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Die Erfindung betrifft ein Kreismesser für eine Brotschneidemaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der Praxis sind im Wesentlichen zwei unterschiedliche technische Lösungen zum Antrieb von Kreismessern in Brotschneidemaschinen bekannt.
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Bei einigen Brotschneidemaschinen wird das Kreismesser, wie z. B. in
DE 3706485 A1 beschrieben, beim Schneiden über eine Schwinge quer zum Brot bewegt. Die Schwinge ist unterhalb des Brotkanals in einem Abstand zu diesem schwenkbar gelagert und wird über einen Kurbeltrieb zwischen zwei Endlagen bewegt. Der Antrieb des Kreismessers erfolgt dabei gleichfalls über die Schwenkachse der Schwinge. Zu diesem Zweck ist mit dem Kreismesser ein Kettenrad verbunden, welches durch einen Kettentrieb über ein auf der Achse der Schwinge vorhandenes Kettenrad angetrieben wird.
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Eine ähnliche technische Lösung ist in der
DE 10 2005 062 501 A1 beschrieben worden. Abweichend von obiger Lösung ist der das Kreismesser tragende Messerarm aber nicht als schwenkbare Schwinge ausgebildet sondern ist starr mit einem Schlitten verbunden, der über eine unterhalb und parallel zu der Grundfläche des Brotkanals angeordnete Linearführung beim Brotschneiden zwischen zwei Endlagen verfahren wird.
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Die Messerlagerung des Kreismessers ist bei allen diesen Brotschneidemaschinen ähnlich aufgebaut. Das Zentrum des Kreismessers befindet sich beim Schneiden des Brotes oberhalb der Auflagefläche des Brotkanals und ist durch eine keilförmig ausgebildete, in Transportrichtung des Brotes hinter dem Kreismesser angeordnete Verkleidung überbaut, die gleichzeitig die fliegend gelagerte Messerwelle des Kreismessers trägt. Dabei wird die Verkleidung, wie in der
DE 10 2012 216 358 B3 beschrieben, größer als unbedingt technisch notwendig ausgebildet, um somit einen größeren Bereich der in Richtung zur abgeschnittenen Brotscheibe und damit in Richtung zum Abführkanal des Brotkanals weisenden Kreismesserplanfläche abdecken zu können, wodurch die zwischen der gerade entstehenden Brotscheibe und der Planfläche des schnell rotierenden Kreismessers naturgemäß auftretende Reibung reduziert und so die Gefahr einer Beschädigung der Brotscheibe verringert wird.
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Bei anderen Brotschneidemaschinen ist der Antrieb des Kreismessers ähnlich einem Planetengetriebe aufgebaut, wobei das in einem Abstand zu einer zentralen Drehachse angeordnete Kreismesser eine Kreisbewegung um diese Drehachse ausführt und gleichzeitig um seine eigene Achse rotiert, weil ein die Antriebswelle des Kreismessers tragendes Zahnrad in einem entsprechend angeordneten Gegenrad abwälzt. In
DE 20 2005 006 834 U1 ist der sich bei einer solchen konstruktiven Ausbildung des Messerantriebes ergebende Bewegungsablauf des Kreismessers schematisch dargestellt.
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Konstruktiv bedingt kann sich das Zentrum des Kreismessers bei diesen Brotschneidemaschinen nicht über der Auflagefläche des Brotkanals befinden, so dass in ihrem Durchmesser größere und damit auch größere Planflächen aufweisende Kreismesser eingesetzt werden müssen. So kann es besonders beim Schneiden von frischen, sehr weichen oder klebenden Broten in Folge der zwischen der Planfläche des Kreismessers und der gerade entstehenden Brotscheibe auftretenden Reibung leicht zu einer Beschädigung der Brotscheiben kommen.
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Es liegt auf der Hand, dass mit größer werdendem Schnittwiderstand beim Schneiden der Brotscheiben, der neben anderen Randbedingungen im Wesentlichen von der Schärfe, der Messerdicke, der Art der Beschichtung und der Drehzahl des Kreismessers beeinflusst wird, auch die Verformung des Brotes zunimmt und damit auch die Rückstellkräfte und -wege des Brotes größer werden, wenn sich das Brot, nachdem die Schneide des Kreismessers das Brot passiert hat, noch im Bereich der Planflächen des Kreismessers wiederum entspannen kann. Deshalb wurde in der
DE 10312301 B4 vorgeschlagen, die zu den Brotscheiben weisende Planfläche des Kreismessers in Bezug auf dessen Schneide um etwa 40% der maximalen Messerdicke entgegen der Transportrichtung des Brotes tiefer liegend auszubilden, indem ein zusätzlicher Ring auf dieser Planfläche vorgesehen oder die Messerdicke in einem Teil dieser Planfläche durch einen Zerspanungsvorgang reduziert wird und aus dem gleichen Grund auch die gegenüberliegende Planfläche des Kreismessers zu zerspanen und diese somit hinter der Messerschneide zu platzieren.
