DE4407797A1 - Thermomesser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, insbesondere ein Messer, bestehend aus einem Griff, einer Klinge, einem Wi­ derstandsheizelement, das vollständig in ein thermoschock­ festes und elektrisch isolierendes Material eingebracht ist, und einer Stromversorgung für das Widerstandsheizelement.

Viele Anwendungen von Schneidwerkzeugen bzw. Messern erfor­ dern das Zertrennen von Gegenständen, bei denen es sich als schwierig erweist, diese durchzuschneiden bzw. durchzusägen. Insbesondere beim Zertrennen von tiefgekühlten Lebensmitteln oder von kalten, auf pflanzlichem bzw. tierischem Fett ba­ sierenden Lebensmitteln (Torten, Butter, Margarine etc.) ist es wünschenswert, mit einem Schneidwerkzeug zu arbeiten, dessen Klinge auf eine dem jeweiligen Schneidgut angepaßten Temperatur erwärmt ist. Dabei kommen Temperaturen bis etwa 100°C in Betracht. Höhere Temperaturen sind aus Arbeits­ sicherheitsgesichtspunkten unerwünscht, würden aber auch zu ungewünschten chemischen Veränderungen am Schneidgut führen.

Aus der DE 40 10 927 A1 ist ein aufheizbares Schneidwerkzeug der genannten Art bekannt. Dieses Schneidwerkzeug ist für das Zertrennen von Kunststoffasern o. dgl. entwickelt worden und daher von seinen ganzen technischen Merkmalen für eine Einsatztemperatur von oberhalb 1000°C ausgelegt. Ferner ist dieses Schneidwerkzeug mit einem Pistolengriff versehen und weist Handhabungsmerkmale auf, die sich stark von den her­ kömmlichen Handhabungsmerkmalen der Schneidwerkzeuge, die normalerweise beim Zertrennen der oben genannten Lebensmit­ tel zum Einsatz kommen, unterscheiden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Schneidwerkzeug zu entwickeln, das für einen Temperaturbe­ reich bis etwa 100°C dimensioniert ist und den Bedienungs­ komfort eines herkömmlichen nicht aufheizbaren Schneidwerk­ zeugs aufweist. Ferner sollen Abmessungen und Gewicht des Schneidwerkzeugs sich nicht oder nur kaum von herkömmlichen nicht aufheizbaren Schneidwerkzeugen unterscheiden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Schneidwerkzeug gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Klinge die Gestalt einer Hohlklinge aufweist und daß das Widerstands­ heizelement in die Hohlklinge eingebracht ist. Durch diese besondere Ausgestaltung der Klinge wird gewährleistet, daß das Widerstandsheizelement an sich keinen eigenen separaten Raum im Schneidwerkzeug benötigt, ferner direkt mit dem zu erwärmenden Teil des Schneidwerkzeugs, nämlich der Klinge, in Kontakt steht und keine größeren Wärmeverluste und Tempe­ raturgradienten an der Klinge auftreten können.

In bevorzugter Ausführung besteht das Widerstandsheizelement im wesentlichen aus einer dünnen Trägerschicht, auf der eine Leiterbahn, mindestens eine Widerstandsbahn und zwei An­ schlußkontakte, die mit den zwei Stromversorgungsleitungen verbunden sind, auf gedruckt sind, und einer dünnen Deck­ schicht.

In einer anderen Ausführung liegt nicht eine einzelne sepa­ rate Widerstandsbahn vor, sondern mehrere zueinander in Reihe geschaltete und über Zwischenleiterbahnen verbundene Widerstandsbahnen.

Durch diese Ausführung des Widerstandsheizelements wird eine besonders schmale und langgezogene Form erzielt, die ohne Mühe in eine Hohlklinge integrierbar ist, welche von ihren äußeren Abmessungen von einer herkömmlichen massiven Klinge nicht unterscheidbar ist.

