9
`
`Europaisches Patentamt
`
`European Patent Office
`
`Office européen des brevets
`
`@) Verdffentlichungsnummer:
`
`0 246 668
`A2
`
`@
`
`EUROPAISCHE PATENTANMELDUNG
`
`@) Anmeidenummer: 87107620.4
`
`@)
`
`int. cl4; B26D 7/30
`
`@) Anmeldetag: 25.05.87
`
`®) Priorit&t: 23.05.86 DE 3617336
`
`@) Verdifentlichungstag der Anmeldung:
`25.11.87 Patentblatt 87/48
`
`Benannte Vertragsstaaten:
`AT BE CH DE ES FR GB GRIT LI LU NL SE
`
`
`
`@) Anmelder: Weber, Gunther
`Oberer Birkenweg 176
`D-3560 Biedenkopf-Wallau(DE)
`
`@® Erfinder: Weber, Giinther
`Oberer Birkenweg 176
`D-3560 Biedenkopf-Wallau(DE)
`Erfinder: Heinze, Horst
`Erfurter Strasse 28
`D-3559 Battenberg/Eder(DE)
`
`Vertreter: Dipi.-Phys.Dr. Manitz Dipl.-Ing.
`Dipl.-Wirtsch. Finsterwald Dipl.-Chem.Dr.
`Heyn Dipl.-Phys. Rotermund Morgan,
`B.Sc.(Phys.}
`Robert-Koch-Strasse 1
`D-8000 Miinchen 22(DE)
`
`® Verfahren und Vorrichtung zur Bildung gewichtskonstanter Portionen oder Stapel aus
`aufgeschnittenen Lebensmittelprodukten.
`
`@) Es wird ein Verfahren zum Aufschneiden von
`Lebensmitielprodukten
`beschrieben,
`das
`es
`ermdglicht, Portionen und Stapel von exakt vorgeb-
`barem Gewicht zu erhalten. Dazu wird bereits
`w&hrend des Aufschneidvorganges das Istgewicht
`des jeweils gebildeten Stapels bzw. der
`jeweils
`gebildeten Portion unmittelbar erfa8t und der Vor-
`schub des jeweiligen Produkistticks in Abhdngigkeit
`von der Abweichtung des
`Istgewichts vom zu-
`gehGrigen Sollgewicht verandert.
`
`EP0246668A2
`
`Xerox Copy Centre
`
`EX1030
`Weberv. Provisur
`U.S. Patent No. 8,408,109
`
`EX1030
`Weber v. Provisur
`U.S. Patent No. 8,408,109
`
`

`

`1
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`0 246 668
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`2
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`Verfahren und Vorrichtung zur Bildung gewichtskonstanter Portionen oder Stapel aus aufge-
`schnittenen Lebensmittelprodu
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`Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung
`Durch die unmittelbare Eriassung des Istge-
`von ein vorgebbares Gewicht aufweisenden Portio-
`wichts w&hrend des Aufschneidevorganges wird
`nen oder Stapein aus aufgeschnitienen Lebensmit-
`die Voraussetzung dafiir geschaffen, da8 noch
`telprodukten,
`insbesondere Wurst,
`Schinken,
`wahrend des Vorgangs der Portions-oder Stapelbil-
`Speck, Fleisch, Kase und dergleichen, bei dem in
`dung korrigierend eingegrifien und durch entspre-
`Abhangigkeit vom gewiinschten Sollgewicht der
`chende Veranderung des Vorschubs des aufzu-
`jeweiligen Portion oder des jeweiligen Stapels vom
`schneidenden Produktstticks das geforderte Sollge-
`aufzuschneidenden Produktstiick eine Anzahl von
`wicht jeweils exakt oder zumindest so exakt er-
`Scheiben oder Siticken abgetrennt, der eine be-
`reicht wird, da& eine evil. verbleibende Restabwei-
`stimmie Scheiben-oder Stiickzahi aufweisende Sta-
`chung vom Sollgewicht
`in der Praxis véllig un-
`beachitlich ist.
`pel bzw. die enisprechenden Portion gewogen und
`in Abhangigkeit von dem Me8ergebnis der Vor-
`Vorzugsweise wird jedem Sollgewicht eine be-
`schub
`des
`jeweils
`aufzuschneidenden
`Pro-
`stimmte Scheibenzahl zugeordnet und der Soll-und
`duktsiticks verndert wird. Ferner ist die Erfidnung
`Istgewichtsvergleich der Scheibenablage diskonti-
`auf eine Vorrichtung zur Durchfiihrung dieses Ver-
`nuierlich vorgenommen. Es kann dabei frei gewahit
`fahrens gerichtet.
