DE10108018B4

DE10108018B4 - Rotationsmesser

Info

Publication number: DE10108018B4
Application number: DE2001108018
Authority: DE
Inventors: Karl Dietrich Schiller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2021-02-20
Also published as: DE10108018A1

Abstract

Rotationsmesser zum maschinellen Zerteilen von Schneidgut, insbesondere Lebensmittelprodukten in Strang oder Laibform, wie Schinken, Wurst, Käse und dergleichen, mit einer Aufnahme (2) zur Befestigung an einem Antrieb und einer für den bestimmungsgemäßen Betrieb vorgesehenen Rotationsachse (1) sowie einer sich wenigstens über einen Teil des Umfangs des Rotationsmessers erstreckenden Schneidkante (9), dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der Schneidkante (9) derart ungleichförmig ausgebildet ist, dass zwischen zwei in einem bestimmten Winkel α um die Rotationsachse (1) angeordneten Stellen (11, 12) der Schneidkante (9) die Schneidkante (9) in einem Zwischenbereich (10) gegenüber der Verbindungsgeraden der beiden Stellen (11, 12) in Richtung auf die Rotationsachse (1) zurückspringt, und der Rücksprung d des Zwischenbereiches (10) etwa 0,1 mm bis etwa 0,15 mm je Grad des Winkels α beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rotationsmesser zum maschinellen Zerteilen von Schneidgut gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Solche Messer sind beispielsweise bekannt aus EP 0 709 170 A1 und DE 196 46 656 A1 . Solche Rotationsmesser werden in Schneidmaschinen zum Zerschneiden von strang- oder laibförmigen, meist industriell hergestellten Lebensmittelerzeugnissen wie Käse, Wurst, Schinken und dergleichen verwendet, insbesondere auch solchen, die in Extrusionsverfahren hergestellt werden, wie z. B. sog. Frühstücksfleisch oder Formfleischerzeugnisse. Insbesondere werden auf diese Art und Weise solche Produkte in Scheiben geschnitten, um diese portionsweise abzupacken.

Neben Rotationsmessern in Form rotationssymmetrischer Rundmesser haben sich dabei immer stärker Messer durchgesetzt, die eine sichel- oder spiralförmige Außenkontur aufweisen, wobei in einem Winkelbereich die Außenkontur eine Lücke aufweist, so dass einmal pro Umdrehung das Schneidgut durch die Lücke vorgeschoben werden kann. Durch solche Rotationsmesser, die auch als "Spiralmesser" bezeichnet werden, lassen sich sehr viel höhere Schneidleistungen erzielen, da gegenüber den Rundmessern nicht mehr erforderlich ist, das Messer nach jedem Schnitt quer zur Rotationsachse aus dem Arbeitsbereich herauszufahren, um das zu zerschneidende Produkt für die nächste Scheibe zustellen zu können, wobei für die Schneidbewegung das Messer wieder in entgegengesetzte Richtung vorgefahren werden müsste.

Diese Spiralmesser, die in den beiden vorgenannten Druckschriften näher beschrieben sind, ermöglichen auf modernen Verarbeitungs- und Verpackungsanlagen Schneidleistungen von etwa 10 bis 20 t eines Lebensmittelerzeugnisses je Schicht, abhängig von dem Schneidgut. Dabei werden die Messer motorisch angetrieben und in Drehzahlbereichen bis zu 1.500 1/min (je nach Schneidgut) betrieben, was immerhin zu Schnittgeschwindigkeiten von bis zu über 40 m/s führt.

Die Betriebsweise einer solchen Anlage sowie eine solche Anlage ist näher in DE 198 20 058 A1 beschrieben.

Insbesondere ist in der letztgenannten Druckschrift ausgiebig beschrieben, warum aufgrund der hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten eine schrittweise Zustellung des Schneidgutes nicht mehr möglich ist, sondern das Schneidgut kontinuierlich vorgeschoben wird, und die notwendige Intermittierung über die Elastizität des Schneidgutes erfolgt, das gegen das quer zur Vorschubrichtung des Schneidgutes rotierende Messer gedrückt wird.

