösten Teile des Lebensmittels aus den in einer Wand des Einlegeschachts ausgebildeten Nut durch einen Rückförderkanal in den Befüllbereich zurückbefördert werden.
Nach der erfindungsgemäßen Vorgehensweise erfolgt der Rückfluss der vom Trennmesser abgelösten Teile des Lebensmittels somit nicht ungewollt und durch sehr enge Querschnitte, die ein hygienisch bedenkliches Schmieren der abgelösten Lebensmittelteile begünstigen, sondern ausdrücklich gewünscht durch einen bewusst konstruktiv gestalteten Rückförderkanal, der im Vergleich mit dem im Stand der Technik vorhandenen Spaltbereichen einen sehr viel größeren Querschnitt aufweist. Nach der Erfindung soll somit das negative Auswirkungen nach sich ziehende Zerreiben bzw. Zerschmieren der abgelösten Lebensmittelteile bewusst vermieden werden und stattdessen eine Rückführung der abgelösten Teile in möglichst der Form erfolgen, in der die Teile abgelöst wurden. Die rückgeführten Teile sind daher bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise wesentlich größer, als dies beim ungewollten Austritt von Lebensmittelschmier aus den Spaltbereichen bei der bekannten Vorgehensweise der Fall ist. Mit der größeren Stückigkeit der rückgeförderten Lebensmittelteile sinkt aber auch die Gefahr eines mikrobiellen Verderbs und steigt die Ansehnlichkeit derartiger Lebensmittelrückflüsse. Die grobstückigeren abgelösten Teile werden somit wieder in den Befüllbereich eingeschleust und beim nächsten Füllvorgang in den Einlegeschacht befördert, aus dem sie die Vorrichtung zusammen mit dem übrigen Schneidgut verlassen.
Gemäß der Erfindung ist die Rückförderung der abgelösten Lebensmittelteile in den Befüllbereich vorgesehen, da dort der Druck sehr niedrig ist und daher der Fluss des rückgeförderten Materials nicht behindert wird. Bei dem Versuch eines Rückförderns in den Einlegeschacht selbst würde in Folge des dort beim Vorschubvorgang auftretenden sehr starken Druckanstiegs ein Materialfluss unmöglich gemacht bzw. wieder aufgehoben, da auf den Mündungsquerschnitt des "Rückförderkanals" dann der gesamte im Einlegeschacht herrschende Vorschubdruck wirken würde. Es bestünde daher die nicht unerhebliche Gefahr, dass anstelle einer Wiedereinschleusung der abgelösten Teile ein Lebensmittelfluss in Richtung auf die Nut erfolgt, wobei erneut Probleme mit einer Zerquetschung des Lebensmittels bei diesem Rückfluss auftreten würden.
Vorteilhafterweise wird die Rückförderung der abgelösten Teile des Lebensmittels durch die Schließbewegung des Trennmessers bewirkt, da in diesem Fall eine quasi selbsttätige Rückförderung vorliegt und auf eine selbstständige Einrichtung für die Förderung verzichtet werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass die abgelösten Teile des Lebensmittels über die gesamte sich in Vorschubrichtung erstreckende Länge des Einlegeschachts in den Befüllbereich zurückbefördert werden. Dies bedeutet, dass die Länge des Trennmessers und die Länge des Rückförderkanals möglichst übereinstimmen sollten, um Bereiche ohne entsprechend großen freien Rückförderquerschnitt möglichst zu vermeiden.
