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Wird
ein Slicer speziell mit einer Beladeschwinge beladen, die gleichzeitig
auch während
des Schneidens als Produktauflage dient und ist ein Vorschub allein
oder zusätzlich
mit einem Greifer am Ende des Produktes vorgesehen, stellt sich
das Problem der Längenbegrenzung
des Produktlaibes. Da der Weg des Greifers die Produktlänge plus
des Abstandes des vorderen Produktendes zur Schneideebene zum Zeitpunkt
des Einschwenkens des Produktes in den Vorschubkanal sein muss,
ergeben sich ganz erhebliche Verfahrwege für den Vorschub. Z. B. in den
USA beträgt
die typische Produktlänge
ca. 1820 mm ∼72''). Dies ergibt eine Vorschublänge von ca.
2150–2300
mm.
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Des
weiteren stellt sich auch das Problem, dass das Produkt bis zum
Transport durch den Vorschub – z.
B. Greifer, Doppelgurt a. ä. – gegen
ein Gleiten durch die Hangabtriebskräfte gehalten werden muss – z. B.
beweglicher Anschlag, Klemmrollen, -bänder o. ä.
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Ein
drittes Problem stellt sich mit der Entsorgung des Endstückes während des
Rückzuges,
da hier ein zusätzlicher
Zeitbedarf entsteht und diese Zeit zwischen letzter Scheibe des
soeben fertig geschnittenen Produktlaibes und der ersten Scheibe des
darauf folgenden Laibes als Totzeit eingeht. Außerdem muss der Greifer soweit
zurückgefahren
werden, dass der Produkt-/Zuführkanal
frei ist.
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Als
zusätzliches
Problem kann bei den auf dem Markt befindlichen Slicern die Zulaufhöhe der Produkte
nicht frei gewählt
werden, im Bereich der geradlinigen Verlängerung kann nicht zugeführt werden.
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Werden
lange Produkte beladen, muss insbesondere gegen Ende der Hubbewegung
dafür gesorgt
werden, dass das Produkt nicht abhebt.
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Das
Verfahren nach dem Stand der Technik hatte also den Nachteil, dass
es nicht möglich
war, den Greifer mit seiner am vorderen, freien Ende angeordneten
Greiferklaue außer
Eingriff mit dem Produkt zu bringen, das zu Beladungszwecken auf
die Produktauflage gebracht wurde. Dies war demzufolge mit dem Nachteil
verbunden, dass der Greifer sehr lange zurückfahren musste und hierdurch
lange Verschiebewege sich ergaben.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass
bei wesentlich kürzeren
Verschiebewegen des Greifers und verkürzten Zykluszeiten eine schnellere
Verarbeitung des Produktes gewährleistet
ist.
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Zur
Lösung
der gestellten Aufgabe ist ein Verfahren nach der Erfindung durch
die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
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Das
Produkt wird in einem ersten Verfahrensschritt zunächst auf
die Beladeeinheit aufgelegt, welche Beladeeinheit schwenkbar am
vorderen Ende der Schneidemaschine angeordnet ist.
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In
einem zweiten Verfahrensschritt wird die Beladeeinheit gegen die
Schneidemaschine verschwenkt, und zwar dergestalt, dass das Produkt zwischen
Unterseite Greifer und Beladeeinheit geklemmt wird.
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In
einem dritten Verfahrensschritt wird das Produkt gemeinsam durch
Greifer und Band in dem Produktkanal zwischen die dort angeordneten
Vorschubbänder
geführt,
wobei der Greifer jedoch noch auf der Oberfläche des Produktes liegt.
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In
einem vierten Verfahrensschritt wird der Greifer von der Oberfläche des
Produktes abgehoben und in abgehobenem Zustand in seine Warteposition
zurückgefahren.
