EP2578369B1 - Verfahren zur Herstellung einer Lebensmittelschneidemaschine - Google Patents

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EP2578369B1
EP2578369B1 EP12006763.2A EP12006763A EP2578369B1 EP 2578369 B1 EP2578369 B1 EP 2578369B1 EP 12006763 A EP12006763 A EP 12006763A EP 2578369 B1 EP2578369 B1 EP 2578369B1
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EP
European Patent Office
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housing
machine housing
cutting
diecasting
coating
Prior art date
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EP2578369A1 (de
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Klaus Koch
Timo Capone
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Bizerba SE and Co KG
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Bizerba SE and Co KG
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Publication date
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    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/14—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter
    • B26D1/143—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter rotating about a stationary axis
    • B26D1/15—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter rotating about a stationary axis with vertical cutting member
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
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    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/14—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter
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    • B26D1/153—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter rotating about a stationary axis with inclined cutting member
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D2210/00—Machines or methods used for cutting special materials
    • B26D2210/02—Machines or methods used for cutting special materials for cutting food products, e.g. food slicers

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a food cutting machine according to the features of the preamble of claim 1.
  • a food slicer In the industrial sector, a food slicer has to meet increased demands with regard to hygiene and surface quality.
  • the surface must be particularly abrasion-resistant and hygienic.
  • the surface must be resistant to cleaning agents, because in contrast to the much less demanding field of application for household machines, food slicers in industrial environments very often have to be cleaned or disinfected with aggressive cleaning agents.
  • an aluminum alloy is therefore used in the mold casting process to produce industrial food cutting machines, as in the DE 103 16 174 A1 is described.
  • the surface of the castings is then anodized using an anodizing process.
  • the anodized layer meets the requirements for abrasion resistance and chemical resistance better than, for example, painting. Coatings are either unsuitable for food use or not sufficiently abrasion-resistant for industrial use in food slicers.
  • the DE 10 2006 015 107 A1 shows a positioning plate for a slicer made of an extruded aluminum base profile.
  • the DE 10 2009 036 774 A1 shows an industrial cutting machine with a housing.
  • the housing surface has a coating which has at least oxide ceramics and polytetrafluoroethylene as components.
  • the US 2010/224289 A1 shows a process for the production of workpieces from die-cast aluminum. Advantageous mixing ratios for the aluminum alloy are taught in order to increase the mechanical strength of the workpiece.
  • the invention has for its object to provide a method for producing an industrial food slicer, in which the manufacturing costs are reduced and at the same time the properties with regard to abrasion resistance and chemical resistance are improved without questioning the suitability for use in food.
  • An industrial food cutting machine with which preferably strand-shaped foods such as sausage, meat or cheese are cut into slices, is produced by processing an aluminum alloy with a silicon content of at least 5% in a die-casting process to form a machine housing. (The percentages relate preferably to parts by weight) Then the surface of the machine housing is coated with a polymer-containing coating.
  • a commercially available alloy with a silicon content of at least or greater than or equal to 5% by weight can be used as the aluminum alloy in addition to silicon, other alloy components such.
  • B. copper or magnesium may be included. Alloys that meet an international standard are commercially available, such as one of the alloys AlSi5Mg, or AlSi6Cu4 or ALSi7Mg, or AlSi9Cu, or AlSi9Mg, or AlSi10Mg, or AlSi11, or AlSi12. However, another suitable alloy can also be used.
  • a reusable mold is created from the machine housing to be cast.
  • the heated and liquid A1 alloy is injected into this mold, preferably at a precisely defined injection rate.
  • pressure is applied to the mold filled with the alloy by means of a stamp. After the alloy has solidified, the machine housing is released from the mold.
  • the shape is selected so that the machine housing is molded in one piece in the casting process.
  • the motor tower in which a cutting motor for driving a cutting knife is completely accommodated, is integrally formed on the machine housing. This avoids the additional joints in the surface of the machine housing that are otherwise necessary due to the joining of individual components.
  • a machine housing can be formed by the method according to the invention which has inner radii of less than R20 or 20mm on its outside, which was previously not possible with machine housings manufactured in permanent mold casting due to the inevitably required post-processing.
  • the machine housing can be shaped in such a way that it includes a space in its interior for receiving a slide guide.
  • the slide guide can in particular comprise a sliding axis which extends parallel to a cutting plane defined by the cutting knife and which supports a slide in a linearly displaceable manner.
  • the inside of the machine housing has a space for receiving a carriage drive which moves the carriage in a motor-driven manner.
  • the machine housing can be shaped such that it has a space in its interior for receiving control electronics.
