EP3747607B1 - Messer, insbesondere für slicer - Google Patents

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EP3747607B1
EP3747607B1 EP20176713.4A EP20176713A EP3747607B1 EP 3747607 B1 EP3747607 B1 EP 3747607B1 EP 20176713 A EP20176713 A EP 20176713A EP 3747607 B1 EP3747607 B1 EP 3747607B1
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EP
European Patent Office
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cutting
cutting edge
blade
depression
knife
Prior art date
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Active
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EP20176713.4A
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English (en)
French (fr)
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EP3747607A1 (de
Inventor
Dominic Koch
Oliver MÜLLER
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Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Original Assignee
Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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    • B26D7/06—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form
    • B26D7/0608—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form by pushers

Definitions

  • the invention relates to knives, in particular rotating knives, in particular rotating sickle knives, as used primarily in slicers for slicing sausage, cheese or other strand-shaped, elastic food products.
  • the problem here is that the thin and very elastic disks temporarily stick to the back of the knife facing the disk when they are cut off and therefore do not lie flat when separated and thrown onto a base, but instead form waves or folds or are not in the desired target position. Come to rest on the surface.
  • the DE-10 2026 005443 A1 discloses a knife according to the preamble of claim 1.
  • a cutting device such as a slicer, which cuts strand-shaped elastic products such as sausage or cheese, so-called calibers, into slices at high speed, usually has a base frame to which, on the one hand, a product holder is attached, on which the product to be sliced or the product strand is fed to the cutting point and on the other hand a rotating knife, which successively separates slices from the strand at the cutting point.
  • the knife especially in the slicers used today, is usually a rotating knife, usually a so-called sickle knife, which, in contrast to a sickle, does not carry the cutting edge on the concave inner contour but on the convex outer contour, which due to the direction of rotation of the sickle knife Front edge of the knife base body is.
  • the cutting edge points in a direction of progression of this cutting edge, the so-called cutting direction a constantly increasing, in particular continuously increasing, distance from the axis of rotation, which can also have the shape of a geometric spiral around the axis of rotation of the sickle knife.
  • the knife is circular disc-shaped with an annularly closed, in particular circularly closed, endless cutting edge on the outer circumference, the axis of rotation of the knife must be moved in the cutting operation in order to cut off slices, in particular oscillating back and forth.
  • the known knives are plate-shaped and have a cross section that is curved outwards on one side, the back of the knife, from the cutting plane defined by the cutting edge, while the knife on the front of the knife - which is in the cutting device of the product holder, i.e. facing the strand of the product lying on it - usually does not protrude beyond the cutting plane.
  • the cutting edge is formed in cross section through the base body of the knife by a front cutting surface, which can be flat, for example, but, e.g. set back radially from the cutting edge, can also have a front recess, and a rear cutting surface, the two cutting surfaces being in run to each other at an acute cutting angle.
  • a front cutting surface which can be flat, for example, but, e.g. set back radially from the cutting edge, can also have a front recess, and a rear cutting surface, the two cutting surfaces being in run to each other at an acute cutting angle.
  • the inner end of the cutting surface facing away from the cutting edge is adjoined by a pressure surface, which is also part of the curved back of the knife, but extends to the cutting plane at a pressure angle that is smaller than the cutting angle.
  • the inner end of the pressure surface facing away from the cutting edge is adjoined by the mostly flat remaining knife back of the plate-shaped knife, which generally has a uniform thickness in this central area, apart from the front recess that may be present on the front of the knife.
  • At least one recess is arranged in the curved back of the knife in order to minimize the adhesion of the disc in separation to the back of the knife, in particular its pressure surface.
  • This at least one recess is adapted to the properties of the product and can also depend on various parameters of the cutting device in which this knife is used, for example the material and the roughness of the outer sides of the knife, the cutting speed and other parameters.
  • One possibility of adapting to such parameters is to vary the size and/or the shape of the cross-sectional area of the recess lying transversely, in particular perpendicular, to the cutting plane and/or transversely, in particular perpendicularly, to the direction of the cutting edge in the direction of the cutting edge, in particular at a sickle-shaped knife.
  • Another possibility is to vary the position, in particular the radial distance, of the recess from the cutting edge in the direction of the cutting edge.
  • the width of the cutting surface - depending on the state of wear - is only around 0.5 mm to 2 mm, while the pressure surface in this direction is at least 10 times, possibly even at least 15 times as wide.
