EP3053713B1 - Schneidscheibe - Google Patents

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EP3053713B1
EP3053713B1 EP16150510.2A EP16150510A EP3053713B1 EP 3053713 B1 EP3053713 B1 EP 3053713B1 EP 16150510 A EP16150510 A EP 16150510A EP 3053713 B1 EP3053713 B1 EP 3053713B1
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EP
European Patent Office
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cutting edge
cutting
radius
angle
edge section
Prior art date
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Active
Application number
EP16150510.2A
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English (en)
French (fr)
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EP3053713A1 (de
Inventor
Henri Orbanic
Marko ZILNIK
Stanislav Mazej
Toni Pogacar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Priority to SI201630242T priority Critical patent/SI3053713T1/sl
Publication of EP3053713A1 publication Critical patent/EP3053713A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3053713B1 publication Critical patent/EP3053713B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • 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
    • 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
    • B26D1/0006—Cutting members therefor
    • 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
    • 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
    • B26D1/25—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 non-circular cutting member
    • B26D1/26—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 non-circular cutting member moving about an axis substantially perpendicular to the line of cut
    • B26D1/28—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 non-circular cutting member moving about an axis substantially perpendicular to the line of cut and rotating continuously in one direction during cutting
    • 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
    • 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
    • B26D1/0006—Cutting members therefor
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B26D1/0006—Cutting members therefor
    • B26D2001/006—Cutting members therefor the cutting blade having a special shape, e.g. a special outline, serrations
    • 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 present invention relates to a cutting disc for a food processor, the cutting disc having a substantially planar base disc and at least one cutting edge extending from an inner circle having an inner radius to an outer radius with a cutting edge spaced from the base disc.
  • Cutting discs of the type indicated above are known from food processors. Geometrically, the cutting discs are generally circular and substantially planar objects. Slight deviations from the plane are for example in connection with reinforced edges, inner coupling elements for the drive and embossing of the base disk. A cutting edge of the cutting wheel is arranged so that the cutting edge is spaced from the base disk. In one example, the cutting edge protrudes from the plane of the base disk. In another example, the cutting edge is in the plane of the base disk and the base disk is lowered in front of the cutting edge. There is always a slot in front of the cutting edge through which slices of cut material are removed when the cutting disc is used.
  • the cutting discs often use cutting with straight cutting edges or with cutting edges that are convexly curved in a plan view of the cutting disc.
  • Convex convex in this context means that a connecting line between the radially inner end of the cutting edge and the radially outer end of the cutting edge is in the direction of movement of the cutting disc under normal use behind the cutting edge.
  • concave means that the cutting edge is located behind the bond line between the radially inner end of the cutting edge and the radially outer end of the cutting edge. From the food processor "Kennwood and the generic GB-A-2482909 are also known sensually concave curved cutting edges. At acquaintances Cutting discs is the cut quality, especially in soft clippings, such as meat, salami or ham, by plastic or elastic deformation of the cuttings in the vicinity of the cut surface partially not optimal and correspondingly better.
  • a cutting disc of the type indicated above which is characterized in that the cutting edge is divided into at least two differently oriented or differently curved cutting edge sections, wherein between the inner radius and a middle radius, an inner cutting edge portion and between the middle Radius and the outer radius of an outer cutting edge portion are both aligned as trailing cutting edge portions or both as leading cutting edge portions, wherein at trailing cutting edge portions on the cutting edge, the average radius is in a direction of movement of the cutting disc behind the inner radius and behind the outer radius, so a concave cutting edge is formed, and wherein at leading cutting edge portions on the cutting edge, the average radius is in a direction of movement of the cutting wheel in front of the inner radius and in front of the outer radius, so that a convex cutting edge is formed.
  • the cutting discs according to the invention thus have cutting edges divided into different cutting edge sections.
  • the differences in the cutting edge portions may exist in two straight cutting edge portions in different orientations of these cutting edge portions within the plane of rotation or in two curved cutting edge portions in different curvature types.
  • Different types of curvature are, for example, circular curvatures and spiral curvatures.
  • the attribute "concave” stands for all types of indentations and indentations in which the center of the cutting edge is set back relative to the cutting edge edges in the direction of movement of the cutting disc.
  • the attribute "convex” correspondingly stands for all cutting edges with a protruding central cutting edge region.
  • Concave cutting edges and a connecting line between the inner cutting edge end and the outer cutting edge end include a surface, hereinafter referred to as a follower surface. Both adjoining cutting edges are arranged trailing, that is, in the direction of movement, the inner cutting edge end and the outer cutting edge end are located further forward than the cutting edge in its further course.
  • the clippings are in the tracking surface and is urged by the trailing cutting edges not to the inner or outer radius but to a medium radius. It was surprisingly found a very good cut result.
  • a pointed projection of a convex cutting edge leads to a good penetration of the cutting edge in the clippings and it is achieved a very good cutting result.
