DE102004016615A1

DE102004016615A1 - Messer für eine motorgetriebene Schneidmaschine

Info

Publication number: DE102004016615A1
Application number: DE102004016615A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Ing. Reifenhäuser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-03
Filing date: 2004-04-03
Publication date: 2005-10-27
Also published as: ATE336339T1; DE502005000058D1; ES2270396T3; HK1085966A1; EP1582318B1; EP1582318A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Messer (1) für eine motorgetriebene Schneidmaschine zum Schneiden von Lebensmitteln, insbesondere von Wurstwaren, Käse, Gemüse und dergleichen, mit einer im Betrieb der Schneidmaschine einem Laib des Lebensmittels zugewandten Rückseite (9) und mit einer dem Laib abgewandten Vorderseite (10), mit mindestens einem Einspannbereich (2), in dem das Messer (1) mit einem Antriebsorgan der Schneidmaschine verbindbar ist, sowie mit einer Schneidkante (4), die in einer im Wesentlichen zu Rückseite (9) und Vorderseite (10) parallelen Schnittebene verläuft und an der die Rückseite (9) und die Vorderseite (10) unter einem spitzen Keilwinkel (14) aufeinander zulaufen, mit einer an die Schneidkante (4) angrenzenden und im Wesentlichen parallel zu dieser begrenzten, glatt geschliffenen Keilwinkelfläche (12) mit einer Oberflächenrautiefe zwischen ... und ... mum und mit einer Messeransichtsfläche, die auf einer der Schneidkante (4) abgewandten Seite der Keilwinkelfläche (12) angeordnet ist. DOLLAR A Um das Anhaften der von dem Laib geschnittenen Lebensmittelscheiben zu vermeiden, wird vorgeschlagen, zwischen Keilwinkelfläche (12) und Messeransichtsfläche einen Antihaftbereich (19) anzuordnen, der eine Oberflächenrautiefe zwischen 50 und 600 mum, vorzugsweise zwischen 200 und 400 mum, aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Messer für eine motorgetriebene Schneidmaschine zum Schneiden von Lebensmitteln, insbesondere von Wurstwaren, Käse, Gemüse und dergleichen, mit mindestens einem Einspannbereich, in dem das Messer mit einem Antriebsorgan der Schneidmaschine verbindbar ist, mit einer im Betrieb der Schneidmaschine einem Laib des Lebensmittels zugewandten Rückseite und mit einer dem Laib abgewandten Vorderseite, mit mindestens einem Einspannbereich, in dem das Messer mit einem Antriebsorgan der Schneidmaschine verbindbar ist sowie mit einer Schneidkante, die in einer im Wesentlichen zu Rückseite und Vorderseite parallelen Schnittebene verläuft und an der die Rückseite und die Vorderseite unter einem spitzen Keilwinkel aufeinander zulaufen, mit einer an die Schneidkante angrenzenden und im Wesentlichen parallel zu dieser begrenzten, glatt geschliffenen Keilwinkelfläche mit einer Oberflächenrauhtiefe zwischen 1 und 10 μm und mit einer Messeransichtsfläche, die auf einer der Schneidkante abgewandten Seite der Keilwinkelfläche angeordnet ist.
Unter Oberflächenrauhtiefe wird im Rahmen dieser Anmeldung der Anteil eines gemessenen Abstands zwischen der Spitze einer Erhebung und dem Tal einer naheliegenden Vertiefung in der Oberfläche, der auf einer durch Mittelung über der Oberfläche ermittelten Referenzfläche senkrecht steht, verstanden. Bei im Bereich der gemessenen Größenordnung im Wesentlichen zufällig entstandenen Oberflächenstrukturen -beispielsweise im mikroskopischen Bereich bei urgeformten Oberflächen – wird als Oberflächenrauhtiefe ein statistischer Mittelwert dieses Längenwertes bezeichnet.

Messer der eingangs beschriebenen Art sind in einer Vielzahl von Ausführungen seit langem allgemein bekannt. Typischer Weise beträgt der Keilwinkel bei Hochleistungsschneidmaschinen, sogenannten „Slicern", für den industriellen Einsatz etwa 20° bis 25°, die Breite der Keilwinkelfläche beträgt zwischen 0,1 und 5 mm, in der Regel zwischen 0,2 und 3 mm. Diese Fläche ist typischer Weise glatt geschliffen und geschlichtet. An die Keilwinkelfläche schließt sich ein konkav gewölbter Bereich an, der im Übergang zur Keilwinkelfläche etwa parallel zu der Schnittebene verläuft, so dass sich durch den Materialabtrag beim Nachschleifen des Messers die zu schleifende Fläche nicht oder nur ganz unwesentlich vergrößert.