Dementsprechend wurden solche Messer zur Erhöhung der Schneidleistung wesentlich verbessert, um eine Reibung zwischen der Seitenfläche eines solchen Messers und dem noch zu schneidenden Schneidgut, insbesondere aufgrund des Vorschubdruckes, zu vermeiden, was nicht nur zu Reibungsverlusten führt, sondern auch die Oberflächen der erhaltenen Scheiben beeinträchtigt und aufgrund der Reibungswärme auch zu unschöner Oxidation oder sonstiger optischer oder geschmacklicher Beeinträchtigungen der erhaltenen Scheiben führen kann.

Dementsprechend wurde in DE 196 46 656 A1 und EP 0 709 170 A1 vorgeschlagen, durch besondere und abgestufte Winkelgestaltungen der Klinge und insbesondere das Vorsehen von Freischliffen auf der dem noch zu schneidenden Schneidgut zugewandten Seite, diese Nachteile zu beseitigen und insbesondere dadurch auch höhere Schneidgeschwindigkeiten und damit einen höheren Durchsatz zu ermöglichen.

Die Patentschrift DE 642 157 (GÜde) beschreibt unter Hinweis auf früheren Stand der Technik ein Messer von bogen- oder kreisförmiger Gestalt mit einem Wellenschliff, der gemäß der Darstellung in 1 kontinuierlich verrundet ist. Eine solche Ausgestaltung ist dort als äußerst nachteilig beschrieben.

Die DE 87 08 776 U1 offenbart eine Maschine zum Zerschneiden eines oder mehrerer Produktlaibe und in diesem Zusammenhang ein Rotationsmesser nach dem Oberbegriff dieser Erfindung, das mit einem einseitigen Wellenschliff versehen ist, der gemäß den Darstellungen in den Figuren etwa dem haushaltsüblicher Brotmesser entspricht.

Ein typisches Beispiel eines Spiralmessers nach dem Stand der Technik ist durch Vorbenutzung der Firma Schiller Industriemesser GmbH, Bergisch Gladbach, Deutschland, bekannt. Ein solches Messer weist einen äußeren Umfang der Schneidkante auf, der kontinuierlich vom kleinsten bis zum größten Radius über etwa 300° seines Umfanges zunimmt, wobei der restliche Teil des Umfanges von der Schneidlücke eingenommen wird, die zum Vorschub des Schneidgutes dient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Messer der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, das eine weitere Verbesserung der Wirtschaftlichkeit bei seinem Einsatz ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Messer der eingangs erwähnten Art, wie es in Anspruch 1 definiert ist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Umfangs der Schneidkante hat bei Versuchen zu dem überraschenden Ergebnis geführt, dass die Schnittgeschwindigkeit bei typischem Schneidgut um 30 bis 50 %, möglicherweise noch mehr, erhöht werden kann, bei zumindest gleicher Qualität der Schnittflächen, was bei Ausrüstung einer solchen Anlage mit entsprechend leistungsfähigen Förder- und Abpackkomponenten zu einer entsprechend höheren Produktivität führt. Weiterhin hat sich herausgestellt, dass insbesondere bei schwierig zu schneidendem Schneidgut, wie z. B. Räucherlachs, bei deutlich erhöhter Schnittgeschwindigkeit eine sehr viel höhere Qualität der Schnittfläche erzielt werden kann, so dass die erzeugten Scheiben eine sehr viel glattere Oberfläche aufweisen und nicht ausfransen. Ähnliches gilt auch für andere Schnittgüter, die einen geringen Fettgehalt und insbesondere einen hohen Wassergehalt aufweisen.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen des erfindungsgemäßen Rotationsmessers sind in den Unteransprüchen definiert.

