DE102023126035A1 - Method for automatically adjusting the transverse position of the knife of a slicing machine and slicing machine suitable therefor - Google Patents
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Abstract
Um dem Messer (3) jederzeit optimale Schnittbedingungen zur Verfügung zu stellen, wird im Aufschneide-Betrieb des Messers (3) zunächst die Belastung des Messers in einer Ausgangsposition (AP) in X- und Y-Richtung gemessen, anschließend das Messer (3) in mindestens einer der beiden Richtungen in mehrere Mess-Positionen (MP1, MP2, MP3) verlagert und dort ebenfalls die Belastung des Messers (3) im Aufschneide-Betrieb gemessen. Für den weiteren Aufschneide-Betrieb wird die Messer-Achse (3') und damit das Messer (3) auf diejenige Position in X- und Y-Richtung eingestellt, für die sich bei den Messungen an den Mess-Positionen (MP1, MP2, MP3) jeweils eine optimal niedrige Belastung ergeben hatIn order to provide the knife (3) with optimal cutting conditions at all times, the load on the knife (3) is first measured in a starting position (AP) in the X and Y directions during slicing operation. The knife (3) is then moved in at least one of the two directions to several measuring positions (MP1, MP2, MP3), and the load on the knife (3) is also measured there during slicing operation. For the subsequent slicing operation, the knife axis (3') and thus the knife (3) are adjusted to the position in the X and Y directions for which the measurements at the measuring positions (MP1, MP2, MP3) resulted in an optimally low load.
Description
I. AnwendungsgebietI. Area of application
Die Erfindung betrifft Aufschneide-Maschinen zum Aufschneiden von strangförmigen Lebensmittelprodukten, sogenannten Kalibern, in Scheiben, insbesondere schnelllaufende Aufschneide-Maschinen wie Slicer, die vor allem zum Aufschneiden von Wurst- oder Käse-Kalibern eingesetzt werden.The invention relates to slicing machines for slicing strand-shaped food products, so-called calibres, into slices, in particular high-speed slicing machines such as slicers, which are used primarily for slicing sausage or cheese calibres.
II. Technischer HintergrundII. Technical background
Um den Verschleiß des Messers zu minimieren und die Belastung des Messer-Antriebes gering zu halten so und ebenso den Stromverbrauch und in der Folge ein möglichst gutes Schnittbild an den erzeugten Scheiben und Portionen zu erzielen, ist es wichtig, dass auf das Messer während des Aufschneiden-Betriebes so geringe Belastungen wie möglich einwirken, insbesondere in Umfangsrichtung um die Messerachse.In order to minimize wear on the knife and to keep the load on the knife drive as low as possible, as well as to reduce power consumption and consequently achieve the best possible cutting pattern on the slices and portions produced, it is important that the knife is subjected to as little load as possible during slicing, especially in the circumferential direction around the knife axis.
Die Belastung des Messers ist erkennbar an dem am Messer oder dessen Messer-Antrieb messbaren Drehmoment und/oder der Stromaufnahme des Messer-Motors während des Aufschneide-Betriebes.The load on the knife can be identified by the torque measurable on the knife or its knife drive and/or the current consumption of the knife motor during slicing operation.
Die immer korrekte, automatische Einstellung des Schneidspaltes, also des Abstandes zwischen der Messerebene, in der die Schneidkante des Messers rotiert, und einer Gegenkante, insbesondere gemessen in Richtung der Rotationsachse des Messers, der Z-Richtung oder axialen Richtung, ist wesentlich sowohl für das Schneidergebnis als auch die Haltbarkeit des Messers:
- Hierfür sind Optimierungsmethoden bekannt.
- Optimization methods are known for this purpose.
Des Weiteren wird die Belastung des Messers, vor allem in Umfangsrichtung um dessen Rotationsachse, jedoch auch beeinflusst durch die Position der Messerachse in den beiden Querrichtungen X und Y zur axialen Richtung, primär durch die Position in Y-Richtung, die sowohl lotrecht zur axialen Richtung als auch zur in der Aufsicht betrachteten Breiten-Richtung, der X-Richtung, der Aufschneide-Maschine verläuft.Furthermore, the load on the knife, especially in the circumferential direction around its axis of rotation, is also influenced by the position of the knife axis in the two transverse directions X and Y to the axial direction, primarily by the position in the Y direction, which is perpendicular to the axial direction as well as to the width direction, the X direction, of the slicing machine as viewed from above.
Denn dadurch wird etwa der Eintrittswinkel und die Schrägstellung der Schneidkante beim Eintritt und/oder Austritt aus den meist mehreren nebeneinander angeordneten und gleichzeitig aufzuschneidenden Kalibern festgelegt, was Einfluss darauf hat, in welchem Maß der durch das meist sichelförmig Messer vollzogene Schnitt ein ziehender Schnitt oder ein drückender Schnitt ist.This determines the entry angle and the inclination of the cutting edge when entering and/or exiting the calibers, which are usually arranged next to one another and are to be cut at the same time, which influences the extent to which the cut made by the usually sickle-shaped knife is a pulling cut or a pushing cut.
In beiden Fällen können an der Schneidkante des Messers oder der Gegenkante anhaftende Verunreinigungen das Messergebnis der Belastung des Messers im Aufschneiden Betrieb verfälschen, was zusätzlich berücksichtigt werden muss.In both cases, impurities adhering to the cutting edge of the knife or the counter edge can distort the measurement result of the load on the knife during slicing, which must also be taken into account.
III. Darstellung der ErfindungIII. Description of the invention
a) Technische Aufgabea) Technical task
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Verfahren zur automatischen Schneidspalt-Einstellung bei rotierendem Messer und nicht nur im Leerlauf, sondern auch während des Aufschneide-Betriebs zur Verfügung zu stellen, um den Schneidspalt an die aktuell am Messer vorliegenden Umgebungsparameter wie grundsätzliche Art des Produktes, Produkt-Konsistenz, Spur-Anzahl, Kalibergröße, Kalibervolumen, Produkt-Temperatur, insbesondere an der Schneidstelle, Scheibendicke, eventueller Kontakt zum Schneiderahmen usw. automatisch anpassen zu können, sowie eine hierfür geeignete Aufschneide-Maschine zur Verfügung zu stellen.It is therefore the object of the invention to provide a method for automatically adjusting the cutting gap when the knife is rotating, not only when idling but also during slicing operation, in order to be able to automatically adapt the cutting gap to the environmental parameters currently present at the knife, such as the basic type of product, product consistency, number of tracks, caliber size, caliber volume, product temperature, in particular at the cutting point, slice thickness, possible contact with the cutting frame, etc., and to provide a slicing machine suitable for this purpose.
b) Lösung der Aufgabeb) Solution to the task
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by the features of
Zunächst muss klargestellt werden, dass das Betriebs-Drehmoment eines Messers um die Rotationsachse des Messers während des Aufschneide-Betriebes auch Schwankungen innerhalb jeder Umdrehung des Messers unterliegt, abhängig von den genannten Umgebungsparametern, die sich ebenfalls während einer Umdrehung des Messers ändern.First of all, it must be clarified that the operating torque of a knife around the axis of rotation of the knife during slicing operation is also subject to fluctuations within each revolution of the knife, depending on the environmental parameters mentioned, which also change during one revolution of the knife.
Dies ist bei Sichel-Messern noch stärker ausgeprägt als bei planetenartig umlaufenden Kreisscheiben-Messern.This is even more pronounced with sickle knives than with planetary orbiting circular disc knives.