`werden, 0b der Soll-und Istgewichtsvergieich nach
`Bekannte Verfahren dieser Art haben den
`erfoigter Ablage einer jeden Einzelscheibe durch-
`grundsdizlichen Nachieil, daB gebildete Portionen
`geflinrt oder ein solcher Vergleich jeweils nach
`oder Stapel erst dann gewichtsmaBig erfaSt bzw.
`Ablage mehrerer Einzelscheiben ausgeftinrt wird.
`gewogen werden, wenn eine Gewichiskorrekiur des
`Durch diese Auswahl kann dem jeweiligen Produkt
`betreffenden Stapels zumindest automatisch nicht
`und auch dem gewiinschten Genauigkeitsgrad
`mehr mdglichist.
`Rechnung getragen werden.
`Abgesehen: davon, da zur Vermeidung von
`alternativen
`Entsprechend
`einer
`unzulassigem Mindergewicht bei diesen bekannten
`Ausfiihrungsvariante kann das momentane istge-
`Verfahren immer mit einem Sicherheitszuschlag
`wicht auch kontinuierlich erfaBt und mit einem
`gearbeitet werden mué&, dersich wirischaftlich aus-
`empirisch ermittelten oder rechnerisch festgeleg-
`gesprochen negativ auswirkt,
`ist auch ungiinstig,
`ten, der Portions-oder Stapelbildung entsprechen-
`daB nach erfoigter Feststellung von zu groBen
`den Sollgewichtsanstieg verglichen werden.
`Gewichtsabweichungen die erforderlicne Korrektur
`Nach einer weiteren Besonderheit der Erfin-
`siets
`nur mit
`einer erheblichen Verzégerung
`dung wird Sorge daflir getragen, da8 wahrend der
`durchflihrbar ist. Dies flthrt wiederurn entweder zu
`Istgewichtsmessung auftretende, von Bewegungs-
`einem entsprechenden
`Verlust
`an
` aufzu-
`
`baw. der_EinzelscheibenAutpraileffekten
`
`schneidendem Produkt oder erfordert die Ausson-
`herrtihnrende,
`kurzzeitige Gewichtsschwankungen
`derung von mindergewichtigen Portionen oder Sta-
`ausgefiltert werden. Diese Ausfilterung kann sowoh!
`pein.
`ber analoge elektrische Schaltungen als auch
`Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
`liber ein entsprechendes Rechnerprogramm erfol-
`Verfahren der eingangs angefiihrien Art zu -
`gen. Da es mdglich ist, das jeweilige Istgewicht
`schaffen, das ¢s ermdglicht, die Genauigkeit des
`innerhalb einer sehr kurzen Abtastzeitspanne zu
`Sollgewichts der jeweiligen Portion oder des jewei-
`ermitiein, wird nach einer weiteren Ausgestaitung
`ligen Stapeis zumindest wesentiich zu erhdhen,
`der Erfindung der Gewichts-Abtastzeitpunkt
`so
`insbesondere dieses Sollgewicht weitestgehend
`gelegt, daB der nach jedem Austreffen einer Schei-
`exakt
`zu
` erreichen,
`und
`zwar
`ohne Be-
`be
`sich
`einstellende
`Einschwing-bzw. Uber-
`einirachtigung der Arbeitsgeschwindigkeit bei der
`schwingeffekt der Waage bereits in ausreichendem
`Bildung von Portionen oder Stapein.
`Maf8e abgeklungen ist und nattiriich auch die nach-
`Gelést wird diese Aufgabe nach der Erfindung
`foigende Scheibe noch nicht aufgetroffen ist.
`im wesentlichen dadurch, da8 das Istgewicht be-
`Die Anderung des Vorschubs und damit der
`reits w&hrend der Portions-oder Stapelbildung
`Einzelscheibenstarke kann in Abhngigkeit von der
`erfaBt und der Vorschub des jeweiligen Pro-
`jeweils bis zum Stapel-Sollgewicht extrapolierten
`dukistiicks in Abhangigkeit von der Abweichung
`Abweichung des momentanen Istgewichis erfolgen,
`des Isigewichts von dem zugehdrigen Soligewicht
`wodurch eine weiche Korrektur erméglicht wird und
`verandert wird.
`die Bewegungsanderungen im Vorschub minimert
`werden.
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`Vorzugsweise wird die innerhalb einer Stapel-
`Die Zuftihrung von aufzuschneidenden Produk-
`bildung festgestelite und zumindest teilweise bei
`fen zur Schneidvorrichtung kann auch mehrbahnig,
`dieser Stapelbildung kompensierte Abweichung
`insbesondere dreibahnig erfoigen, wobei
`jeder
`vom Sollgewicht bereits bei Beginn der jeweils
`Bahn eine eigene Waage zugeordnet ist und der
`darauffolgenden
`neuen
`Stapelbildung
`Vorschub jeder Bahn von der zugeordneten Waage
`beriicksichtigt, d.h. der sich bei einer Stapelbildung
`in der bereits erlauterten Weise gesteuert bzw.