In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die zugrunde liegende Aufgabe ausgehend von einer Vorrichtung zum Schneiden von Lebensmitteln in Scheiben, Streifen oder Würfel

– mit einem von Wänden begrenzten Einlegeschacht, in den hinein ein Gutsstrang des Lebensmittels aus einem an den Einlegeschacht angrenzenden Befüllbereich heraus durch einen Öffnungsquerschnitt des Einlegeschachts hindurch förderbar ist,
– mit einem Trennmesser, mit dem der Öffnungsquerschnitt des Einlegeschachts verschließbar ist, wobei mittels einer Schneidkante des Trennmessers von einem in dem Einlegeschacht befindlichen Gutsstrang während des Schließvorgangs über eine Schneidebene des Trennmessers vorstehende Bereiche des Gutsstrangs abtrennbar sind und wobei das Trennmesser bei Beendigung des Schließvorgangs der Schneidkante und einem davon ausgehenden vorderen Randstreifen in einer Wand des Einlegeschachts ausgebildete Nut eindringt,
– mit einer Schneideinrichtung, mit der der Gutsstrang in Scheiben, Streifen oder Würfel schneidbar ist und
– mit einer Vorschubeinrichtung, mit der der Gutsstrang aus dem mittels des Trennmessers verschlossenen Einlegeschachts heraus in Vorschubrichtung auf die Schneideinrichtung zu vorschiebbar ist,

Um über die gesamte Länge des Trennmessers ein Verschmieren abgelöster Teile des Lebensmittels zu vermeiden, sollte sich der mindestens eine Rückförderkanal im Wesentlichen über die gesamte Länge des Einlegeschachts – gemessen in Vorschubrichtung – erstrecken und bedarfsweise von Stabilisierungsbrücken, die aus der Wand des Einlegeschachts ausgeformt sind, unterbrochen sein. Derartige Stabilisierungsbrücken werden insbesondere bei größeren Längen des Einlegeschachts nötig sein, um eine Verformung eines Steges, der mit seiner Unterseite die Nut für das Trennmesser und mit seiner Oberseite den Mündungsquerschnitt des Rückförderkanals begrenzt, zu verhindern.
Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der mindestens eine Rückförderkanal baulich nicht von der Nut zur Aufnahme des vorderen Randbereichs des Trennmessers getrennt ist. Es ist nämlich durchaus vorstellbar, dass die dem Einlegeschacht abgewandte Nutwange abschnittsweise in einem solchen Abstand zu der dieser Nutwange zugewandten Oberfläche des Trennmessers in dessen vorderen Randbereich angeordnet ist, dass in dem Zwischenraum der Rückförderquerschnitt gebildet ist, dieser also einseitig von der Oberseite des Trennmessers begrenzt ist. Der Rückförderquerschnitt besitzt dann eine Höhe von mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm bzw. weiter vorzugsweise mindestens 5 mm und unterscheidet sich daher deutlich von den bekannten Spalten in diesem Bereich, die jedoch eine Höhe von nahezu Null aufweisen und lediglich so bemessen sind, um ein Verklemmen des vorderen Randstreifens des Trennmessers in der Nut zu vermeiden. Eine Abstützung des vorderen Randbereichs des Trennmessers, um eine Auslenkung des Trennmessers in Folge des in dem Einlegeschacht herrschenden Drucks beim Vorschieben des Gutsstrangs zu vermeiden, kann dann seitlich neben dem mindestens einen Rückförderkanal erfolgen. So kann sich beispielsweise eine kammartige Struktur ergeben, bei der die Oberseite des vorderen Randbereichs des Trennmessers in bestimmten Abständen regelmäßig von vorstehenden Stützzähnen der Nutwandung abgestützt wird, wobei der Spalt zwischen Trennmesser und Stützzähnen, wie im Stand der Technik über die gesamte Länge des Trennmessers üblich, so klein wie möglich bemessen sein sollte. Der Rückfluss des abgelösten Lebensmittelmaterials erfolgt dann in den Rückförderkanälen zwischen den Stützzähnen.
Nach der Erfindung wird es jedoch bevorzugt, dass ein Mündungsquerschnitt des mindestens einen Rückförderkanals einen Abstand von einer eine Gegenschneide an einem Nutrand gegenüberliegenden Kante des Nutrandes aufweist. In diesem Falle kann das Trennmesser über seine gesamte Länge von der oberen Nutwange gegen den Druck in dem Einlegeschacht abgestützt werden.
Ein am anderen Ende des Rückförderkanals angeordneter Startquerschnitt des Rückförderkanals kann parallel zu der Schneidebene des Trennmessers ausgerichtet sein. Vorzugsweise sollte der Startquerschnitt immer offen sein, d. h. auch dann wenn das Trennmesser sich in seiner Schließstellung befindet, in der es am weitesten in die Nut in der Wandung des Einlegeschachts eingeführt ist.