Die Trägerschicht und die Deckschicht bestehen vorzugsweise aus keramischem Material. Es sind jedoch auch andere Mate­ rialien denkbar, wie z. B. Kunststoff, insbesondere Polyte­ trafluoräthylen (Teflon). Insbesondere der Einsatz von Alu­ miniumoxid (Al₂O₃) hat sich dabei als sehr erfolgreich erwie­ sen. Keramiken und insbesondere Al₂O₃ eignen sich hervorra­ gend dazu, mit Hilfe von Pasten für Leiterbahnen und Wider­ stände über Siebdruckverfahren bedruckt zu werden, insbeson­ dere in Hybridtechnologie verarbeitet zu werden.

In bevorzugter Ausführung dient als Ausgangsprodukt für die Herstellung der Trägerschicht und der Deckschicht eine flexible Low-Temperature-Cofired-Ceramic-Folie, in die hauptsächlich keramisches Material eingebettet ist und auf die in Hybridtechnologie die Leiterbahnen und die Wider­ standsbahnen in Siebdrucktechnik aufbringbar sind und als Low-Temperature-Cofired-Ceramic verarbeitbar ist.

Die Stromversorgung kann über zwei Leitungen erfolgen, die mit dem Widerstandsheizelement verbunden sind und sich über den Griff zum Anschluß an eine Stromquelle nach außen er­ strecken. Vorzugsweise ist das Widerstandsheizelement so dimensioniert, daß es direkt ohne Transformator an die Netz­ spannung von 220 V angeschlossen werden kann.

Ebenso ist aber auch eine Stromversorgung über zwei Leitun­ gen denkbar, die mit dem Widerstandsheizelement verbunden sind und an einer Stromquelle, die im Griff integriert ist, angeschlossen sind. Hierbei dient in bevorzugter Ausführung ein Akkumulator als Stromquelle.

Typischerweise weist der Griff Mulden und dazugehörige Wöl­ bungen auf, die ergonomisch einer greifenden Handinnenfläche angepaßt sind.

Durch diese spezielle Formgebung des Griffs wird erreicht, daß die messerführende Hand sicher den Griff führen kann und die Gefahr eines ungewollten Abgleitens der messerführenden Hand beim Arbeiten auf die heiße Klinge weitgehend vermieden wird.

Ferner kann zur Erhöhung der Arbeitssicherheit beim Umgang mit dem Thermomesser an dem der Klinge zugewandten Griffende ein Handkantenschutz angeordnet sein. Durch dieses Merkmal wird ein Abgleiten der messerführenden Hand auf die Klinge ausgeschlossen.

Der Handkantenschutz weist dabei vorzugsweise eine teller­ artige Ausgestaltung auf.

Vorzugsweise sind die Partien des Griffs und/oder des Hand­ kantenschutzes aus hitze- und kältebeständigem, schlagfestem Material, insbesondere aus hitze- und kältebeständigem Poly­ propylen.

Des weiteren kann der Handkantenschutz einteilig an den Griff angeformt sein, was die Herstellung des Messers stark vereinfacht.

Die Erfindung ist im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung veranschaulicht. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Messers,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausfüh­ rungsbeispiels des Widerstandsheizelements,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Widerstandsheiz­ elements.

Wie aus Fig. 1 zu sehen ist, besteht das Messer aus einer Klinge 1 und einem Griff 2. Die Klinge 1 weist hierbei die Gestalt einer Hohlklinge auf, in welche ein Widerstandsheiz­ element 3 eingebracht ist.

Das Widerstandsheizelement 3 besteht im wesentlichen aus einer dünnen Trägerschicht 4 und einer dünnen Deckschicht 5. Zwischen der Trägerschicht 4 und der Deckschicht 5 befinden sich Leiterbahnen 6 und Widerstandsbahnen 7, was in der Fig. 1 nicht gezeigt ist. Ferner befinden sich zwischen der Trägerschicht 4 und der Deckschicht 5 an dem dem Griff 2 zugewandten Ende zwei Anschlußkontakte 8, die mit zwei Stromversorgungsleitungen 9 verbunden sind.

