DE4031671C2 - Kreismesser zum Schneiden von Lebensmitteln, insbesondere Wurst und Käse - Google Patents
Kreismesser zum Schneiden von Lebensmitteln, insbesondere Wurst und KäseInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kreismesser
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Beim Schneiden von Lebensmittelprodukten hat sich gezeigt,
daß das Anhaftvermögen unterschiedlicher Lebensmittelpro
dukte am Kreismesser unterschiedlich ist. Insbesondere bei
Käse ist ein sich stark veränderndes Anhaftvermögen vorhanden,
welches von der Art und Zusammensetzung des Käses, von der
Temperatur des Messers, von der Schneidgeschwindigkeit und
anderen physikalischen Parametern abhängt. Durch dieses
Anhaftvermögen der Lebensmittel an dem Kreismesser wird
durch die beim Schnitt entstehende Reibung die Anlagefläche
des Kreismessers durch klebendes Schneidgut stark verunrei
nigt, wodurch die Schneidleistung des Kreismessers beein
trächtigt wird. Um ein Verschmutzen des Kreismessers auf
der der Anlagefläche des Messers gegenüberliegenden Rück
seite zu vermeiden, ist es bekannt diese Seite mit besonderen
Leitflächen ausgerüstet, die das abgetrennte Schneidgut vom
Messer wegführen.
So ist beispielsweise aus der US 2 472 876 ein Kreismesser
bekannt, welches auf der der Anlagefläche gegenüberliegenden
Rückseite eine radial nach außen konisch zu laufende Hinter
schneidung aufweist.
Um bei derartig ausgebildeten Kreismessern ein Ausweichen
der Schneide aus dem Schneidrichtung infolge des einseitigen
Druckes, den das Schneidgut beim Schneiden-auf das Kreis
messer ausübt, zu vermeiden, sieht das DE-GM 71 16 979 ein
Kreismesser vor, das an der dem Schneidgut zugekehrten Seite
eine in radialer Richtung von der Schneidkante aus nach
innen ansteigende Schräge aufweist.
Bei den bisher bekannten Kreismessern wird durch entsprechende
Gestaltung der Messerrückseite und der keilförmigen Gestaltung
der Schneidkante das abgetrennte Schneidgut zwar vom Messer
weggeführt, jedoch ist hierzu eine schiebende bzw. drückende
Bewegung des Kreismessers beim Schneiden des Produktes er
forderlich. Besonders nachteilig bei diesem Schneidvorgang
ist, daß durch das schiebende Eindringen des Kreismessers
in das Produkt dem abgetrennten Schneidgut in Richtung des
eindringenden Kreismessers ein Drehmoment erteilt wird, das
dazu führt, daß beispielsweise die abgeschnittene Produkt
scheibe relativ versetzt in Bezug zu dem noch ungeschnittenen
Produkt auf eine Ablagefläche fällt.
Dieser Effekt ist unerwünscht, vor allem dann, wenn das
abgetrennte Schneidgut auf einer nachfolgenden Verpackungs
straße weiter automatisch verarbeitet werden soll.
Um diesen Effekt zu vermindern, wurden Hochgeschwindigkeits
vorrichtungen geschaffen, wie sie beispielsweise aus der
DE 37 13 536 A1 bekannt sind. Bei dieser Schneidvorrichtung
ist das Kreismesser zusammen mit einem eigenen Drehantrieb
drehbar auf einer Exzenterscheibe gelagert, die wiederum
den scheibenförmigen Kopf der Schneidvorrichtung bildet,
der ebenfalls drehangetrieben ist. Der Drehantrieb des Kreis
messers treibt dieses entgegen der Drehrichtung der Exzenter
scheibe an. Dabei dreht sich die Exzenterscheibe beispiels
weise mit einer Drehgeschwindigkeit von 700 Upm. Das Kreis
messer selbst wird drehbar mit einer Geschwindigkeit von
beispielsweise 700 Upm bis 7000 Upm getrennt von der Exzenter
scheibe angetrieben.