Im Betrieb der bekannten Messer bildet der Übergang zwischen Keilwinkelfläche und dem konkav gewölbten Bereich eine sogenannte „Abrisskante", an der sich die mit der Schneidkante geschnittene Scheibe von der Oberfläche des Messers lösen soll. Bei Verwendung der bekannten Messer entsteht jedoch – insbesondere beim Schneiden feuchter sowie fettiger Produkte – häufig ein schlechtes Ablagebild und eine geringe Schneidqualität, weil diese Produkte auch über die Abrisskante hinaus an der Messerfläche anhaften. Die geschnittenen Scheiben werden dadurch nicht sauber abgelegt, sondern durch zu große Reibung und dadurch bedingte zu große Impulsübertragung auf die Scheiben unkontrolliert bewegt. Außerdem wird das Schneidgut durch die bewegte Messerfläche zusammengezogen, was insbesondere bei verpackten SB-Lebensmitteln als Qualitätsbeeinträchtigung angesehen wird.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Messer für eine motorgetriebene Schneidmaschine vorzuschlagen, das das Anhaften der von dem Laib geschnittenen Lebensmittelscheiben vermeidet.

Lösung

Ausgehend von den bekannten Messern wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass zwischen Keilwinkelfläche und Messeransichtsfläche ein Antihaftbereich angeordnet ist, der eine Oberflächenrauhtiefe zwischen 50 und 600 μm, vorzugsweise zwischen 200 und 400 μm aufweist.

In einem derart profilierten Antihaftbereich haftet aufgrund des an sich aus anderen Technikgebieten bekannten „Lotoseffekts" das Produkt in weitaus geringerem Maß, als dies bei einer glatt geschliffenen Oberfläche der Fall ist: Feuchtigkeit und Fett können die in der Oberfläche ausgebildeten Vertiefungen nicht ausfüllen und stehen daher nur auf den Erhebungen mit dem Messer in Kontakt. Diese Verminderung der Kontaktfläche des Schneidguts im mikroskopischen Bereich führt auch makroskopisch zu deutlich geringeren Haft- und Reibungseffekten zwischen Schneidgut und Messeroberfläche.

Die Anordnung eines solchen Antihaftbereichs unmittelbar im Anschluss an die Keilwinkelfläche bewirkt ein frühzeitiges Ablösen einer Schneidgutscheibe von dem Messer. Insbesondere durch die hohen Schnittgeschwindigkeiten, wie sie an industriellen Schneidmaschinen auftreten, wird dieses Ablösen gefördert und ein erneutes Anlagern vermieden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messers ist der Antihaftbereich im Wesentlichen parallel zu der Schneidkante begrenzt und die Messeransichtsfläche weist eine Oberflächenrauhtiefe auf, die deutlich geringer ist als die in dem Antihaftbereich. Jede Begrenzung der Größe des Antihaftbereichs ermöglicht – da dessen Herstellung aufwändig ist – eine preisgünstigere Herstellung des erfindungsgemäßen Messers. Gerade bei Messern für industrielle Schneidmaschinen wird die gewünschte Ablösung des Schneidguts von dem Messer bereits durch einen schmalen – mit einer Breite von wenigen Millimetern bis ca. wenigen Zentimetern – streifenförmig parallel zu der Schneidkante ausgebildeten Antihaftbereich zuverlässig erreicht. Die Bearbeitung der angrenzenden Messeransichtsfläche kann dann deutlich weniger aufwändig gehalten werden. Die genannte Oberflächenrauhtiefe entspricht insbesondere dem Ausgangszustand eines aus Blechmaterial hergestellten, unbearbeiteten Rohlings.