  • the two different cutting edge sections can be optimized for different tasks.
  • a forward outer cutting edge portion at rotation may be set like a sickle at a grazing cut angle, so that the cut is well cut.
  • the inner cutting edge portion may be made straight or curved short, so that the cutting disc has a short slot and is characterized accordingly by a high stability.
  • the present invention includes both versions with concave and convex cutting edges. Both the cutting discs with in the middle projecting so leading cutting edges as well as those falling back in the middle so trailing cutting edges are mechanically stable and they cut soft crops, such as ham, with smooth cutting edges and correspondingly high quality cut.
  • the cutting edge of the cutting disc according to the invention is a concave cutting edge.
  • the concave cutting edge has the advantage that the cut is well caught when cutting from the concave bulge or the concave notch. This results in very clean cuts and there is little waste when cutting the clippings.
  • a preferred cutting disc has a V-shaped cutting edge, with a straight inner cutting edge portion disposed at an angle to a straight outer cutting edge portion to form the "V", wherein the inner cutting edge portion at a convex edge in an internal angle between 0 and 25 ° is aligned with the tangent to the inner radius or wherein the inner cutting edge portion is aligned at a concave cutting edge at an inner angle between 155 and 180 ° to the tangent to the inner radius.
  • the cutting edge and the cutting edge have the shape of the letter V.
  • the two bars of the V each have straight cutting edges, which can be easily manufactured in particular as two individual components.
  • the straight cutting edges are aligned at a small angle to 25 ° with respect to the tangents of the circles with the inner radius or the middle radius.
  • this small angle at the inner radius is given as an obtuse angle by the convex cutting edges for better distinctness corresponding to 155 ° or greater.
  • the small complementary angle which is a maximum of 25 °, is actually important here. Angle variations in the specified angular ranges affect the cutting efficiency only slightly.
  • the inner angle of attack and an outer angle of attack are each optimized so that overall a cutting-to-pressure ratio is maximized, wherein as cutting-to-pressure ratio a ratio v h / v v of a tangential or horizontal velocity component v h to a normal or vertical velocity component v v between a clippings and the cutting edge is designated.
  • cutting-to-pressure ratio a ratio v h / v v of a tangential or horizontal velocity component v h to a normal or vertical velocity component v v between a clippings and the cutting edge is designated.
  • the inner cutting edge portion and the outer cutting edge portion are the same length.
  • the same parts can be used for both cutting edges during production and low production costs can be achieved.
  • the inner angle of attack is 15 ° and the outer cutting edge portion is aligned with the tangent to the central radius at an average angle of attack of 160 ° or the inner angle of attack is 165 ° and the average angle of attack is 20 °.
  • the cutting edge is a crescent-shaped cutting edge having a circular inner cutting edge portion and a logarithmic spiral outer cutting edge portion, wherein in the outer cutting edge portion a spiral pitch angle is constantly large at all points, the spiral pitch angle between a tangent to a circle concentric with the center of the cutting disc and a tangent to the cutting edge portion at the intersection with the circle, and wherein the circular cutting edge portion tangentially abuts the spiral cutting edge portion.
  • the outer cutting edge portion has a helical optimized shape for clean cuts.
  • the relatively short inner cutting edge portion provides for an overall short length of the cutting edge and thus for a stable blade and also for a good grip of the material to be cut.
  • the inner cutting edge section extends over 40% of the length of the cutting edge and the outer cutting edge section extends over 60% of the length of the cutting edge. With these conditions, the requirements of the cutting disc are met particularly well balanced.
  • FIGS. Further advantageous embodiments of the invention are illustrated below with reference to exemplary embodiments in FIGS. These embodiments are illustrative and not limiting of the invention.
  • Fig. 1 first shows a cutting disc of the prior art, namely of the food processor "Kennwood FPM 800", in a perspective view.
  • a receptacle and a drive the cutting disc is provided in a clockwise direction in the food processor.
  • a scythe-shaped cutting edge can be seen, at the front edge of which there is a cutting edge.
  • this cutting disc provides some good cutting results. For soft goods, such as ham, the quality of cut can be improved.
  • Fig. 2 a shows a preferred embodiment of a cutting disc 1 according to the invention with a V-shaped cutting edge 2 in a perspective view.
  • the same cutting disc 1 is in Fig. 2b drawn in a view from above.
  • the base plate 3 is the mechanical body of the cutting disc 1.
  • the cutting edge 4 is fixed.
  • the cutting edge 3 is composed of two partial cutting and mounted at a fixed distance above the base plate 2.
  • the base plate 2 is in the illustrated embodiment in the open region of the V, which is also referred to as trailing surface 7, deformed slightly downwards, so that the cutting width of the crop defining distance in part by a rising of the cutting edge and partially by a depression of the base disk section the cutting edge is formed.
  • the sheath 3 is mounted vertically adjustable.