Aufgrund der exzentrischen Lagerung des Kreismessers auf
der getrennt und entgegengesetzt angetriebenen Exzenterscheibe
dringt das Kreismesser hierbei von einer Kante des Produktes
ausgehend ziehend in das Produkt entsprechend seiner Drehung
in das Produkt ein und führt so einen ziehenden Schnitt
aus, wodurch die Schnittqualität wesentlich verbessert wird.
Obwohl mit diesen beiden entgegengesetzt gewählten Drehrich
tungen der zuvor beschriebene Effekt bereits vermindert
wird, ergeben sich nach wie vor Probleme bei der Stapel
bildung von abgeschnittenen Produktscheiben. Selbst bei
einem einheitlichen Käseriegel kommt es beim Schneiden vor,
daß das Anhaftvermögen nacheinander abgeschnittener Scheiben
so stark unterschiedlich ist, daß es wegen dem in Bewegungs
richtung der Kreismesser-Exzenterscheibe gerichteten Dreh
momentes zu keiner exakten Stapelbildung beim Ablegen der
geschnittenen Scheiben kommt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Kreis
messer der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß
unabhängig von der Art und Zusammensetzung des zu schneidenden
Gutes eine gute Stapelbildung von geschnittenen Scheiben
gewährleistet ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch
gekennzeichnet, daß der Messerkörper an seiner Rückseite
im Bereich der ansich bekannten Hinterschneidung eine Quer
schnittsschwächung aufweist, die als eine auf einer Umfangs
linie angeordnete, einen radialen Abstand zu Messerspitze
aufweisende Hohlkehle ausgebildet ist und im radialen Abstand
auswärts hinter der Hohlkehle eine wulstförmige auf einer
Umfangslinie befindliche Verdickung angeordnet ist.
Mit der gegebenen technischen Lehre nach der vorliegenden
Erfindung ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß das Produkt
von der Vorderseite des Kreismessers her mit der Messerspitze
geschnitten wird und daß an der Rückseite im Bereich der
ansich bekannten Hinterschneidung eine erfindungsgemäße
Hohlkehle vorhanden ist, die aufgrund der hohen Rotationsge
schwindigkeit des Kreismessers ein Luftpolster bildet, welches
sich zwischen das Kreismesser und dem noch nicht geschnittenen
Produkt hineinschiebt und die abgeschnittene Scheibe im
Sinne einer Abdrückbewegung von dem noch nicht geschnittenen
Produkt wegbewegt.
Durch diesen Luftpolstereffekt wird also das nachteilige
unterschiedliche Haftvermögen der abgeschnittenen Produkt
scheibe in Bezug zum Kreismesser aufgehoben, weil aufgrund
des erfindungsgemäß erzeugten Luftpolsters ein leichter Ab
wurfschlag erzeugt wird, der die Scheibe genau kontrolliert
auf eine Ablagefläche befördert.
Ein unterschiedliches Anhaftvermögen einer geschnittenen
Produktscheibe am Kreismesser spielt deshalb keine Rolle
mehr.
Die Hohlkehle ist hierbei bogenförmig in den Körper des
Kreismessers eingeschnitten und bildet so eine in Umfangs
richtung umlaufende Hohlkehle oder Hohlnut, in deren Bereich
das vorher erwähnte Luftpolster erzeugt wird. Aufgrund der
hohen Rotationsgeschwindigkeit des Kreismessers baut sich
eine Luftzirkulation in Richtung zur Messerspitze auf, so
daß sich im Bereich der Messerspitze an der Rückseite des
Kreismessers das erfindungsgemäße Luftpolster über einen
relativ großen, radialen Bereich aufbaut.
Nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung ist vorgesehen, daß die Hohlkehle aus zwei
gegensätzlichen, ineinander verlaufenden Radien besteht,
wobei die Radien bevorzugt gleich groß ausgebildet sind.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ergibt sich durch die Anbringung einer
erfindungsgemäßen Hohlkehle dadurch, daß die Hohlkehle den Querschnitt
des Kreismessers in radialem Abstand zur Messerspitze schwächt. Es hat
sich nun gezeigt, daß aufgrund dieser Querschnittsschwächung das
Kreismesser von der Hohlkehle ausgehend in Richtung zur Messerspitze in
Schwingungen versetzt wird und diese Schwingungen die Messerspitze so in
Schwingung versetzen, daß es hier ebenfalls zu dem vorher erwähnten
Abwurfschlag auf die geschnittene Scheibe kommt.