In konstruktiver Hinsicht lässt sich ein im Querschnitt rechtwinklig ausgestalteter Rückförderkanal dann besonders einfach herstellen, wenn der Startquerschnitt in einer Trennungsebene zwischen einer Oberseite einer Wand des Einlegeschachts und einem sich daran in Richtung auf den Befüllbereich anschließenden Aufsatzteil (als Fortsetzung der Wand des Einlegeschachts) angeordnet ist, in welchem der Rückförderkanal auch geformt ist. Der Rückförderkanal lässt sich auf diese Weise von zwei Seiten des Aufsatzteils her durch rechtwinklig zueinander verlaufende Fräsungen herstellen.
Dir Erfindung weiter ausgestaltend ist vorgesehen, dass eine Seitenwand des Aufsatzteils mit einer Seitenwand des den Befüllbereich begrenzenden Befülltrichters bündig abschließt.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung, die in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert:
Es zeigt:
1: eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Würfelschneiden von Käse
2: eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 1 und
3: einen Querschnitt entlang der Linie III-III durch die Vorrichtung gemäß 2
4: eine vergrößerte Ansicht des Vorschubelements der Vorschubeinrichtung
5: einen Schnitt entlang der Linie V-V durch das Vorschubelement gemäß 4 und
6: einen Schnitt entlang der Linie VI-VI durch die Vorrichtung gemäß 3.
Eine in den 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung 1 zum Würfelschneiden von Käse, der vor dem Schneidvorgang in Form eines als lang gestreckter Block ausgebildeten Gutsstrangs vorliegt, weist eine Schneideinrichtung 2 auf, die zum einen aus einer Gattermessereinrichtung 3 und einem in Vorschubrichtung 4 nachfolgend angeordneten Abschneidemesser 5 besteht. Vor der Gattermessereinrichtung 3 befindet sich in bekannter Weise ein auch als Magazin bezeichneter Einlegeschacht 6, in dem das noch in Form eines Gutsstrangs vorliegende Schneidgut mittels einer Vorschubeinrichtung, von der in 3 lediglich ein als Kolbenplatte ausgebildetes Vorschubelement 7 dargestellt ist, in Richtung auf die Schneideinrichtung vorgeschoben wird. In bekannter Weise besteht die Vorschubeinrichtung aus einem über eine Kolbenstange mit der Kolbenplatte gekoppelten hydraulischen Vorschubzylinder, der von einer Hydraulikpumpe, die wiederum von einem über einen Frequenzumrichter angesteuerten Elektromotor angetrieben wird, mit Drucköl versorgt wird. Der Hub des sich auf einer Rückseite 8 des Einlegeschachts anschließenden Vorschubzylinders übersteigt die in Vorschubrichtung 4 gemessene Länge des Einlegeschachts geringfügig.
Der an seiner Oberseite 9 offen ausgebildete Einlegeschacht wird über einen sich über den Einlegeschacht angeordneten Befülltrichter 10 mit Schneidgut befüllt, wobei sich in dem eine große vertikale Höhe aufweisenden Befülltrichter 10 (in der Darstellung gemäß 3 ist der obere Teil des Befülltrichters 10 abgeschnitten) in gestapelter Anordnung eine Mehrzahl von Gutssträngen, d. h. Käseblöcken, befinden, um über einen längeren Zeitpunkt einen automatischen Schneidbetrieb ohne manuelle Eingriffe durchführen zu können.