`ergebende Lerneffekt wird bei der nachsten Stapel-
`geregelt wird.
`bildung ausgentitzt.
`Die Vorschubeinrichtung ist vorzugsweise liber
`Ferner ist es im Rahmen der Erfindung von
`eine mit einem Scheibenlaufermotor verbundene
`Vorteil, wenn nach Erreichen der jeweils geforder-
`Kugelrolispindel angetrieben, aber es sind prinzi-
`ten Anzahl von Scheiben bzw. Siticken und damit
`piell
`auch
`andere Vorschubeinrichtungen,
`2z.B.
`nach Fertigstellung der geforderten Portion bzw.
`Bander verwendbar. Um die GréBe der jeweils
`des geiorderten Stapels ein sofortiger geringer
`abgetrennten Scheiben beeinflussen bzw. vorgeben
`Riickhub durchgeftihrt wird, um zumindest einen
`zu k6nnen,
`ist vorzugsweise der Winkel zwischen
`Leerschnitt zu ermdglichen, der zu keinerlei Ab-
`der Schneidebene und der ZufUhrbahn einstellbar.
`trennen von Schnitzeln und dergleichen fiihrt, wie
`Ein Ausfihrungsbeispiel der Erfindung wird
`dies ohne diese Riickhubbewegung aufgrund der
`nachfolgend unter Bezugnahmeauf die Zeichnung
`Elastizitat und Entspannung des Produkts
`im
`erlautert; die einzige Figur der Zeichnung zeigt in
`Regelfall zu erwarten ware.
`stark
`schematisierter
`Weise
`eine
`20
`Dieser Riickhub kann dadurch bewirkt werden,
`
`
`Ausflhrungsvariante einer=Vorrichtung =—szur
`daB entweder die gesamte Vorschubeinrichtung
`Durchfiihrung des Verfahrens nach der Erfindung.
`oder Teile davon zusammen mit dem jeweiligen
`Mittels einer Antriebseinheit 1 wird ein an sich
`Produkt
`beztiglich
`der
`Schneidebene
`beliebig ausgestaltbares Schneidmesser 2 ange-
`zurlickversetzt wird bzw. werden.
`trieben, wobei von Vorieil
`ist, da& die Antriebsein-
`Eine Vorrichtung zur Durchfiihrung des Verfah-
`heit
`auf
`der
`der
`Produktablageseite
`ge-
`rens nach der Erfindung umfa&t eine Schneidvor-
`genuberliegenden Seite des Messers angeordnet
`ist.
`richtung,
`eine Vorrichtung
`zum Vorschub des
`jeweiligen Produkts sowie eine Wiegevorrichtung
`und sie zeichnet sich dadurch aus, daB die Wiege-
`vorrichtung aus einer elektronischen, unmittelbar
`mit den abgetrennien Scheiben oder Stticken be-
`schickten, mechanisch von der Schneidvorrichtung
`getrennten und schwingungsmaBig von dieser
`Schneidvorrichtung entkoppelten Waage besteht,
`deren Ausgangssignale einem Rechner zugefiihrt
`sind, wobei der Produkivorschub durch Rechnersi-
`gnale gesteuert ist, die als Ergebnis einer Mehrzahl
`von Soll-und Istgewichtsvergieichen erhalten wer-
`den.
`Auf der Waage ist bevorzugt ein einen Be-
`standteil der Waage bildendes Endlos-Férderband
`angeordnet, das zum Weitertransport eines abge-
`legten Stapels sehr schnell beschieunigbarist, in
`Gegenrichtung aber auch ganz langsam und ohne
`Beeinflussung
`des Wiegevorgangs
`angetrieben
`werden kann, um anstelie einer Schindelung eine
`exakie
`Stapelbildung
`mit
`ausgerichtet
`tibereinanderliegenden Scheiben zu erméglichen.
`Wahrend des Betriebs wird die Waage nach
`jedem Beschleunigungsvorgang automatisch neu
`tariert, um Fehler durch eventuell auf dem Endlos-
`band
`liegengebliebenen
`Resttelichen
`auszu-
`schlieBen.
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`Ein aufzuschneidendes Produkt, z.B. Schinken,
`Salami, Kase und dergleichen ist mit dem Bezugs-
`zeichen 3 versehen und kan mitteis einer Vor-
`schubeinrichtung 10 in Richtung des Schneidmes-
`sers 2 bewegt werden.