Hieraus wird deutlich, daß der erfindungsgemäße Effekt zwar mit einer
rundprofilierten Hohlkehle zu erreichen ist, daß aber auch andere
Profilierungsarten von Hohlkehlen möglich sind. Beispielsweise kann
statt einer rundprofilierten Hohlkehle auch eine anders profilierte
Hohlkehle, z. B. eine eliptische Hohlkehle oder dergleichen, verwendet
werden. Ebenso ist es möglich, die Begrenzungskanten der Hohlkehle nicht
stetig auszubilden, sondern in der Art eines Polygonzuges durch
hintereinanderfolgende unterschiedlich zueinander abgewinkelte Geraden
zu verwirklichen.
In einer dritten Ausführungsform ist es vorgesehen, den Querschnitt des
Kreismessers in radialem Abstand einwärts von der Messerspitze aus
gesehen durch querschnittsschwächende Nuten zu vermindern. Hierbei kann
es vorgesehen sein, daß anstelle der Hohlkehle entweder nur eine Nut
oder mehrere parallel zueinander verlaufende Nuten vorgesehen sind, die
einen gegenseitigen, radialen Abstand zueinander einnehmen.
Ebenso kann es vorgesehen sein, daß die Nuten miteinander luftschlüssig
verbunden sind, z. B. durch entsprechende, die Nuten verbindende,
querverlaufende Verbindungsnuten.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, daß die
Hohlkehle bzw. die ein oder mehreren Nuten auf Umfangslinien am
Kreismesser erstrecken.
In einer zweiten Ausführungsform ist es vorgesehen, daß diese Nuten bzw.
die Hohlkehle sich nicht auf einer einzigen Umfangslinie erstreckt,
sondern daß mehrere schraubenförmige Linien ineinander verlaufen und so
eine Hohlkehlen-Zusammensetzung bilden.
Die Verwendung einer einzigen Hohlkehle, wie sie anhand des
nachfolgenden Ausführungsbeispiels beschrieben wird, wird jedoch wegen
ihrer besseren Reinigungsmöglichkeit bevorzugt.
Die anderen beschriebenen Ausführungsformen werden jedoch ebenfalls als
erfindungswesentlich beansprucht.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht
nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus
der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
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.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungswege dar
stellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnun
gen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und
Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisiert den oberen Teil eines Kreismessers,
Fig. 2 vergrößert die radial außenliegende Messerspitze des
Kreismessers im Schnitt,
Fig. 3 das Kreismesser nach Fig. 1 in Vorderansicht,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Kreismessers in
Vorderansicht.
Das Kreismesser 1 besteht aus einem Messerkörper 37, der eine zentrale
Aufnahmepassung 3 für die Aufnahme einer Welle aufweist. Hierbei wird
das Kreismesser 1 mit Schrauben, welche durch die Bohrungen 4
hindurchgreifen, am Wellenflansch eines Drehantriebs befestigt.
Der Drehantrieb ist fest in einer Exzenterscheibe gelagert, und zwar
exzentrisch zu der Drehachse der Exzenterscheibe, die ihrerseits
wiederum durch einen weiteren Drehantrieb angetrieben wird. Der
Drehantrieb der Exzenterscheibe (nicht in den Zeichnungen dargestellt)
im Vergleich zum Kreismesser ist entgegengesetzt.
In an sich bekannter Weise ist an der Rückseite 28 des Kreismessers 1
eine Hinterschneidung 2 eingearbeitet, die sich gemäß der detaillierten
Darstellung in Fig. 2 nicht bis zur Messerspitze 6 erstreckt, sondern
in radialem Abstand hinter der Messerspitze 6 bei Position 11 beginnt.
Diese Hinterschneidung hat zunächst von dem radial äußeren Ende bei
Position 11 den Winkel 9, der beispielsweise einen Betrag von 1,5° haben
kann. Diese Hinterschneidung wird mit 29 bezeichnet. Die
Hinterschneidung 29 schneidet einen Radius 16, der von einem
Radiusstrahl 15 gebildet wird, der von Position 12 ausgehend einen Teil
der erfindungsgemäßen Hohlkehle 14 bildet. Der Radius 16 bildet einen
Scheitelpunkt 8 und läuft dann in den entgegengesetzten Radius 17 ein,
der von einem Radiusstrahl 18 definiert wird, der von Position 30
ausgeht.