  • the cutting edge has a cutting edge 4 at the front in the intended direction of movement.
  • the cutting edge 4 is divided into two different cutting edge sections 5, 6.
  • an inner cutting edge portion 5 is oriented to have a negative slope as a function of the radius of the cutting wheel.
  • an outer cutting edge portion 6 is oriented to have a positive slope as a function of the radius of the cutting disc.
  • the two cutting edge sections 5, 6 thus differ in their mutually opposite orientation.
  • the opposite orientation corresponds to a positive and a negative slope in a representation of the cutting edge profile as a function of the radius.
  • a rotation is provided in the clockwise direction.
  • the cutting edge 3 is correspondingly a concave cutting edge 3, in which the inner cutting edge section 5 and the outer cutting edge section 6 partially frame a trailing face 7. In the trailing surface 7, the clippings are well grasped and it is achieved a clean cut.
  • the V is also formed sufficiently small to ensure the mechanical stability of the cutting disc 1.
  • Fig. 2b shows that the inner cutting edge portion 5 is aligned at an angle of incidence ⁇ of about 165 ° to the tangent to the point P, which marks the end of the inner cutting edge portion 5 at the inner radius r1.
  • the complementary angle to the tangent is correspondingly at 15 ° a small angle.
  • the outer cutting edge portion 6 in the embodiment has the same length as the inner cutting edge portion 5 and is aligned at an angle ⁇ of about 20 ° to the tangent to the middle radius r2.
  • the inner cutting edge portion 5 and the outer cutting edge portion 6 include a V angle ⁇ . With these angles shown, the cut-to-pressure ratio is optimized at the given cutting edges 5, 6.
  • Fig. 3 The velocity components v h and v p used to optimize the cut-to-pressure ratio are in Fig. 3 shown.
  • the inner cutting edge portion 5 is shown at an acute angle of attack ⁇ in which there is a convex cutting edge with a projection 8 at the middle radius r2.
  • the outer cutting edge portion 6 is not shown for the sake of clarity.
  • Fig. 4 shows a cutting disc of the prior art, which was specified by Tony Atkins in the above-mentioned article as a result of optimization of a curved cutting edge.
  • the cutting edge has a logarithmic spiral cutting edge. In practice, such a cutting disc proved unstable.
  • Fig. 5a and Fig. 5b show a preferred embodiment of a cutting disc 1 'according to the invention in a plan view and in a perspective view.
  • the peculiarities of the cutting disc 1 ' are compared with Fig. 5a With Fig. 4 clear.
  • the cutting edge 3 here has a circular inner cutting edge section 5 and a logarithmic spiral outer cutting edge section 6. At the inner radius r1 and at the outer radius r3, both cutting edge sections 5, 6 are arranged trailing, so that clippings in the trailing face 7und between the cutting edge sections 5, 6 is urged.
  • the cutting disc 1 ' is characterized by very good cutting results.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Food-Manufacturing Devices (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidscheibe für eine Küchenmaschine, wobei die Schneidscheibe eine im Wesentlichen ebene Grundscheibe und wenigstens eine sich von einem inneren Kreis mit einem inneren Radius bis zu einem äußeren Radius ersteckende Schneide mit einer von der Grundscheibe beabstandeten Schneidkante aufweist.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Schneidscheiben der oben angegebenen Gattung sind von Küchenmaschinen her bekannt. Geometrisch sind die Schneidscheiben in der Regel kreisrunde und im Wesentlichen ebene Objekte. Geringfügige Abweichungen von der Ebene liegen beispielsweise im Zusammenhang mit verstärkten Rändern, inneren Kupplungselementen für den Antrieb und Prägungen der Grundscheibe vor. Eine Schneide der Schneidscheibe ist so angeordnet, dass die Schneidkante von der Grundscheibe beabstandet ist. In einem Beispiel kragt die Schneide aus der Ebene der Grundscheibe aus. In einem anderen Beispiel befindet sich die Schneide in der Ebene der Grundscheibe und die Grundscheibe ist vor der Schneidkante abgesenkt. Vor der Schneidkante befindet sich immer ein Schlitz, durch den Scheiben abgeschnittenen Schnittgutes bei Verwendung der Schneidscheibe abgeführt werden. Die Schneidscheiben verwenden häufig Schneiden mit geraden Schneidkanten oder mit Schneidkanten, die bei einer Draufsicht auf die Schneidscheibe konvex gewölbt sind. Konvex gewölbt bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine Verbindungslinie zwischen dem radial inneren Ende der Schneidkante und dem radial äußeren Ende der Schneidkante sich in Bewegungsrichtung der Schneidscheibe bei bestimmungsgemäßem Gebrauch hinter der Schneidkante befindet. Konkav bedeutet entsprechend, dass sich die Schneidkante hinter der Verbindungslinie zwischen dem radial inneren Ende der Schneidkante und dem radial äußeren Ende der Schneidkante befindet. Von der Küchenmaschine "Kennwood und der gattungsgebenden GB-A-2482909 sind auch sensenförmig konkav gewölbte Schneidkanten bekannt. Bei bekannten Schneidscheiben ist die Schnittqualität, insbesondere bei weichem Schnittgut, beispielsweise von Fleisch, Salami oder Schinken, durch plastische oder elastische Verformung des Schnittgutes in Nachbarschaft zu der Schnittfläche teilweise nicht optimal und entsprechend verbesserbar.