`Unmittelbar anschliieBend und unterhalb des
`Schneidmessers 2 befindet sich eine Wiegevorrich-
`tung 4, die mechanisch von der Schneidvorrichtung
`entkoppeit, elektrisch jedoch mit ihr verbundenist.
`Diese Wiegevorrichtung 4 wird so gelagert, dag
`eine Ubertragung von Schwingungen resultierend
`aus den Arbeitsbewegungen der Schneidvorrich-
`tung nicht auf die Wiegevorrichtung 4 erfolgen
`kann, bzw. so stark ged&mpft wird, da8 die Genau-
`igkeit
`der Wiegevorrichtung
`nicht mehr
`be-
`eintrachtigt wird.
`Die Produkt-Aufnahmeflache der Waage 4 wird
`von einem Endlosband 5 gebildet, das in die
`Waage 4 iniegriert ist. Dieses Endlosband 5 kann -
`angetricben durch einen Scheibenldufermotor
`-
`sehr schnell beschleunigt werden, um fertige Pro-
`dukistapel 6 von der Waage 4 auf einen nachfol-
`genden Forderer 9 zu liberftihnren. Um eine exakte
`Stapelbildung mit
`gegenseitig
`ausgerichteten
`Scheiben oder Stiicken zu erméglichen, kann das
`Band 5 auch langsam in Gegenrichtung angetrie-
`ben werden, und zwar wahrend der Stapelbildung.
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`ausgebildete
`Die als elektronische Waage
`Waage 4 ist mit einer Recheneinheit 7 verbunden,
`die ihrerseits wiederum mit einem Regelantrieb 8
`flr. die Vorschubeinrichtung 10 der Produktstiicke
`in Verbindung sieht.
`Die Recheneinheit 7 ist programmierbar aus-
`geflihrt und mit einer Eingabeeinheit versehen, die
`es gesiatiet, beispielsweise das jeweils gewlinschte
`Gewicht, die Scheibenzahl, die Scheibenstarke, die
`Schnitigeschwindigkeit und dergleichen einzuge-
`ben. Ferner kGnnen in dieser Recheneinheit eine
`Vielzahl von produkibezogenen Daten gespeichert
`werden, und sie {@&t sich auBerdem zur Funkti-
`onstiberwachung der Schneidvorrichtung verwen-
`den.
`
`Bei der Waage 4 handelt es sich um ein
`elekironisches Gerat mit sehr hoher Arbeitsge-
`schwindigkeit, d.h. das Gewicht der auf der Waage
`4-aufliegenden Produkte kann innerhalb sehr kurzer
`Zeitspannen abgefragi bzw. elektronisch abgerufen
`werden. Dies ermdglicht es auch, den Abrufzeit-
`punkt stets so zu w&hlen, da8 sich das Waagensy-
`stem praktisch trotz der schnellen Arbeitsweise der
`Gesamtvorrichtung in Ruhe befindet und semit be-
`reits StOrgréfen ausgeschaliet werden, die von
`den auftreffenden Scheiben herriihren kOnnen.
`In
`der Recheneinheit 7 finden die Vergleichswertbil-
`dungen zwischen Ist-und Soligewichten statt, und
`es werden Steuergrd8enftir die Einheit 8 gebiidet.
`Aufgrund des geschlossenen Regelkreises [&8t
`sich eine vollautomatische Arbeitsweise erreichen,
`die héchsiten Genauigkeitsanforderungen hinsicht-
`lich des geforderten Gesamigewichts eines Stapels
`oder einer Portion entspricht und dennoch eine
`hohe Arbeitsgeschwindigkeit zul@Bt, so da& die
`Vorrichtung nach der Erfindung mit bekannten, -
`schnell arbeitenden VerpackungsstraBen kombiniert
`werden kann. Dabei ist es von Vorteil, mit mehr-
`bahniger Produktzufthrung und einer entsprechen-
`den Anzahl von Waagen 4 zu arbeiten, wobei auch
`bei einer mehrbahnigen Ausftihrungsform ein einzi-
`ges Schneidmesser 2 geniigt.
`Von Vorteil
`ist es auch, nach Erreichen der
`jeweils geforderten Anzahl von Scheiben oder
`StUcken - wiederum gesteuert durch den Rechner
`7 - einen kurzen Riickhub des Produkts 3 aus-
`2uitihren, so daB absolut freie Leerschnitte durch-
`geftihnrt werden kOnnen und das bisher héautig
`st6rende Problem des Abschneides von Resten
`oder Schnipsein ausgeschaltet wird. Dies ist
`im
`Hinblick auf das unmittelbare Wiegen wahrend der
`Siapelbildung ein weiterer Vorteil, weil Verfal-
`schungen durch Schnipsel und dergleichen somit
`ausgeschaltet werden.