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In
einem fünften
Verfahrensschritt beginnt der Schneidvorgang bei vom Produkt abgehobenem Greifer,
der solange anhält,
bis das Produktende noch um einen bestimmten festgelegten Betrag
aus dem hinteren Walzenspalt der Vorschubbänder herausragt.
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In
einem sechsten Verfahrensschritt wird der Greifer abgesenkt, die
Greiferklauen werden ausgefahren und in den hinteren Produktteil
des Produktes eingefahren, wobei dieses festgeklemmt wird,
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In
einem siebten Verfahrensschritt folgt der Greifer dem Produkt und
den Vorschubbändern,
bis das Produkt komplett aufgeschnitten ist und nur noch ein Endstück in der
Greiferklaue verbleibt.
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In
einem achten Verfahrensschritt wird gleichzeitig die Beladeeinheit
herabgeschwenkt und mit einem neuen Produkt gefüllt.
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In
einem neunten Verfahrensschritt wird der Greifer mit dem noch gehaltenen
Endstück
nach hinten verfahren,
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In
einem zehnten Verfahrensschritt die nun mit einem neuen Produkt
beladene Beladeeinheit nach oben schwingt und entsprechend dem ersten Verfahrensschritt
die Beladeeinheit mit dem Produkt gegen die Schneidmaschine verschwenkt
wird, wodurch das Produkt in dem Zwischenraum zwischen der Unterseite
des Greifers und der Beladeeinheit geklemmt wird,
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In
einem elften Verfahrensschritt wird das Produkt in Wiederholung
des anfänglichen
Arbeitsschrittes in den Einführspalt
zwischen den Vorschubbändern
der Schneidmaschine gefahren, wobei der Greifer abhebt und in seine
Warteposition fährt,
wobei er immer noch das Endstück
in den Greiferklauen behält
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In
einem zwölften
Verfahrensschritt der Greifer mit dem noch gehaltenen Endstück nach
unten abgesenkt wird, so dass die Greiferklaue etwa in Höhe zur Stirnseite
des gerade geschnittenen Produktes kommt.
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In
einem dreizehnten Verfahrensschritt die Greiferklaue geöffnet wird
und das Endstück
nun auf das Vorschubband der Beladeeinheit fällt, welche sich gleichzeitig
senkt und das Endstück
in einen entsprechenden Aufnahmebehälter hineinfällt, wodurch nun
der Greifer wieder frei ist und mit seiner nun freien Greiferklaue
in die Rückseite
des nun fast fertig geschnittenen Produktes hineinfährt und
dort wiederum ein neues Endstück
ergreift.
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Mit
der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der Vorteil, dass nun
wesentliche Totzeiten eingespart werden, die beim Stand der Technik
in Kauf genommen wurden.
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Um
beim Stand der Technik Totzeiten einsparen zu können, ist es bekannt, eine
sehr lange Produktlänge
zu verwenden, notwendige Rückfahrwege
und Rückhübe des Greifers
zu minimieren. Dies führte
dazu, dass man in Europa Produktlängen von 3,40 m und mehr verwendete,
nur um zu vermeiden, dass der Greifer zurückgefahren werden musste, um
die Wechselzeit zwischen einem Produkt und dem anderen Produkt möglichst
zu minimieren.
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Hier
setzt die Erfindung ein, die nun vorsieht, dass der Greifer nicht über die
gesamte Produktlänge zurückfahren
muss, sondern es ist vorgesehen, dass das Produkt sich an der Unterseite
des Greifers anlegt und nicht mehr an der Greiferklaue selbst.
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Der
Greifer ist beweglich senkrecht zur Oberfläche des Produktes ausgebildet,
und in Form einer Parallelogrammbewegung kann der Greifer von dem Produkt
abgehoben werden und sich oberhalb des Produktes befinden, was beim
Stand der Technik nicht der Fall war.
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Beim
Stand der Technik ist es immer erforderlich, dass die Greiferklaue
sich stets in der Nähe des
hinteren Produktendes befindet, und es ist nicht vorgesehen, dass
der Greifer sich oberhalb des Produktes befindet und die Greiferklaue
sich beispielsweise im vorderen oder mittleren Bereich des Produktes
aufhält.