  • Im Stand der Technik wurden theoretische Betrachtungen zu günstigen Konfiguration verschiedener gerader oder gewölbter Schneidkanten in folgendem Artikel veröffentlicht: Tony Atkins; Optimum blade configurations for the cutting of soft solids; Engineering Fracture Mechanics, Volume 73, Issue 16, November 206, Pages 2523-2531. Nach diesem Artikel wird eine optimale Schnittqualität dann erreicht, wenn das sogenannte Schnitt-zu-Druck-Verhältnis maximal ist. Theoretisch optimale Schneidkanten, beispielsweise in konvexer Spiralform, besitzen den praktischen Nachteil, dass die lange Schneidkante und ein entsprechend langer Schlitz in der Schneidscheibe vor der Schneidkante zu Instabilitäten der Schneidscheibe führen.
    • Der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mechanisch stabile Schneidscheibe bereitzustellen, die eine gute Schnittqualität liefert.
    • Erfindungsgemäße Lösung
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Schneidscheibe der oben angegebenen Gattung gelöst, die sich dadurch auszeichnet, dass die Schneidkante in wenigstens zwei unterschiedlich ausgerichtete oder unterschiedlich gekrümmte Schneidkantenabschnitte unterteilt ist, wobei zwischen dem inneren Radius und einem mittleren Radius ein innerer Schneidkantenabschnitt und zwischen dem mittleren Radius und dem äußeren Radius einen äußerer Schneidkantenabschnitt jeweils beide als nachlaufende Schneidkantenabschnitte oder jeweils beide als vorlaufende Schneidkantenabschnitte ausgerichtet sind, wobei bei nachlaufenden Schneidkantenabschnitten an der Schneidkante sich der mittlere Radius in einer Bewegungsrichtung der Schneidscheibe hinter dem inneren Radius und hinter dem äußeren Radius befindet, sodass eine konkave Schneidkante gebildet ist, und wobei bei vorlaufenden Schneidkantenabschnitten an der Schneidkante sich der mittlere Radius in einer Bewegungsrichtung der Schneidscheibe vor dem inneren Radius und vor dem äußeren Radius befindet, sodass eine konvexe Schneidkante gebildet ist.
  • Die erfindungsgemäßen Schneidscheiben weisen also in unterschiedliche Schneidkantenabschnitte unterteilte Schneidkanten auf. Die Unterschiede der Schneidkantenabschnitte können beispielsweise bei zwei geraden Schneidkantenabschnitten in unterschiedlichen Ausrichtungen dieser Schneidkantenabschnitte innerhalb der Rotationsebene oder bei zwei gekrümmten Schneidkantenabschnitten in unterschiedlichen Krümmungstypen bestehen. Verschiedene Krümmungstypen sind beispielsweise kreisförmige Krümmungen und spiralförmige Krümmungen. Das Attribut "konkav" steht für alle Arten von Einbuchtungen und Einkerbungen, bei denen die Mitte der Schneidkante gegenüber den Schneidkantenrändern in Bewegungsrichtung der Schneidscheibe zurückgesetzt ist. Das Attribut "konvex" steht entsprechend für alle Schneiden mit einem vorstehenden zentralen Schneidkantenbereich. Konkave Schneidkanten und eine Verbindungslinie zwischen dem inneren Schneidkantenende und dem äußeren Schneidkantenende schließen eine Fläche ein, die im Folgenden als Nachlauffläche bezeichnet wird. Beide angrenzenden Schneidkanten sind nachlaufend angeordnet, das heißt, in Bewegungsrichtung befinden sich das innere Schneidkantenende und das äußere Schneidkantenende weiter vorn als die Schneidkante in ihrem weiteren Verlauf. Beim Schneiden von Schnittgut mit einer solchen Schneidscheibe befindet sich das Schnittgut in der Nachlauffläche und wird durch die nachlaufenden Schneidkanten nicht an den inneren oder an den äußeren Radius sondern auf einen mittleren Radius gedrängt. Dabei wurde überraschender Weise ein sehr gutes Schnittergebnis festgestellt. In anderen Ausführungsbeispielen führt ein spitzer Vorsprung einer konvexen Schneidkante zu einem guten Eindringen der Schneidkante in das Schnittgut und es wird ein sehr gutes Schnittergebnis erreicht.