`
`Anspriiche
`
`1. Verfahren zur Bildung von ein vorgebbares
`Gewicht aufweisenden Portionen oder Stapein aus
`auigeschnitienen Lebensmitielprodukten, insbeson-
`dere Wursi, Schinken, Speck, Fleisch, Kase und
`dergieichen, bei dem in Abhangigkeit vom gewiin-
`schten Sollgewicht der jeweiligen Portion oder des
`jeweiligen Stapels vom aufzuschneidenden Pro-
`dukisitick eine Anzahl von Scheiben oder Siticken
`abgetrennt, der eine bestimmte Scheiben-oder
`Sitickzahl aufweisende Stapel bzw. die entspre-
`chende Portion gewogen und in Abhdngigkeit von
`dem Me8ergebnis der Vorschub des jeweils aufzu-
`schneidenden Produktstiicks verZndert wird,
`dadurch gekenzeichnet,
`daB das Istgewicht bereits wahrend der Portions-
`oder Stapelbildung erfa&t und der Vorschub des
`jeweiligen Produktstiicks in Abhangigkeit von der
`Abweichung des Isigewichis von dem zugehdrigen
`Sollgewicht verandert wird.
`2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge-
`kennzeichnet, da8 jedem Sollgewicht eine be-
`stimmte Scheibenzahl zugeordnet und der Soll-und
`Isigewichtsvergleich der Scheibenablage entspre-
`chend diskoniinuierlich vorgenommenwird.
`3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge-
`kennzeichnet, daB das momentane Istgewicht ko-
`ntinuierlich erfaBt und mit einem empirisch ermittel-
`ten oder rechnerisch festgelegten, der Stapelbil-
`dung entsprechenden Soligewichtsanstieg vergli-
`chen wird.
`4. Verfahren nach einem der vorhergehenden
`Anspriiche,
`dadurch
`gekennzeichnet,
`da&
`wahrend der Istgewichtsmessung auftretende, von
`Bewegungseffekien
`der
`Einzelscheiben
`herriihrende,
`kurzseitige Gewichtsschwankungen
`ausgefiltert werden.
`5. Verfahren nach einem oder mehreren der
`vorhergehenden Anspriiche,
`dadurch gekenn-
`zeichnet, da8 die Anderung des Vorschubs und
`damit der Einzelscheibenstarke in Abhéangigkeit
`von der jeweils bis zum Stapel-Sollgewicht extrapo-
`lierten Abweichung des momentanen Istgewichter-
`folgt.
`6. Verfahren nach einem der vorhergehenden
`Anspriiche, dadurch gekennzeichnet, daB die in-
`nerhalb einer Stapelbildung festgestellte und zu-
`mindest teilweise bei dieser Stapelbildung kompen-
`sierte Abweichung vom Soligewicht bereits bei Be-
`ginn der jeweils darauffolgenden neuen Stapelbil-
`dung berticksichtigt wird.
`7. Verfahren nach einem der vorhergehenden
`Anspriiche, dadurch gekennzeichnet,
`da& der
`jeweils einem Stape!l zugeordnete Sollgewichtsan-
`stieg, der als Vergleichsbasis ftir die jeweiligen
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`0 246 668
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`8
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`ist und insbesondere wahrend der
`schleunigbar
`Beschickung mit Scheiben oder Stticken eine tan-
`gsame Riicklaufbewegung ausfthrt.
`
`in Abhangigkeit vom
`Istgewichtsmessungen dient,
`fiir die jeweils an-
`isigewichtsanstieg zumindest
`schlieBenden Stapelbildungen modfiziert wird.
`8. Verfahren nach einem oder mehreren der
`vorhergehenden Anspriiche,
`dadurch gekenn-
`zeichnet,daB der einer Stapelbildung zugeordnete
`Soligewichtsanstieg in Abhdngigkeit von dem auf
`eine Einheit bezogenen Gewicht des Produkts, und
`der
`geforderten Soll-Scheibenstirke
`berechnet
`wird.
`
`9. Verfahren nach einem oder mehreren der
`vorhergehenden Anspriiche,
`dadurch gekenn-
`zeichnet, da8 Ver’nderungen des Vorschubs des
`Produkistiickes erst in der Endphase der Portions-
`oder Stapelbildung vorgenommen werden.
`10. Verfahren nach einem oder mehreren der
`vorhergehenden Anspriiche,
`dadurch gekenn-
`zeichnet, daB w&hrend der Portions-bzw. Stapel-
`bildung Teil-Korrekturschritte und erst in der End-
`phase Voll-Korrekturschritte durchgefiihrt werden.