  • the cutting angle is on the order of 30°, while the pressure angle is only around 20°.
  • a parameter to be taken into account is the high speed of such knives in so-called slicers, which is at least 500 revolutions per minute, which is a very significant penetration speed of the cutting edge for a sickle-shaped knife with a maximum radius of, for example, 50cm into the product.
  • the at least one recess is a groove, which extends with its main direction of extension, i.e. primarily, along the direction of the cutting edge, but preferably at a distance therefrom.
  • the bottom of the groove has a uniform curvature transverse to its main extent, so that the groove can be created in a simple manner by grinding with a round grinding wheel.
  • the at least one recess in the top view of this recess is usually located in the printing area and in particular only in the printing area.
  • the recess extends in the direction of the cutting edge, preferably at most up to the transition of the pressure surface into the cutting surface, i.e. the rear cutting surface, which is formed on the back of the knife. This means that the recess does not change due to regrinding of the cutting surface, especially if when the knife is new there is a distance between the cutting surface and the recess of at least 1 mm, better at least 2 mm.
  • the at least one recess in particular in the embodiment as a groove, can also extend only along part of the extent of the cutting edge parallel to the latter, with a finite cutting edge preferably having no recess in the initial region and end region along the extent of the cutting edge is.
  • the size in particular the width measured transversely to the direction of extension of the cutting edge, and/or the shape viewed in the top view of the cutting plane and/or the cross-sectional shape and/or the radial position of the recess relative to the axis of rotation in the direction of extension of the cutting edge can be constant, in particular for circular disc-shaped knives.
  • these parameters can change along the direction of the cutting edge, in particular increase or decrease consistently along the direction of progression.
  • the depressions will preferably be designed differently, with design parameters of the depressions preferably increasing or decreasing continuously in a direction along the direction of the cutting edge.
  • the changing entry angle of the cutting edge into the product as well as the changing cutting speed i.e. the relative speed between the knife and the product at a point on the cutting edge, can be taken into account - especially with a knife that is not in the shape of a circular disk in the product must be taken into account.
  • the thickness of the base body of the knife is a maximum of 15 mm, better a maximum of 12 mm, better a maximum of 8 mm.
  • the maximum depth of the depression should be at most 2 mm, better at most 1 mm, better at most 0.5 mm, better at most 0.3 mm.
  • the depth of the depression should be a maximum of 20%, better a maximum of 10%, better a maximum of 5%.
  • the clearance angle with which, in a cross section through the recess, the flank facing the cutting edge runs to the back of the knife immediately adjacent to the edge of the recess can - especially in the case of circular disc-shaped knives - be constant along the direction of the cutting edge for a single recess or for each Recess, and in the case of several recesses, also be the same across the number of recesses.
  • this value can increase or decrease steadily along the direction of the cutting edge, preferably continuously.
  • the at least one recess When viewed from above the pressure surface, the at least one recess should extend over at least part of its extent to the cutting surface in order to avoid a pressure surface running continuously along the cutting surface in the direction of the cutting edge, which promotes the start of adhesion of the disc.
  • the width of the depression measured perpendicular to the cutting edge along the back of the knife should be at least 30%, better at least 50%, better at least 70% of the width of the printing surface in this direction in order to achieve a sufficient effect.
  • the desired effect in the inventive design of the recesses in the back of the knife occurs to a sufficient extent, preferably when the speed of the cutting blade is at least 500 rpm, better at least 700 rpm, better at least 1000 rpm, better at least 1200 rpm.
  • an upper limit of a maximum of 5000 rpm, preferably a maximum of 3000 rpm, preferably a maximum of 2500 rpm, of the cutting blade should not be exceeded.
  • Figure 1a shows a conventional slicer 20 as a cutting device for slicing a strand-shaped product P into slices S.
  • the strand-shaped product P lies on a product support 22, which is usually inclined downwards towards the knife 1, for example a sliding surface or a roller conveyor, and is moved from the rear end by a slide 24 located there, usually step by step. pushed forward, but also prevented from sliding forward too quickly by means of retaining claws 25.
  • the protrusion of the caliber P protruding from the cutting frame 23 is cut off immediately in front of the cutting-side end face of the cutting frame 23 facing away from the slide 24 by a rotating, sickle-shaped knife 1 along a cutting plane 1" as a disk S with a thickness D and usually falls onto one conveyor, not shown.