Hinsichtlich des Verfahrens zum automatischen Positionieren des im Aufschneide-Betrieb durch Positionieren seiner Messerachse 3' in X- und Y-Richtung während des Aufschneide-Betriebes der Aufschneide-Maschine, mit der strangförmige Produkt-Kaliber aus einem Lebensmittel in Scheiben aufgeschnitten werden sollen, ist es bekannt
- a) vor Beginn des Aufschneide-Betriebes die Messerachse in X- und Y-Richtung auf eine vorgegebene Ausgangs-Position einzustellen. Diese kann auf Erfahrungswerten basieren, insbesondere einem Erfahrungswert für das Einstellen in X- und Y-Richtung aus einem früheren Auftrag mit ähnlichen Aufschneide-Parametern wie beim neuen Auftrag,
- b) mit dem in dieser Ausgangs-Position befindlichen Messer wenigstens eine Scheibe von dem Kaliber als Ausgangs-Situation abzutrennen. Vorzugsweise werden die hierbei vorliegenden Aufschneide-Parameter ermittelt, also gemessen oder aus vorgegeben Parametern entnommen.
- a) Before starting the slicing operation, set the knife axis in the X and Y directions to a specified starting position. This can be based on empirical values, in particular an empirical value for the X and Y direction setting from a previous order with similar slicing parameters as the new order.
- b) using the knife in this initial position to cut at least one slice from the initial caliber. Preferably, the slicing parameters present in this process are determined, i.e., measured or derived from predefined parameters.
Erfindungsgemäß wird gemäß Schritt c) danach während des Aufschneide-Betriebes die Messerachse von der Ausgangs-Position aus in X- und/oder in Y-Richtung innerhalb eines vorgegebenen Verstell-Bereiches an unterschiedliche Mess-Positionen verfahren und bei jeder der Mess-Positionen mindestens eine Scheibe abgetrennt.According to the invention, according to step c), during the slicing operation, the knife axis is then moved from the starting position in the X and/or Y direction within a predetermined adjustment range to different measuring positions and at each of the measuring positions at least one slice is cut off.
Dabei wird gemäß Schritt d) beim Abtrennen an den einzelnen Mess-Positionen die Belastung des rotierenden Messers gemessen und insbesondere gespeichert, dann zusammen mit der jeweiligen Messposition, wobei wie oben erläutert primär die Belastung in Umlaufrichtung gemessen wird, vorzugsweise gemessen in Form des Drehmomentes des Messers oder des Messer-Antriebes, insbesondere des Messer-Motors, oder der Stromaufnahme des Messer-Motors.According to step d), during separation at the individual measuring positions, the load on the rotating knife is measured and, in particular, stored, then together with the respective measuring position, whereby, as explained above, the load in the direction of rotation is primarily measured, preferably measured in the form of the torque of the knife or the knife drive, in particular the knife motor, or the current consumption of the knife motor.
Vorzugsweise erfolgt das Messen der Belastungen an den einzelnen Messpositionen kurz hintereinander, insbesondere unmittelbar hintereinander, so dass insbesondere an jeder Messposition so wenige Scheiben wie möglich abgetrennt werden, die notwendig sind, um die Belastung zu messen, vorzugsweise nur eine Scheibe, und danach sofort zur nächsten Messposition verfahren wird.Preferably, the loads are measured at the individual measuring positions in quick succession, in particular immediately one after the other, so that in particular at each measuring position as few slices as possible are cut off which are necessary to measure the load, preferably only one slice, and then the device moves immediately to the next measuring position.
Dadurch ist sichergestellt, dass sich die Aufschneide-Parameter an der Schneidkante des Messers, beispielsweise durch eine sich entlang der Zufuhrrichtung ändernde Konsistenz des Kalibers, möglichst wenig ändern.This ensures that the slicing parameters at the cutting edge of the knife change as little as possible, for example due to a change in the consistency of the caliber along the feed direction.
Vorzugsweise ist auch eine Schrittweite vorgegeben, mit der die Messerachse von der Ausgangs-Position aus innerhalb des Verstell-Bereiches auf die verschiedenen Mess-Positionen verstellt wird.Preferably, a step size is also specified with which the knife axis is adjusted from the starting position to the various measuring positions within the adjustment range.
Nachdem die Belastungen über den Verstell-Bereich zumindest in Y-Richtung, vorzugsweise auch in X-Richtung, über den gesamten Verstell-Bereich ermittelt sind, wird gemäß Schritt e) die Messerachse im Aufschneide-Betrieb automatisch auf eine solche Betriebs-Position in X- und Y-Richtung eingestellt, an oder in der Nähe deren X- und/oder Y-Wert einer Mess-Position die Belastung des Messers am geringsten war.After the loads have been determined over the adjustment range at least in the Y direction, preferably also in the X direction, over the entire adjustment range, according to step e) the knife axis is automatically set in the slicing operation to such an operating position in the X and Y directions, at or near whose X and/or Y value of a measuring position the load on the knife was the lowest.
Hierfür kann unterschiedlich vorgegangen werden:
- Wenn im Schritt c) die Messerachse von der Ausgangs-Position aus zunächst schrittweise über den gesamten Verstell-Bereich nur in Y-Richtung verstellt wurde und ggfs. anschließend von der Ausgangs-Position aus nur in X-Richtung, so ergibt sich sowohl in der X-Richtung als auch in der Y-Richtung jeweils ein Wert, an dem die Belastung am geringsten war, nämlich aus derjenigen Mess-Position, an der in der jeweiligen Richtung die geringste Belastung gemessen wurde.
- If in step c) the knife axis was first adjusted step by step from the starting position over the entire adjustment range only in the Y direction and then, if necessary, from the starting position only in the X direction, a value results in both the X direction and the Y direction at which the load was at its lowest, namely from the measuring position at which the lowest load was measured in the respective direction.
Diese beiden Werte können für die Einstellung gemäß Schritt e) für den weiteren Aufschneide-Betrieb kombiniert werden zu eine X-Y-Position der Messerachse, also der Betriebs-Position.These two values can be combined for the setting according to step e) for the further slicing operation to form an X-Y position of the knife axis, i.e. the operating position.
Da es jedoch Wechselwirkungen zwischen X-Position und Y-Position geben kann, die nicht vorhersehbar sind, können im Schritt c) ausgehend von der Ausgangs-Position, statt nur die X-Position in einem ersten Durchlauf und anschließend nur die Y-Position in einem zweiten Durchlauf zu verändern, mit den vorgegebenen Schrittweiten in X- und Y-Richtung Mess-Positionen im gesamten 2-dimensionalen Verstell-Bereich mit der Messerachse angefahren und dort jeweils Schnitte durchgeführt und die Belastungen gemessen und gegebenenfalls gespeichert werden, dann wiederum zusammen mit der jeweiligen Mess-Position.However, since there can be interactions between the X position and the Y position that cannot be predicted, in step c) starting from the starting position, instead of only changing the X position in a first pass and then only the Y position in a second pass, measuring positions in the entire 2-dimensional adjustment range can be approached with the knife axis using the specified step sizes in the X and Y directions and cuts can be made there and the loads can be measured and, if necessary, saved, then again together with the respective measuring position.
Dann ergibt sich aus diesen 2-dimensional verteilten Mess-Positionen eine Mess-Position, an der die Belastung im Schritt d) am geringsten war, und diese wird als Betriebs-Position ausgewählt.Then, from these 2-dimensionally distributed measuring positions, a measuring position results at which the load in step d) was lowest, and this is selected as the operating position.
Ferner können auch Interpolationen zwischen Mess-Positionen notwendig sein, beispielsweise weil eine im Belastungs-Diagramm oder im Positions-Diagramm durch die Mess-Positionen gelegte Kurve zeigt, dass der niedrigste Wert der Kurve zwischen zwei Mess-Positionen liegt, sowohl bei Veränderung der Mess-Positionen in nur einer Querrichtung oder in beiden Querrichtungen zur Messer-Achse.Furthermore, interpolations between measuring positions may also be necessary, for example because a curve placed through the measuring positions in the load diagram or in the position diagram shows that the lowest value of the curve lies between two measuring positions, both when the measuring positions change in only one transverse direction or in both transverse directions to the knife axis.