`11. Verfahren nach einem oder mehreren der
`vorhergehenden Anspriiche,
`dadurch gekenn-
`zeichnet, daB die Gewichtserfassung w4hrend
`sehr kurzer Abtastzeitrdume erfolgt und jede Abta-
`stung kurz nach dem Auftreffen der jeweiligen
`Scheibe oder des jeweiligen Stiickes auf die Abla-
`geflache bzw. eine vorher bereits abgelegte Schei-
`be oder ein vorher bereits abgelegtes Stiick vorge-
`nommenwird.
`
`12. Verfahren nach einem oder mehreren der
`vorhergehenden Anspriiche,
`dadurch gekenn-
`zeichnet, da8 jeweils nach Erreichen der Sollzahl
`der gewiinschten Scheiben bzw. Stiicke das Pro-
`duktstiick in Form eines Riickhubschrittes aus der
`Schneidebenen entfernt und dann zumindest ein
`Leerschnitt durchgeftihrt wird.
`13. Verfahren nach Anspruche 12 dadurch ge-
`kennzeichnet, da8 der Riickhub kleiner gew4hit
`wird als der jeweilige scheibenweise Vorschub.
`14. Vorrichtung zur Durchfiihrung des Verfah-
`rens nach einem oder mehreren der vorhergehen-
`den Anspriiche, besiehend aus einer Schneidvor-
`richtung, einer Vorrichtung zum Vorschub des
`jeweiligen Produkts sowie einer Wiegevorrichtung,
`dadurch gekennzeichnet,
`da die Wiegevorrichtung aus einer elektronischen,
`unmitielbar mit den abgetrennten Scheiben be-
`schickten Waage besteht, deren Ausgangssignale
`einem Rechner
`zugeftinrt
`sind,
`und daB der
`Produktvorschub durch Rechnersignale gesteuert
`ist, die als Ergebnis einer Vielzah| von Soll-und
`Istgewichtsvergieichen erhalten werden.
`15. Vorrichtung nach Anspruch 714, dadurch
`gekennzeichnet, da8 die Ablageflache der Waage
`aus einem Endiosband bestehi, das aus dem Still-
`stand
`in Vorschubrichtung
`sehr
`schnell
`be-
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`0 246 668
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`weet7
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`ve
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`
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`

`(19) [logo:] European Patent Office
`
`
`
`(11) Publication number: 0 246 668
`A2
`
`
`European Patent Application
`
`
`
`(12)
`Int. Cl.4: B26D 7/30
`(21) Application number: 87107620.4
`(22) Application date: 25.05.87
`
`(30) Priority: 23.05.86 DE 3617336
`
`(71) Applicant: Weber, Günther
`Oberer Birkenweg 176
`D-3560 Biedenkopf-Wallau (DE)
`
`
`
`(43) Publication date of application:
` 25.11.87 Patent Gazette 87/48
`
`
`
`
`
`
`
`(84) Designated contract states
`AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU
`NL SE
`
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`
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`
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`
`
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`
`
`
`(72) Inventor: Weber, Günther
`Oberer Birkenweg 176
`D-3560 Biedenkopf-Wallau (DE)
`Inventor: Heinze, Horst
`Erfurter Strasse 28
`D-3559 Battenberg/Eder (DE)
`
`(74) Representatives: Dipl-Phys.Dr. Manitz Dipl.Ing.,
`Dipl. Wirtsch. Finsterwald Dipl.-Chem.Dr. Heyn
`Dipl.Phys. Rotermund Morgan, B.Sc.(Phys.)
`Robert-Koch-Strasse 1
`D-8000 Munich 22 (DE)
`
`(54) Method and device for forming constant weight portions or stacks of sliced food products.
`
`(57) A method for slicing food products is described
`that permits obtaining portions and stacks of an
`exactly pre-determined weight. This is accomplished
`by determining the actual weight of the respectively
`formed stack or the respectively formed portion
`immediately during the slicing operation and
`adjusting the advance of the respective product piece
`as a function of the deviation of the actual weight
`from the associated target weight.