Wenn nach einem Zurückfahren des Vorschubelements 7 in dessen Ausgangsstellung ein Käseblock in den Einlegeschacht 6 nachrutscht, wird dessen Oberseite 9 durch ein plattenförmiges Trennmesser 11 verschlossen. Das Trennmesser 11 ist an seiner Vorderseite mit einer sich über dessen gesamte Länge erstreckende Schneide 12 versehen, die mit einer gehäusefest angeordneten Gegenschneide 13 an der gegenüberliegenden Längsseite des Einlegeschachts 6 zusammenwirkt und beim Zufahren des mittels eines nicht dargestellten Hydraulikzylinders betätigten Trennmessers 11 sicherstellt, dass über den Querschnitt des Einlegeschachts 6 hinausragendes Schneidgut abgetrennt wird und oberhalb des Trennmessers 11 in dem Befühl trichter 10 verbleibt. Während des sich anschließenden Vorschub- und Schneidvorgangs ist das Trennmesser 11 stets in geschlossener Stellung und verhindert somit, dass beim Aufbau des Vorschubdrucks zu schneidendes Lebensmittel aus dem Einlegeschacht 6 nach oben in den Befülltrichter ausweichen kann.
Um eventuelle Stockungen beim Nachrutschen bevorrateter Käseblöcke aus dem Befülltrichter 10 zu vermeiden und einen vollautomatischen Betrieb zu gewährleisten, ist in einer Seitenwand 14 des Befülltrichters 10 ein bewegliches Wandelement 15 angeordnet, das um eine Achse 16 drehbar gelagert und mittels eines weitern Hydraulikzylinders 17 um einen gewissen Winkel hin und her schwenkbar ist, um im Falle eines Klemmens von Käseblöcken ein Losrütteln und ordnungsgemäßes Befüllen des Einlegeschachts 6 zu erreichen.
Die Gattermessereinrichtung 3 besteht aus einem ersten Satz parallel zueinander verlaufender und vertikal ausgerichteter Messer und einem zweiten Satz gleichfalls parallel zueinander angeordneter, jedoch horizontal verlaufender Messer, die dafür sorgen, dass das Schneidgut nach Durchtritt durch die Gattermessereinrichtung 3 in Streifenform vorliegt, wobei die Streifen parallel zur Vorschubrichtung 4 verlaufen. Bei der zum Würfeln von Käse vorgesehenen Vorrichtung 1 sind die Gattermesser nicht bewegt, sondern stehen während des Vorschiebens des Lebensmittels still, da die Reibung zwischen dem Lebensmittel und den Messern bei bewegten Gattermessern zu groß wäre. Es liegt jedoch gleichfalls im Rahmen der Erfindung, dass die Gattermessereinrichtung mit oszillierend in deren Längsrichtung bewegten Messern ausgestattet ist, wenn beispielsweise andere Lebensmittel als Käse gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren geschnitten werden sollen.
Eine spiralförmig verlaufende Schneidkante 18 des Abschneidemessers 5 verläuft in einer Schneidebene 19, wie sie durch die Rückseite der Messer der Gattermessereinrichtung 3 definiert ist. Das Schneidgut ist daher bis in die Schneidebene 19 durch die Gattermesser in Richtungen senkrecht zur Vorschubeinrichtung 4 geführt, um Querverschiebungen zu vermeiden.
Des Weiteren ist die Vorrichtung 1 mit einer Messeinrichtung 20 in Form eines Laser-Abstandsmessers ausgestattet. Die Messeinrichtung 20 sendet einen schematisch dargestellten Laserstrahl 21 aus, der unter einem Winkel von 90° auf den Austrittsquerschnitt der Gattermessereinrichtung 3 gerichtet ist und dort im Bereich eines von benachbarten horizontalen sowie vertikalen Gattermessern begrenztes Feld trifft, aus dem zwischen zwei aufeinander folgenden Abschneidevorgängen das mittels der Vorschubeinrichtung geförderte und dort in Streifenform vorliegende Schneidgut austritt. Die Messeinrichtung 20 ist über nicht näher dargestellte Leitungen mit einer Auswerte- und Steuereinrichtung verbunden, die gleichfalls Einfluss auf die Ansteuerung des Antriebs des Abschneidemessers 5 sowie des Antriebs der Hydraulikpumpe für die Vorschubeinrichtung nimmt.