Die Stromversorgungsleitungen 9, die mit dem Widerstands­ heizelement 3 verbunden sind, erstrecken sich über den Griff 2 zum Anschluß an eine Stromquelle nach außen. Das Wider­ standsheizelement 3 ist dabei so konzipiert, daß die Strom­ versorgung direkt über das Stromnetz mit einer Spannung von 220 V erfolgen kann. Am Ende der Stromversorgungsleitungen 9 befindet sich daher ein Netzstecker 10.

Es ist jedoch auch denkbar, daß die Stromversorgungsleitun­ gen 9 in den Griff 2 münden und dort mit einer im Griff 2 integrierten Stromquelle, vorzugsweise einem Akkumulator, verbunden sind (nicht gezeigt).

Der Griff 2 weist Mulden 11 und dazugehörige Wölbungen 12 auf, die ergonomisch einer greifenden Handinnenfläche ange­ paßt sind. Zusätzlich ist an dem der Klinge 1 zugewandten Griffende ein Handkantenschutz 13 angeordnet. Der Handkan­ tenschutz 13 ist dabei tellerartig ausgestaltet. Sowohl der Griff 2 in seiner ergonomischen Ausgestaltung als auch der Handkantenschutz 13 dienen dabei zur Erhöhung der Arbeits­ sicherheit, d. h. mit diesen Merkmalen soll ein ungewolltes Abgleiten der messerführenden Hand auf die heiße Klinge 1 verhindert werden.

Der Griff 2 und der Handkantenschutz 13 bestehen aus hitze- und kältebeständigem, schlagfestem Material, wobei der Hand­ kantenschutz 13 einteilig an den Griff 2 angeformt ist.

Die Fig. 2 und 3 zeigen in perspektivischer Ansicht zwei Ausführungsbeispiele für ein in eine Hohlklinge integrier­ bares Widerstandsheizelement 3. Das Widerstandsheizelement 3 besteht hierbei aus einer dünnen keramischen Trägerschicht 4 und einer dünnen keramischen Deckschicht 5. Als Keramik ist hier Aluminiumoxid vorgesehen. Die Trägerschicht 4 ist in beiden Ausführungsbeispielen mit Leiterbahnen 6 und Wi­ derstandsbahnen 7 sowie mit Anschlußkontakten 8 versehen. An den Anschlußkontakten 8 werden dann die Stromversorgungs­ leitungen 9 angebracht.

Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel weist eine durch­ gehende Widerstandsbahn 7 auf, wohingegen das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel mehrere zueinander in Reihe geschaltete über Zwischenleiterbahnen 14 verbundene Wider­ standsbahnen 7 aufweist.

Als Ausgangsprodukt für die Herstellung der Trägerschichten 4 und der Deckschichten 5 dient eine flexible Folie, in die hauptsächlich keramisches Material, vorzugsweise Aluminium­ oxid, eingebettet ist. Solche Folien sind beispielsweise von der Firma DuPont unter dem Handelsnamen Green Tape erhält­ lich. Die Dicke einer solchen Folie ist hier vorzugsweise ungefähr 300 µm. Das als Trägerschicht 4 dienende Folien­ stück wird dann zuerst über Siebdrucktechnik mit den Leiter­ bahnen 6, den Widerstandsbahnen 7 und den Anschlußkontakten 8 versehen und in der gewünschten Größe ausgeschnitten. Die Leiterbahnen 6, Widerstandsbahnen 7 und Anschlußkontakte 8 werden dabei pastenförmig auf die Folie aufgebracht. Ent­ sprechende Pasten sind ebenfalls z. B. von der Firma DuPont erhältlich.