  • the control electronics can be connected to the cutting motor and / or the slide drive for controlling the same.
  • the walls of the machine housing In order for the machine housing to detach itself well from the mold, it is necessary for the walls of the machine housing not to have a vertical course or even undercuts, but rather to have a maximum inclination in the size of a certain separation angle or draft angle.
  • the detachment angle should nevertheless be as small as possible so that the material used can be as small as possible even on long wall surfaces, since the wall thickness inevitably increases with the length of the wall in accordance with the detachment angle. It has shown that an advantageous separation angle or a draft angle in the range of 3 ° to 0.5 ° can be achieved with the manufacturing method according to the invention.
  • the machine housing is released from the mold after the die-casting process and then processed further after cooling.
  • the surface of the machine housing can be processed by vibratory grinding or tumbling.
  • the machine housing together with grinding wheels is placed in a cylindrical or round container, which is moved in an oscillating or rotating manner.
  • the surface of the machine housing is gently processed, in particular smoothed, and / or cleaned and / or matted by slide grinding.
  • the machine housing is annealed.
  • the machine housing is heated to a certain temperature for a certain time in order to drive out any gases that may be trapped in the casting. Such gas inclusions would otherwise result in the adhesion of the coating to the surface of the machine housing being reduced.
  • a temperature which is at least 20 ° C. above the highest temperature required in the subsequent coating process is used in particular for tempering. This ensures that no gas is expelled during subsequent heating.
  • the machine housing is degreased after annealing and then sandblasted.
  • a polymer-containing coating is then applied to the surface of the housing.
  • the polymer used is advantageously polytetrafluoroethylene, also known under the brand name Teflon®, in order to obtain a surface with advantageous sliding properties.
  • the coating can contain ceramic parts which are embedded in a stable binder, preferably a matrix made of an epoxy resin.
  • a sled including sled base and material support, and / or a stop plate, and / or a knife cover.
  • a cutting machine produced using the production method according to the invention can be used, for example, when cutting strand-like foods such as meat and / or sausage and / or cheese products.
  • FIG. 1 and 2nd A cutting machine 1 for cutting food is shown in each case.
  • the in the Figure 1 shown cutting machine is as a vertical cutter and in the Figure 2 shown cutting machine as a bevel cutter or gravity slicer. Both machines differ in the inclination of the cutting edge level, but are similar in their construction, so that reference is made to both figures in the description.
  • the cutting machine 1 has a machine housing 11 on which a circular cutting knife 15 and a carriage 2 which can be moved to and fro by a motor are mounted.
  • the slide forms a support for the material to be cut.
  • the lower region of the machine housing 11 is designed as a base or base 16 with an essentially rectangular base area, which defines a stable standing area for the machine housing 11.
  • the base or the base 16 has the greatest longitudinal extent and / or the greatest transverse extent of the machine housing 11.
  • the base 16 determines the size of the base area of the machine housing 11, so to speak.
  • the cutting machine 1 can be set up on a flat surface by means of the feet 18 attached to the base 16.
  • the Machine housing 11 comprises at least two installation spaces, a first installation space 21 for a slide guide and a motor tower 14, which forms a second installation space for accommodating a cutting motor 52.
  • the installation spaces for the cutting motor and the slide guide are arranged completely inside the machine housing 11 or are at least covered or covered by the machine housing 11 in such a way that they are protected against dirt during normal operation.
  • the machine housing 11 is formed in one piece as an entire workpiece and cast in one mold in one operation by an aluminum die-casting process.
  • a first installation space 21 serves to accommodate a slide guide
  • a further installation space 31 serves to accommodate a slide drive
  • another installation space 41 serves to accommodate control electronics 32.
  • a slide motor 42 for driving one over the slide base 23 mounted carriage 2 arranged.
  • the slide has a slide plate 28 for supporting cut material and a hand guard 29 as accident protection.
  • a slide slide axis is arranged in the installation space for the slide guide and supports the slide foot 23 in a linearly displaceable manner.
  • the motor tower 14 is connected in one piece to the machine housing or is completely integrated as part of the machine housing. It encloses an essentially closed installation space and has a smooth and in particular joint-free surface and is thus particularly hygienic.
  • the cutting machine 1 can be operated via a control panel 15.
  • the cutting knife 11 has a cutting edge on its circumference which is covered by a knife protection ring 51 which is fixedly connected to the housing 13. To protect against accidents, the knife protection ring 51 surrounds the cutting edge in a C-shape and leaves only a small front area of the cutting edge free for cutting.
  • the machine housing 11 also has a stop plate 12 as a cutting thickness setting for the food slices to be cut.