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Nachteilig bei dieser Lösung ist, die sich daraus automatisch ergebende relativ große Messerdicke im Bereich der Messerschneide, aus der bereits vom Grunde her eine Zunahme des Schnittwiderstandes beim Schneiden von Brot resultiert. Neben einem nachteilig erhöhten Fertigungsaufwand garantiert diese konstruktive Ausbildung des Kreismessers deshalb nicht zwingend, dass die jeweils zu schneidende Brotscheibe nicht doch gegen die Planfläche des Kreismessers gepresst wird, was besonders dann zu verzeichnen sein wird, wenn sich bereits ein Paket von mehreren geschnittenen Brotscheiben im Abführkanal befindet, was jeweils durch die aktuell zu schneidende Brotscheibe zumindest um die maximale Dicke des Kreismessers in Transportrichtung des Brotes verdrängt und verschoben werden muss, was wiederum zwangsläufig zum Andrücken der jeweils zu schneidenden Scheibe an die rotierende Planfläche des Kreismessers führt und damit in Abhängigkeit vom Frischegrat des Brotes und von seiner Konsistenz zu Beschädigungen dieser Brotscheibe führen kann.
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Um den aus der Materialstärke des Kreismessers resultierenden Schnittwiderstand zu reduzieren, wurde in
DE 10 2013 208 099 A1 vorgeschlagen, die Kreismesser in einer Materialstärke von 0,5 mm bis 2 mm herzustellen.
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In nachteiliger Weise, können bei so geringen Materialstärken natürlich die Planflächen dieser Kreismesser nicht noch zusätzlich vertieft ausgebildet werden. Der Planschlag der Kreismesser darf zulässige Werte nicht überschreiten, was einen aufwendigen und teuren Fertigungsprozess und eine relativ hohe Zahl an gefertigten Ausschussmessern vermuten lässt. In der Praxis werden in der Regel eine Vielzahl unterschiedlicher Brotsorten in einer Verkaufsstelle angeboten. Es wird von einer Brotschneidemaschine erwartet, dass diese sowohl weiches als auch hartes Brot schneiden kann. Mit so dünnen Kreismessern kann aber wegen der fehlenden Stabilität in nachteiliger Weise kein hartes Brot geschnitten werden.
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Ziel der Erfindung ist es, die Schnittqualität von Brotschneidemaschinen zu verbessern, die Kreismesser preiswerter herstellen zu können und gleichzeitig die universelle Einsetzbarkeit von mit Kreismessern ausgerüsteten Brotschneidemaschinen zu erhöhen.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein universell verwendbares Kreismesser mit besonders geringer Materialstärke zu entwickeln, bei dem gleichzeitig sichergestellt ist, dass das Brot nicht beim Schneiden mit den rotierenden Planflächen des Kreismessers zur Anlage kommt.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabenstellung entsprechend der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung weist das Stützelement eine größere Materialdicke und/oder Festigkeit als die Messerronde auf und ist bezogen auf die Transportrichtung des Brotes hinter der Messerschneide der Messerronde angeordnet ist.
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Die Messerronde und das Stützelement sind miteinander verbunden und bis in den Bereich der Messerwelle verlegt ausgebildet.
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Die Messerronde ist schalenartig verformt ausgebildet, weist einen die Schneide tragende äußeren, entgegen die Transportrichtung des Brotes verlaufenden Bereich auf und ist nicht gehärtet aber im Bereich der Schneide hartbeschichtet ausgebildet.
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In Transportrichtung des Brotes ist hinter dem Kreismesser eine auf der Messerwelle gelagerte, mit dem Rotor verbundene Abdeckung vorhanden wobei die Abdeckung die in Bezug auf die Transportrichtung des Brotes hintere Planfläche der Messerronde überbauend ausgebildet ist.
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Die Abdeckung weist in radialer Richtung der Messerronde eine bis in einen unterhalb der Schneide gelegenen Bereich verlaufende Ausdehnung auf und verfügt in ihrem äußeren Bereich über einen etwa gleichen Winkel wie der entgegen zur Transportrichtung des Brotes verlaufende Bereich der Messerronde.