Die Erfindung soll im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Es zeigen:
1 ein Spiralmesser der beschriebenen Art in Seitenansicht, und
2 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Messer gemäß 1, in dem die erfindungsgemäße Ausbildung der Schneidkante erkennbar ist.
Das in 1 in Seitenansicht dargestellte Rotationsmesser (hier ein Spiralmesser) für Hochleistungsschneidmaschinen, insbesondere zur Verarbeitung von strang- oder laibförmigen Lebensmittelprodukten, wie rohem oder gekochtem Schinken, Wurst, Käse, Formfleisch, extrudierten Produkten wie sog. Frühstücksfleisch oder auch Produkten mit stark inhomogener Zusammensetzung, wie Bacon (Frühstücksspeck), weist in einem Zentralbereich vorzugsweise um die Rotationsachse 1 eine Aufnahmeöffnung 2 für eine Messerwelle der Schneidmaschine auf.
Weiterhin sind zentral um die Aufnahmeöffnung 2 Durchgangslöcher 3 zur Aufnahme von Befestigungsschrauben zum Sichern des Messers auf der Messerwelle der Schneidmaschine vorgesehen. Weiterhin ist zweckmäßig ein Durchgangsloch 5 vorgesehen, das zur Aufnahme eines Positionierstiftes der Aufnahme der Schneidmaschine vorgesehen ist, um eine winkelgenaue Ausrichtung des Messers auf der Schneidwelle sicherzustellen, was für einen reibungslosen Betrieb der Schneidmaschine über die programmierte Steuerung und Regelung erforderlich ist, vgl. DE 198 20 058 A1 .
Weiterhin finden sich auf der Seitenfläche 6 des Messers eine Vielzahl weiterer Löcher 7, die als Durchgangslöcher oder mit Gewinde vorgesehen werden können und zur Aufnahme von Wuchtgewichten dienen, mit denen ein einwandfreier Rundlauf des Messers auch bei Drehzahlen über 2.000 1/min sichergestellt werden soll.
Ein erfindungsgemäßes Messer kann weitere Löcher 8 aufweisen, z. B. für Aufspannvorrichtungen während der Bearbeitung.
Wie weiter der 1 gut zu entnehmen ist, nimmt der Radius der Schneidkante 9 des als Beispiel beschriebenen Spiralmessers über einen großen Winkelbereich von einem kleinen Radius zu einem großen Radius hin zu, wobei sich zwischen dem großen Radius und dem kleinen Radius eine Lücke in Form einer Ausnehmung 4 befindet, durch die das Schneidgut während der Rotation vorgeschoben wird.
Wie in 2 gut zu sehen ist, vergrößert sich der Radius der Schneidkante 9 entlang des Umfangs des Messers gemäß der Erfindung nicht kontinuierlich, sondern weist jeweils regelmäßig Rücksprünge in Zwischenbereichen 10 auf, die sich gleichmäßig über den Umfang verteilen. Beispielsweise können solche Zwischenbereiche 10 etwa alle 10° entlang des der Schneidkante 9 vorgesehen sein und gegenüber den benachbarten Stellen 11 und 12 der Schneidkante eine Tiefe (Rücksprung d) von beispielsweise etwa 1,2 mm aufweisen bei einem Gesamtradius der Schneidkante zwischen etwa 140 und 280 mm, und bei einer durchschnittlichen Radiusänderung zwischen den beiden benachbarten Stellen 11 und 12 von etwa 6,35 mm bei einem Winkelabstand von ca. 10°.
Die überraschende Verbesserung der Schneidleistung und insbesondere auch der Qualität der Oberflächen der abgeschnittenen Scheiben lässt sich möglicherweise dadurch erklären, dass durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Schneidkante der auf das Schneidgut ausgeübte Schneiddruck variiert und dadurch eine Stauchung des Schneidgutes vermindert wird, die zu einem höheren Anpressdruck an die Seitenflächen des Messers und insbesondere durch die dabei entstehende zusätzliche Reibung zu einer ungleichmäßigeren Oberfläche der Scheiben führt. Zugleich wird durch die geringere Verpressung des Schneidgutes wahrscheinlich die Reibung und insbesondere die Erhitzung des Schneidgutes im Bereich des Schnittes vermindert, wodurch höhere Schnittgeschwindigkeiten einsetzbar sind.
Im Unterschied zu dem von herkömmlichen Haushaltsmessern bekannten Zahnschliff ist die Schneidkante 9 entlang der Rotationsachse 1 (auf die Seitenfläche 6 gesehen) kontinuierlich verrundet. Ein Zahnschliff kann aber gegebenenfalls zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Schneidkante 9 vorgesehen werden.
Die Größe d der Rücksprünge in den Zwischenbereichen 10 entlang des Umfangs des Messers sowie die Anzahl und Menge der Verteilung der Zwischenbereiche 10 über den Umfang kann in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Schneidgutes unterschiedlich vorgesehen werden. Für eine saubere Stapelbildung geschnittener Scheiben bei Einsatz eines erfindungsgemäßen Rotationsmessers bei erhöhten Drehzahlen kann es vorteilhaft sein, wenn die Seitenfläche 6 mit einer PTFE-Beschichtung versehen ist.