Der Aufbau des Vorschubelements 7 in Form einer bezüglich ihrer Grundfläche quadratischen Kolbenplatte ist in den 4 und 5 näher erläutert:
Aus 5 ist ersichtlich, dass das Vorschubelement 7 aus einem Aufnahmekörper 22 und einem in Vorschubrichtung 4 diesem vorgelagerten Druckteller 23 zusammengesetzt ist. Der Aufnahmekörper 22 besitzt einen Querschnitt, der dem Querschnitt des Einlegeschachts 6 entspricht, wobei der Aufnahmekörper 22 im unbelasteten Zustand mit vergleichsweise geringer Reibung in Vorschubrichtung 4 bzw. in die entgegengesetzte Richtung verschiebbar ist.
An der dem Druckteller 23 zugewandten Seite besitzt der Aufnahmekörper 22 eine ein Rechteck formende und in vier Abschnitten jeweils parallel zu den umgebenden Wandungen verlaufende Nut 24, die von einem Mittelteil 25 des Aufnahmekörpers 22 vier Spreizstreifen 26u, 26o, 26r und 26l abtrennt. Zwischen den stirnseitigen Enden der vier Spreizstreifen 26u, 26o, 26r und 26l befinden sich jeweils in den vier Eckbereichen 27 des Vorschubelements 7 schlitzförmige Einschnitte E (3), deren Mittellinien M unter einem Winkel von 45° zu den Kanten des Verschubelements 7 verlaufen. Die Einschnitte E, deren in Vorschubrichtung 4 gemessene Tiefe der Tiefe der Nut 24 entspricht, sorgen für eine Entkopplung der Spreitzstreifen 26 voneinander, so dass letztere unabhängig voneinander jeweils in Richtung auf die zugeordnete Wandung des Einlegeschachts 6 bzw. des Trennmessers 11 (elastisch) ausgelenkt werden können.
In dem von seiner Grundfläche her quadratischen Druckteller 23 befindet sich an dessen Mantel umlaufend eine im Querschnitt rechteckförmige Nut, in die ein gummielastisches Übertragungselement 28 in Form einer in sich geschlossenen umlaufenden und als voller Rundquerschnitt ausgeführten Gummischnur eingelegt ist. Das Übertragungselement 28 kommt mit seinem Außenmantel nicht mit den Wandungen des Einlegeschachts 6 in Kontakt, sondern lediglich mit vorderen freien Endabschnitten 29 der Spreizstreifen 26. Wird von einem von dem Vorschubelement 7 auf die Schneideinrichtung zu zu verschiebenden Gutsstrang eine Reaktionsdruckkraft 30 ausgeübt, so wirkt diese aufgrund der Größe des Drucktellers 23, der den Querschnitt des Einlegeschachts 6 bis auf einen vergleichsweise geringen umlaufenden Spalt 31 vollständig ausfüllt, lediglich auf den Druckteller 23 und zunächst nicht auf den Aufnahmekörper 22. Die Reaktionsdruckkraft 30 führt aufgrund des gummielastischen Übertragungselements 28 zu einer in Vorschubrichtung 4 stattfindenden Relativverschiebung des Drucktellers 23 zu dem Aufnahmekörper 22. Da sich das Übertragungselement 28 innerhalb der freien Endabschnitte 29 der Spreizstreifen 26 befindet, bewirkt die Relativverschiebung in Vorschubrichtung 4 gleichzeitig auch, dass Druckkräfte senkrecht zur Vorschubrichtung 4, d. h. von der Mitte des Aufnahmekörpers 22 aus gesehen nach außen, auf die Spreizstreifen 26 wirken. Diese werden daher tendenziell nach außen gedrückt, d. h. aufgeweitet, bzw. – sofern sie nicht schon an den zugeordneten Wandungen anliegen – dort mit größerer Kraft angepresst. Da die Vorderkanten der freien Endabschnitte 29 der Spreizstreifen 26 als spitzwinklige Schaberkanten ausgebildet sind, werden bei der auf die Schneideinrichtung zu gerichteten Bewegung eventuell an den Wandungen des Einlegeschachts bzw. der Unterseite des Trennmessers 11 anhaftenden Verunreinigungen abgeschabt. Außerdem kann durch den hohen Anpressdruck der Spreizstreifen 26 an die Wandungen kein neues Material des Schneidgutes in einen Spalt zwischen dem Vorschubelement 7 und den Wandungen bzw. dem Trennmesser 11 eindringen.