Vorzugsweise werden auch nach der automatischen Einstellung die während des weiteren Aufschneide-Betriebes, also mit der Messerachse in der Betriebs-Position befindlichem Messer, auftretenden Aufschneide-Parameter ermittelt, vorzugsweise gemessen oder wenn bekannt gespeichert, und zwar zusammen mit der Z-Position innerhalb des Kalibers, in der sich das Messer dabei befand, was ja aus dem Vorschub der Zufuhr-Einheit bekannt ist, und/oder auch die bei den weiteren Schnitten, insbesondere jedem weiteren Schnitt, auftretenden Belastungen des Messers.Preferably, even after the automatic adjustment, the slicing parameters occurring during the further slicing operation, i.e. with the knife axis in the operating position, are determined, preferably measured or, if known, stored, together with the Z position within the caliber in which the knife was located, which is known from the advance of the feed unit, and/or also the loads on the knife occurring during the further cuts, in particular each further cut.
Die Aufschneide-Parameter können umfassen
- - vom Produkt abhängige Produkt-Parameter und/oder
- - von den herzustellenden Scheiben und / oder Portionen abhängige Scheiben-Parameter und/oder
- - von den für diesen Arbeitsauftrag vorgegebenen Maschinen-Einstellungen abhängige Maschinen-Parameter, wobei die entsprechend vorgegebene Maschinen-Einstellung auch direkt ein solcher Maschinen-Parameter sein kann. Konkret kann ein Produkt-Parameter
- - ein die grundsätzliche Art des Produktes, z.B. Hartkäse, Weichkäse, Wurst, luftgetrockneter Schinken etc. angebender Produkt-Parameter sein und/oder
- - ein die Größe, insbesondere die Querschnitts-Abmessungen des Produktes beschreibender Produkt-Parameter und/oder
- - ein die Temperatur, insbesondere die Oberflächentemperatur und/oder die Kerntemperatur, des Produkt-Kalibers beschreibender Produkt-Parameter.
- - product-dependent product parameters and/or
- - slice parameters depending on the slices and/or portions to be produced and/or
- - Machine parameters dependent on the machine settings specified for this work order, whereby the corresponding machine setting can also be such a machine parameter. Specifically, a product parameter can
- - a product parameter indicating the basic type of product, e.g. hard cheese, soft cheese, sausage, air-dried ham, etc. and/or
- - a product parameter describing the size, in particular the cross-sectional dimensions of the product and/or
- - a product parameter describing the temperature, in particular the surface temperature and/or the core temperature, of the product caliber.
Ein typischer Scheiben-Parameter kann die Scheibendicke sein.A typical disk parameter can be the disk thickness.
Maschinen-Parameter können sein
- - die für diesen Arbeitsauftrag vorgegebene zu verwendende Anzahl von Spuren der Aufschneide-Maschine und/oder
- - die hierfür vorgegebene Messer-Drehzahl und/oder
- - die grundsätzliche Art des Messers, insbesondere Sichelmesser oder Kreisscheibenmesser und dabei wiederum konkreter bei einem Sichelmesser die konkrete Form des Sichelmessers und/oder
- - der aktuelle Abnutzungs-Zustand des Messers, beispielsweise angegeben anhand der Anzahl der mit dem Messer bereits durchgeführten Schnitte durch das Kaliber.
- - the number of lanes of the slicing machine to be used for this work order and/or
- - the specified blade speed and/or
- - the basic type of knife, in particular sickle knife or circular disc knife and, more specifically in the case of a sickle knife, the specific shape of the sickle knife and/or
- - the current state of wear of the knife, for example indicated by the number of cuts already made with the knife through the caliber.
In der Regel bleibt bei einem Schnitt des Messers durch das Kaliber innerhalb dieser Messer-Umdrehung, auch innerhalb deren Schneid-Segmentes, in der sich das Sichelmesser im Eingriff in mindestens einem Kaliber befindet, die Belastung des Messers nicht konstant, sondern schwankt.As a rule, when the knife cuts through the caliber within this knife revolution, even within its cutting segment in which the sickle knife is engaged in at least one caliber, the load on the knife does not remain constant but fluctuates.
Dann wird als gemessene Belastung entweder der bei diesem Schnitt gemessene Höchstwert oder dessen arithmetischer Mittelwert zwischen Höchstwert und Minimalwert während einer Umdrehung des Messers verwendet.Then, either the maximum value measured during this cut or its arithmetic mean between the maximum value and the minimum value during one revolution of the knife is used as the measured load.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, aus der Belastungs-Kurve, insbesondere Drehmoment-Kurve, über eine ganze Umdrehung des Messers bei diesem Schnitt den Schwerpunkt der Fläche der Kurve über deren Minimalwert zu ermitteln und den sich daraus ergebenden Belastungswert dieses Schwerpunktes als Belastung bei diesem Schnitt zu verwenden.Another possibility is to determine the center of gravity of the area of the curve via its minimum value from the load curve, in particular the torque curve, over a complete revolution of the knife at this cut and to use the resulting load value of this center of gravity as the load at this cut.
Eine noch differenziertere Betrachtung und Vorgehensweise kann erzielt werden, indem die Belastung des Messers jeweils über einzelne Segmente einer Umdrehung des Messers ermittelt wird. Diese Drehlagen-Segmente können definiert und begrenzt werden durch die Drehlagen-Winkel, bei denen das Messer beispielsweise in ein Kaliber eintritt oder aus diesem austritt und/oder bei dem das Messer in den Schneidrahmen-Kanal eintritt oder aus diesem austritt.An even more differentiated analysis and approach can be achieved by determining the knife load across individual segments of a knife revolution. These rotational position segments can be defined and limited by the rotational position angles at which the knife enters or exits a caliber, for example, and/or at which the knife enters or exits the cutting frame channel.
Unter dem Schneidrahmen-Kanal wird dabei derjenige Kanal verstanden, dessen Querschnitt der Umfangskontur des Schneidrahmens entspricht, und der sich vom Schneidrahmen aus in Zufuhrrichtung der Kaliber erstreckt.The cutting frame channel is understood to be the channel whose cross-section corresponds to the circumferential contour of the cutting frame and which extends from the cutting frame in the feed direction of the calibers.
Solche Drehlagen-Segmente schließen sich in der Regel in Umfangsrichtung unmittelbar aneinander an und decken vorzugsweise das gesamte Schneidkanten-Segment ab, also dasjenige Segment des Messers, innerhalb dessen die Umfangskontur als Schneidkante scharf geschliffen ist.Such rotational position segments are usually directly adjacent to one another in the circumferential direction and preferably cover the entire cutting edge segment, i.e. the segment of the knife within which the circumferential contour is sharply ground as a cutting edge.
Bei einer solchen segmentweisen Betrachtung besteht eine Möglichkeit darin, nur dasjenige Drehlagen-Segment und die darin vorliegenden Belastungen der einzelnen Mess-Positionen miteinander zu vergleichen, in dem in der Ausgangs-Position des Messers die höchste Belastung ermittelt wurde.In such a segment-by-segment analysis, one possibility is to compare only the rotational position segment and the loads present in the individual measuring positions in which the highest load was determined in the initial position of the knife.
Dies beruht auf dem Gedanken, dass vor allem die maximale Belastung des Messers im Aufschneide-Betrieb reduziert werden soll.This is based on the idea that the maximum load on the knife during slicing should be reduced.
Es ist jedoch auch möglich, dass eine bestimmte Betriebs-Position zwar innerhalb des Drehlagen-Segmentes mit den höchsten Belastungswerten eine Reduzierung des Belastungswertes gegenüber der Ausgangs-Position bewirkt, dafür jedoch in anderen Drehlagen-Segmenten ein Anstieg der Belastung gegenüber der Ausgangs-Position festzustellen ist.However, it is also possible that a certain operating position causes a reduction in the load value compared to the initial position within the rotational position segment with the highest load values, but an increase in the load compared to the initial position can be observed in other rotational position segments.
Dann kann es sinnvoll sein, insbesondere von diesen beiden erwähnten Drehlagen-Segmenten die Größe des Segmentes zu ermitteln und aus dem jeweiligen Produkt aus Segmentgröße und darin aufgetretener Erniedrigung oder Erhöhung der Belastung gegenüber der Ausgangs-Position zu erkennen, ob der Betrag des Erniedrigungs-Produktes oder des Erhöhungs-Produktes größer ist.It may then be useful to determine the size of the segment, particularly of these two mentioned rotational position segments, and to determine from the respective product of segment size and the decrease or increase in load that has occurred therein compared to the initial position whether the amount of the decrease product or the increase product is greater.
