DE4407797C2 - Thermomesser - Google Patents

Description

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

Viele Anwendungen von Schneidwerkzeugen bzw. Messern erfordern 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 basierenden 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.

Ein Schneidwerkzeug der eingangs genannten Art ist aus der US 38 92 024 bekannt. Das in die Hohlklinge dieses Schneidwerk­ zeugs eingesetzte Widerstandsheizelement ist von seinen Abmessungen relativ voluminös, da die Erwärmung durch einen auf einem Kern eng aufgewickelten Wendeldraht erzeugt wird. Hierbei treten Probleme in der Isolierung auf und auch in der Dimensionierung des gesamten Widerstandsheizelementes, so daß die Funktionsfähigkeit und die Verwendung des bekannten Schneidwerkzeugs zum Zertrennen verschiedenartiger Schneidgüter beschränkt sind.

Ähnliche Schneidwerkzeuge, bei denen die Klinge die Gestalt einer Hohlklinge aufweist und ein Widerstandsheizelement in die Hohlklinge eingebracht ist, sind aus dem DE-GM 18 82 913, DE-GM 87 08 910 und der DE 40 10 927 A1 bekannt, wobei die gleichen oben erwähnten Probleme auftreten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Widerstandsheizelement für Schneidwerkzeuge mit einer Hohl­ klinge zu entwickeln, das besonders schmal und langgezogen in seiner Form ist und ohne Mühe in eine Hohlklinge integrierbar ist, welche von ihren äußeren Abmessungen von einer her­ kömmlichen massiven Klinge nicht unterscheidbar ist.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei einem Schneidwerkzeug der eingangs genannten Art das Widerstandsheizelement im wesentlichen aus einer dünnen keramischen Trägerschicht, auf der eine Leiterbahn, mindestens eine Widerstandsbahn und zwei Anschlußkontakte, die mit zwei Stromversorgungsleitungen verbunden sind, aufgedruckt sind, und einer dünnen keramischen Deckschicht besteht.

Eine andere erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß bei einem Schneidwerkzeug der eingangs genannten Art das Wider­ standsheizelement im wesentlichen aus einer dünnen keramischen Trägerschicht, auf der eine Leiterbahn, mehrere zueinander in Reihe geschaltete und über Zwischenleiterbahnen verbundene Widerstandsbahnen und zwei Anschlußkontakte, die mit zwei Stromversorgungsleitungen verbunden sind, aufgedruckt sind, und einer dünnen keramischen Deckschicht besteht.

Durch diese beiden Ausbildungen des Widerstandsheizelements wird gewährleistet, daß das Widerstandsheizelement in eine Hohlklinge, die in ihren äußeren Abmessungen von einer herkömmlichen schmalen und langgezogenen Klinge nicht unterscheidbar ist, integriert werden kann, ferner direkt mit der zu erwärmenden Klinge in Kontakt steht und das keine größeren Wärmeverluste und Temperaturgradienten an der Klinge auftreten können.

In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösungen besteht das keramische Material der Trägerschicht und der Deckschicht im wesentlichen aus Aluminiumoxid (Al₂O₃).

Als Ausgangsprodukt für die Herstellung der Trägerschicht und der Deckschicht dient vorzugsweise eine flexible Low- Temperature-Cofired-Ceramic-Folie, in die hauptsächlich keramisches Material eingebettet ist und auf die in Hybrid­ technologie die Leiterbahnen und die Widerstandsbahnen in Siebdrucktechnik aufbringbar sind und als Low-Temperature- Cofired-Ceramic verarbeitbar ist.

Die Stromversorgungsleitungen können sich über den Griff des Schneidwerkzeugs zum Anschluß an eine Stromquelle nach außen erstrecken. Vorzugsweise ist das Widerstandsheizelement so dimensioniert, daß es direkt ohne Transformator an die Netzspannung von 220 V angeschlossen werden kann.

Ebenso ist denkbar, daß die Stromversorgungsleitungen an einer Stromquelle, die im Griff integriert ist, angeschlossen sind. Hierbei dient in bevorzugter Ausführung ein Akkumulator als Stromquelle.

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

Fig. 1 eine Ansicht eines 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, beispielsweise 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 heile 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 TaDe erhält­ lich. Die Dicke einer solchen Folie ist hier beispielsweise 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.

Claims (7)

1. Schneidwerkzeug, insbesondere Messer, bestehend aus einem Griff, einer Klinge, einem Widerstandsheizelement, das vollständig in ein thermoschockfestes und elektrisch isolierendes Material eingebracht ist, und einer Strom­ versorgung für das Widerstandsheizelement bestehend aus einer Klinge, die die Gestalt einer Hohlklinge aufweist und in welche das Widerstandsheizelement eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsheizelement (3) im wesentlichen aus einer dünnen keramischen Trägerschicht (4), auf der eine Leiterbahn (6), mindestens eine Widerstandsbahn (7) und zwei Anschlußkontakte (8), die mit zwei Stromver­ sorgungsleitungen (9) verbunden sind, aufgedruckt sind, und einer dünnen keramischen Deckschicht (5) besteht.

2. Schneidwerkzeug, insbesondere Messer, bestehend aus einem Griff, einer Klinge, einem Widerstandsheizelement, das vollständig in ein thermoschockfestes und elektrisch isolierendes Material eingebracht ist, und einer Strom­ versorgung für das Widerstandsheizelement bestehend aus einer Klinge, die die Gestalt einer Hohlklinge aufweist und in welche ein Widerstandsheizelement eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsheizelement (3) im wesentlichen aus einer dünnen keramischen Trägerschicht (4), auf der eine Leiterbahn (6), mehrere zueinander in Reihe geschaltete und über Zwischenleiterbahnen (14) verbundene Wider­ standsbahnen (7) und zwei Anschlußkontakte (8), die mit zwei Stromversorgungsleitungen (9) verbunden sind, auf­ gedruckt sind, und einer dünnen keramischen Deckschicht (5) besteht.

3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Material im wesentlichen Aluminiumoxid (Al₂O₃) ist.

4. Schneidwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, 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 einge­ bettet ist und auf die in Hybridtechnologie die Leiter­ bahnen (6) und die Widerstandsbahnen (7) in Siebdruck­ technik aufbringbar sind und als Low-Temperature- Cofired-Ceramic verarbeitbar ist.

5. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-4, da­ durch gekennzeichnet, daß sich die Stromversorgungsleitungen (9) über den Griff (2) zum Anschluß an eine Stromquelle nach außen erstrecken.

6. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungsleitungen (9) an einer Stromquelle, die im Griff (2) integriert ist, angeschlossen sind.

7. Schneidwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Stromquelle ein Akku­ mulator vorgesehen ist.