  • the base body 1b of the plate-shaped knife 1 tapers along its outer circumference in cross section, the acute-angled cutting edge 1a being formed by the rear cutting surface 2 present on the back of the knife 1.2 and the front cutting surface 3 present on the front of the knife 1.1 becomes.
  • the cutting edge 1a running around in a plane defines a cutting plane 1".
  • the rear cutting surface 2 is inclined to the cutting plane 1" at a cutting angle ⁇ . On the side of the rear cutting surface 2 facing away from the cutting edge 1a, it is flatter than the cutting surface 2 Cutting plane 1" at a pressure angle ⁇ to the cutting plane 1" running pressure surface 4, which is intended to push the separated disk S away from the cutting plane 1".
  • Figure 2 shows in an analog representation according to the Figure 1c the design of the knife 1 according to the invention :
  • a recess 5 is arranged in the pressure surface 4, the cross-sectional contour of which - in a section perpendicular to the direction of the cutting edge 1a, the viewing direction of the Figure 2 - represents a circular section, i.e. the bottom of the recess 5 represents part of a circular arc with the center 7, mainly because the recess 5 can then be produced with a round, rotating grinding wheel 8 indicated by dashed lines, the axis of rotation of which is preferably in the direction of view the Figure 2 , i.e. the direction 9 of the cutting edge 1a runs through the in Figure 2
  • the center point 7 of the circular arc of the depression 5 is shown.
  • the depression 5 extends to the transition between the pressure surface 4 and the rear cutting surface 2, but could also be arranged at a distance from this.
  • the depression 5 On the end facing away from the rear cutting surface 2, the depression 5 does not reach the end of the pressure surface 4 there, but its extension in this direction is approximately 60% of the width B measured in this direction the pressure surface 4, but is approximately 10 - 15 times the width b of the rear cutting surface 2 in this direction.
  • the clearance angle ⁇ with which the flanks of the recess 5, in particular the flank pointing in the direction of the cutting edge 1a, open into the surrounding pressure surface 4 is a maximum of 3°, better a maximum of 2°, and the transition can also be rounded. This prevents damage to the cutting surface on product P, especially on disk S.
  • the design of the recess 5 in the top view of the back of the knife 1.2, in particular along the circumferential direction 9 of the knife 1, is in the Figures 3a - c but different:
  • the design Figure 3a is the width BV of the recess 5 measured along the pressure surface 4 and perpendicular to the cutting edge 1a in the circumferential direction 9, and in particular only increases at the beginning and decreases again at the end, with the radially outer edge of the recess 5 even as the width BV increases or decreases always runs at the same distance 12 from the cutting edge 1a, and in particular up to the transition, usually a bend, between the pressure surface 4 and the rear cutting surface 2 or maintains a distance 12 in comparison, as in the upper area of the Figure 3a shown.
  • the recess 5 has an increasing width BV in the cutting direction 9.1, i.e. the circumferential direction as the distance of the cutting edge 1a from the axis of rotation 1 ' increases, in particular a continuously increasing width BV.
  • the recess 5 also extends over the entire circumferential length parallel to the cutting edge 1a, which, however, is not a requirement for a design with a width BV that increases in the circumferential direction.
  • these depressions 5 have, at least in their central region in the circumferential direction 9, a constant width BV measured perpendicular to the cutting edge 1a along the pressure surface 4, which becomes smaller and smaller at the beginning and end and tapers off.

Description

    I. Anwendungsgebiet
  • Die Erfindung betrifft Messer, insbesondere rotierende Messer, insbesondere rotierende Sichelmesser, wie sie vor allem in Slicern zum Aufschneiden von Wurst, Käse oder anderen strangförmigen, elastischen Lebensmittel-Produkten angewendet werden.
    • II. Technischer Hintergrund
  • Dabei besteht das Problem, dass die dünnen und sehr elastischen Scheiben beim Abtrennen an der der Scheibe zugewandten Messerrückseite zeitweise haften bleiben und dadurch im abgetrennten und auf eine Unterlage abgeworfenen Zustand nicht eben aufliegen, sondern Wellen oder Falten bilden bzw. nicht an der gewünschten Soll-Position auf der Unterlage zu liegen kommen.