Abhängig davon kann bei einem größeren Erhöhungs-Produkt die ausgewählte Betriebs-Position beibehalten werden, jedoch bei einem größeren Erniedrigungs-Produkt die ausgewählte Betriebs-Position sowie die Mess-Position, auf oder in deren Nähe die Betriebs-Position lag, verworfen und ohne deren Berücksichtigung eine neue Betriebs-Position nach den beschriebenen Vorgehensweisen ermittelt werden.Depending on this, if the increase product is larger, the selected operating position can be retained, but if the decrease product is larger, the selected operating position and the measurement position on or near which the operating position was located can be discarded and a new operating position can be determined using the described procedures without taking them into account.
Vorzugsweise wird die Einstellung der Messerachse im Aufschneide-Betrieb gemäß Schritt e) mindestens am Beginn jeder neuen Charge von aufzuschneidenden Kalibern durchgeführt.Preferably, the adjustment of the knife axis in the slicing operation according to step e) is carried out at least at the beginning of each new batch of calibers to be sliced.
Insbesondere wenn sich einer der, insbesondere gemessenen, Aufschneide-Parameter während des Aufschneide-Betriebes um einen vorgegebenen absoluten oder relativen Differenzwert von seinem Ausgangs-Wert, wie er beim Aufschneiden in der Ausgangs-Position des Messers ermittelt wurde, unterscheidet, sollte erneut eine Einstellung der Messerachse vorgenommen werden.In particular, if one of the slicing parameters, in particular measured ones, differs during the slicing operation by a predetermined absolute or relative difference value from its initial value, as determined during slicing in the initial position of the knife, the knife axis should be adjusted again.
Falls bei dem Eintritt des Messers in oder Austritt des Messers aus dem Schneidrahmen-Kanal eine Änderung der Belastung des Messers über einen vorgegebenen Toleranzwert hinaus stattfindet, deutet dies ferner daraufhin, dass im Aufschneide-Betrieb eine Kontaktierung des Schneidrahmens durch das Messer stattfindet, woraufhin entsprechende Gegenmaßnahmen durchgeführt werden sollten, beispielsweise automatisch eine Vergrößerung des axialen Abstandes des Messers und damit der Messerebene vom Schneidrahmen durchgeführt werden sollte.If, when the knife enters or exits the cutting frame channel, the load on the knife changes beyond a specified tolerance value, this also indicates that the knife is contacting the cutting frame during slicing operation, whereupon appropriate countermeasures should be carried out, for example, an automatic increase in the axial distance of the knife and thus the knife plane from the cutting frame.
Als weiterer Nebeneffekt können aus der Messer-Belastung, insbesondere dem am Messer-Antrieb, vorzugsweise dem Messer-Motor, gemessenen Drehmoment um die Messerachse und/oder der Stromaufnahme des Messer-Motors, Unregelmäßigkeiten in Bezug auf die Aufschneide-Maschine, beispielsweise eine Kaliber-Fehlbeladung der Aufschneide-Maschine und/oder eine Störung des Messes und/oder des Messer-Antriebs, ermittelt werden.As a further side effect, irregularities in relation to the slicing machine, for example an incorrect caliber loading of the slicing machine and/or a malfunction of the measuring and/or the knife drive, can be determined from the knife load, in particular the torque around the knife axis measured on the knife drive, preferably the knife motor, and/or the current consumption of the knife motor.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann bei einer Änderung der Messer-Belastung bei einem gegenüber dem Soll-Kaliber falschen Drehlagen-Winkel hieraus auf eine Fehlbeladung mit einem Ist-Kaliber mit falschem Querschnitt geschlossen werden und ein Warnsignal an den Bediener abgegeben werden und/oder ein automatischer Stopp der Aufschneide-Maschine durchgeführt werden.According to one embodiment, if the knife load changes when the rotation angle is incorrect compared to the target caliber, this can be used to conclude that the knife is incorrectly loaded with an actual caliber with an incorrect cross-section and a warning signal can be sent to the operator and/or an automatic stop of the slicing machine can be carried out.
Zusätzlich oder alternativ kann bei einer zu starken oder zu geringen Änderung der Messer-Belastung bei einem Drehlagen-Winkel der bei einem Soll-Kaliber zu erwartenden Drehlagen-Winkel hieraus auf eine Kaliber-Fehlbeladung mit einem Ist-Kaliber mit falscher Konsistenz oder Frostungs-Zustand geschlossen werden und ein Warnsignal an den Bediener abgegeben werden und/oder ein automatischer Stopp der Aufschneide-Maschine durchgeführt werden.Additionally or alternatively, if the knife load changes too much or too little at a rotation angle compared to the rotation angle expected for a target caliber, this can be used to conclude that the caliber is incorrectly loaded with an actual caliber with the wrong consistency or freezing state and a warning signal can be given to the operator and/or an automatic stop of the slicing machine can be carried out.
Ferner kann bei einer zu starken Schwankung der Belastung des Messers abseits des Kontaktes mit dem Kaliber, insbesondere bei Leerschnitten oder während einer Umdrehung abseits des Schneid-Segmentes, auf eine Störung des Messers, beispielsweise eine gelockerte Messer-Befestigung, geschlossen werden und ein Warnsignal an den Bediener abgegeben und/oder ein automatischer Stopp der Maschine durchgeführt werden.Furthermore, if the load on the knife fluctuates too much away from the contact with the caliber, especially during blank cuts or during a revolution away from the cutting segment, it can be concluded that there is a malfunction in the knife, for example a loose knife fastening, and a warning signal is given to the operator and/or an automatic stop of the machine is carried out.
Ferner können im Schritt b) mehrere, insbesondere wenigstens drei, besser wenigstens fünf, besser wenigstens zehn, Schnitte durchgeführt werden, und anschließend kann überprüft werden, ob währenddessen die Belastung des Messers nicht um mehr als eine festgelegte Belastungs-Differenz absinkt, andernfalls auf eine Verunreinigung geschlossen werden und die Schneideinheit manuell auf Verunreinigungen überprüft werden.Furthermore, in step b) several, in particular at least three, better at least five, better at least ten, cuts can be carried out, and then it can be checked whether during this time the load on the knife does not decrease by more than a specified load difference, otherwise it can be concluded that there is contamination and the cutting unit can be manually checked for contamination.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Stromzufuhr zum Messer-Motor im Aufschneide-Betrieb in Abhängigkeit von auftretenden Änderungen der Umlaufgeschwindigkeit des Messers während einer vollständigen Messerumdrehung gesteuert werden, indem bei Überschreiten einer festgelegten Toleranz-Differenz zwischen der niedrigsten und der höchsten auftretenden Umlaufgeschwindigkeit während einer vollständigen Messerumdrehung die Stromzufuhr zum Messer-Motor erhöht wird, wenn die Umlaufgeschwindigkeit unzulässig stark abgesunken ist, im umgekehrten Fall reduziert wird, jeweils bis die Umlaufgeschwindigkeit wieder im zulässigen Bereich liegt.According to a further embodiment, the power supply to the knife motor in the slicing mode can be controlled as a function of changes in the rotational speed of the knife during a complete knife revolution. If a specified tolerance difference between the lowest and the highest rotational speed occurring during a complete knife revolution is exceeded, the power supply to the knife motor is increased; if the rotational speed has dropped to an unacceptable level, the power supply is reduced in the opposite case, in each case until the rotational speed is again within the permissible range.