1: Rotationsachse
2: Aufnahmeöffnung
3: Durchgangslöcher
4: Ausnehmung
5: Durchgangsloch für Positionsstift
6: Seitenfläche
7: Löcher für Auswuchtgewichte
8: Löcher
9: Schneidkante
10: Zwischenbereich
11: Stelle auf Schneidkante
12: Stelle auf Schneidkante
α: Winkelabstand zwischen den Stellen 11 und 12 auf der Schneidkante
β: Winkelabstand der Zwischenbereiche
d: Rücksprung des Zwischenbereichs

Claims

Rotationsmesser zum maschinellen Zerteilen von Schneidgut, insbesondere Lebensmittelprodukten in Strang oder Laibform, wie Schinken, Wurst, Käse und dergleichen, mit einer Aufnahme (2) zur Befestigung an einem Antrieb und einer für den bestimmungsgemäßen Betrieb vorgesehenen Rotationsachse (1) sowie einer sich wenigstens über einen Teil des Umfangs des Rotationsmessers erstreckenden Schneidkante (9), dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der Schneidkante (9) derart ungleichförmig ausgebildet ist, dass zwischen zwei in einem bestimmten Winkel α um die Rotationsachse (1) angeordneten Stellen (11, 12) der Schneidkante (9) die Schneidkante (9) in einem Zwischenbereich (10) gegenüber der Verbindungsgeraden der beiden Stellen (11, 12) in Richtung auf die Rotationsachse (1) zurückspringt, und der Rücksprung d des Zwischenbereiches (10) etwa 0,1 mm bis etwa 0,15 mm je Grad des Winkels α beträgt.
Rotationsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der Schneidkante (9) in dem Zwischenbereich (10) geringer ist, als der Radius der Schneidkante (9) an den in einem bestimmten Winkel α um die Rotationsachse (1) befindlichen Stellen (11, 12) der Schneidkante (9).
Rotationsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der Schneidkante (9) in dem Zwischenbereich (10) einen geringeren Unterschied im Radius zu dem Radius derjenigen Stelle (11), die den kleineren Radius aufweist, und einen größeren Unterschied im Radius zu dem Radius derjenigen Stelle (12) der Schneidkante (9) aufweist, die den größeren Radius aufweist.
Rotationsmessser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Zwischenbereichen (10) entlang dem Umfang der Schneidkante (9) vorgesehen sind, die voneinander in einem bestimmten Winkel β um die Rotationsachse (1) des Rotationsmessers beabstandet sind.
Rotationsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel β oder der Winkel α zwischen einschließlich etwa 3° und etwa 30°beträgt, vorzugsweise zwischen einschließlich etwa 5° und etwa 16°, besonders bevorzugt um etwa 10°.
Rotationsmessser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel β und der Winkel α im wesentlichen gleich groß sind.
Rotationsmessser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücksprung d des Zwischenbereiches (10) etwa 0,4 mm bis etwa 4 mm beträgt, vorzugsweise etwa 0,6 mm bis etwa 3 mm, besonders bevorzugt etwa 1,2 mm bis etwa 1,8 mm.
Rotationsmessser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (9) entlang der Rotationsachse (1) auf die Seitenfläche (6) gesehen kontinuierlich verrundet ist.
Rotationsmessser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Seitenfläche (6) mit einer PTFE-Beschichtung versehen ist.