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Eine
weitere Zeiteinsparung erfolgt bei der Erfindung durch den Verfahrensschritt
bezüglich
der Endstückbeseitigung.
Wichtig ist nämlich,
dass die Endstückbeseitigung
während
des Schneidens des Produktes erfolgt und nicht nach dem Schneiden
des Produktes.
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Die
Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass durch einen zusätzlichen
Freiheitsgrad des Greifers dieser aus dem Produktkanal verbracht
wird und damit weitere Funktionen übernehmen kann.
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Dies
erlaubt bei einer fixen Verfahrlänge,
Laibe beliebiger Länge – größer und
kleiner als diese Verfahrlänge – zu verarbeiten.
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Ebenso
kann der Laib auch in der direkten Verlängerung des Produktkanals zuführt werden
und damit jede Zulaufhöhe,
für zukünftige vollautomatische
Zuführungen
aus dem Kühlraum,
gewählt
werden.
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Bei
einer entsprechenden Gestaltung der Greiferbewegung aus und in den
Produktkanal kann das Endstück
separat und während
des Schneidens entsorgt werden.
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Vorzugsweise
wird das Endstück
auf dem stehenden oder absenkenden Beladeband abgelegt und während des
Beladens der Beladeeinheit mit neuem Produkt in eine weitere Ablage
oder einen Endstückbehälter verbracht.
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Der
minimale Verfahrweg ist so, dass das auslaufseitige Ende des Greifers
bis ca. 150 mm hinter das auslaufseitige Ende des produkttragenden Teiles
der Beladeeinheit fahren muss. Dies bedeutet eine auch zeitlich
kurze Rückfahrt.
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Des
Weitern kann die Greiferbewegung so gestaltet werden, dass der Greifer
zum Klemmen des Produktes auf der Beladeeinheit benutzt werden kann
und damit Anschläge
oder Klemmrollen-/Bänder
ersetzt.
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Ein
wesentlicher Lösungsansatz
liegt auch darin, dass das Produkt bereits vor Erreichen des Produktkanals
geklemmt wird und damit bereits während der Verzögerung der
Hubbewegung zugeführt werden
kann.
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Ob
der Greifer nur als Klemm-Zuführeinrichtung
eingesetzt wird, was eine kontinuierliche Beschickung erlaubt oder
auch als künstliche
Verlängerung
des Produktes und Halter für
ein definiertes Endstück,
lässt sich
ganz einfach durch die Steuerung anwählen.
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Der
Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht
nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination
der einzelnen Patentansprüche
untereinander.
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Alle
in den Unterlagen, einschließlich
der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere
die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden
als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in
Kombination gegenüber
dem Stand der Technik neu sind.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg
darstellenden Zeichnungen näher
erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere
erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es
zeigen:
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1:
schematisiert dargestellte Anordnung einer Schneidemaschine mit
einer Beladeeinheit, die bereits schon mit einem Produkt beladen
ist,
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2:
ein Verfahrensschritt, bei dem das Produkt mit Hilfe des Beladebandes
in Richtung auf den Produktkanal verschoben wird,
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3:
ein zeitlicher Ablauf, bei dem das Produkt geschnitten wird und
der Greifer an der Rückseite
des Produktes eingreift,
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4:
eine vergrößerte Darstellung
des Schwenkmechanismus des Greifers,
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5:
Schnitt gemäss
der Linie A-A in 4.
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In 1 ist
allgemein eine Hochgeschwindigkeits-Schneidemaschine dargestellt,
die aus einem schräg
geneigten Maschinenrahmen besteht, an dessen vorderen Ende ein drehend
angetriebenes Hochgeschwindigkeitsmesser 29 angeordnet
ist.