  • Die zwei verschiedenen Schneidkantenabschnitte können für unterschiedliche Aufgaben optimiert sein. Beispielsweise kann ein bei der Rotation vorderer äußerer Schneidkantenabschnitt wie eine Sichel in einem streifenden Schnittwinkel eingestellt sein, so dass das Schnittgut gut eingeschnitten wird. Der innere Schneidkantenabschnitt kann hingegen gerade oder gekrümmt kurz ausgeführt sein, sodass die Schneidscheibe einen kurzen Schlitz aufweist und sich entsprechend durch eine hohe Stabilität auszeichnet.
  • Einige Schneidkantentypen funktionieren in konvexer Ausbildung ähnlich wie entsprechende konkave Schneidkantentypen. Die vorliegende Erfindung umfasst sowohl Ausführungen mit konkaven als auch konvexen Schneidkanten. Sowohl die Schneidscheiben mit in der Mitte vorstehenden also vorlaufenden Schneidkanten als auch solche mit in der Mitte zurückfallenden also nachlaufenden Schneidkanten sind mechanisch stabil und sie schneiden weiche Schnittgüter, beispielsweise Schinken, mit glatten Schnittkanten und entsprechend hoher Schnittqualität.
    • Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung
  • Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Vorzugsweise ist die Schneidkante der erfindungsgemäßen Schneidscheibe eine konkave Schneidkante. Die konkave Schneidkante ist mit dem Vorteil verbunden, dass das Schnittgut beim Schneiden von der konkaven Ausbuchtung oder der konkaven Einkerbung gut gefasst wird. Dadurch entstehen besonders saubere Schnitte und es entsteht beim Aufschneiden des Schnittgutes wenig Abfall.
  • Eine bevorzugte Schneidscheibe weist eine V-förmige Schneidkante auf, wobei ein gerader innerer Schneidkantenabschnitt in einem Winkel zu einem geraden äußeren Schneidkantenabschnitt unter Ausbildung des "V" angeordnet sind, wobei der innere Schneidkantenabschnitt bei einer konvexen Schneide in einem inneren Anstellwinkel zwischen 0 und 25 ° zu der Tangente an den inneren Radius ausgerichtet ist oder wobei der innere Schneidkantenabschnitt bei einer konkaven Schneidkante in einem inneren Anstellwinkel zwischen 155 und 180 ° zu der Tangente an den inneren Radius ausgerichtet ist. In einer Draufsicht auf eine solche Schneidscheibe haben die Schneide und die Schneidkante die Form des Buchstabens V. Die beiden Balken des V besitzen jeweils gerade Schneidkanten, die insbesondere als zwei Einzelkomponenten einfach gefertigt werden können. Die geraden Schneidkanten sind bezüglich den Tangenten der Kreise mit dem inneren Radius bzw. dem mittleren Radius in einem kleinen Winkel bis 25° ausgerichtet. Für konkave Schneiden ist dieser kleine Winkel am inneren Radius zur besseren Unterscheidbarkeit von den konvexen Schneiden als stumpfer Winkel angegeben, der entsprechend 155° oder größer ist. Für die Schnittqualität wichtig ist hier aber eigentlich der kleine Komplementärwinkel, der maximal 25° groß ist. Winkelvariationen in den angegebenen Winkelbereichen beeinflussen die Schnitt-Effizienz nur wenig.
  • In einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Schneidscheibe sind der innere Anstellwinkel und ein äußerer Anstellwinkel jeweils so optimiert, dass insgesamt ein Schneid-zu-Druckverhältnis maximiert ist, wobei als Schneid-zu-Druck-Verhältnis ein Verhältnis vh /vv einer tangentialen bzw. horizontalen Geschwindigkeitskomponente vh zu einer normalen bzw. vertikalen Geschwindigkeitskomponente vv zwischen einem Schnittgut und der Schneidkante bezeichnet ist. Bei einer tangentialen oder horizontalen Bewegung des Schnittgutes ("Schneid") entlang der Schneidkante mit der Geschwindigkeitskomponente vh werden kleinere Kräfte auf das Schnittgut ausgeübt als bei einer normalen bzw. vertikalen Bewegung des Schnittgutes zu der Schneidkante mit einer vertikalen Geschwindigkeitskomponente vv, bei der durch ("Druck") auf das Schnittgut dieses verformt wird. Die Geschwindigkeitskomponenten sind an jedem Punkt der Schneidkante unterschiedlich. Durch eine Optimierung über alle Punkte wird insgesamt das beste Schneid-Ergebnis erzielt. Die Anstellwinkel können aber auch nach anderen Kriterien festgelegt werden.