  • Um dies zu vermeiden, ist es beispielsweise aus der EP 2948279 B1 , bekannt, den Schneidwinkel der Schneide in Umfangsrichtung des Messers zu variieren. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass es aufwändig ist, diesen sich in Umfangsrichtung ändernden Schneidwinkel bei einem Nachschleifen des Messers zu
  • Die DE-10 2026 005443 A1 offenbart ein Messer gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
    • III. Darstellung der Erfindung a) Technische Aufgabe
  • Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine bessere Lösung zur Vermeidung des Anhaftens von Scheiben an der Messerrückseite zur Verfügung zu stellen in Form eines verbesserten Messers sowie einer Betriebsweise dieses Messers in einer Schneidvorrichtung.
    • b) Lösung der Aufgabe
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 13 und 15 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Eine Schneidvorrichtung wie etwa ein Slicer, der mit hoher Geschwindigkeit strangförmige elastische Produkte wie Wurst oder Käse, sogenannte Kaliber, in Scheiben aufschneidet, besitzt üblicherweise ein Grundgestell, an dem einerseits eine Produktaufnahme befestigt ist, auf der das aufzuschneidende Produkt oder der Produktstrang der Schneidstelle zugeführt wird, und andererseits ein rotierendes Messer, welches an der Schneidstelle nacheinander Scheiben von dem Strang abtrennt.
  • Dabei könnte es sich auch um ein nicht rotierendes, beispielsweise in einer bogenförmigen Bewegung oder einer linearen Bewegung oszillierendes, Messer handeln.
  • Das Messer ist, gerade bei heute eingesetzten Slicern, in aller Regel ein rotierendes Messer, meist ein sogenanntes Sichelmesser, welches jedoch im Gegensatz zu einer Sichel die Schneidkante nicht an der konkaven Innenkontur sondern an der konvexen Außenkontur trägt, die aufgrund der Drehrichtung des Sichelmessers die Vorderkante des Messergrundkörpers ist. In einer Verlaufsrichtung dieser Schneidkante, der sogenannten Schneidrichtung, weist die Schneidkante einen zur Rotationsachse stetig zunehmenden, insbesondere kontinuierlich zunehmenden, Abstand auf, der auch die Form einer geometrischen Spirale um die Rotationsachse des Sichelmessers aufweisen kann.
  • Dies hat den Vorteil, dass die Rotationsachse eines solchen sichelförmigen Messers während des Schneidebetriebes ortsfest verbleiben kann.
  • Ist das Messer dagegen kreisscheibenförmig mit einer ringförmig geschlossenen, insbesondere kreisförmig geschlossenen, endlosen Schneidkante am Außenumfang, so muss für das Abschneiden von Scheiben die Rotationsachse des Messers im Schneidebetrieb bewegt werden, insbesondere oszillierend hin und her bewegt werden.
  • Unabhängig davon sind die bekannten Messer plattenförmig gestaltet und weisen einen Querschnitt auf, der auf einer Seite, der Messerrückseite, von der durch die Schneidkante definierten Schneidebene nach außen gewölbt ist, während das Messer auf der Messer-Vorderseite - die in der Schneidvorrichtung der Produktaufnahme, also dem darauf liegenden Strang des Produktes, zugewandt ist - in aller Regel nicht über die Schneidebene vorsteht.
  • Die Schneidkante wird dabei im Querschnitt durch den Grundkörper des Messers gebildet durch eine vordere Schneidfläche, die beispielsweise eben sein kann, aber, z.B. radial von der Schneidkante zurückversetzt, auch eine Vorderseiten-Ausnehmung aufweisen kann, und einer hinteren Schneidfläche, wobei die beiden Schneidflächen in einem spitzwinkeligen Schneidwinkel zueinander verlaufen.
  • An das von der Schneidkante abgewandte innere Ende der Schneidfläche schließt sich eine Druckfläche an, die ebenfalls Bestandteil der aufgewölbten Messerrückseite ist, zu der Schneidebene jedoch in einem Druckwinkel verläuft, der kleiner ist als der Schneidwinkel.
  • An das von der Schneidkante abgewandte innere Ende der Druckfläche schließt sich die, meist ebene, restliche Messerrückseite des plattenförmigen Messers an, welches in diesem mittleren Bereich in aller Regel eine gleichmäßige Dicke aufweist, abgesehen von der auf der Messervorderseite gegebenenfalls vorhandenen Vorderseiten-Ausnehmung.