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Schwenkbar
am Maschinengehäuse
der Schneidemaschine ist eine Schwenklagerung 30 angeordnet,
an der eine Beladeeinheit 3 schwenkbar gehalten ist. Die
Beladeeinheit ist somit in Pfeilrichtung 6 und in Gegenrichtung
hierzu verschwenkbar am Maschinengehäuse der Schneidemaschine ausgebildet.
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Am
Gehäuse
der Schneidemaschine ist ferner ein Greifer 2 vorgesehen,
der etwa balkenförmig ausgebildet
ist und der eine aufgeraute Oberfläche 37 (siehe 4)
aufweist, um sich einerseits formschlüssig auf der Oberseite des
Produktes 1 abzulegen und andererseits zwischen den Vorschubbändern 27, 28 der
Vorschubeinheit der Schneidemaschine eingreifen zu können.
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Der
Greifer hat gemäss 4 an
seiner vorderen Stirnseite ein oder mehrere Greiferklauen 17, die
aus- und einfahrbar ausgebildet sind. Auf den Antrieb dieser Greiferklaue 17 wird
später
noch näher eingegangen.
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Wichtig
ist, dass der Greifer 2 in einer Ebene senkrecht zur Oberfläche des
Produktes 1 verschwenkbar oder verschiebbar ausgebildet
ist. Dies wird in Pfeilrichtung 4 in 1 dargestellt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
erfolgt der Verschiebeantrieb des Greifers 2 durch ein
Schwenkgestänge 31,
welches bevorzugt als Parallelogramm-Schwenkgestänge ausgebildet ist. Hierauf
ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt.
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In
einer anderen Ausgestaltung kann die parallele Hebe- und Senkbewegung
des Greifers von der Oberfläche
des Produktes weg und zu dieser Oberfläche hinzu gerichtet auch durch
eine entsprechende Langlochführung
oder durch eine Zylinderanordnung oder durch Scherenantriebe oder
dergleichen Hubantriebe ausgeführt
werden.
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In
dem Verfahrenszustand nach 1 hat die
Beladeeinheit 3 bereits schon ein Produkt 1 von einem
dahinter liegenden Zuführband 25 aufgenommen,
welches das Produkt in Pfeilrichtung 26 auf das Beladeband 5 der
Beladeeinheit 3 aufgefahren hat. Dort liegt das Produkt
nun fest, wobei gleichzeitig von einem vorherigen Verfahrensschritt
auf dem Beladeband 5 noch ein Endstück 9 eines vorher
geschnittenen Produkts 1 abgelegt ist.
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Beim Übergang
von dem Verfahrensschritt nach 1 zu 2 ist
nun erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Beladeeinheit 3 um die Schwenklagerung 30 herum
in Pfeilrichtung 6 nach oben verschwenkt wird, wie dies
in 2 dargestellt ist.
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Dadurch,
dass die Oberfläche
des Produkts 1 gegen die Unterseite des Greifers 2 drückt, wird dieser
in Pfeilrichtung 4 im Bereich eines Schwenkgestänges 31 nach
oben angehoben und legt sich vollflächig mit seiner Oberfläche 37 auf
die Oberseite des Produktes 1 ab. Damit wird das Produkt
zwischen der Beladeeinheit 3 dem dortigen Beladeband 5 und
der Unterseite des Greifers 2 eingeklemmt.
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Es
wird ferner angenommen, dass von einem vorherigen Schneidevorgang
der Greifer 2 mit seiner vorderen Greiferklaue 17 noch
ein Endstück 9 erfasst
hat. Dies stört
in dem Verfahrenszustand nach 2 erfindungsgemäß nicht,
weil ja das Produkt an der Unterseite des Greifers 2 angelegt
wird und der Greifer darüber
mit seiner Greiferklaue 17 das Endstück 9 von einem vorherigen
Produktschnitt noch hält.