  • Vorzugsweise sind der innere Schneidkantenabschnitt und der äußere Schneidkantenabschnitt gleich lang. Dadurch können bei der Fertigung gleiche Teile für beide Schneidkanten verwendet und niedrige Produktionskosten erreicht werden. Es existieren aber auch Varianten der Erfindung mit unterschiedlich langen Schneidkantenabschnitten, die wiederum andere Vorteile besitzen. In bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schneidscheibe ist der innere Anstellwinkel 15° groß und der äußere Schneidkantenabschnitt ist zu der Tangente an den mittleren Radius in einem mittleren Anstellwinkel von 160° ausgerichtet oder der innere Anstellwinkel ist 165° und der mittlere Anstellwinkel ist 20° groß. Diese beiden Fälle der Fallunterscheidung beziehen sich wieder auf konvexe bzw. konkave Schneiden.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schneidscheibe ist die Schneidkante eine sichelförmige Schneidkante mit einem kreisförmigen inneren Schneidkantenabschnitt und einem logarithmisch spiralförmigen äußeren Schneidkantenabschnitt, wobei in dem äußeren Schneidkantenabschnitt ein Spiralsteigungswinkel an allen Punkten konstant groß ist, wobei der Spiralsteigungswinkel zwischen einer Tangente an einem zum Zentrum der Schneidscheibe konzentrischen Kreis und einer Tangente an den Schneidkantenabschnitt im Schnittpunkt mit dem Kreis definiert ist, und wobei der kreisförmige Schneidkantenabschnitt tangential an den spiralförmigen Schneidkantenabschnitt ansetzt.
  • Bei dieser Ausführungsform hat der äußere Schneidkantenabschnitt eine spiralförmige optimierte Form für saubere Schnitte. Der relativ kurze innere Schneidkantenabschnitt sorgt für eine insgesamt kurze Länge der Schneidkante und folglich für ein stabiles Schneidblatt und auch für einen guten Griff des Schneidgutes. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser sichelförmigen Schneide ist der innere Schneidkantenabschnitt über 40% der Länge der Schneidkante und der äußere Schneidkantenabschnitt über 60% der Länge der Schneidkante erstreckt. Mit diesen Bedingungen werden die an die Schneidscheibe bestehenden Anforderungen besonders ausgewogen erfüllt.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden an Hand von beispielhaften Ausführungsbeispielen in Figuren veranschaulicht. Diese Ausführungsbeispiele dienen der Veranschaulichung und nicht der Beschränkung der Erfindung.
  • Es zeigen schematisch:
    • Fig. 1
    ein Schneidscheibe mit einer sensenförmigen Schneide aus den Stand der Technik in einer perspektivischen Ansicht,
    Fig. 2a
    eine erfindungsgemäße Schneidscheibe mit einer V-förmigen Schneide in einer perspektivischen Ansicht,
    Fig. 2b
    die Schneidscheibe von Fig. 2a in Draufsicht,
    Fig. 3
    eine Konstruktionshilfszeichnung für eine V-förmige Schneide,
    Fig. 4
    eine Schneidscheibe mit einer spiralförmigen Schneide aus dem Stand der Technik in einer perspektivischen Ansicht,
    Fig. 5a
    eine erfindungsgemäßes Schneidscheibe mit einer sichelförmigen Schneide in Draufsicht,
    Fig. 5b
    die Schneidscheibe von Fig. 5a in einer perspektivischen Ansicht.
    Ausführliche Beschreibung an Hand von Ausführungsbeispielen
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten in Gegenüberstellung zum zugrundeliegenden Stand der Technik.
  • Fig. 1 zeigt zunächst eine Schneidscheibe aus dem Stand der Technik, nämlich von der Küchenmaschine "Kennwood FPM 800", in einer perspektivischen Ansicht. In der Mitte der Schneidscheibe ist eine innenverzahnte Hülse zu erkennen, über die eine Aufnahme und ein Antrieb die Schneidscheibe im Uhrzeigersinn in der Küchenmaschine vorgesehen ist. Auf der rechten Seite in der Darstellung ist eine sensenförmige Schneide zu erkennen, an deren Vorderkante sich eine Schneidkante befindet. Diese Schneidscheibe liefert zwar teilweise gute Schneidergebnisse. Bei weichen Schnittgütern, beispielsweise Schinken, ist die Schnittqualität aber verbesserbar.