Der Aufnahmekörper 22 des Vorschubelements 7 weist ausgehend von seiner Rückseite eine gestufte Tasche 32 auf, mit der er bei zurückgezogenem Trennmesser 11 von oben her in den Einlegeschacht 6 einsetzbar und dabei mit einer entsprechend angepasst gestalteten, aus Gründen der besseren Übersicht jedoch nicht dargestellten Kolbenstange des Vorschubzylinders in formschlüssigen Kontakt bringbar ist, so dass das Vorschubelement auch einer rückwärtsgerichteten Bewegung der Kolbenstange folgt.
Aus 4 ist wiederum zu erkennen, dass der Druckteller 23 mit Hilfe zweier Schrauben 33 mit dem Aufnahmekörper 22 verbunden und somit gegen Herausfallen gesichert ist. Die versenkt in dem Druckteller 23 angeordneten Schrauben 33 erlauben selbstverständlich die in Vorschubrichtung 4 gerichtete Relativverschiebung zwischen dem Druckteller 23 und dem Aufnahmekörper 22 des Vorschubelements 7.
Die Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Rückförderkanals 40 ergibt sich insbesondere aus der Schnittdarstellung in 3. An einer Seitenwand 35 des Einlegeschachts 6 befindet sich am oberen Ende ein Winkelteil 36, an dessen dem Schachtquerschnitt zugewandter Vorderkante die Gegenschneide 13 ausgebildet ist. Oberhalb des Winkelteils 36 befindet sich ein Aufsatzteil 37, wobei eine Trennungsebene 38 zwischen dem Winkelteil 36 und dem Aufsatzteil 37 innerhalb einer Schneidebene 39 des Trennmessers 11 liegt.
In dem Aufsatzteil 37, das sich in Längsrichtung des Einlegeschachts 6 erstreckt und (wie auch das Winkelteil 36) mit dessen Länge übereinstimmt, befinden sich drei Rückförderkanäle 40.1, 40.2 und 40.3, die in Vorschubrichtung 4, d. h. in Längsrichtung des Einlegeschachts 6, hintereinander angeordnet sind. Im Querschnitt gemäß 3 sind die Rückförderkanäle 40 rechtwinklig ausgebildet. Ein Startquerschnitt 41 der Rückförderkanäle 40 befindet sich in der Ebene einer oberen Nutwandung 42, hingegen befindet sich ein Mündungsquerschnitt 42 der Rückförderkanäle 40 innerhalb einer Ebene, die durch eine Seitenwand 44 des Befülltrichters 10 gebildet wird. Die Unterkante des Mündungsquerschnitts 43 liegt ungefähr in einer Ebene, wie sie durch die Oberseite 45 des Trennmessers 11 definiert wird.
In einer Schließstellung des Trennmessers 11 befindet sich dessen Schneidkante 12 im Querschnitt in einer hinteren unteren Ecke 46 einer Nut 47, die zwischen dem Winkelteil 36 und dem Aufsatzteil 37 ausgebildet ist. In diese Nut 47 dringt ein vorderer Randstreifen 48 des Trennmessers ein, wenn das Trennmesser 11 seine Schließstellung erreicht hat, und bewirkt auf diese Weise als eine Art Kolben ein "Pumpen" der abgelösten Schneidgutteile in die Rückförderkanäle 40.
Aufgrund einer Anschrägung 49, die von der Schneide 12 des Trennmessers 11 ausgeht, ist der Startquerschnitt 41 des Rückförderkanals 40 auch dann noch offen, wenn die Schneide 12 in der im Querschnitt hinteren Ecke 46 der Nut 47 anliegt. Dies bedeutet, dass der Startquerschnitt 41 in keiner Stellung des Trennmessers 11 von diesem verschlossen wird, so dass die Bewegung des Trennmessers 11 in die Nut 47 hinein stets zu einer Druckerhöhung innerhalb des Rückförderkanals 40 führt und daher ein Rückströmen des vom Gutsstrang abgelösten Materials in Pfeilrichtung, d. h. in einen innerhalb des Befülltrichters 10 befindlichen Befüllbereich 50 hinein, bewirkt.