  • the stop plate 12 runs parallel to the cutting knife 15 or a cutting plane defined by the cutting knife 15 and forms a stop for the food placed on the carriage 2. Via a rotary knob 17 arranged on the machine housing 11, the stop plate 12 can be adjusted parallel to the cutting plane defined by the cutting knife 11 in order to adjust the cutting thickness and thus the slice thickness of the separated food slices.
  • FIG 3 is the machine housing 11 of the bevel cutter Figure 2 shown in a sectional view.
  • the different installation spaces 21 arranged completely inside the machine housing 11 for accommodating a slide guide, 31 for accommodating a carriage drive, and 41 for accommodating control electronics can be clearly seen.
  • a guide for the slide sliding axis 25 is arranged, which connects the slide sliding axis 25 with the machine housing and thereby ultimately mechanically stably supports the slide 2.
  • the machine housing has draft angles A in order to be able to detach the machine housing from a casting mold.
  • the draft angles have an angle in the range of 0.5 ° to 3 °.
  • the machine housing 11 is produced by die-casting aluminum in a corresponding shape.
  • An aluminum alloy with a silicon content of at least 5% is used as the alloy.
  • the alloy can also contain other metals, in particular copper, and / or iron and / or magnesium and / or tin.
  • the liquid alloy is poured into the preheated mold. Then the stamp is pressed onto the alloy and held until it solidifies. Die-casting creates a machine housing with a high surface quality. Unfortunately, the surface is too sensitive to the To meet requirements in industrial food processing.
  • the machine housing is then released from the mold and deburred after cooling. Subsequently, the machine housing is tumbled (tumbled) by placing the machine housing together with the grinding wheels in a rotating drum. The machine housing is gently smoothed. After tumbling, tapped holes can be made in the machine housing. The machine housing is then degreased and then annealed. During the tempering process, the machine housing is heated for a certain time in order to relieve mechanical stresses and to remove any gases that may be trapped in the casting. Annealing takes place at a temperature. Which is at least 20 ° C higher than the highest temperature required in the subsequent coating process.
  • the surface of the machine housing may be sandblasted and then coated with a polymer.
  • a liquid coating is applied, which has an oxide ceramic, a binding agent as a component and a Teflon as a polymer in order to meet the necessary properties with regard to mechanical and chemical resistance, as well as food suitability. Only this surface treatment enables the machine housing made of die-cast aluminum to be used in industrial food production.
  • the coating is then dried in a temperature-controlled process, whereby a drying process takes place over a certain time at a first lower temperature level.
  • the coating is then subsequently baked at a higher temperature level in order to obtain the necessary mechanical stability of the coating.
  • the stop plate and / or the slide and / or the slide foot and / or a hand guard can be produced accordingly.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Lebensmittelschneidemaschine nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • An eine Lebensmittelschneidemaschine werden im industriellen Bereich erhöhte Anforderungen bezüglich Hygiene und Oberflächenbeschaffenheit gestellt. Die Oberfläche muss besonders abriebfest und hygienisch sein. Zudem muss die Oberfläche beständig gegen Reinigungsmittel sein, da die Lebensmittelschneidemaschinen im industriellen Umfeld, im Gegensatz zu dem deutlich weniger anspruchsvollen Einsatzbereich von Haushaltsmaschinen, sehr oft mit aggressiven Reinigungsmitteln gereinigt bzw. desinfiziert werden müssen.
  • In der Praxis wird zu der Herstellung von industriellen Lebensmittelschneidemaschinen daher eine Aluminiumlegierung im Kokillengussverfahren verarbeitet, wie in der DE 103 16 174 A1 beschrieben ist. Anschließend wird die Oberfläche der Gussteile dann mit einem Eloxalverfahren eloxiert. Die Eloxalschicht genügt den Anforderungen an Abriebfestigkeit und chemische Beständigkeit dabei besser, als beispielsweise eine Lackierung. Lackierungen sind für den industriellen Einsatz bei Lebensmittelschneidemaschinen entweder nicht lebensmitteltauglich oder nicht ausreichend abriebfest.
  • Die DE 10 2006 015 107 A1 zeigt eine Anstellplatte für einen Allesschneider aus einem stranggepressten Aluminium-GrundProfil.
  • Die DE 10 2009 036 774 A1 zeigt eine industrielle Schneidemaschine mit einem Gehäuse. Die Gehäuseoberfläche weist eine Beschichtung auf, die als Bestandteile wenigstens Oxidkeramik und Polytetrafluorethylen aufweist.