Die beiden Radien 16, 17 sind zueinander entgegengesetzt und treffen sich
etwa im Bereich des Scheitelpunktes 8.
Wichtig hierbei ist, daß der Scheitelpunkt 8 über die Hinterkante 32 der
Hinterschneidung 2 hervorsteht, so daß der Scheitelpunkt 8 einen Wulst
bildet, der über die Hinterkante 32 hervorsteht, währenddessen die
Hohlkehle 14 in die Hinterkante 32 einschneidet und somit die
hohlkehlenförmige Nut bildet.
Durch die Anordnung des erhöhten Scheitelpunktes 8 über der Hinterkante
32 ergibt sich somit ein Durchtrittsspalt 31 verringerter Dimension, so
daß hiermit ein Strömungseffekt in Pfeilrichtung 33 erzeugt wird und
durch den geringer dimensionierten Spalt 31 eine Strömungsbeschleunigung
in Pfeilrichtung 33 stattfindet.
Hierdurch wird also das Luftpolster radial auswärts gegen die Rückseite
der Messerspitze 6 gelenkt und schiebt sich somit zwischen die
abgeschnittene Produktscheibe und dem noch ungeschnittenen Produkt.
Damit wird der Abwurf des Produktes in Pfeilrichtung 34 wesentlich
verbessert.
Wichtig ist, daß die erstgenannte Hinterschneidung 29 im Bereich des
Scheitelpunktes 8 in die zweite, größere Hinterschneidung 2 einmündet.
Bisher ist es lediglich bekannt, eine einzige Hinterschneidung 2 bis zur
Position 11 in radialem Abstand hinter die Messerspitze 2 auslaufen zu
lassen.
Das Anbringen von zwei unterschiedlichen Hinterschneidungen 2, 29 in
Verbindung mit einem wulstförmigen Scheitelpunkt und einer radial
dahinterliegenden Hohlkehle wird jedoch als erfinderisch beansprucht.
Gemäß Fig. 2 ist die Frontseite des Kreismessers 1 im Winkel 5 zur
Horizontalen geneigt.
Die Messerspitze 6 bildet einen Winkel 7 zur Vertikalen.
Wie eingangs erwähnt, ist der Scheitelpunkt 8 bei Position 12 angeordnet
und liegt hierbei in einem radialen Abstand 20 von z. B. 445 mm von der
Aufnahmepassung 3 entfernt, während die Position 11 beispielsweise in
einem radialen Abstand 19 von z. B. 489 mm von der Aufnahmepassung 3
entfernt liegt.
Der Scheitelpunkt der Hohlkehle 14 liegt bei Position 13, die einen
radialen Abstand 34 von z. B. 430 mm von der Aufnahmepassung 3 einnimmt.
Hierbei bildet eine Tangente 24 an den Scheitelpunkt 8 einen Abstand 21
zur Vorderkante 35 der Hinterschneidung.
Die Tangente 23 an den Scheitelpunkt der Hohlkehle 14 bildet einen
größeren Abstand 22 zur Vorderkante 35 der Hinterschneidung 2.
Die Fig. 3 zeigt die Rückseite 28 des Messers nach Fig. 1 und 2.
Hierbei ist erkennbar, daß die Hohlkehle 14 auf einer Umfangslinie
liegt.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Kreismessers
dargestellt, wobei zwei Hohlkehlen 14, 26 einen gegenseitigen radialen
Abstand zueinander einnehmen.
In diese Ausführungsform ist noch eine dritte Ausführungsform
gestrichelt eingezeichnet, die darin besteht, daß die angedeuteten
Hohlkehlen 14, 26 durch entsprechende Verbindungskanäle 27 verbunden
sind. Die Verbindungskanäle bilden einen gleichmäßigen Abstand über den
Umfang des Kreismessers verteilt.
Es können hierbei mehrere Verbindungskanäle vorgesehen werden.