  • Erfindungsgemäß wird bei einem solchen Messer in der aufgewölbten Messerrückseite mindestens eine Vertiefung angeordnet, um das Anhaften der in Abtrennung befindlichen Scheibe an der Messerrückseite, insbesondere deren Druckfläche, zu minimieren.
  • Diese mindestens eine Vertiefung ist an die Eigenschaften des Produktes angepasst und kann auch von diversen Parametern der Schneidvorrichtung, in der dieses Messer eingesetzt wird, abhängen, beispielsweise dem Material und der Rauheit der Außenseiten des Messers, der Schnittgeschwindigkeit und weiteren Parametern.
  • Eine Möglichkeit der Anpassung an solche Parameter besteht darin, die Größe und/oder die Form der quer, insbesondere lotrecht, zur Schneidebene und/oder quer, insbesondere lotrecht, zur Verlaufsrichtung der Schneidkante liegenden Querschnittsfläche der Vertiefung in Verlaufsrichtung der Schneidkante zu variieren, insbesondere bei einem sichelförmigen Messer.
  • Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Position, insbesondere den radialen Abstand, der Vertiefung zur Schneidkante in Verlaufsrichtung der Schneidkante zu variieren.
  • Diese beiden Möglichkeiten können erfindungsgemäß auch kombiniert werden.
  • Der Vorteil dieser Lösungen besteht darin, dass der Schneidwinkel konstant gehalten werden kann, nicht nur entlang der Verlaufsrichtung der Schneidkante über die gesamte Länge der Schneidkante, sondern auch über eine Anzahl unterschiedlich aufzuschneidender Produkte mit ähnlichen Materialeigenschaften.
  • Dies erleichtert vor allem das Nachschleifen dieser Messer ganz erheblich, da die gezielt anzubringenden Vertiefungen nur einmal, nämlich bei der Herstellung des Messers, korrekt eingebracht werden müssen, und nicht bei jedem Nachschleifvorgang mit geändert werden müssen.
  • Dies ist deshalb möglich, da die Breite der Schneidfläche - je nach Verschleißzustand - ohnehin nur etwa 0,5 mm bis 2 mm beträgt, während die Druckfläche in dieser Richtung mindestens 10 mal, eventuell sogar mindestens 15 mal so breit ist.
  • Üblicherweise bewegt sich der Schneidwinkel in der Größenordnung von 30°, während der Druckwinkel nur bei etwa 20° liegt.
  • Bei der Gestaltung und Positionierung der mindestens einen Vertiefung ist ein zu berücksichtigender Parameter die hohe Drehzahl solcher Messer in sogenannten Slicern, die bei mindestens 500 Umdrehungen pro Minute liegt, was bei einem sichelförmigen Messer mit einem maximalen Radius von beispielsweise 50cm eine ganz erhebliche Eindringgeschwindigkeit der Schneidkante in das Produkt bewirkt.
  • Vorzugsweise ist die wenigstens eine Vertiefung eine Hohlkehle, die sich mit ihrer Haupterstreckungsrichtung, also primär, entlang der Verlaufsrichtung der Schneidkante erstreckt, vorzugsweise jedoch in einem Abstand hierzu. Vorzugsweise besitzt der Boden der Hohlkehle quer zu ihrer Haupterstreckung eine gleichmäßige Krümmung, so dass die Hohlkehle durch Schleifen mit einer runden Schleifescheibe auf einfache Art und Weise erzeugt werden kann.
  • Denn unabhängig von der Gestaltung der mindestens einen Vertiefung in der Aufsicht auf diese Vertiefung befindet sich diese in aller Regel in der Druckfläche und insbesondere nur in der Druckfläche.
  • In Ausnahmefällen kann sie sich nicht vollständig innerhalb der Druckfläche befinden, sondern kann sich von dieser aus auch in den daran anschließenden, also von der Schneidkante abgewandten, Bereich der Messerrückseite hinein erstrecken.
  • Die Vertiefung reicht jedoch in Richtung Schneidkante vorzugsweise maximal bis zum Übergang der Druckfläche in die Schneidfläche, also die hintere Schneidfläche, die an der Messerrückseite ausgebildet ist. Somit verändert sich die Vertiefung durch Nachschleifen der Schneidfläche nicht, insbesondere wenn im Neuzustand des Messers ein Abstand zwischen der Schneidfläche und der Vertiefung von mindestens 1 mm, besser mindestens 2 mm besteht.