Zusätzlich oder alternativ kann die Stromzufuhr zum Messer-Motor im Aufschneide-Betrieb in Abhängigkeit von auftretenden Abweichungen der Ist-Umlaufgeschwindigkeit von einer Soll-Umlaufgeschwindigkeit während einer vollständigen Messerumdrehung gesteuert werden, indem bei Überschreiten einer festgelegten Toleranz-Abweichung die Stromzufuhr zum Messer-Motor erhöht wird, wenn die Umlaufgeschwindigkeit unzulässig stark abgesunken ist, im umgekehrten Fall reduziert wird, jeweils bis die Umlaufgeschwindigkeit wieder im zulässigen Bereich liegt.Additionally or alternatively, the power supply to the knife motor in slicing mode can be controlled depending on the deviations of the actual rotation speed from a target rotation speed during a complete knife revolution by increasing the power supply to the knife motor if a specified tolerance deviation is exceeded. if the orbital speed has dropped to an unacceptable level, in the opposite case it is reduced until the orbital speed is again within the permissible range.
Hinsichtlich einer gattungsgemäßen Aufschneide-Maschine mit
- - einem Grundgestell,
- - einem um eine Messerachse mittels eines Messer-Motors rotierend antreibbaren Messer, welches eine Schneidkante aufweist,
- - einer Gegenkante zur Schneidkante, die vorzugsweise an einer vorderen Kaliber-Führung, etwa dem Schneidrahmen für das aufzuschneidende Kaliber ausgebildet ist,
- - einer Verstell-Vorrichtung zum Verstellen des Messers mit der Messerachse und damit der Position des Messers quer zur Richtung der Messerachse, insbesondere auch des Messers entlang der Messerachse,
- - einer Steuerung zum Ansteuern der Verstell-Vorrichtung sowie des Messer-Motors wird die bestehende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
- - ein Belastungs-Sensor zum Messen der Belastung des Messers vorhanden ist und die Steuerung der Maschine so ausgebildet ist, dass sie in der Lage ist, das zuvor beschriebene Verfahren durchzuführen.
- - a base frame,
- - a knife which can be driven in rotation around a knife axis by means of a knife motor and which has a cutting edge,
- - a counter edge to the cutting edge, which is preferably formed on a front caliber guide, such as the cutting frame for the caliber to be cut,
- - an adjustment device for adjusting the knife with the knife axis and thus the position of the knife transverse to the direction of the knife axis, in particular also the position of the knife along the knife axis,
- - a control for controlling the adjustment device and the knife motor, the existing object is achieved according to the invention in that
- - a load sensor is provided to measure the load on the knife and the control system of the machine is designed to be able to carry out the process described above.
Der Belastungs-Sensor kann ein Drehmoment-Sensor am Messer oder dem Messer-Antrieb, insbesondere dem Messer-Motor, sein oder auch ein Stromstärken-Sensor am Messer-Motor, der die Stärke des im Aufschneide-Betrieb aufgenommenen Stromes misst.The load sensor can be a torque sensor on the knife or the knife drive, in particular the knife motor, or a current sensor on the knife motor that measures the strength of the current consumed during slicing.
Vorzugsweise ist an der Maschine ein Drehwinkel-Sensor vorhanden, der in der Lage ist, die Drehlage des Messers während des Aufschneide-Betriebes zu ermitteln, insbesondere innerhalb einer Umdrehung einer Vielzahl von Umdrehungen.Preferably, the machine is provided with a rotation angle sensor which is capable of determining the rotational position of the knife during the slicing operation, in particular within one revolution of a plurality of revolutions.
c) Ausführungsbeispielec) Examples of implementation
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
-
1a : eine Aufschneide-Maschine in Form eines Slicers gemäß dem Stand der Technik in perspektivischer Ansicht, -
1b : in der Seitenansicht einen vereinfachten vertikalen Längsschnitt durch die Aufschneide-Maschine der1a , in dem die verschiedenen Förderbänder besser zu erkennen sind, da die in Blickrichtung davorliegenden Abdeckungs- und Verkleidungsteile vor der Schnittebene liegen, mit in die Aufschneidestellung hochgeklapptem Zufuhrband, -
2 : in der Seitenansicht der1b , aber demgegenüber vergrößert, das Abtrennen von Scheiben, -
3a , b: Diagramme, welche die Belastung des Messers in Abhängigkeit von der Y-Position des Messers darstellen, -
3c : ein Diagramm mit der Verteilung der Mess-Positionen in X-und Y-Richtung, -
4a - g: unterschiedliche Drehlagen des Messers zum Schneidrahmen betrachtet in axialer Richtung, -
5a : ein Drehmoment-Diagramm in Abhängigkeit dieser Drehlagen, -
5b : ein Geschwindigkeits-Diagramm, und -
6a , b: unterschiedliche Stellungen der Schneidebene zum Schneidrahmen in der Seitenansicht.
-
1a : a slicing machine in the form of a slicer according to the prior art in perspective view, -
1b : in side view a simplified vertical longitudinal section through the slicing machine of the1a , in which the various conveyor belts are easier to see, since the cover and cladding parts in front of them are in front of the cutting plane, with the feed belt folded up into the cutting position, -
2 : in the side view of the1b , but in contrast, enlarged, the cutting of slices, -
3a , b: Diagrams showing the load on the knife as a function of the Y-position of the knife, -
3c : a diagram with the distribution of the measuring positions in X and Y directions, -
4a - g: different rotational positions of the knife relative to the cutting frame viewed in axial direction, -
5a : a torque diagram depending on these rotational positions, -
5b : a speed diagram, and -
6a , b: different positions of the cutting plane to the cutting frame in the side view.
Die
Der Grundaufbau eines Slicers 1 nach dem Stand der Technik besteht darin, dass eine Schneideinheit 7 mit einem um eine Messerachse 3' von einem Messer-Motor 22 rotierend angetriebenen Sichelmesser 3 mehrere, in diesem Fall vier, quer zur Zufuhrrichtung 10 nebeneinanderliegende, in
Zu diesem Zweck umfasst die Zufuhreinheit 20 einen Zuförderer 4 in Form eines endlosen, umlaufenden Zufuhr-Bandes 4, wobei die in der Breite dieses Zuförderers 4 nebeneinander darauf aufliegenden Kaliber K in dieser Querrichtung 11 durch Erhebungen 15, die von dem Zufuhr-Band 4 nach außen vorstehen, positioniert werden.For this purpose, the
Für das Aufschneiden der Produkt-Kaliber K befindet sich der Zuförderer 4 in der in den
Das hintere Ende jedes in der Zufuhreinheit 20 liegenden Kalibers K - siehe
Diese aktivierbaren und deaktivierbaren Greifer 14a - 14d sind an einer gemeinsamen Greifer-Einheit 13 befestigt, welche entlang einer stangenförmigen Greifer-Führung 18 in Zufuhrrichtung 10 gesteuert nachgeführt werden kann, wobei jedoch die konkrete Zufuhrgeschwindigkeit der Kaliber K durch eine sogenannte obere und untere Produkt-Führung 8, 9 bewirkt wird, die jeweils aus einem endlosen, umlaufenden Führungs-Band bestehen und die an der Oberseite und Unterseite der aufzuschneidenden Kaliber K an deren vorderen Endbereichen nahe der Schneideinheit 7 angreifen, wobei alle beweglichen Teile der Maschine 1 von deren Steuerung 1* angesteuert werden.These activatable and
Denn für das Aufschneiden werden die vorderen Enden der Kaliber K jeweils durch eine für jedes Kaliber vorhandene sogenannte Produktöffnung 6a - d geführt, die in einem plattenförmigen Schneidrahmen 5 ausgebildet sind, wobei unmittelbar vor der vorderen, schräg nach unten weisenden Stirnfläche des Schneidrahmens 5 die Schneidebene 3" verläuft, in der das Sichelmesser 3 mit seiner Schneidkante 3a rotiert und damit den Überstand der Kaliber K aus der Schneidrahmen 5 als Scheiben S abtrennt. Die Schneidebene 3" verläuft lotrecht zum Obertrum des Zuförderers 4 und/oder wird von den beiden Querrichtungen 11, 12 aufgespannt.For slicing, the front ends of the calibers K are each guided through a so-called
Ein am Messer-Antrieb angeordneter Belastungs-Sensor 24 (siehe beispielsweise
Die obere Produktführung 8 ist in der zweiten Querrichtung 12 - die lotrecht zur Fläche des Obertrums des in die Aufschneidestellung hochgeklappten Zuförderers 4 verläuft - verlagerbar zur Anpassung an die Höhe H des Kalibers K in dieser Richtung, die durch einen Höhensensor 19 ermittelbar ist. Ferner kann mindestens eine der Produktführungen 8, 9 um eine ihrer Umlenkrollen 8a, 8b, 9a, 9b verschwenkbar ausgebildet sein, um die Richtung des am Kaliber K anliegenden Trumes ihres Förderbandes begrenzt verändern zu können.The
Die entsprechend der Schrägstellung von Zufuhreinheit 20 und Schneidebene 3" bei Abtrennung schräg im Raum stehenden Scheiben S fallen - siehe
Unterhalb der Zuförder-Einheit 20 befindet sich ferner ein etwa horizontal verlaufender Resteförderer 21, welcher mit seinem vorderen Ende unterhalb der Schneidrahmen 5 und unmittelbar unter und/oder hinter der Abförder-Einheit 17 beginnt und mit seinem Obertrum darauf fallende Reste von dort aus entgegen der Durchlaufrichtung 10* nach hinten abtransportiert.Below the
Zu diesem Zweck kann zumindest der in Durchlaufrichtung 10* erste Abförderer 17a mit seinem Obertrum entgegen der Durchlaufrichtung 10* angetrieben werden, sodass ein darauf fallendes z.B. Reststück KR nach hinten transportiert werden kann und auf den tiefer liegenden Reste-Förderer 21 fällt.For this purpose, at least the
Nach dem Abtrennen fallen die Scheiben S entweder direkt auf diese Abförderer 17a - c, wie in
Die
Davon befinden sich die Mess-Positionen MP(0/1) bis MP(0/3) links der Ausgangs-Position AP, also besitzen einen demgegenüber niedrigeren Y-Wert, die übrigen einen demgegenüber höheren Y-Wert.Of these, the measuring positions MP(0/1) to MP(0/3) are located to the left of the starting position AP, so they have a lower Y value, while the others have a higher Y value.