  • Fig. 2 a zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schneidscheibe 1 mit einer V-förmigen Schneide 2 in einer perspektivischen Ansicht. Die gleiche Schneidscheibe 1 ist in Fig. 2b in einer Ansicht von oben gezeichnet. Die Grundscheibe 3 ist der mechanische Grundkörper der Schneidscheibe 1. An der Grundscheibe 3 ist die Schneide 4 befestigt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schneide 3 aus zwei Teilschneiden zusammengesetzt und in einem festen Abstand über der Grundplatte 2 montiert. Die Grundplatte 2 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel im offenen Bereich des V, der auch als Nachlauffläche 7 bezeichnet ist, etwas nach unten verformt, so dass der die Schnittbreite des Schnittgutes bestimmende Abstand teilweise durch ein Hochstehen der Schneidkante und teilweise durch ein Tiefstehen des Grundscheibenabschnittes vor der Schneidkante ausgebildet ist. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Scheide 3 höhenverstellbar montiert. Die Schneide weist in vorgesehener Bewegungsrichtung vorn eine Schneidkante 4 auf. Bei der erfindungsgemäßen Schneidscheibe 1 ist die Schneidkante 4 in zwei unterschiedliche Schneidkantenabschnitte 5, 6 unterteilt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein innerer Schneidkantenabschnitt 5 so ausgerichtet, dass er als Funktion des Radius der Schneidscheibe betrachtet einen negativen Anstieg hat. Ein äußerer Schneidkantenabschnitt 6 ist hingegen so ausgerichtet, dass er als Funktion des Radius der Schneidscheibe betrachtet einen positiven Anstieg hat. In diesem Fall unterscheiden sich die beiden Schneidkantenabschnitte 5, 6 also in ihrer zueinander entgegengesetzten Ausrichtung. Die entgegengesetzte Ausrichtung korrespondiert mit einem positiven und einem negativen Anstieg bei einer Darstellung des Schneidkantenverlaufs als Funktion des Radius.
    In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Rotation im Urzeigersinn vorgesehen. Die Schneide 3 ist entsprechend eine konkave Schneide 3, bei der der innere Schneidkantenabschnitt 5 und der äußere Schneidkantenabschnitt 6 eine Nachlauffläche 7 teilweise einrahmen. In der Nachlauffläche 7 wird das Schnittgut gut gegriffen und es wird ein sauberer Schnitt erreicht. Das V ist auch hinreichend klein ausgebildet, um die mechanische Stabilität der Schneidscheibe 1 zu gewährleisten.
  • Fig. 2b zeigt, dass der innere Schneidkantenabschnitt 5 in einem Anstellwinkel φ von etwa 165° zu der Tangente an den Punkt P, der das Ende des inneren Schneidkantenabschnittes 5 am inneren Radius r1 markiert, ausgerichtet ist. Der Komplementärwinkel zu der Tangente ist entsprechend mit 15° ein kleiner Winkel. Der äußere Schneidkantenabschnitt 6 hat in dem Ausführungsbeispiel die gleiche Läge wie der innere Schneidkantenabschnitt 5 und er ist in einem Anstellwinkel Φ von etwa 20° zu der Tangente an dem mittleren Radius r2 ausgerichtet. Der innere Schneidkantenabschnitt 5 und der äußere Schneidkantenabschnitt 6 schließen einen V-Winkel θ ein. Mit diesen gezeigten Winkeln ist das Schneid-zu-Druck-Verhältnis bei den gegebenen Schneidkanten 5, 6 optimiert.
  • Die zur Optimierung des Schneid-zu-Druck-Verhältnisses benutzten Geschwindigkeitskomponenten vh und vp sind in Fig. 3 gezeigt. In Fig. 3 ist der innere Schneidkantenabschnitt 5 in einem spitzen Anstellwinkel Φ dargestellt bei dem eine konvexe Schneide mit einer Vorsprung 8 bei dem mittleren Radius r2 vorliegt. Der äußere Schneidkantenabschnitt 6 ist der besseren Übersicht halber nicht mit dargestellt.
  • Fig. 4 zeigt eine Schneidscheibe aus dem Stand der Technik, die von Tony Atkins in dem eingangs angegeben Artikel als Ergebnis einer Optimierung einer gekrümmten Schneide angegeben wurde. Bei dieser Schneidscheibe hat die Schneide eine logarithmisch spiralförmig verlaufende Schneidkante. In der Praxis erwies sich eine solche Schneidscheibe als instabil.
  • Fig. 5a und Fig. 5b zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schneidscheibe 1' in einer Draufsicht und in einer perspektivischen Ansicht. Die Besonderheiten der Schneidscheibe 1' werden beim Vergleich von Fig. 5a mit Fig. 4 deutlich. Die Schneide 3 besitzt hier einen kreisförmigen inneren Schneidkantenabschnitt 5 und einen logarithmisch spiralförmigen äußeren Schneidkantenabschnitt 6. An dem inneren Radius r1 und an dem äußeren Radius r3 sind beide Schneidkantenabschnitte 5, 6 nachlaufend angeordnet, sodass Schnittgut in die Nachlauffläche 7und zwischen die Schneidkantenabschnitte 5, 6 gedrängt wird. Überraschend zeichnet sich die Schneidscheibe 1' durch sehr gute Schneidergebnisse aus.