  • Je nach Elastizität der in Abtrennung befindlichen Scheibe oder bereits vollständig abgetrennten Scheibe wird diese aufgrund der Vertiefung nicht vollflächig an der Messerrückseite anhaften, sondern höchstens noch in den Bereichen abseits der Vertiefung an der Druckfläche anhaften, jedoch aufgrund der hohen Drehgeschwindigkeit wird dadurch immer noch eine ausreichende Druckwirkung mittels der Druckfläche auf die Scheibe in Richtung von der Schneideebene weg erfolgen.
  • Ein Anliegen der Scheibe an dem Boden oder den Flanken der Vertiefung, wie bei sehr niedrigen Bewegungsgeschwindigkeiten, insbesondere Drehzahlen, des Messers eventuell noch auftreten könnte, ist dadurch nicht möglich.
  • Bei einer Ausführungsform kann sich die mindestens eine Vertiefung, insbesondere in der Ausführung als Hohlkehle, auch nur entlang eines Teils der Erstreckung der Schneidkante parallel entlang zu dieser erstrecken, wobei bei einer endlichen Schneidkante im Anfangsbereich und Endbereich entlang der Erstreckung der Schneidkante vorzugsweise keine Vertiefung vorhanden ist.
  • Dabei kann die Größe, insbesondere die quer zur Verlaufsrichtung der Schneidkante gemessene Breite, und/oder die in der Aufsicht auf die Schneidebene betrachtete Form und/oder die Querschnittsform und/oder die radiale Position der Vertiefung zur Rotationsachse in Verlaufsrichtung der Schneidkante konstant sein, insbesondere bei kreisscheibenförmigen Messern.
  • Bei einer endlichen Schneidkante, also insbesondere bei sichelförmigen Messern, können sich diese Parameter entlang der Verlaufsrichtung der Schneidkante ändern, insbesondere entlang der Verlaufsrichtung durchgängig zunehmen oder abnehmen.
  • Wenn in Verlaufsrichtung der Schneidkante mehrere Vertiefungen hintereinander angeordnet sind, können diese jeweils identisch ausgebildet sein, insbesondere bei einem kreisscheibenförmigen Messer. Bei einer endlichen Schneidkante wie etwa einem Sichelmesser werden die Vertiefungen dagegen vorzugsweise unterschiedlich gestaltet sein, wobei Gestaltungsparameter der Vertiefungen in eine Richtung entlang der Verlaufsrichtung der Schneidkante vorzugsweise durchgängig zunehmen oder durchgängig abnehmen.
  • Durch Variation von Parametern der einen oder der mehreren Vertiefungen kann - gerade bei einem nicht kreisscheibenförmigen Messer - auf den sich ändernden Eintrittswinkel der Schneide in das Produkt sowie die sich ändernde Schnittgeschwindigkeit, also die Relativgeschwindigkeit zwischen Messer und Produkt an einer Stelle der Schneidkante, die sich im Produkt befindet, Rücksicht genommen werden.
  • In aller Regel beträgt die Dicke des Grundkörpers des Messers maximal 15 mm, besser maximal 12 mm, besser maximal 8 mm.
  • Insbesondere von diesem Wert ausgehend sollte die maximale Tiefe der Vertiefung höchstens 2 mm, besser höchstens 1 mm, besser höchstens 0,5 mm, besser höchstens 0,3 mm betragen.
  • In Relation zur Dicke des Messers am von der Schneidkante abgewandten, radial inneren Ende der Druckfläche sollte die Tiefe der Vertiefung maximal 20%, besser maximal 10%, besser maximal 5% betragen.
  • Diese Absolutwerte bzw. Relativwerte haben sich in der Praxis als besonders geeignet herausgestellt.
  • Auch der Freiwinkel, mit dem bei einem Querschnitt durch die Vertiefung deren der Schneidkante zugewandte Flanke zu der unmittelbar an den Rand der Vertiefung angrenzenden Messerrückseite verläuft, kann - insbesondere bei kreisscheibenförmigen Messer - entlang der Verlaufsrichtung der Schneidkante konstant sein bei einer einzigen Vertiefung oder bei jeder Vertiefung, und bei mehreren Vertiefungen auch über die Anzahl der Vertiefungen hinweg jeweils gleich sein.
  • Bei einer endlichen Schneidkante wie insbesondere bei einem Sichelmesser kann dieser Wert entlang der Verlaufsrichtung der Schneidkante stetig zunehmen oder stetig abnehmen, vorzugsweise kontinuierlich.