Falls die Messer-Position nur hinsichtlich der Y-Richtung optimiert werden soll, kann mit diesen Mess-Werten dennoch auf zweierlei Art umgegangen werden:
- Entweder man betrachtet nur die Messer-Belastungen an den einzelnen Mess-Positionen. Dann stellt man fest, dass an der Mess-Position MP(0/4) die Belastung des Messers die geringste war, also MP(0/4) = MPmin, und auch geringfügig kleiner als an der Ausgangs-Position. Der Fachmann könnte dann den Y-Wert der Messerachse 3' von der Ausgangs-Position aus auf den Y-Wert der Mess-Position MP (0/4) also der Messer-Position MPmin mit der geringsten Messer-Belastung verstellen für den weiteren Aufschneide-Betrieb.
- Either one considers only the knife loads at the individual measuring positions. Then one determines that the knife load was lowest at the measuring position MP(0/4), i.e., MP(0/4) = MPmin, and also slightly lower than at the starting position. The specialist could then adjust the Y value of the knife axis 3' from the starting position to the Y value of the measuring position MP(0/4), i.e., the knife position MPmin with the lowest knife load, for further slicing operations.
Alternativ kann eine genauere Ermittlung der optimalen Y-Position durchgeführt werden. Dies lässt sich erzielen, indem durch alle vorhandenen Mess-Positionen MP(0/1) - MP(0/7) und einschließlich der Ausgangs-Position AP, bei der ebenfalls die Belastung gemessen wurde, eine Kurve gelegt wird und der tiefste Punkt Pmin dieser Kurve, also der Punkt mit der geringsten Messer-Belastung, ermittelt wird. Der Fachmann würde dann die Position der Messerachse 3' von der Ausgangs-Position AP aus auf den Y-Wert von Pmin verändern.Alternatively, a more precise determination of the optimal Y position can be performed. This can be achieved by plotting a curve through all available measurement positions MP(0/1) - MP(0/7), including the starting position AP, where the load was also measured, and determining the lowest point Pmin of this curve, i.e., the point with the lowest knife load. The expert would then change the position of the knife axis 3' from the starting position AP to the Y value of Pmin.
Falls eine Optimierung der Position der Messerachse auch in X-Richtung gewünscht ist, würde man von der Ausgangs-Position AP aus die Messerachse 3' in X-Richtung schrittweise um vorzugsweise immer die gleiche X-Schrittweite SW-X reduzieren - in diesem Fall viermal - und auch erhöhen - in diesem Fall ebenfalls viermal - und für jede der X-Positionen gemäß
In
Ferner zeigt die Kurven-Schar, dass sich diese niedrigsten Belastungs-Werte Pmin1 - Pmin8 sowie die Belastung-Kurven, auf denen sie liegen, mit zunehmend abweichenden X-Wert von der Ausgangs-Belastungs-Kurve MB(AP/Y) zunehmend entfernen, sowohl bei zunehmendem als auch abnehmendem X-Wert. Qualitativ besitzen die einzelnen Belastungs-Kurven jedoch im Wesentlichen die gleiche Form.Furthermore, the family of curves shows that these lowest load values Pmin1 - Pmin8, as well as the load curves on which they lie, increasingly deviate from the initial load curve MB(AP/Y) with increasing X-value deviations, both with increasing and decreasing X-values. Qualitatively, however, the individual load curves have essentially the same shape.
Vor allem aber zeigt die Kurven-Schar, dass in diesem Fall der über alle Belastungs-Kurven geringste Belastungs-Wert Pmin1 ist, also der minimale Belastungs-Wert auf der Belastungs-Kurve MB(1/Y), also der Belastungs-Kurve, die bei dem geringsten X-Wert ihrer Mess-Positionen ermittelt wurde.Above all, the family of curves shows that in this case the lowest load value across all load curves is Pmin1, i.e. the minimum load value on the load curve MB(1/Y), i.e. the load curve that was determined at the lowest X-value of its measuring positions.
Der Fachmann würde somit aus dieser Kurven-Schar den niedrigsten Belastungs-Wert entnehmen, der bei Pmin1 liegt, und die Messerachse 3' sowohl auf den aus
Die gleiche Situation wie
Dementsprechend sind die X-Werte jeweils um die gleiche X-Schrittweite SW-X voneinander entfernt und die Y-Werte der Mess-Positionen MP um die gleiche Y-Schrittweite SW-Y voneinander entfernt, wie weiter oben erwähnt, wobei die beiden Schrittweiten jedoch nicht übereinstimmen müssen. Die Schrittweiten werden in der Regel vorgegeben und hängen auch von dem ebenfalls vorgegebenen Verstell-Bereich in den beiden Richtungen, also 27-Y als auch 27-X, ab.Accordingly, the X values are spaced apart by the same X increment SW-X, and the Y values of the measurement positions MP are spaced apart by the same Y increment SW-Y, as mentioned above. However, the two increments do not have to match. The increments are usually specified and also depend on the adjustment range in both directions, i.e., 27-Y and 27-X.
Die Höhe der jeweiligen Belastung ist die in
Dabei führt
Dieser Punkt liegt gemäß
Die Messer-Belastung MB variiert jedoch auch während eines einzigen Schnittes, also einer einzigen Drehung des Messers beim Abtrennen einer Scheibe S.However, the knife load MB also varies during a single cut, i.e. a single rotation of the knife when cutting a slice S.