  • Die US 2010/224289 A1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung von Werkstücken aus Aluminiumdruckguss. Dabei werden vorteilhafte Mischungsverhältnisse für die Aluminiumlegierung gelehrt, um die mechanische Festigkeit des Werkstückes zu erhöhen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung einer industriellen Lebensmittelschneidemaschine zu schaffen, bei dem die Herstellkosten reduziert und zugleich die Eigenschaften hinsichtlich Abriebfestigkeit und chemische Beständigkeit verbessert werden ohne die Lebensmitteltauglichkeit in Frage zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 gelöst.
  • Eine industriellen Lebensmittelschneidemaschine, mit der vorzugsweise strangförmige Lebensmittel wie beispielsweise Wurst, Fleisch oder Käse in Scheiben geschnitten werden, wird hergestellt, indem eine Aluminiumlegierung mit einem Siliziumanteil von wenigstens 5% im Druckgussverfahren zu einem Maschinengehäuse verarbeitet wird. (Die prozentualen Angaben beziehen sich vorzugsweise auf Gewichtsanteile) Anschließend erfolgt eine Beschichtung der Oberfläche des Maschinengehäuses mit einer polymerhaltigen Beschichtung.
  • Aus dem Stand der Technik ist es dem Fachmann bekannt, dass bei der Herstellung von industriellen Lebensmittelschneidemaschinen die Verwendung von Aluminiumlegierungen mit einem hohen Siliziumanteil ausgeschlossen ist. Eine solche Legierung lässt sich nicht eloxieren, da sich das enthaltene Silizium negativ auf das Eloxalverfahren auswirkt. Für den Fachmann scheidet daher aufgrund der mangelnden Haltbarkeit der Oberfläche eine solche A1-Legierung für die Herstellung einer industriellen Lebensmittelschneidemaschine aus. Erst durch die Beschichtung der Oberfläche mit der polymerhaltigen Beschichtung wird es erstmals möglich, eine solche siliziumhaltige Legierung bei der Herstellung von industriellen Lebensmittelschneidemaschinen zu verwenden. Es ist insbesondere vorgehen, dass die gesamte außenliegende, d. h. von Außen zugängliche, Oberfläche oder zumindest die Teile der Oberfläche des Maschinengehäuses, die in direktem Kontakt mit Lebensmitteln kommen können, mit der polymerhaltigen Beschichtung versehen werden.
  • Im Unterschied zu den Schneidemaschinen, die für den Privatbereich oder Haushaltsbedarf erhältlich sind, sind die Anforderungen an eine Schneidemaschine im industriellen Bereich an Hygiene, mechanische Haltbarkeit und chemische Resistenz gegen Reinigungsmittel erheblich höher, da die Schneidemaschinen im rauen Dauereinsatz verwendet werden und sehr oft mit aggressiven Reinigungsverfahren gereinigt bzw. desinfiziert werden müssen. Auch sind die Abmessungen der Schneidemaschinen deutlich größer, was allein schon andere Herstellungsprozesse bedingt. Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, dass mit einer polymerhaltigen-Beschichtung auf einem Maschinengehäuse, gefertigt aus einer Aluminiumlegierung mit mindestens 5% Silizium im Druckgussverfahren, die Erfordernisse an Haltbarkeit, Lebensmitteltauglichkeit und chemische sowie mechanische Resistenz erfüllt werden können. Dadurch wird auf überraschende Weise ein äußerst effizientes und kostengünstiges Herstellungsverfahren geschaffen.
  • Als Aluminiumlegierung kann z.B. eine handelsübliche Legierung mit einem Siliziumanteil von mindestens bzw. größer oder gleich 5% Gewichtsanteil verwendet werden, wobei neben Silizium noch weitere Legierungsbestandteile wie z. B. Kupfer oder Magnesium enthalten sein können. Handelsüblich erhältlich sind Legierungen, die einer internationalen Norm entsprechen, wie beispielsweise eine der Legierungen AlSi5Mg, oder AlSi6Cu4 oder ALSi7Mg, oder AlSi9Cu, oder AlSi9Mg, oder AlSi10Mg, oder AlSi11, oder AlSi12. Es kann jedoch auch eine andere passende Legierung verwendet werden.
  • Beim Druckguss wird eine mehrmals verwendbare Form von dem zu gießenden Maschinengehäuses erstellt. In diese Form wird die erhitzte und flüssige A1-Legierung, vorzugsweise mit genau festgelegter Injektionsgeschwindigkeit, injiziert. Anschließend wird auf die mit der Legierung gefüllte Form mittels eines Stempels Druck ausgeübt. Nach dem Erstarren der Legierung wird das Maschinengehäuse aus der Form gelöst.