Besonders bevorzugt ist an einem erfindungsgemäßen Messer nur auf der dem Laib des Lebensmittels abgewandten Vorderseite ein Antihaftbereich ausgebildet. Auch durch diese Maßnahme werden die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Messers möglichst gering gehalten. Anhaftungen des ungeschnittenen Laibs an der Rückseite des Messers sind einerseits weniger kritisch, da sie sich nicht unmittelbar auf die optische Qualität des Schnittguts (mit den oben genannten Kriterien Ablagebild und Schneidqualität) auswirken. Der ungeschnittene Laib haftet auch durch die im Vergleich zur geschnittenen Scheibe deutlich höhere Festigkeit nur kurzfristig an und wird durch die Anhaftung nicht wesentlich verformt. Darüber hinaus kann die Anhaftung des Laibs an der Rückseite des Messers auch durch andere, preisgünstigere Maßnahmen – wie beispielsweise durch eine hinterschnittene Ausbildung des Messers an der Rückseite (Hohlschliff) – wirksam vermieden werden.

Vorzugsweise ist an einem erfindungsgemäßen Messer die Neigung der Keilwinkelfläche gegenüber der Schnittebene größer, als die Neigung des Antihaftbereichs gegenüber der Schnittebene. Insbesondere ist vorteilhaft die Grenze zwischen der Keilwinkelfläche und dem Antihaftbereich durch eine Abrisskante in einer Oberflächenkontur des Messers markiert. Hierdurch wird die Ablösung der geschnittenen Scheibe, die sich beim Schneidvorgang relativ zum Messer von der Schneidkante über die Keilwinkelfläche und den Antihaftbereich in Richtung der Messeransichtsfläche bewegt, weiter verbessert, weil die Massenträgheit der geschnittenen Scheibe deren – insbesondere scharfkantiger – Umlenkung entgegensteht.

Fertigungstechnisch vorteilhaft weist der Antihaftbereich eines erfindungsgemäßen Messers eine gravierte oder geprägte Struktur auf. Eine Vielzahl bekannter, ausgereifter und kostengünstiger Verfahren stehen zur spanabhebenden oder umformenden Gestaltung einer solchen Struktur zur Verfügung.

Bevorzugt besteht die Struktur im Antihaftbereich eines solchen erfindungsgemäßen Messers aus im Wesentlichen parallelen Linien. Eine solche regelmäßige Struktur lässt sich sowohl spanabhebend wie umformend besonders einfach herstellen. Die Linien sollten insbesondere ungefähr senkrecht zu der Schneidkante beziehungsweise zu der Grenze zwischen Keilwinkelfläche und Antihaftbereich verlaufen. Die Linien können zusätzlich in Schnittrichtung auf die Schneidkante zu geneigt sein, so dass die Linien etwa senkrecht zur Vorschubrichtung das Schneidgut passieren. Die Linien bilden dann eine Reihe aufeinander folgender „Abrisskanten", wodurch wiederum das Ablösen des Schneidguts verbessert werden kann.

Wenn die Linien erst in der Abrisskante enden, weist diese eine sägezahnartig „gezackte" Struktur auf, wodurch das Ablösen des Schnittguts von der Messeroberfläche zusätzlich befördert wird. Durch den Verlauf der Linien senkrecht zu der Schneidkante bleibt diese gezackte Struktur auch beim Nachschleifen des erfindungsgemäßen Messers erhalten.

Vorzugsweise weisen diese den Antihaftbereich eines solchen erfindungsgemäßen Messers kennzeichnenden Linien jeweils eine Länge zwischen 5 und 15 mm auf und verlaufen in einem Abstand zwischen 0,2 und 2 mm zueinander parallel. Eine derartige Strukturierung hat sich als besonders effektiv gezeigt.

Die Struktur im Antihaftbereich eines solchen erfindungsgemäßen Messers ist vorteilhafter Weise mittels Laserbearbeitung eingebracht. Die Laserbearbeitung bietet zum Einen auch die Möglichkeit, gehärtete Messerstähle mit der beschriebenen Strukturierung zu versehen. Darüber hinaus können mittels Laserbearbeitung Oberflächenstrukturen mit auch im mikroskopischen Bereich weitgehend konstanten Parameter erzeugt werden und dies auf recht wirtschaftliche Weise.

An einem erfindungsgemäßen Messer ist bevorzugt der Antihaftbereich in einem konkaven Bereich der Oberfläche des Messers angeordnet, der Abstand zwischen der Schneidkante und der Grenze zwischen Keilwinkelfläche und Antihaftbereich liegt zwischen 0,1 und 5 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 und 3 mm. Diese Merkmale entsprechen der Gestaltung des aus dem Stand der Technik bekannten Messers, so dass das erfindungsgemäße Messer ohne Modifikation einer vorhandenen Schneidmaschine als Ersatz für ein konventionelles Messer zum Einsatz kommen kann.