In den
Die Lage der Rotationsachse 3' und damit des ganzen Messers 3 kann mittels einer Verstellvorrichtung 23 in X- und Y-Richtung gesteuert eingestellt werden relativ zum Schneidrahmen 5.The position of the rotation axis 3' and thus of the
Die sich in dieser Darstellung von oben her annähernde Schneidkante 3a dringt betrachtet in axialer Richtung 10 gemäß
Der Drehlagen-Winkel α ist der Winkel von der Eintauchrichtung 25 - der Lotrechten von der Messerachse 3' auf die Oberseite 5b des Schneidrahmen-Kanals 5* in der Messerebene 3" - zu einer radialen Bezugslinie 27, nämlich dem radialen Strahl in der Messerebene 3" von der Messerachse 3' zum Anfang der Schneidkante 3a, an der diese den geringsten Abstand zur Messerachse 3' aufweist.The angle of rotation α is the angle of the immersion direction 25 - the perpendicular from the knife axis 3' to the
Normalerweise sollte das Messer 3 dabei einen geringen axialen Abstand, den Schneidspalt 100, in axialer Richtung zur Frontfläche des Schneiderahmens 5 einhalten, wie in der Seitenansicht der
Bei weiterer Drehung des Sichelmessers 3 erreicht dessen Schneidkante 3a gemäß
Bei weiterer Drehung erreicht die Schneidkante 3a zunächst gemäß
Bei weiterer Drehung erreicht die Schneidkante 3a zunächst gemäß
Nach weiterer Drehung tritt gemäß
Spätestens kurz vor Erreichen der Drehlage gemäß
Wie in
Der Zwischenwinkel zwischen αK1A und αK2E stellt somit das Schneidsegment αK1A-αK2E dar.The intermediate angle between αK1A and αK2E thus represents the cutting segment αK1A-αK2E.
Wie in
Die
- Am Beginn der Umdrehung sollte
das Messer 3 bis zum Eintritt in den Querschnitt des ersten Kalibers 6.1 beim Drehlagen-Winkel αK1A keine Berührung weder mit diesem Kaliber 6.1 nochdem Schneidrahmen 5 haben und bis dahin im Leerlauf-Drehmoment, also mit der Leerlauf-Belastung MB-L, drehen.
- At the beginning of the rotation, the
knife 3 should not have any contact with this caliber 6.1 or thecutting frame 5 until it enters the cross section of the first caliber 6.1 at the rotation angle αK1A and should rotate until then at the idle torque, i.e. with the idle load MB-L.
Ab Eindringen der Schneidkante 3a in den Querschnitt des ersten Kalibers K1 bei αK1A erfährt das Messer 3 schlagartig einen erhöhten Widerstand und unterliegt einer gegenüber der Leerlauf-Belastung MB-L erhöhten Belastung, die mit zunehmenden Eindringen des Messers 3 in den Querschnitt dieses Kalibers K1 leicht ansteigt aufgrund der größer werdenden Kontaktfläche zwischen Messer und Kaliber K6.1 auf der Rückseite des Messers 3 und der bereits teilweise davon abgetrennten Scheibe S auf der Vorderseite des Messers 3.From the moment the
Wie dargestellt, schwankt auch innerhalb solcher Segmente die Belastung aufgrund von anderen Faktoren immer geringfügig, weshalb bei Leerlauf-Belastung MB-L eine horizontale Wellenlinie als Belastungs-Verlauf eingezeichnet ist, und ebenso in allen anderen Drehlagen-Segmenten eine meist nicht horizontal verlaufende Wellenlinie.As shown, even within such segments the load always fluctuates slightly due to other factors, which is why a horizontal wavy line is drawn as the load curve for the no-load load MB-L, and likewise a mostly non-horizontal wavy line is drawn in all other rotational position segments.
Ab dem Drehlagen-Winkel αK2A taucht das Messer 3 zusätzlich in das danebenliegende zweiten Kaliber K6.2 ein, was wiederum einen schlagartigen Anstieg der Messer-Belastung MB bei αK2A bewirkt, wobei von da an bis zum Austritt des Messers 3 aus dem ersten Kaliber 6.1 beim Drehlagen-Winkel αK1E die Messer-Belastung MB im Wesentlichen zunimmt und ihren Maximalwert MBmax in der Regel bei αK1E erreicht.From the angle of rotation αK2A, the
Als Messer-Belastung MB könnte für diesen Schnitt - wie oben erwähnt - entweder dieser Maximalwert MBmax verwendet werden oder ein aus der Belastungs-kurve dieses Schnitts abgeleiteter anderer Wert, beispielsweise die durchschnittliche Messer-Belastung MBØ innerhalb des Schneidsegmentes, sei es entweder in Form des arithmetischen Mittelwerts zwischen der Leerlauf-Belastung MB-L und dem Maximalwert MBmax oder sei es in Form des Schwerpunktes der Fläche zwischen der Leerlauf-Belastung MB-L und der MB-Kurve darüber.As mentioned above, either this maximum value MBmax could be used as the knife load MB for this cut or another value derived from the load curve of this cut, for example the average knife load MBØ within the cutting segment, either in the form of the arithmetic mean between the idle load MB-L and the maximum value MBmax or in the form of the center of gravity of the area between the idle load MB-L and the MB curve above.
Im letzten Teilbereich dieses Segmentes könnte die Messer-Belastung MB eventuell abnehmen, falls die Belastungs-Abnahme durch kleiner werdende Kontaktfläche mit dem Kaliber K6.1 stärker ist als die Belastungs-Zunahme durch die größer werdende Kontaktfläche zum zweiten Kaliber 6.2.In the last part of this segment, the knife load MB could possibly decrease if the load decrease due to the decreasing contact area with the caliber K6.1 is greater than the load increase due to the increasing contact area with the second caliber 6.2.
Bei Austritt der Schneidkante 3a aus dem Querschnitt des ersten Kalibers 6.1 bei αK1E sinkt die Messer-Belastung MB schlagartig.When the
Da ab diesem Drehlagen-Winkel die Kontaktfläche des Messers 3 zum zweiten Kaliber 6.2 im Wesentlichen gleich bleibt, ist ab hier die Messer-Belastung MB zunächst etwa konstant und sinkt danach bis zum Austritt der Schneidkante 3a aus dem zweiten Kaliber 6.2 bei αK2E ab wegen der abnehmenden Kontaktfläche des Messers 3 zum Kaliber 6.2 einerseits und der davon großenteils bereits abgetrennten Scheibe S andererseits, und zwar normalerweise bis auf die Leerlauf-Belastung MB-L, auf der die Messer-Belastung MB bis zum Ende der Umdrehung verbleibt.Since from this angle of rotation the contact area of the
Beim Abtrennen einer Scheibe S läuft die Schneidkante 3a in geringem, gleichbleibendem Abstand, dem in
Dabei wirkt die Umfangskante der Produktöffnung 6 an der Frontseite 5.1 des Schneidrahmens 5 als Gegenkante 5a für die Schneidkante 3a, zumindest über einen Teil des Umfanges der Produktöffnung 6.The peripheral edge of the
Der Schneidspalt 100 ist vor allem notwendig, damit das Messer 3 mit seiner Schneidkante 3a nicht bei jedem Schnitt entlang der Frontfläche 5.1 des Schneidrahmens 5 entlanggleitet, da hierdurch zum einen die Schneidkante 3a sehr schnell stumpf werden würde und zum anderen die Frontfläche 5.1 und insbesondere die Gegenkante des Schneidrahmen 5 dadurch beschädigt würde. The
Andererseits verhindert ein zu großer Schneidspalt 100 eine ausreichende Wirkung der Gegenkante 5a auf die Schneidkante 3a und verschlechtert das Schneidergebnis.On the other hand, a
Liegen diese beiden Flächen jedoch nicht parallel in beiden Querrichtungen X und Y zueinander - liegen also um mehr als einen festzulegenden Toleranz-Winkel ß zueinander,- so kann kein über die vollständige Umdrehung des Messers 3 hinweg gleichbleibender Schneidspalt 100 eingestellt werden, so dass die erzeugten Scheiben S in ihren unterschiedlichen Querschnittsbereichen eine unterschiedliche Dicke aufweisen, und es sollte zunächst wieder die Parallelität der Schneidebene 3" zur Frontfläche 5.1 des Schneidrahmens 5 hergestellt werden, beispielsweise indem der Bediener diese Frontfläche 5.1 in ihrer Raumlage wieder parallel zur Schneidebene 3" einstellt.However, if these two surfaces are not parallel to each other in both transverse directions X and Y - i.e., if they are more than a tolerance angle ß to be defined - then a
Schleift die Schneidkante 3a des Messers 3, - etwa aufgrund von Nicht-Parallelität der Schneidebene 3" zur Frontfläche 5.1 des Schneiderahmens 5 - wie beispielsweise in
- Denn dann erhöht sich die Messer-Belastung MB von der Leerlauf-Belastung MB-L aus bereits bei Eintritt der Schneidkante 3a in den Schneiderahmen-
Kanal 5* bei α5A ein erstes Mal, und von da ab analog weiter entsprechend der Eintritte in und Austritte aus den einzelnen Kalibern und sinkt erst beim endgültigen Austritt der Schneidkante 3a aus dem Schneiderahmen-Kanal 5* bei α5E2 zurück auf die der Leerlauf-Belastung MB-L.