  • Um hohen hygienischen Anforderungen zu genügen wird die Form so gewählt, dass das Maschinengehäuse in dem Gussverfahren einstückig ausgeformt wird. So wird der Motorturm, in dem ein Schneidmotor zum Antrieb eines Schneidmessers vollständig aufgenommen ist, einstückig an dem Maschinengehäuse angeformt. Dadurch werden die ansonsten durch das Fügen einzelner Komponenten zwangsweise notwendigen zusätzlichen Fugen in der Oberfläche des Maschinengehäuses vermieden.
  • Durch die im Druckgussverfahren erzielbare Oberflächengüte kann eine aufwendige Bearbeitung der Oberfläche durch Fräsen oder Bandschleifen, wie sie beim herkömmlichen Kokillenguss regelmäßig notwendig ist, entfallen. Zudem kann durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Maschinengehäuse ausgebildet werden, welches an seiner Außenseite Innenradien von weniger als R20 bzw. 20mm aufweist, was bei im Kokillenguss hergestellten Maschinengehäusen durch die zwangsläufig erforderliche Nachbearbeitung bislang nicht möglich war.
  • Vorteilhafterweise kann das Maschinengehäuse so geformt sein, dass es in seinem Inneren einen Bauraum zur Aufnahme einer Schlittenführung umfasst. Die Schlittenführung kann insbesondere eine Gleitachse umfassen, die sich parallel zu einer durch das Schneidmesser definierten Schneidebene erstreckt, und einen Schlitten linear verschiebbar lagert.
  • Von Vorteil ist, wenn das Maschinengehäuse in seinem Inneren einen Bauraum zur Aufnahme eines Schlittenantriebs aufweist, der den Schlitten motorisch angetrieben bewegt.
  • In einer Ausführung kann das Maschinengehäuse so geformt sein, dass es in seinem Inneren einen Bauraum zur Aufnahme einer Steuerelektronik aufweist. Die Steuerelektronik kann dabei mit dem Schneidmotor und/oder dem Schlittenantrieb zum steuern derselben verbunden sein.
  • Damit sich das Maschinengehäuse gut aus der Form löst ist es notwendig, dass die Wände des Maschinengehäuses keinen senkrechten Verlauf oder gar Hinterschneidungen, sondern eine maximale Neigung in Größe eines bestimmten Ablösewinkels bzw. Entformungsschräge aufweisen. Der Ablösewinkel sollte dennoch möglichst klein sein, damit auch bei langen Wandflächen der Materialeinsatz möglichst gering sein kann, da entsprechend des Ablösewinkels mit der Länge der Wand die Wanddicke zwangsläufig zunimmt. Es hat sich gezeigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ein vorteilhafter Ablösewinkel oder eine Entformungsschräge im Bereich von 3° bis 0,5° realisierbar ist.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Maschinengehäuse nach dem Druckgussvorgang aus der Form gelöst wird und dann nach dem Abkühlen weiter bearbeitet wird. Insbesondere kann die Oberfläche des Maschinengehäuses durch Gleitschleifen oder Trowalieren bearbeitet werden. Dazu wird das Maschinengehäuse zusammen mit Schleifkörpern in einen zylinderförmigen oder runden Behälter gegen, der oszillierend oder rotierend bewegt wird. Durch das Gleitschleifen wird die Oberfläche des Maschinengehäuses schonend bearbeitet, insbesondere geglättet, und/oder gereinigt und/oder mattiert.
  • Anschließend ist vorgesehen, dass das Maschinengehäuse getempert wird. Dabei wird das Maschinengehäuse für eine gewisse Zeit auf eine bestimmte Temperatur erwärmt um eventuell in dem Guss eingeschlossene Gase auszutreiben. Solche Gaseinschlüsse würden ansonsten dazu führen, dass die Haftung der Beschichtung auf der Oberfläche des Maschinengehäuses reduziert sein könnte. Beim Tempern wird insbesondere eine Temperatur verwendet, die mindestens 20°C oberhalb der höchsten bei dem nachfolgenden Beschichtungsprozess notwendigen Temperatur liegt. Damit wird sichergestellt, dass bei einem nachfolgenden Erhitzen kein Gas mehr ausgetrieben wird.
  • Um die Haftung zu verbessern, ist vorgesehen, dass das Maschinengehäuse nach dem Tempern entfettet und anschließend sandgestrahlt wird. Danach wird eine polymerhaltige Beschichtung auf die Oberfläche des Gehäuses aufgebracht. Als Polymer wird dabei vorteilhafterweise Polytetrafluorethylen, auch bekannt unter dem Markennamen Teflon® verwendet, um eine Oberfläche mit vorteilhaften Gleiteigenschaften zu erhalten. Als weiteren Bestandteil kann die Beschichtung Keramikteile enthalten, die in einem stabilen Bindemittel, vorzugsweise einer Matrix aus einem Epoxidharz, eingebettet sind.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren können auch weitere Bestandteile einer industriellen Lebensmittelschneidemaschine, wie z. B. ein Schlitten inklusive Schlittenfuß und Schneidgutauflage, und/oder eine Anschlagplatte, und/oder eine Messerabdeckung hergestellt werden.