Ein erfindungsgemäßes Messer kann einerseits eine in der Schnittebene gekrümmte Schneidkante aufweisen, wobei ein solches Messer im Betrieb der Schneidmaschine um eine zu der Schnittebene senkrechte Drehachse rotatorisch bewegbar ist. Solche Messer kommen insbesondere in industriellen Schneidmaschinen für hohe Schnittgeschwindigkeiten, sogenannten „Slicern", zum Einsatz.

Alternativ kann ein erfindungsgemäßes Messer auch eine geradlinig ausgebildete Schneidkante aufweisen, wobei das Messer an gegenüber liegenden Enden eingespannt und im Betrieb der Schneidmaschine in der Schnittebene translatorisch bewegbar ist. Derartige Messer werden beispielsweise in Brotschneidemaschinen, insbesondere mit Messergattern und in sogenannten Brötchenteilern für den Einzelhandel eingesetzt.

Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand von Zeichnungsfiguren erläutert. Diese zeigen in
1 die Vorderseite eines erfindungsgemäßen Messers und
2 ein Detail dieser Vorderseite,
3 einen Schnitt durch dieses Messer senkrecht zur Schnittebene und
4 ein Detail dieses Schnitts.
Das in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Messer 1 ist zum Betrieb in einer nicht weiter dargestellten motorgetriebenen Schneidmaschine – einem sogenannten „Slicer" – zum Schneiden von gleichfalls nicht dargestellten, insbesondere laibförmigen Lebensmitteln wie Wurstwaren und Käse, aber auch von stückigem Gemüse wie Salatgurken oder Weißkohl geeignet und vorgesehen.
Das Messer 1 ist in einem zentralen standardisierten Einspannbereich 2 mit einem nicht dargestellten Antriebsorgan der Schneidmaschine, insbesondere einem Wellenzapfen, verbindbar und mit diesem um seine Rotationsachse 3 rotierbar. Aufgrund der spiralig gewendelten Schneidkante 4 des Messers 1 weist dieses im Anschluss an den Übergang vom größten Radius 5 zum kleinsten Radius 6 einen etwa dreiecksförmigen Zwischenraum 7 auf, der bei jeder Umdrehung des Messers einen weiteren Vorschub des Lebensmittels um die gewünschte Scheibendicke ermöglicht, ohne dass eine zusätzliche Zustellbewegung in der Schnittebene 8 erforderlich wäre.
Im Betrieb ist die (in den 1 und 2 nicht dargestellte) Rückseite 9 des Messers 1 dem aufzuschneidenden Laib oder dem stückigen Gemüse, die Vorderseite 10 den abgeschnittenen Scheiben zugewandt. Die Rückseite 9 weist zwecks Materialreduzierung sowie zur Verbesserung der Schneidqualität eine konkave Hinterschneidung 11 in Form eines Hohlschliffs auf.
Auf der Vorderseite 10 weist das Messer 1 eine glatt geschliffene Keilwinkelfläche 12 mit einer – auf die Schnittebene 8 projizierten – Breite 13 von ca. 0,5 mm auf, die mit der Rückseite 9 einen Keilwinkel 14 von 23° einschließt. An die Keilwinkelfläche 12 schließt sich ein konkaver Bereich 15 mit (wiederum projizierter) Breite 16 von ca. 40 mm und ein zu der Schnittebene 8 paralleler Bereich 17 an. Zwischen der Keilwinkelfläche 12 und dem hier zunächst zu der Schneidkante 4 parallelen, konkaven Bereich 15 ist eine zu der Schneidkante 4 parallel verlaufende Abrisskante 18 ausgebildet.
Unmittelbar im Anschluss an die Abrisskante 18, schon in dem konkaven Bereich 15 weist das Messer 1 einen Antihaftbereich 19 mit einer durch Laserbearbeitung gravierten Struktur aus parallel verlaufenden, im Wesentlichen senkrecht zu der Abrisskante 18 angeordneten Linien 20 auf. Die Linien 20 weisen eine über die gesamte Länge der Abrisskante 18 im Wesentlichen konstante Länge 21 von 10 mm, einen Abstand voneinander von ca. 1,5 mm, eine Breite von 0,3 mm und eine Tiefe von 0,3 mm auf. Abstand, Breite und Tiefe der Linien 20 sind in den Figuren nicht bemaßt. Die Linien 20 sind mittels Laserbearbeitung eingebracht.