- Because then the knife load MB increases from the idle load MB-L already when the
cutting edge 3a enters theCutting frame channel 5* at α5A for the first time, and from then on analogously according to the entries into and exits from the individual calibers and only drops back to the idle load MB-L at the final exit of thecutting edge 3a from the cuttingframe channel 5* at α5E2.
Falls vorher die Schneidkante 3a bereits an einer anderen Stelle aus dem Schneiderahmen-Kanal 5* austritt, beispielsweise bei α5E1, hier kurz vor αK1E, kann es schon dort zu einem 1. Rückgang der Messer-Belastung MB kommen. If the
Wenn dabei die relativen Schwankungen δv größer sind als eine festgelegte Toleranz-Differenz δvD wird bei der Geschwindigkeitsregelung die Stromzufuhr erhöht, wenn die Umlaufgeschwindigkeit v unzulässig stark abgesunken ist, im umgekehrten Fall reduziert, jeweils bis die Umlaufgeschwindigkeit wieder im zulässigen Bereich liegt.If the relative fluctuations δv are greater than a specified tolerance difference δvD, the current supply is increased during speed control if the rotational speed v has dropped to an unacceptable level, and reduced in the opposite case, until the rotational speed is again within the permissible range.
Wenn dabei die absoluten Abweichungen von der Soll-Umlaufgeschwindigkeit Soll-v größer sind als eine festgelegte Toleranz-Abweichung Tol-δv, wird bei der Geschwindigkeitsregelung die Stromzufuhr erhöht, wenn die Umlaufgeschwindigkeit unzulässig stark abgesunken ist, im umgekehrten Fall reduziert, jeweils bis die Umlaufgeschwindigkeit v wieder im zulässigen Bereich liegt.If the absolute deviations from the target rotational speed Soll-v are greater than a specified tolerance deviation Tol-δv, the current supply is increased during speed control if the rotational speed has dropped to an unacceptable level, and reduced in the opposite case, until the rotational speed v is again within the permissible range.
BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS
- 11
- Aufschneide-Maschine, SlicerSlicing machine, slicer
- 1*1*
- Steuerungsteering
- 22
- GrundgestellBase frame
- 33
- MesserKnife
- 3'3'
- MesserachseKnife axis
- 3''3''
- Messerebene, SchneidebeneKnife plane, cutting plane
- 3a3a
- Schneidkantecutting edge
- 44
- Zuförderer, Zufuhr-BandFeed conveyor, feed belt
- 4'4'
- SchwenkachseSwivel axis
- 55
- Kaliber-Führung, SchneidrahmenCaliber guide, cutting frame
- 5.15.1
- FrontflächeFront surface
- 5a5a
- GegenkanteCounter edge
- 6, 6a - d6, 6a - d
- Produkt-ÖffnungProduct opening
- 77
- SchneideinheitCutting unit
- 88
- obere Produktführungupper product guide
- 8a, b8a, b
- Umlenkrollepulley
- 99
- untere Produktführunglower product guide
- 9a, b9a, b
- Umlenkrollepulley
- 1010
- axiale Richtung, Zufuhrrichtungaxial direction, feed direction
- 10a10a
- AnnäherungsrichtungApproach direction
- 10b10b
- BeabstandungsrichtungSpacing direction
- 1111
- erste Querrichtung (Breite Slicer)first cross direction (width slicer)
- 1212
- zweite Querrichtung (Höhen-Richtung Kaliber)second transverse direction (height direction caliber)
- 1313
- Greifer-Einheit, Greifer-SchlittenGripper unit, gripper carriage
- 14,14a - d14:14a-d
- Greifergripper
- 1515
- ErhebungSurvey
- 1616
- Greifer-KlaueGripper claw
- 1717
- Abförder-EinheitDischarge unit
- 17a, b, c17a, b, c
- Portionierband, AbfördererPortioning belt, discharge conveyor
- 1818
- Greifer-FührungGripper guide
- 1919
- HöhensensorAltitude sensor
- 2020
- ZufuhreinheitFeed unit
- 2121
- Reststück-FördererRemnant conveyor
- 2222
- Messer-MotorKnife motor
- 2323
- Verstellvorrichtungadjustment device
- 2424
- Belastungs-SensorLoad sensor
- 2525
- EintauchrichtungImmersion direction
- 2626
- Drehlagen-SensorRotation position sensor
- 2727
- VerstellbereichAdjustment range
- 100100
- SchneidspaltCutting gap
- αα
- Drehlagen-Winkel des Messers ...Rotation angle of the knife ...
- α5Aα5A
- ... bei Eintritt der Schneidkante in Schneidrahmen-Bereich... when the cutting edge enters the cutting frame area
- α5Eα5E
- ... bei Austritt der Schneidkante aus SchneidrahmenBereich... when the cutting edge exits the cutting frame area
- αK1AαK1A
- ... bei Eintritt der Schneidkante in Kaliber K1... when the cutting edge enters caliber K1
- αK1EαK1E
- ... bei Austritt der Schneidkante aus Kaliber K1... when the cutting edge exits caliber K1
- αK1A - αK2EαK1A - αK2E
- Drehlagen-SegmentRotational position segment
- ββ
- Differenz-WinkelDifference angle
- APAP
- Ausgangs-PositionStarting position
- BPBP
- Betriebs-PositionOperating position
- MP1/1MP1/1
- Mess-PositionMeasuring position
- KK
- Kaliber, Produkt-KaliberCaliber, product caliber
- MBMB
- Messer-BelastungKnife load
- MB-LMB-L
- Messer-Belastung im LeerlaufBlade load at idle
- MD1MD1
- erste Momenten-Differenzfirst moment difference
- MD2MD2
- zweite Momenten-Differenzsecond moment difference
- MBmaxMBmax
- maximal erreichte Messer-Belastung innerhalb einer Umdrehungmaximum blade load achieved within one revolution
- MBØMBØ
- durchschnittliche Messer-Belastung innerhalb einer Umdrehungaverage blade load within one revolution
- SS
- Scheibedisc
- VV
- VerpackungselementPackaging element
- vv
- UmlaufgeschwindigkeitOrbital speed
- δvδv
- Schwankungsbreite, ÄnderungFluctuation range, change
- δvDδvD
- Toleranz-Differenz der UmlaufgeschwindigkeitTolerance difference of the orbital speed
- Tol-δvTol-δv
- Toleranz-Abweichung der UmlaufgeschwindigkeitTolerance deviation of the orbital speed
Claims (15)
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| DE102023126035.9A DE102023126035A1 (en) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | Method for automatically adjusting the transverse position of the knife of a slicing machine and slicing machine suitable therefor |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE102023126035.9A DE102023126035A1 (en) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | Method for automatically adjusting the transverse position of the knife of a slicing machine and slicing machine suitable therefor |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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| DE102011119719A1 (en) * | 2011-11-30 | 2013-06-06 | GEA CFS Bühl GmbH | A method of slicing a food bar using a vibration sensor |
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-
2023
- 2023-09-26 DE DE102023126035.9A patent/DE102023126035A1/en active Pending
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