Nach erfolgtem Bedrucken des Folienstücks, das als Träger­ schicht 4 dient, wird ein entsprechendes Folienstück, das als Deckschicht 5 vorgesehen ist, ausgeschnitten. Beide Folienstücke werden danach laminiert und schließlich werden die beiden Folienstücke übereinandergebracht und zusammen übereinandergebrannt bei einer Temperatur von ungefähr 400°C und anschließend bei einer Temperatur von 850°C gesintert. Diese Technologie, mit keramischen Folien zu ar­ beiten, ist aus der Mikroelektronik als Low-Temperature- Cofired-Ceramic-Technologie bekannt.

Bezugszeichenliste

1 Klinge
2 Griff
3 Widerstandsheizelement
4 Trägerschicht
5 Deckschicht
6 Leiterbahn
7 Widerstandsbahn
8 Anschlußkontakt
9 Stromversorgungsleitung
10 Netzstecker
11 Mulde
12 Wölbung
13 Handkantenschutz
14 Zwischenleiterbahn

Claims (14)

1. Schneidwerkzeug, insbesondere Messer, bestehend aus einem Griff, einer Klinge, einem Widerstandsheiz­ element, das vollständig in ein thermoschockfestes und elektrisch isolierendes Material eingebracht ist, und einer Stromversorgung für das Widerstandsheizelement, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinge (1) die Gestalt einer Hohlklinge aufweist und daß das Widerstandsheizelement (3) in die Hohlklinge eingebracht ist.

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Widerstandsheizelement (3) im wesentlichen aus einer dünnen Trägerschicht (4), auf der eine Leiterbahn (6), mindestens eine Wider­ standsbahn (7) und zwei Anschlußkontakte (8), die mit zwei Stromversorgungsleitungen (9) verbunden sind, aufgedruckt sind, und einer dünnen Deckschicht (5) besteht.

3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Widerstandsheizelement (3) im wesentlichen aus einer dünnen Trägerschicht (4), auf der eine Leiterbahn (6), mehrere zueinander in Reihe geschaltete und über Zwischenleiterbahnen (14) verbundene Widerstandsbahnen (7) und zwei Anschlußkon­ takte (8), die mit zwei Stromversorgungsleitungen (9) verbunden sind, auf gedruckt sind, und einer dünnen Deckschicht (5) besteht.

4. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (4) und die Deckschicht (5) aus kerami­ schem Material bestehen.

5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das keramische Material im wesentlichen Aluminiumoxid (Al₂O) ist.

6. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsprodukt für die Herstellung der Trägerschicht (4) und der Deckschicht (5) eine flexible Low-Temperature-Cofired-Ceramic-Folie dient, in die hauptsächlich keramisches Material eingebettet ist und auf die in Hybridtechnologie die Leiterbahnen (6) und die Widerstandsbahnen (7) in Siebdrucktechnik aufbring­ bar sind und als Low-Temperature-Cofired-Ceramic ver­ arbeitbar ist.

7. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Strom­ versorgung über zwei Leitungen (9) erfolgt, die mit dem Widerstandsheizelement (3) verbunden sind und sich über den Griff (2) zum Anschluß an eine Stromquelle nach außen erstrecken.

8. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Strom­ versorgung über zwei Leitungen (9) erfolgt, die mit dem Widerstandsheizelement (3) verbunden sind und an einer Stromquelle, die im Griff (2) integriert ist, ange­ schlossen sind.

9. Schneidwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Stromquelle ein Akku­ mulator vorgesehen ist.

10. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-9, da­ durch gekennzeichnet, daß der Griff (2) Mulden (11) und dazugehörige Wölbungen (12) auf­ weist, die ergonomisch einer greifenden Handinnenfläche angepaßt sind.

11. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-10, da­ durch gekennzeichnet, daß an dem der Klinge (1) zugewandten Griffende ein Handkantenschutz (13) angeordnet ist.

12. Schneidwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Handkantenschutz (13) eine tellerartige Ausgestaltung aufweist.

13. Messer nach einem der Ansprüche 11 oder 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der Griff (2) und/oder der Handkantenschutz (13) aus hitze- und kältebeständigem, schlagfestem Material besteht.

14. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Handkantenschutz (13) einteilig an den Griff (2) ange­ formt ist.