  • Bei einem sichelförmigen Messer ist hierdurch wiederum eine Anpassung an die unterschiedlichen geometrischen Parameter abhängig von der Drehlage des Sichelmessers zum Strang des Produktes anpassbar.
  • In der Aufsicht auf die Druckfläche betrachtet sollte die mindestens eine Vertiefung über wenigstens einen Teil ihrer Erstreckung bis an die Schneidfläche heranreichen, um in Verlaufsrichtung der Schneidkante eine sich durchgehend entlang der Schneidfläche verlaufende Druckfläche zu vermeiden, die den Beginn eines Anhaftens der Scheibe begünstigt.
  • Die Breite der Vertiefung lotrecht zur Schneidkante entlang der Messerrückseite gemessen sollte zu der Breite der Druckfläche in dieser Richtung mindestens 30%, besser mindestens 50%, besser mindestens 70% betragen, um einen ausreichenden Effekt zu erzielen.
  • Hinsichtlich der Verwendung eines solchen Schneidmessers in einem Slicer tritt die gewünschte Wirkung bei der erfindungsgemäßen Gestaltung der Vertiefungen in der Messerrückseite in ausreichendem Maß vorzugsweise dann ein, wenn die Drehzahl des Schneidmessers mindestens 500 U/min beträgt, besser mindestens 700 U/min, besser mindestens 1000 U/min, besser mindestens 1200 U/min.
  • Dabei sollte jedoch eine Obergrenze von höchstens 5000 U/min, besser höchstens 3000 U/min, besser höchstens 2500 U/min, des Schneidmessers nicht überschritten werden.
    • c) Ausführungsbeispiele
  • Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1a:
    einen bekannten Slicer in der Seitenansicht,
    Figur 1b, c:
    das bekannte plattenförmige Messer des Slicers in der Aufsicht und im Teilschnitt,
    Figur 2:
    das erfindungsgemäße Messer in analogem Teilschnitt gemäß Figur 1c,
    Figuren 3a - c:
    das erfindungsgemäße Messer in der Aufsicht in mehreren Ausführungsformen.
  • Figur 1a zeigt einen üblichen Slicer 20 als Schneidvorrichtung zum Aufschneiden eines strangförmigen Produktes P in Scheiben S.
  • Das strangförmige Produkt P, das so genannte Kaliber P, liegt auf einer meist schräg nach unten zum Messer 1 hin geneigten Produktauflage 22, beispielsweise einer Gleitfläche oder einer Rollenbahn, auf und wird vom hinteren Ende her von einem dort anliegenden Schieber 24, meist schrittweise, vorwärts geschoben, aber auch mittels Haltekrallen 25 von einem zu schnellen Vorwärtsgleiten abgehalten.
  • Am vorderen, unteren Ende der Produktaufnahme 22 befindet sich eine sogenannte Schneidbrille 23 mit wenigstens einem Produkt-Durchlass, durch den das vordere Ende des Kalibers P hindurch geschoben wird, wobei sich in Blickrichtung der Figur 1a mehrere Kaliber P und Produkt-Durchlässe in der Schneidbrille 23 hintereinander befinden können.
  • Der aus der Schneidbrille 23 vorstehende Überstand des Kalibers P wird unmittelbar vor der schneidseitigen, vom Schieber 24 abgewandten, Stirnfläche der Schneidbrille 23 von einem rotierenden, sichelförmigen Messer 1 entlang einer Schneideebene 1" als Scheibe S mit einer Dicke D abgetrennt und fällt meist auf einen nicht dargestellten Abförderer.
  • Wie besser in Figur 1c zu erkennen, ist der Grundkörper 1b des plattenförmigen Messers 1 entlang seines Außenumfanges im Querschnitt betrachtet spitz zulaufend, wobei die spitzwinklige Schneidkante 1a durch die an der Messer-Rückseite 1.2 vorhandene hintere Schneidfläche 2 und der an der Messer-Vorderseite 1.1 vorhandene vordere Schneidfläche 3 gebildet wird.
  • Dabei ist zu erkennen, dass in der ansonsten ebenen Messer-Vorderseite 1.1 eine Vorderseiten-Ausnehmung 6 vorhanden sein kann, die mit ihrer äußeren Flanke 6a bis zur Schneidkante 1a reichen kann, so dass dann die Schneidkante 1a von der hinteren Schneidfläche 2 und der äußeren Flanke 6a der Ausnehmung 6 gebildet sein kann.