`
`
`
`
`
`
`Xerox Copy Centre
`
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`EP 0 246 668 A2
`
`

`

`1
`
`2
`
`0 246 688
`Method and device for forming constant weight portions or stacks of sliced food products
`The invention relates to a method for forming portions
`By immediately determining the actual weight during
`
`or stacks of sliced foods having a pre-determinable weight,
`the slicing operation, the prerequisites are created for
`in particular for sausage, ham, bacon, meat, cheese, etc.,
`having the ability to take corrective action during the
`wherein a number of slices or pieces is parted from the
`portion or stack formation operation, and achieving the
`product pieces to be sliced as a function of the desired target
`required target weight respectively exactly or at least with
`weight of the respective portion or the respective stack, and
`sufficient accuracy by adjusting the advance of the sliced
`wherein the stack or the corresponding portion having a
`product piece such that any remaining residual deviation
`certain number of slices or pieces is weighed and the
`from the target weight can be completely disregarded for
`advance of the respectively sliced product piece is modified
`practical purposes.
`as a function of the measurement result. The invention
`further addresses a device for executing this method.
`
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`10
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`40
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`45
`2
`
`Known methods of this type have the underlying
`disadvantage that the weight of formed portions or stacks
`can only be recorded or weighed after the weight of the
`relevant stack can no longer be corrected, at least not by
`automated means.
`
`Notwithstanding the fact that these known methods must
`always be operated with a safety margin in order to avoid
`inadmissible weight shortfalls, which has an exceedingly
`negative economic impact, it is also disadvantageous that
`after the weight deviation is determined to be too large, the
`required correction can only be performed with a
`considerable delay. This in turn either results in a
`corresponding loss of sliced product or requires portions or
`stacks below the weight specification to be separated.
`
`The task of the present invention is to create a method of
`the type cited above, the method having the ability to at least
`significantly increase the accuracy of the target weight of
`the respective portion or the respective stack, in particular
`to at least substantially accurately achieve this target weight,
`that is to say without disrupting the processing speed when
`forming portions or stacks.
`
`This task is substantially solved according to the
`invention in that the actual weight is already recorded while
`the portions or stacks are formed, and by adjusting the
`advance of the respective product piece as function of the
`deviation of the actual weight from the associated target
`weight.
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`A certain number of slices is preferably mapped to each
`target weight, and the target to actual weight comparison
`of the deposited slices is made discontinuously. Users in
`this case have the choice of either making the target to
`actual weight comparison after each individual slice is
`deposited or making such a comparison after several
`individual slices are deposited. This choice allows
`accounting for the respective product and also the desired
`degree of accuracy.
`
`the
`to an alternative embodiment,
`According
`momentary actual weight can be recorded continuously
`and then compared to the target weight increase that
`matches an empirically or computationally determined
`target weight increase corresponding to the formed portion
`or stack.
`
`According to a special feature of the invention, steps are
`taken to ensure that the momentary weight fluctuations
`caused during the actual weight measurement by motion or
`impact effects of the individual slices are filtered out. This
`filtering can be performed by analog electrical circuitry and
`also using a corresponding computer program. Because it
`is possible to determine the respective actual weight within
`a very short scanning time span, the weight scanning
`timing is chosen according to a further embodiment of the
`invention such that the transient oscillation or overshooting
`effect of the scale caused after each slice impact has
`already sufficiently settled and the next following slice has
`of course not yet impacted.
`
`The advance and the resulting thickness of the
`individual slice can be changed as a function of the
`deviation of the momentary actual weight respectively
`extrapolated up to the target stack weight, thus allowing a
`soft correction and minimizing the motion change for the
`advance.
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`3
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`4
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`0 246 669
`The deviation determined during a stack formation and
`at least partially compensated during this stack formation
`is preferably already taken into account at the start of the
`respectively following new stack formation, e.g. the
`learning effect resulting from a stack formation is
`leveraged for the next stack formation.
`
`Product to be sliced can also be fed to the cutting device
`on several, in particular three, tracks, wherein a dedicated
`scale is mapped to each track and the advance of each track
`is controlled by the associated scale in the already
`explained manner.
`
`The feed device is preferably driven by a ball lead
`screw connected to disc motor, but other feed devices, such
`as bands, can principally also be used. In order to influence
`or specify the size of the respectively parted slices, the
`angle between the cutting plane and feed track is preferably
`adjustable.
`
`An exemplary embodiment of the invention is now
`discussed by referring to the drawing; the only figure in the
`drawing shows a highly schematic embodiment of the
`device for executing the method according to the invention.
`
`A basically arbitrarily designed cutting knife 22 is
`driven by a drive unit 1, wherein it is advantageous that the
`drive unit is arranged on the side of the knife opposite of
`the product deposition side.
`
`A product to be sliced, e.g. ham, salami, cheese, etc. is
`identified by the reference symbol 3 and can be moved
`toward the cutting knife 2 by a feed device 10.
`
`A weighing device 4 that is mechanically decoupled
`from the cutting device but is electrically connected thereto
`is located immediately downstream of, and below, the
`cutting knife 2. This weighing device 4 is supported such
`that vibrations resulting from the working motions and the
`cutting device cannot be transferred to the weighing device
`4, or are attenuated to a degree that these no longer interfere
`with the accuracy of the weighing device.