In 6 ist ein horizontaler Längsschnitt durch das Aufsatzteil 37 dargestellt. Der Darstellung lässt sich entnehmen, dass insgesamt drei voneinander getrennte und in Vorschubrichtung 4 hintereinander angeordnete Rückförderkanäle 40.1, 40.2 und 40.3 vorliegen, die jeweils durch eine stegförmige Stabilisierungsbrücke 51 voneinander getrennt sind. Ohne die Stabilisierungsbrücken 51 wäre ein oberhalb des Trennmessers 11 angeordnetes und sich über die gesamte Länge des Einlegeschachts 6 erstreckendes stabförmiges Element 52 zu instabil und könnte insbesondere auf das Trennmesser 11 von dem Einlegeschacht auswirkende Druckkräfte nicht zuverlässig abstützen. Alternativ und/oder ergänzend zu der in 6 darge stellten horizontalen Abstützung des stabförmigen Elements 52 ist auch eine vertikale Abstützung durch dann entsprechend verlaufende Stabilisierungsbrücken möglich.
Da die in 3 nicht dargestellten Stabilisierungsbrücken 51 in Bezug auf den Startquerschnitt 41 des Rückförderkanals 40 ein Stück nach oben versetzt sind, kann das abgelöste Material des Lebensmittels ohne Gefahr eines unerwünschten Zerquetschens bzw. Zerreibens im Bereich der Stabilisierungsbrücken (51) um diese herumgeführt werden. Im Bereich oberhalb des stabförmigen Elements 52 sind die Stabilisierungsbrücken 51 bei der gezeigten Ausführungsform ohnehin nicht vorhanden, so dass sich dort die drei Mündungsquerschnitte 43.1, 43.2 und 43.3 nahtlos und ohne Unterteilung zu dem gesamten Mündungsquerschnitt 43 des Gesamt-Rückförderkanals 40 ergänzen.

1: Vorrichtung
2: Schneideinrichtung
3: Gattermessereinrichtung
4: Vorschubrichtung
5: Abschneidemesser
6: Einlegeschacht
7: Vorschubelement
8: Rückseite
9: Oberseite
10: Befülltrichter
11: Trennmesser
12: Schneide
13: Gegenschneide
14: Seitenwand
15: Wandelement
16: Achse
17: Hydraulikzylinder
18: Schneidkante
19: Schneidebene
20: Messeinrichtung
21: Laserstrahl
22: Aufnahmekörper
23: Druckteller
24: Nut
25: Mittelteil
26: Spreizstreifen
27: Eckbereich
28: Übertragungselement
29: Endabschnitt
30: Reaktionsdruckkraft
31: Spalt
32: Tasche
33: Schraube
E: Einschnitt
M: Mittellinie
35: Seitenwand
36: Winkelteil
37: Aufsatzteil
38: Trennungsebene
39: Schneidebene
40: Rückförderkanal
41: Startquerschnitt
42: Obere Nutwandung
43: Mündungsquerschnitt
44: Seitenwand
45: Oberseite
46: Ecke
47: Nut
48: Randstreifen
49: Anschrägung
50: Befüllbereich
51: Stabilisierungsbrücke
52: stabförmiges Element

Claims

Verfahren zum Schneiden von Lebensmitteln in Scheiben, Streifen oder Würfel, bei dem ein Gutsstrang des Lebensmittels aus einem Befüllbereich (50) durch einen Öffnungsquerschnitt eines Einlegeschachts (6) in den Einlegeschacht (6) befördert wird, wobei anschließend der Öffnungsquerschnitt mittels eines Trennmessers (11) verschlossen und dabei der Einlegeschacht (6) von dem Befüllbereich (50) abgeteilt wird, wobei des Weiteren das Trennmesser (11) mit seiner Schneide (12) und einem davon ausgehenden vorderen Randstreifen (48) in eine Nut (47) eintritt, die in einer Wandung (35) des Einlegeschachts (6) ausgebildet ist, wobei während des Schließ- und Trennvorgangs des Trennmessers (11) von diesem Teile des Lebensmittels von dem Gutsstrang abgelöst und in die Nut (47) befördert werden, wobei im Anschluss an den Schließ- und Trennvorgang des Trennmessers (11) der Gutsstrangs mittels einer Vorschubeinrichtung aus dem Einlegeschacht (6) in Vorschubrichtung (4) auf eine Schneideinrichtung (2) zu vorgeschoben wird, von der der Gutsstrang in Scheiben, Streifen oder Würfel aufgeschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die abgelösten Teile des Lebensmittels aus der in einer Wand (35) des Einlegeschachts (6) ausgebildeten Nut (47) durch einen Rückförderkanal (40) in den Befüllbereich (50) zurückbefördert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückförderung durch die Schließ- und Trennbewegung des Trennmessers (11) bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die abgelösten Teile des Lebensmittels im Wesentlichen über die gesamte sich in Vorschubrichtung (4) erstreckende Länge des Einlegeschachts (6) in den Befüllbereich (50) zurückbefördert werden.