  • Eine Verwendung einer mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren hergestellten Schneidemaschine kann beispielsweise beim Schneiden von strangförmigen Lebensmitteln wie Fleisch und/oder Wurst und/oder Käseerzeugnissen erfolgen.
  • Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und der dazugehörenden Beschreibung beschrieben.
  • Es zeigen,
    • Figur 1:
    Eine schematische Ansicht eines Vertikalschneiders;
    Figur 2:
    Eine schematische Ansicht eines Schrägschneiders;
    Figur 3:
    Einen Schnitt durch das Maschinengehäuses des Schrägschneiders.
  • In den Figuren 1 und 2 ist jeweils eine Schneidemaschine 1 zum Schneiden von Lebensmittel dargestellt. Die in der Figur 1 dargestellte Schneidemaschine ist als Vertikalschneider und die in der Figur 2 dargestellte Schneidemaschine als Schrägschneider bzw. Gravity-slicer dargestellt. Beide Maschinen unterscheiden sich in der Neigung der Schneidenebene, sind aber vom konstruktiven Aufbau her ähnlich, so dass bei der Beschreibung auf beide Figuren Bezug genommen wird.
  • Die Schneidemaschine 1 weist ein Maschinengehäuse 11 auf, an dem ein kreisförmiges Schneidmesser 15 und ein motorisch hin- und her- beweglicher Schlitten 2 gelagert ist. Der Schlitten bildet eine Auflage für das Schneidgut. Der untere Bereich des Maschinengehäuses 11 ist als Sockel oder Basis 16 mit im Wesentlichen rechteckiger Grundfläche ausgebildet, die eine stabile Standfläche für das Maschinengehäuse 11 definiert. Der Sockel bzw. die Basis 16 weist die größte Längserstreckung und/oder die größte Quererstreckung des Maschinengehäuses 11 auf. Die Basis 16 bestimmt sozusagen die Größe der Grundfläche des Maschinengehäuses 11. Über an der Basis 16 angebrachte Füße 18 kann die Schneidemaschine 1 auf einem ebenen Untergrund aufgestellt werden. Das Maschinengehäuse 11 umfasst wenigstens zwei Bauräume, ein erster Bauraum 21 für eine Schlittenführung und einen Motorturm 14, der einen zweiten Bauraum für die Aufnahme eines Schneidmotors 52 bildet. Die Bauräume für den Schneidmotor und die Schlittenführung sind dabei vollständig im Inneren des Maschinengehäuses 11 angeordnet oder werden zumindest von dem Maschinengehäuse 11 so abgedeckt oder überdeckt, dass sie im normalen Betrieb gegen Schmutz geschützt sind. Das Maschinengehäuse 11 wird als gesamtes Werkstück einstückig ausgebildet und in einer Form in einem Arbeitsgang durch ein Aluminium-Druckgussverfahren gegossen.
  • Die Unterseite des Gehäuses 11 ist die Basis 16 nach unten über eine abnehmbare Bodenwanne 19 spritzwasserdicht abgedeckt. Die Bodenwanne ist beispielsweise ein Kunststoff-Spritzgussteil. Hinter der abnehmbaren Bodenwanne 19 sind innerhalb des Gehäuses 11 verschiedene Bauräume angeordnet. Ein erster Bauraum 21 dient zur Aufnahme einer Schlittenführung, ein weiterer Bauraum 31 dient zur Aufnahme eines Schlittenantriebs, und noch ein Bauraum 41 dient zur Aufnahme einer Steuerelektronik 32. In dem Bauraum 31 zur Aufnahme eines Schlittenantriebs ist ein Schlittenmotor 42 zum Antrieb eines über den Schlittenfuß 23 gehalterten Schlittens 2 angeordnet. Der Schlitten weist eine Schlittenplatte 28 zur Auflage von Schneidgut sowie einen Handschutz 29 als Unfallschutz auf. In dem Bauraum für die Schlittenführung ist eine Schlittengleitachse angeordnet, die den Schlittenfuß 23 linear verschiebbar lagert.