`
`The product storage surface of the scale 4 is formed by
`an endless belt 5 that is integrated into the scale 4. The
`endless belt 5 is driven by a disc motor and can be
`accelerated very rapidly to transfer completed product
`stacks 6 from the scale 4 to the downstream conveyor 9. In
`order to permit stacks to be formed with slices or pieces
`accurately aligned in relation to each other, the belt 5 can
`also be driven slowly in the opposite direction, that is to
`say while the stack is being formed.
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`40
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`3
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`For purposes of the invention, it is also advantageous
`when an immediate small reverse stroke is performed after
`the respectively required number of slices or pieces are
`reached and therefore after the required portion or the
`required stack is completed in order to permit an idle slice
`that results in no parting off of fragments, etc., as would
`normally be expected due to the elasticity and relaxation of
`the product without this reverse stroke motion.
`
`This reverse stroke can be accomplished either by
`reversing the entire feed device or parts thereof together
`with the respective product in relation to the cutting plane.
`
`A device to execute the method according to the
`invention comprises a cutting device, a device to advance
`the respective product, and a weighing device, and is
`characterized in that the weighing device consists of an
`electronic scale immediately fed with the parted slices or
`parts that is mechanically disconnected from the cutting
`device and also vibrationally decoupled from the cutting
`device, wherein the output signals of the scale are routed to
`a computer and wherein the product advance is controlled
`by computer signals obtained as a result of a plurality of
`target and actual weight comparisons.
`
`An endless belt forming an element of the scale is
`preferably arranged on the scale, the belt being capable of
`high-speed acceleration to transport the deposited stack
`away, but also capable of being driven very slowly without
`influencing the weighing operation, in order to permit
`forming a stack with slices accurately aligned on top of
`each other instead of shingling.
`
`During operation, the scale is automatically re-tared
`after each acceleration operation in order to rule out errors
`caused by residual pieces that are potentially left on the
`endless belt.
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`6
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`Claims
`1. Method for forming portions or stacks of sliced food
`products having a pre-determined weight, in particular
`sausage, ham, bacon, meat, cheese, etc., wherein a number
`of slices or pieces is parted from the product pieces to be
`sliced as a function of the desired target weight of the
`respective portion or the respective stack, and wherein a
`the stack or the corresponding portion having a certain
`number of slices or pieces is weighed and the feed rate of
`the respectively sliced product piece is modified as a
`function of the measurement result,
`characterized in that
`the actual weight is already recorded while the portions or
`stacks are formed, and in that the feed rate of the respective
`product piece is adjusted as function of the deviation of the
`actual weight from the associated target weight.
`2. The method according to claim 1, characterized in
`that a certain number of slices is mapped to each target
`weight and in that the target and actual weight comparison
`of the deposited slices is made discontinuously.
`3. The method according to claim 1, characterized in
`that the momentary actual weight is recorded continuously
`and compared to an empirically or computationally
`determined target weight increase that corresponds to the
`stack formation.
`
`4. The method according to any of the above claims,
`characterized in that the momentary weight fluctuations
`caused by motion effects of the individual slices are
`filtered out.
`
`5. The method according to any or several of the above
`claims, characterized in that the advance and therefore
`the individual slice thickness is adjusted as a function of
`the deviation of the momentary actual weight extrapolated
`up to the stack target weight.
`
`6. The method according to any of the above claims,
`characterized in that the deviation from the target weight
`determined during stack formation and at least partially
`compensated during this stack formation is already taken
`into account at the start of the then following new stack
`formation.
`
`7. The method according to any of the above claims,
`characterized in that the target weight increase
`respectively mapped to a stack, and that is the comparison
`basis for the respective
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`4
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`The scale 4 is designed as an electronic scale and is
`connected to a computing unit 7, which in turn is linked to
`a controlled drive 8 for the feed device 10 for the product
`pieces.
`
`The computing unit 7 is programmable and is equipped
`with a data entry unit that permits entering for example the
`respectively desired weight, the number of slices, the slice
`thickness, the cutting speed, etc. This computing unit can
`also store a plurality of product-specific data, and can also
`be used to monitor the functionality of the cutting device.
`
`The scale 4 is an electronic unit with very high
`processing speed, e.g. the weight of the products stored on
`the scale 4 can be queried or electronically retrieved within
`very short timeframes. This also permits selecting the
`retrieval timing such that the weighing system is for
`practical purposes at rest in spite of the high-speed
`processing of the overall device, therefore eliminating
`interference factors that can