    • Bezugszeichenliste
    • 1,1'
    Schneidscheibe
    2
    Grundscheibe
    3
    Schneide
    4
    Schneidkante
    5
    innerer Schneidkantenabschnitt
    6
    äußerer Schneidkantenabschnitt
    7
    Nachlauffläche
    8
    Vorsprung
    r1
    innerer Radius
    r2
    mittlerer Radius
    r3
    äußerer Radius
    θ
    V-Winkel
    Φ
    innerer Anstellwinkel
    Φ
    mittlerer Anstellwinkel

Claims (8)

  1. Schneidscheibe für eine Küchenmaschine, wobei die Schneidscheibe (1) eine im Wesentlichen ebene Grundscheibe (2) und wenigstens eine sich von einem inneren Kreis mit einem inneren Radius (r1) bis zu einem äußeren Radius (r3) ersteckende Schneide (3) mit einer von der Grundscheibe (2) beabstandeten Schneidkante (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (4) in wenigstens zwei unterschiedlich ausgerichtete oder unterschiedlich gekrümmte Schneidkantenabschnitte (5, 6) unterteilt ist, wobei zwischen dem inneren Radius (r1) und einem mittleren Radius (r2) ein innerer Schneidkantenabschnitt (5) und zwischen dem mittleren Radius (r2) und dem äußeren Radius (r3) einen äußerer Schneidkantenabschnitt (6) jeweils beide als nachlaufende Schneidkantenabschnitte oder jeweils beide als vorlaufende Schneidkantenabschnitte ausgerichtet sind, wobei bei nachlaufenden Schneidkantenabschnitten an der Schneidkante sich der mittlere Radius (r2) in einer Bewegungsrichtung der Schneidscheibe hinter dem inneren Radius (r1) und hinter dem äußeren Radius (r3) befindet, sodass eine konkave Schneidkante gebildet ist, und wobei bei vorlaufenden Schneidkantenabschnitten an der Schneidkante sich der mittlere Radius (r2) in einer Bewegungsrichtung der Schneidscheibe vor dem inneren Radius (r1) und vor dem äußeren Radius (r3) befindet, sodass eine konvexe Schneidkante gebildet ist.
  2. Schneidscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (4) eine konkave Schneidkante (4) ist.
  3. Schneidscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (4) eine V-förmige Schneidkante (4) ist, wobei ein gerader innerer Schneidkantenabschnitt (5) in einem V-Winkel (θ) zu einem geraden äußeren Schneidkantenabschnitt unter Ausbildung des "V" angeordnet sind, wobei der innere Schneidkantenabschnitt (5) bei einer konvexen Schneide (3) in einem inneren Anstellwinkel (φ) zwischen 0 und 25 °zu der Tangente an den inneren Radius (r1) ausgerichtet ist oder wobei der innere Schneidkantenabschnitt (5) bei einer konkaven Schneidkante in einem inneren Anstellwinkel (Φ) zwischen 155° und 180° zu der Tangente an den inneren Radius (r1) ausgerichtet ist.
  4. Schneidscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Anstellwinkel (Φ) und ein mittlerer Anstellwinkel (Φ) jeweils so optimiert sind, dass für jeden Schneidkantenabschnitt (5, 6) insgesamt ein Schneid-zu-Druckverhältnis maximiert ist, wobei als Schneid-zu-Druck-Verhältnis ein Verhältnis (vh/vv) einer tangentialen bzw. horizontalen Geschwindigkeitskomponente (vh) zu einer normalen bzw. vertikalen Geschwindigkeitskomponente (vv) zwischen einem Schnittgut und der Schneidkante (4) bezeichnet ist.
  5. Schneidscheibe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Schneidkantenabschnitt (5) und der äußere Schneidkantenabschnitt (6) gleich lang sind.
  6. Schneidscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Anstellwinkel (Φ) 15° groß und der äußere Schneidkantenabschnitt (6) zu der Tangente an den mittleren Radius (r2) in einem äußeren Anstellwinkel (Φ) von 160° ausgerichtet ist oder dass der innere Anstellwinkel (Φ) 165° und der mittlere Anstellwinkel (Φ) 20° groß sind.
  7. Schneidscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (4) eine sichelförmige Schneidkante (4) mit einem kreisförmigen inneren Schneidkantenabschnitt (5) und einem logarithmisch spiralförmigen äußeren Schneidkantenabschnitt (6) ist, wobei in dem äußeren Schneidkantenabschnitt ein Spiralsteigungswinkel an allen Punkten konstant groß ist, wobei der Spiralsteigungswinkel zwischen einer Tangente an einem zum Zentrum der Schneidscheibe konzentrischen Kreis und einer Tangente an den Schneidkantenabschnitt in dem Schnittpunkt mit dem Kreis definiert ist, und wobei der kreisförmige innere Schneidkantenabschnitt (5) tangential an den spiralförmigen äußeren Schneidkantenabschnitt (6) ansetzt.
  8. Schneidscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der sich der innere Schneidkantenabschnitt (5) über 40% der Länge der Schneidkante (4) und der äußere Schneidkantenabschnitt (6) über 60% der Länge der Schneidkante (4) erstreckt.
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