1: Messer
2: Einspannbereich
3: Rotationsachse
4: Schneidkante
5: größter Radius
6: kleinster Radius
7: Zwischenraum
8: Schnittebene
9: Rückseite
10: Vorderseite
11: Hinterschneidung
12: Keilwinkelfläche
13: Breite
14: Keilwinkel
15: konkaver Bereich
16: Breite
17: paralleler Bereich
18: Abrisskante
19: Antihaftbereich
20: Linie
21: Länge

Claims

Messer (1) für eine motorgetriebene Schneidmaschine zum Schneiden von Lebensmitteln, insbesondere von Wurstwaren, Käse, Gemüse und dergleichen, mit einer im Betrieb der Schneidmaschine einem Laib des Lebensmittels zugewandten Rückseite (9) und mit einer dem Laib abgewandten Vorderseite (10), mit mindestens einem Einspannbereich (2), in dem das Messer (1) mit einem Antriebsorgan der Schneidmaschine verbindbar ist sowie mit einer Schneidkante (4), die in einer im Wesentlichen zu Rückseite (9) und Vorderseite (10) parallelen Schnittebene (8) verläuft und an der die Rückseite (9) und die Vorderseite (10) unter einem spitzen Keilwinkel (14) aufeinander zulaufen, mit einer an die Schneidkante (4) angrenzenden und im Wesentlichen parallel zu dieser begrenzten, glatt geschliffenen Keilwinkelfläche (12) mit einer Oberflächenrauhtiefe zwischen 1 und 10 μm und mit einer Messeransichtsfläche, die auf einer der Schneidkante (4) abgewandten Seite der Keilwinkelfläche (12) angeordnet ist, gekennzeichnet durch einen zwischen Keilwinkelfläche (12) und Messeransichtsfläche angeordneten Antihaftbereich (19), der eine Oberflächenrauhtiefe zwischen 50 und 600 μm, vorzugsweise zwischen 200 und 400 μm aufweist.
Messer (1) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Antihaftbereich (19) im Wesentlichen parallel zu der Schneidkante (4) begrenzt ist und dass die Messeransichtsfläche eine Oberflächenrauhtiefe aufweist, die geringer ist als die Oberflächenrauhtiefe in dem Antihaftbereich.
Messer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur auf der dem Laib des Lebensmittels abgewandten Vorderseite (10) ein Antihaftbereich (19) ausgebildet ist.
Messer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der Keilwinkelfläche (12) gegenüber der Schnittebene (8) größer ist, als die Neigung des Antihaftbereichs (19) gegenüber der Schnittebene (8).
Messer (1) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenze zwischen der Keilwinkelfläche (12) und dem Antihaftbereich (19) durch eine Abrisskante (18) in einer Oberflächenkontur des Messers (1) markiert ist.
Messer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antihaftbereich (19) eine gravierte oder geprägte Struktur aufweist.
Messer (1) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur aus im Wesentlichen parallelen Linien (20) besteht.
Messer (1) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Linien (20) ungefähr senkrecht zu der Schneidkante (4) verlaufen.
Messer (1) nach einem der beiden vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linien (20) ungefähr senkrecht zu der Grenze zwischen Keilwinkelfläche (12) und Antihaftbereich (19) verlaufen.
Messer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linien (20) jeweils eine Länge (21) zwischen 5 und 15 mm aufweisen.
Messer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linien (20) in einem Abstand zwischen 0,2 und 2 mm zueinander parallel verlaufen.
Messer (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur mittels Laserbearbeitung eingebracht ist.
Messer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antihaftbereich (19) in einem konkaven Bereich (15) angeordnet ist.
Messer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Schneidkante (4) und der Grenze zwischen Keilwinkelfläche (12) und Antihaftbereich (19) zwischen 0,1 und 5 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 und 3 mm, beträgt.
Messer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (4) in der Schnittebene (8) gekrümmt und dass das Messer (1) im Betrieb der Schneidmaschine um eine zu der Schnittebene (8) senkrechte Drehachse rotatorisch bewegbar ist.
Messer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante geradlinig ausgebildet ist und dass das Messer an gegenüber liegenden Enden eingespannt und im Betrieb der Schneidmaschine in der Schnittebene translatorisch bewegbar ist.