  • Ein von der Basis 16 des Maschinengehäuses nach oben aufragender Motorturm 14 haltert in seinem Inneren einen Schneidmotor 52, der das Schneidmesser 15 antreibt und in Rotation versetzt. Der Motorturm 14 ist einstückig mit dem Maschinengehäuse verbunden bzw. als Teil des Maschinengehäuses vollständig integriert. Er umschließt einen im wesentlichen geschlossenen Bauraum und weist eine glatte und insbesondere fugenfreie Oberfläche auf und ist so besonders hygienisch ausgebildet. Über ein Bedienfeld 15 kann die Schneidemaschine 1 bedient werden. Das Schneidmesser 11 weist an seinem Umfang eine Schneide auf, die von einem fest mit dem Gehäuse 13 verbundenen Messerschutzring 51 abgedeckt ist. Als Unfallschutz umfasst der Messerschutzring 51 die Schneide C-förmig und lässt nur einen kleinen vorderen Bereich der Schneide zum Schneiden frei.
  • Das Maschinengehäuse 11 weist weiter eine Anschlagplatte 12 als Schnittstärkeneinstellung für die zu schneidenden Lebensmittelscheiben auf. Die Anschlagplatte 12 verläuft parallel zu dem Scheidmesser 15, bzw. einer durch das Schneidmesser 15 definierten Schneidebene und bildet einen Anschlag für die auf den Schlitten 2 aufgelegten Lebensmittel. Über einen am Maschinengehäuse 11 angeordneten Drehknopf 17 kann die Anschlagplatte 12 parallel zu der durch das Schneidmesser 11 definierten Schneidebene verstellt werden, um die Schnittstärke und damit die Scheibendicke der abgetrennten Lebensmittelscheiben einzustellen.
  • In der Figur 3 ist das Maschinengehäuse 11 des Schrägschneiders aus Figur 2 in einer Schnittdarstellung gezeigt. In der Schnittdarstellung sind die vollständig im Inneren des Maschinengehäuses 11 angeordneten unterschiedlichen Bauräume 21 zur Aufnahme einer Schlittenführung, 31 zur Aufnahme eines Schlittenantriebs, und 41 zur Aufnahme einer Steuerelektronik gut zu erkennen. In dem Bauraum 21 zur Aufnahme einer Schlittenführung ist eine Führung für die Schlitten-Gleitachse 25 angeordnet, welche die Schlitten-Gleitachse 25 mit dem Maschinengehäuse verbindet und dadurch letztendlich den Schlitten 2 mechanisch stabil lagert.
  • Ebenso ist aus der Darstellung in Figur 3 gut ersichtlich, dass das Maschinengehäuse Entformungsschrägen A aufweist, um das Maschinengehäuse gut aus einer Gussform lösen zu können. Die Entformungsschrägen weisen einen Winkel im Bereich von 0.5° bis 3° auf.
  • Die Herstellung des Maschinengehäuses 11 erfolgt durch Aluminium-Druckguss in einer entsprechenden Form. Als Legierung wird eine Aluminiumlegierung mit einem Siliziumanteil von mindestens 5% eingesetzt. Neben Aluminium und Silizium kann die Legierung noch weitere Metalle, insbesondere Kupfer, und/oder Eisen und/oder Magnesium und/oder Zinn enthalten. Zum Gießen des Gehäuses wird die flüssige Legierung in die vorgeheizte Form eingefüllt. Dann erfolgt über Stempel ein Druck auf die Legierung, der bis zum Erstarren gehalten wird. Durch den Druckguss entsteht ein Maschinengehäuse mit einer hohen Oberflächengüte. Die Oberfläche ist aber leider zu empfindlich, um den Anforderungen in der industriellen Lebensmittelverarbeitung gerecht zu werden.
  • Anschließend wird das Maschinengehäuse aus der Gussform gelöst und nach dem Abkühlen entgratet. Anschließend erfolgt ein Gleitschleifen (Trowalieren) des Maschinengehäuses, indem das Maschinengehäuse zusammen mit Schleifkörpern in eine rotierende Trommel gegeben wird. Dabei erfolgt eine schonende Oberflächenglättung des Maschinengehäuses. Nach dem Trowalieren können Gewindebohrungen in dem Maschinengehäuse angebracht werden. Anschließend wird das Maschinengehäuse entfettet und dann getempert. Bei dem Tempern wird das Maschinengehäuse eine gewisse Zeit über erwärmt, um mechanische Spannungen abzubauen und eventuell in dem Gussteil eingeschlossene Gase zu entfernen. Das Tempern erfolgt mit einer Temperatur. Die um mindestens 20°C höher ist, als die höchste beim anschließenden Beschichtungsprozess benötigte Temperatur.