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Zwischen der Abdeckung und der Planfläche der Messerronde ist ein vorzugsweise aus Filz gefertigtes Distanzelement vorgesehen, welches als Träger und Speicher für ein die Reibung verminderndes Gleitmittel dient. Die Abdeckung ist als dünnwandige, kreisförmige, aus einem Kunststoff oder aus einem mit PTFE beschichteten Metall gefertigte Scheibe ausgebildet.
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Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
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1 den Innenraum der Brotschneidemaschine aus bedienseitiger Sicht
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2 einen Schnitt A-A der 1
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3 ein Detail „Z” der 1 in einem vergrößerten Maßstab
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4 ein Detail „Y” der 3 in einem vergrößerten Maßstab
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Die Brotschneidemaschine weist ein Gestell 1 und einen aus einem Zuführkanal 2 und einem Abführkanal 3 bestehenden Brotkanal 4 auf. Zwischen dem Zuführkanal 2 und dem Abführkanal 3 ist ein Schnittspalt 5 für das über einen planetenartig ausgebildeten Kreismesserantrieb 6 in bekannter Weise angetriebene Kreismesser 7 vorhanden. In der technisch einfachsten Ausführung weisen solche Kreismesserantriebe 6 ein zentrales, feststehendes Zahnrad 8 und eine mit einer entsprechenden Verzahnung ausgerüstete Messerwelle 9 auf. Die Lagerung 10 der Messerwelle 9 wird durch einen durch die Wandung 11 hindurchtretenden, über eine zentrale Antriebswelle 12 angetriebenen Rotor 13 getragen. Bei einer Drehbewegung des Rotors 13 rotiert so das Kreismesser 7 mit einer mehrfach höheren Drehzahl als der Rotor 13.
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Das Kreismesser 7 besteht aus einer in Transportrichtung 14 hinter einer Stützscheibe 15 angeordneten Messerronde 16. Die Messerronde 16 verfügt über einen größeren Durchmesser als die Stützscheibe 15 und weist an ihrem äußeren Umfang einen entgegengesetzt zur Transportrichtung 14 des Brotes abgekanteten, und damit einen die Stützscheibe 15 in radialer Richtung überbauenden, angedrückten, umlaufenden Kragen 17 auf, der an seinem freien Ende als Messerschneide 18 ausgebildet ist.
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Die Stützscheibe 15 liegt mit ihrem äußeren Durchmesser an der inneren Kontur des Kragens 17 der Messerronde 16 an und stützt damit die Messerschneide 18 ab. Die Stützscheibe 15 und die Messerronde 16 sind miteinander über Senknieten 19 verbunden, verlaufen im Bereich ihrer Planflächen 20, 21 parallel zueinander und werden über die Messerwelle 12 in bekannter Weise mittels einer Messeraufnahme 22 gelagert und angetrieben.
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Die Stützscheibe 15 weist im gewählten Ausführungsbeispiel eine Materialdicke von 1,5 mm und die Messerronde 16 eine Dicke von 0,5 mm auf, wobei die Messerschneide 18 der Messerronde 16 in Bezug auf die Transportrichtung 14 des Brotes um 0,5 mm vor der Stützscheibe 15 angeordnet ist und dabei die Messerschneide 18 die Stützscheibe 15 in radialer Richtung um lediglich 17 mm überragt.
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Die Stützscheibe 15 wie auch die Messerronde 16 sind PTFE beschichtet. Die Stützscheibe 15 ist gehärtet ausgeführt und erreicht dadurch eine ausreichend hohe Steifigkeit. Die Messerronde 16 muss deshalb, da sie von der Stützscheibe 15 abgestützt wird, allein aus Gründen der Steifigkeit nicht gehärtet werden, wenn gleichzeitig der Bereich der Messerschneide 18 hartmetallbeschichtet ausgeführt wird.
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Die Messerwelle 9 ist durch eine zentrale Bohrung des Kreismessers 7 hindurchgeführt und trägt auf ihrem abführkanalseitig gelegenen Teil eine Lagerstelle 23 für eine die in Richtung zum Abführkanal 3 weisende Planfläche 20 der Messerronde 16 überbauende, in ihrem äußeren Bereich an der Planfläche 20 anliegende Abdeckung 24. Die Abdeckung 24 ist aus einem dünnwandigen, PTFE beschichtetem Blech oder aus einer dünnwandigen Kunststofftafel gefertigt und erstreckt sich bis in die Nähe der Messerschneide 18 der Messerronde 16.