Vorrichtung (1) zum Schneiden von Lebensmitteln in Schreiben, Streifen oder Würfel – mit einem von Wänden (35) begrenzten Einlegeschacht (6), in den hinein ein Gutsstrang des Lebensmittels aus einem an den Einlegeschacht (6) angrenzenden Befüllbereich (50) heraus durch einen Öffnungsquerschnitt des Einlegeschachts (6) hindurch beförderbar ist, – mit einem Trennmesser (11), mit dem der Öffnungsquerschnitt des Einlegeschachts (6) verschließbar ist, wobei mittels einer Schneide (12) des Trennmessers (11) von einem in dem Einlegeschacht (6) befindlichen Gutsstrang während des Schließvorgangs über eine Schneidebene (39) des Trennmessers (11) vorstehende Bereiche des Gutsstrangs abtrennbar sind und wobei das Trennmesser (11) bei Beendigung des Trenn- und Schließvorgangs mit der Schneide (12) und einem davon ausgehenden vorderen Randstreifen (48) in eine in einer Wand (35) des Einlegeschachts (6) ausgebildete Nut (47) eindringt, – mit einer Schneideinrichtung (2), mit der der Gutsstrang in Scheiben, Streifen oder Würfel schneidbar ist und – mit einer Vorschubeinrichtung, mit der der Gutsstrang aus dem mittels des Trennmessers (11) verschlossenen Einlegeschachts (6) heraus in Vorschubrichtung (4) auf die Schneideinrichtung (2) zu vorschiebbar ist, gekennzeichnet durch, – mindestens einen Rückförderkanal (40), durch den Teile des Lebensmittels die während des Trenn- und Schließvorgangs des Trennmessers (11) von dem Gutsstrang abgelöst und in die Nut (47) befördert werden, aus der Nut (47) heraus in den Befüllbereich (50) beförderbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Rückförderkanal (40) sich im Wesentlichen über die gesamte in Vorschubrichtung (4) gemessene Länge des Einlegeschachts (6) erstreckt und bedarfsweise von Stabilisierungsbrücken (51), die aus der Wand (35) oder einem daran anschließenden Aufsatzteil (37) ausgeformt sind, unterbrochen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mündungsquerschnitt (43) des Rückförderkanals (40) einen Abstand von einer der Gegenschneide (13) gegenüberliegenden Kante des Nutrandes aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Startquerschnitt (41) des Rückförderkanals (40) parallel zu der Schneidebene (39) des Trennmessers (11) ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Startquerschnitt (41) in einer Trennungsebene (38) zwischen einer Oberseite einer Wand (35) des Einlegeschachts (6) und einem daran in Richtung auf den Befüllbereich (50) anschließenden Aufsatzteil (37) angeordnet ist, in welchem der Rückförderkanal (40) ausgeformt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenwand des Aufsatzteils (37) mit einer Seitenwand (44) eines den Befüllbereich (50) begrenzenden Befülltrichters (10) bündig abschließt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine senkrecht zu der Vorschubrichtung (4) gemessene Höhe des Rückförderkanals mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm, weiter vorzugsweise mindestens 5 mm, beträgt.