  • Nach dem Tempern wird die Oberfläche des Maschinengehäuses eventuell sandgestrahlt und dann mit einer Polymerbeschichtung versehen. Dazu wird eine flüssige Beschichtung aufgetragen, die als Bestandteile eine Oxidkeramik, ein Bindemittel und als Polymer ein Teflon aufweist, um die nötigen Eigenschaften hinsichtlich mechanischer und chemischer Widerstandsfähigkeit, sowie Lebensmitteltauglichkeit zu erfüllen. Erst diese Oberflächenbehandlung ermöglicht es, das Maschinengehäuse aus Aluminium-Druckguss in der industriellen Lebensmittel Herstellung einzusetzen. Die Trocknung der Beschichtung erfolgt dann in einem temperaturgeführten Prozess, wobei auf einem ersten niedrigeren Temperaturniveau über eine gewisse Zeit ein Trocknungsvorgang erfolgt. Dann wird nachfolgend auf einem höheren Temperaturniveau die Beschichtung eingebrannt, um dadurch die notwendige mechanische Stabilität der Beschichtung zu erhalten.
  • Nach dem gleichen Herstellungsverfahren können selbstverständlich außer dem Maschinengehäuse auch noch mehr Komponenten der Schneidemaschine hergestellt werden. Insbesondere kann die Anschlagplatte und/oder der Schlitten und/oder der Schlittenfuß und/oder ein Handschutz entsprechend hergestellt werden.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Herstellung einer industriellen Lebensmittelschneidemaschine mit einem einteiligen Maschinengehäuse mit einer Gehäusebasis und einem einteilig an die Basis angeformten und von der Basis nach oben aufragenden Motorturm, der zum Haltern eines Messerschutzrings ausgebildet ist, und in seinem inneren einen Bauraum zur Aufnahme eines Schneidmotors definiert, wobei das Maschinengehäuse aus einer Aluminiumlegierung im Gussverfahren hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet,
    dass das Gehäuse mit einem Druckgussverfahren aus einer Aluminiumlegierung mit mindestens 5% Siliziumanteil angefertigt wird, indem das Gehäuse in dem Druckgussverfahren einstückig ausgeformt und anschließend eine Gehäuseoberfläche mit einer polymerhaltigen Oberflächenbeschichtung versehen wird, wobei das Beschichten der Gehäuseoberfläche folgende Schritte umfasst:
    - auftragen einer flüssigen Beschichtung, die als Bestandteile eine Oxidkeramik, ein Bindemittel und als Polymer ein Teflon aufweist,
    - trocknen und einbrennen der Beschichtung in einem temperaturgeführten Prozess, und wobei
    - vor dem Auftragen der flüssigen Beschichtung das Maschinengehäuse mit einer Temperatur getempert wird, die um mindestens 20° C höher liegt als die Maximaltemperatur des temperaturgeführten Prozesses.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Basis während des Druckgussverfahrens so ausgeformt wird, dass sie in ihrem Inneren einen Bauraum zur Aufnahme einer Schlittenführung umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Basis während des Druckgussverfahrens so ausgeformt wird, dass sie in ihrem Inneren einen Bauraum zur Aufnahme eines Schlittenantriebs umfasst.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Basis während des Druckgussverfahrens so ausgeformt wird, dass sie in ihrem Inneren einen Bauraum zur Aufnahme einer Steuerelektronik umfasst.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Oberfläche des Maschinengehäuses nach dem Druckgussverfahren und vor dem Beschichten durch Gleitschleifen oder Trowalieren bearbeitet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass das Maschinengehäuse mit zumindest einer Entformungsschräge kleiner 3°, vorzugsweise im Bereich zwischen 3° und 0,5°, im Druckgussverfahren hergestellt wird.
  7. Industrielle Lebensmittelschneidemaschine, zum Schneiden von strangförmigen Lebensmitteln in Scheiben, mit einem rotierend angetriebenen Schneidmesser, welches eine senkrecht oder um einen Winkel von mindestens 10 Grad gegen die Senkrechte gekippt verlaufende Schneidebene definiert, gekennzeichnet durch die Herstellung nach einem Verfahren der vorhergehenden Ansprüche.
  8. Industrielle Lebensmittelschneidemaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengehäuse (11) und eine Anschlagplatte (12) aus einer mit einer polymerhaltigen Oberflächenbeschichtung versehenen Aluminiumlegierung mit mindestens 5% Siliziumanteil ausgebildet sind.
  9. Industrielle Lebensmittelschneidemaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schlitten (2) oder Teile des Schlittens (2), insbesondere eine Schlittenplatte (28) und/oder ein Handschutz (29) aus einer mit einer polymerhaltigen Oberflächenbeschichtung versehenen Aluminiumlegierung mit mindestens 5% Siliziumanteil ausgebildet sind.
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