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Die Lagerstelle 23 weist entsprechende nicht dargestellte Axial- und Radiallager auf, über die die Messerronde 16 und die Stützscheibe 15 des Kreismessers 7 mittels der Verschraubung 25 und der Druckscheibe 26 in bekannter Weise gegen die Messeraufnahme 22 verspannt werden. Dabei wird gleichzeitig über ein im Bereich der Lagerstelle 23 vorgesehenes Druckstück 27 die Abdeckung 24 gegen die Planfläche 20 der Messerronde 16 verspannt. Weiterhin ist mit dem Druckstück 27 ein Arm 28 verbunden, der an den Rotor 13 angeschlossen ist und der gleichzeitig über einen Zapfen 29, der durch eine Bohrung der Abdeckung 24 greift, formschlüssig mit der Abdeckung 24 verbunden ist. So ist sichergestellt, dass die Abdeckung 24 nicht mit dem Kreismesser 7 rotiert und sie ihre Stellung zum Rotor 13 nicht verändern kann.
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Da sich die Abdeckung 24 mit ihrer äußeren, kreisförmigen Kontur 30 an der Planfläche 20 der Messerronde 16 des Kreismessers 7 abstützt, sind zumindest bei einer aus einem dünnwandigen Metall gefertigten Abdeckung 24 Schleifgeräusche zu erwarten. Diese lassen sich leicht vermeiden, wenn zwischen der Lagerstelle 23 und der äußeren Kontur 30 der Abdeckung 24 ein ringförmiger, die Abdeckung 24 etwas von der Planfläche 20 der Messerronde 16 abhebender Distanzring 31, der z. B. als mit Öl benetzter Filzstreifen ausgebildet und von innen gegen die Abdeckung 24 geklebt werden kann, vorgesehen wird.
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Das nicht dargestellte Brot wird in bekannter Weise in den Zuführkanal 2 eingelegt, über eine nicht dargestellte Brotklammer fixiert und nach dem die nicht dargestellte Haube geschlossen wurde in Transportrichtung 14 zum Kreismesser 7 transportiert und von diesem in Scheiben aufgeschnitten. Unmittelbar nachdem die Messerschneide 18 der Messerronde 16 in das Brot eingeschnitten hat, gelangt auch die Abdeckung 24 in den Bereich der gerade entstehenden Brotscheibe, trennt diese zunehmend von der schnell rotierenden Planfläche 20 der Messerronde 16 und unterbindet jeglichen weiteren Kontakt dieser Brotscheibe mit der rotierenden Planfläche 20, was im Ergebnis zu optimalen Schnittergebnissen führt und gleichzeitig sicherstellt, dass das Brot ofenfrischer und noch mit einer sehr großen Restwärme unmittelbar nachdem es den Ofen verlassen hat in Scheiben mit geringer Schnittstärke aufgeschnitten werden kann.
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Durch die geringe Materialstärke von lediglich 0,5 mm der Messerronde 16 wird beim Schneiden des Brotes ein geringer Schnittdruck erzeugt.
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Durch den Kantwinkel des Kragens 17 der Messerronde 16 von hier gewählten 5° ist sichergestellt, dass die Messerronde 16 beim Schneiden von Brot immer gegen die Stützscheibe 15 gepresst wird und dass wiederum durch die unmittelbar im Bereich der Messerschneide 18 erfolgenden Abstützung der Messerschneide 18 durch die Stützscheibe 15 auch relativ harte Brote geschnitten werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gestell
- 2
- Zuführkanal
- 3
- Abführkanal
- 4
- Brotkanal
- 5
- Schnittspalt
- 6
- Kreismesserantrieb
- 7
- Kreismesser
- 8
- Zahnrad
- 9
- Messerwelle
- 10
- Lagerung
- 11
- Wandung
- 12
- Antriebswelle
- 13
- Rotor
- 14
- Transportrichtung
- 15
- Stützscheibe
- 16
- Messerronde
- 17
- Kragen
- 18
- Messerschneide
- 19
- Senkniet
- 20
- Planfläche der Messerronde
- 21
- Planfläche der Stützscheibe
- 22
- Messeraufnahme
- 23
- Lagerstelle
- 24
- Abdeckung
- 25
- Verschraubung
- 26
- Druckscheibe
- 27
- Druckstück
- 28
- Arm
- 29
- Zapfen
- 30
- Außenkontur der Abdeckung
- 31
- Distanzring
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3706485 A1 [0003]
- DE 102005062501 A1 [0004]
- DE 102012216358 B3 [0005]
- DE 202005006834 U1 [0006]
- DE 10312301 B4 [0008]
- DE 102013208099 A1 [0010]