Anstatt der hier gezeigten mehreren, auf jeweils einer Umfangslinie
liegenden Hohlkehlen 14, 26 ist es auch möglich, eine einzige
schraubenförmige Hohlkehle vorzusehen.
Wichtig bei der vorliegenden Erfindung ist also in erster Linie die
Querschnittsschwächung in radialem Abstand von der außenliegenden
Messerspitze, die zur Ausbildung mindestens einer Hohlkehle 14 führt,
wodurch durch diese Querschnittsschwächung zunächst der Körper des
Kreismessers von der Hohlkehle 14 radial zur Messerspitze 6 hingehend in
Schwingungen versetzt wird und hierdurch ein Abstoßeffekt auf die
geschnittene Produktscheibe in Pfeilrichtung 34 erfolgt, und zusätzlich
noch ein Luftpolster durch die Hohlkehle 14 erzeugt wird, welches in
Pfeilrichtung 33 radial auswärts an der Rückseite 28 des Messers in
Richtung zur Messerspitze 6 fließt.
In Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung, die für sich allein und
in Kombination mit anderen Merkmalen als erfindungswesentlich
beansprucht werden, ist dann vorgesehen, daß sich radial auswärts an die
Hohlkehle ein wulstförmiger Scheitelpunkt anschließt, der in den
Querschnitt der Hinterschneidung 2 hineinragt und so einen Spalt 31
verminderten Durchlaßquerschnittes bildet.
Ferner ist hierbei wesentlich, daß die größere Hinterschneidung 2, die
radial einwärts liegt, in eine kleinere, enger dimensionierte
Hinterschneidung 29 radial auswärts einmündet, wobei sich beide
Hinterschneidungen etwa im Bereich des Scheitelpunktes 8 verbinden.
Claims (7)
1. Kreismesser zum Schneiden von Lebensmitteln, inbesondere Wurst und
Käse, das drehbar auf einer Exzenterscheibe angeordnet und von einem
ersten Antrieb in einer Drehrichtung angetrieben ist, wobei die Exzenterscheibe
von einem zweiten Antrieb in einer entgegengesetzten Drehrichtung
angetrieben ist, und das Kreismesser (1) am radialen, äußeren
Ende eine im Winkel (7) zur Vertikalen angeschrägte Messerspitze (6)
aufweist und ferner an an der Rückseite (28) des Kreismessers (1) eine
radial sich nach außen konisch verengende Hinterschneidung (2) angeordnet
ist, die sich im Winkel (36) zur planebenen Messer-Vorderseite (25)
erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerkörper
(37) an seiner Rückseite (23) im Bereich der Hinterschneidung
(2) mindestens eine Querschnittsschwächung (14, 26) aufweist, die als
eine auf einer Umfangslinie angeordnete, einen radialen Abstand zur
Messerspitze (6) aufweisende Hohlkehle (14) ausgebildet ist und im radialen
Abstand auswärts hinter der Hohlkehle (14) eine wulstförmige
auf einer Umfangslinie befindliche Verdickung (38) angeordnet ist.
2. Kreismesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Radius (17) der Hohlkehle (14) gleich dem Radius (16)
der Verdickung (38) ist.
3. Kreismesser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die von der zentralen Aufnahmepassung (3)
radial nach außen, konisch sich verengende Hinterschneidung (2) lediglich
bis zum Scheitelpunkt (8) der wulstförmigen Verdickung (38)
erstreckt und dort in eine zweite abgeschrägte Hinterschneidung (29)
übergeht.
4. Kreismesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Hinterschneidung (29) einen kleineren Winkel (9)
zur Vertikalen bildet als die größere Hinterschneidung (2), und daß
die kleinere zweite Hinterschneidung (29) mit ihrem radialen, äußeren
Ende einen radialen Abstand zur Messerspitze (6) bildet.
5. Kreismesser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß auf unterschiedlichen Umfangslinien des
Kreismessers (1) mehrere Hohlkehlen (14, 16) in gegenseitigem, radialen
Abstand voneinander angeordnet sind.
6. Kreismesser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hohlkehlen (14, 26) durch schräge Verbindungskanäle
(27) luftschlüssig miteinander verbunden sind.
7. Kreismesser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Hohlkehle schraubenförmig im Messerkörper
(37) angeordnet ist.
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