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In
dem weiteren Verfahrensschritt beim Übergang von der 2 auf
die 3 ist nun vorgesehen, dass das Beladeband 5 angetrieben
wird und das Produkt 1 in Pfeilrichtung 32 in
den Walzenspalt zwischen dem oberen und dem unteren Vorschubband 27, 28 einführt, so
dass der dadurch gebildete Produktkanal 8 gefüllt ist.
Das Produkt wird nun schrittweise mit hoher Geschwindigkeit und
intermittierend gegen das Messer 29 geführt, wo dünne Scheiben hoher Geschwindigkeit
bis zu einer Schnittleistung von 40 Scheiben pro Sekunde abgeschnitten werden.
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Sobald
sich das vordere Ende des Produktes 1 im Produktkanal 8 befindet,
hebt der Greifer 2 von der Produktoberfläche ab,
fährt nach
hinten und geht in die Wartestellung, so wie dies etwa in 2 dargestellt
ist.
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Die
Wartestellung des Greifers wird also durch das angehobene Schwenkgestänge 31 gekennzeichnet,
welches den Greifer 2 in einer angehobenen Position behält.
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Danach
wird der Schnittvorgang fortschreitend fortgeführt, wobei in diesem Augenblick
noch der Greifer nicht im Eingriff mit der hinteren Seite des Produktes
sich befindet.
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Wenn
der Schnittvorgang so weit fortgeschritten ist, dass nur noch eine
definierte Länge
des Produktes aus dem Produktkanal nach hinten herausragt, wird
der Greifer abgesenkt, etwa in seine Stellung nach 3,
die Kralle wird geöffnet
und damit fällt
das Endstück 9 auf
das Beladeband 5 der Beladeeinheit 3 herunter,
was sich sofort absenkt, und sobald das Endstück von der Greiferklaue abgefallen ist,
fährt die
Greiferklaue 17 des Greifers in den hinteren Teil des Produktes 1,
so wie dies in 3 dargestellt ist.
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Das
Endstück 9 ist
somit auf dem Beladeband 5 abgelegt, so wie es in 1 dargestellt
ist.
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In
diesem Verfahrensstadium, wenn also die Beladeeinheit 3 wieder
gemäss 1 geöffnet wird, wird
sofort ein neues Produkt auf die Beladeeinheit 3 durch
Antrieb des Beladebandes 5 gefördert, wodurch bei dieser Bewegung
des Beladebandes das Endstück 9 in
den Endstückebehälter 7 hinein
fällt.
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Parallel
und synchron hierzu hat sich der Greifer 2 bereits schon
abgesenkt und fährt
mit seiner nun freien Greiferklaue 17 in den hinteren Teil
des Produktes 1 hinein, wie dies in 3 dargestellt
ist.
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Die
Länge des
Greifers 2 bildet somit eine virtuelle Verlängerungsstrecke 10 des
Produktes 1, um das Endstück 9 besonders klein
und stabil halten zu können.
Das Endstück
kann deshalb nicht zwischen den Vorschubbändern 27, 28 verkippen
oder sich lösen,
weil es stabil von der Greiferklaue 17 des Greifers 2 gehalten
wird.
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Wichtig
ist, dass die Greiferlänge 2 sehr
kurz gehalten werden kann, weil ja in den Verfahrensabschnitten
nach den 1 und 2 das Produkt
an der Unterseite des Greifers angelegt wird und nicht – wie beim
Stand der Technik bekannt – an
der vorderen Stirnseite des Greifers.
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In
den 4 und 5 wird eine bevorzugte Ausführungsform
für den
Antrieb des Greifers 2 geschildert.
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Der
Greifer 2 besteht im Wesentlichen aus einem balkenförmigen Gehäuseteil,
dessen untere Oberfläche 37 bevorzugt
aufgerauht ist und an dessen vorderem Ende die Greiferklaue 17 angeordnet ist.
Das Öffnen
und Schließen
der Greiferklaue 17 wird durch eine Druckstange 14 erreicht,
welche das Gehäuse
des Greifers 2 durchsetzt und die in axialer Richtung angetrieben
wird. Zum Antrieb der Druckstange 14 gehört eine
Antriebsschwinge 15, die von einem zugeordneten Hebel 36 eines
Schwenkantriebes verschwenkt wird. Der Hebel 36 ist hierbei schwenkbar
in einer Schwenkachse 33 eines Schwenkarmes 12 aufgenommen,
der an seinem gegenüberliegenden
Ende in einer Schwenkachse 34 aufgenommen ist.
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Die
Hebel 35 und 36 sind für den Schwenkantrieb für die Greiferklaue 17 vorgesehen,
während der
Schwenkarm 11 für
das Heben und Senken des Greifers in den Pfeilrichtungen 4 vorgesehen
ist. Der Schwenkarm 11 ist hierbei von einem Zylinder 20 beaufschlagt,
während
der Zylinder 19 für
den Antrieb des Schwenkarmes 12 vorgesehen ist.
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Auf
diese Weise sind in einem Greiferantrieb 18 zwei Zylinder 19, 20 angeordnet,
wobei der eine Zylinder 19 für den Schwenkarm 12 zum Öffnen und Schließen der
Greiferklaue und der Zylinder 20 für den Schwenkarm 11 zum
Heben und Senken des Greifers 2 ausgebildet ist.
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Die
gesamte Greiferanordnung mit dem Greifer 2 ist auf einem
Vorschubschlitten 21 befestigt, der in den Pfeilrichtungen 23 verschiebbar
angetrieben ist. Die Verschiebung erfolgt hierbei längs des Gehäuses der
Schneidemaschine, wie dies in Form des Vorschubschlittens 21 über 1 eingezeichnet
ist.
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Der
Vorschubschlitten 21 ist hierbei auf einer Rundstange 22 verschiebbar
gelagert, deren Längsachse
parallel zur Vorschubrichtung 32 des Produktes 1 ist.
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Wichtig
ist, dass in bestimmten Verfahrensschritten, insbesondere in den 1 und 2,
das Produktende 24 vollkommen frei ist und eben gerade dort
kein Greifer mit seiner Greiferklaue 27 eingreift, wie
es beim Stand der Technik der Fall ist. Auf diese Weise kann die
Vorschublänge
sehr klein gehalten werden, und es können hohe Vorschubgeschwindigkeiten
bei kurzen Wechselzeiten gewährleistet
werden.
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In 4 ist
noch angedeutet, dass die Druckstange 14 zum Antrieb der
Greiferklaue 17 in den Pfeilrichtungen 16 verschiebbar
angetrieben ist.
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- 1
- Produkt
- 2
- Greifer
- 3
- Beladeeinheit
- 4
- Pfeilrichtung
- 5
- Beladeband
- 6
- Pfeilrichtung
- 7
- Endstückbehälter
- 8
- Produktkanal
- 9
- Endstück
- 10
- Verlängerungsstrecke
- 11
- Schwenkarm
(Heben & Senken)
- 12
- Schwenkarm
(Öffnen & Schließen)
- 13
- Parallelführung
- 14
- Druckstange
- 15
- Antriebsschwinge
- 16
- Pfeilrichtung
- 17
- Greiferklaue
- 18
- Greiferantrieb
- 19
- Zylinder
für 18, 12
- 20
- Zylinder
für 11
- 21
- Vorschubschlitten
- 22
- Rundstange
- 23
- Pfeilrichtung
- 24
- Produktende
- 25
- Zuführband
- 26
- Pfeilrichtung
- 27
- Vorschubband
oben
- 28
- Vorschubband
unten
- 29
- Messer
- 30
- Schwenklagerung
- 31
- Schwenkgestänge
- 32
- Pfeilrichtung
- 33
- Schwenkachse
- 34
- Schwenkachse
- 35
- Hebel
- 36
- Hebel
- 37
- Oberfläche