  • Nur die - im Einsatz gemäß Figur 1a der Abzutrennenden Scheibe S zugewandte - Messer-Rückseite 1.2 wölbt sich somit über die Schneidebene 1" hinaus, dagegen nicht die Messer-Vorderseite 1.1.
  • Die in einer Ebene umlaufende Schneidkante 1a definiert eine Schneidebene 1". Die hintere Schneidfläche 2 ist dabei zur Schneidebene 1" unter einem Schneidwinkel δ geneigt. Auf der von der Schneidkante 1a abgewandten Seite der hinteren Schneidfläche 2 schließt sich an diese die flacher als die Schneidfläche 2 zur Schneidebene 1" unter einem Druckwinkel β zur Schneidebene 1" verlaufende Druckfläche 4 an, die die abgetrennte Scheibe S von der Schneidebene 1" wegdrücken soll.
  • In Figur 1b ist die in Richtung der Rotationsachse 1' betrachtete Form des Messers 1 zu erkennen, deren sich über etwa ¾ des Umfanges des Messers erstreckende Schneidkante 1a in einer der beiden Umfangsrichtungen 9, der sogenannten Schneidrichtung 9.1, in ihrem Abstand zur Rotationsachse 1' kontinuierlich zunimmt, dadurch bei Drehung das Messers 1 um die Rotationsachse 1' zunehmend in das Produkt eindringt und dieses vollständig durchtrennt bei entsprechendem Abstand der Rotationsachse 1' von dem Produkt-Durchlass in der Schneidbrille 23.
  • Figur 2 zeigt in einer analogen Darstellung gemäß der Figur 1c die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Messers 1:
    Dabei ist in der Druckfläche 4 eine Vertiefung 5 angeordnet, deren Querschnittskontur - in einem Schnitt lotrecht zur Verlaufsrichtung der Schneidkante 1a, der Blickrichtung der Figur 2 - einen Kreisabschnitt darstellt, also der Boden der Vertiefung 5 einen Teil eines Kreisbogens mit dem Mittelpunkt 7 darstellt, hauptsächlich deshalb, weil dann die Vertiefung 5 mit einer durch gestrichelte Linien angedeuteten, runden, rotierenden Schleifscheibe 8 hergestellt werden kann, deren Rotationsachse vorzugsweise in Blickrichtung der Figur 2 , also der Verlaufsrichtung 9 der Schneidkante 1a verläuft durch den in Figur 2 eingezeichnet sind Mittelpunkt 7 des Kreisbogens der Vertiefung 5.
  • Gemäß der Figur 2 sowie der Figuren 3a - c reicht die Vertiefung 5 bis an den Übergang zwischen der Druckfläche 4 und der hinteren Schneidfläche 2 heran, könnte hierzu jedoch auch in einem Abstand angeordnet sein.
  • Auf dem von der hinteren Schneidfläche 2 abgewandten Ende erreicht die Vertiefung 5 nicht das dortige Ende der Druckfläche 4, sondern ihre Erstreckung in diese Richtung beträgt etwa 60 % der in dieser Richtung gemessenen Breite B der Druckfläche 4, beträgt dabei aber ca. das 10 - 15-fache der Breite b der hinteren Schneidfläche 2 in dieser Richtung.
  • Der Freiwinkel α, mit dem die Flanken der Vertiefung 5, insbesondere die in Richtung Schneidkante 1a weisende Flanke, in der umgebenden Druckfläche 4 münden, beträgt maximal 3°, besser maximal 2°, und der Übergang kann auch noch gerundet sein. Dies verhindert Beschädigungen der Schnittfläche am Produkt P, insbesondere an der Scheibe S.
  • Die Gestaltung der Vertiefung 5 in der Aufsicht auf die Messer-Rückseite 1.2, insbesondere entlang der Umfangsrichtung 9 des Messers 1, ist in den Figuren 3a - c jedoch unterschiedlich:
    Bei der Bauform gemäß Figur 3a ist die entlang der Druckfläche 4 und lotrecht zur Schneidkante 1a gemessene Breite BV der Vertiefung 5 in Umfangsrichtung 9 gleichbleibend, und nimmt insbesondere lediglich am Anfang zu und am Ende wieder ab, wobei auch bei zunehmender oder abnehmender Breite BV die radial äußere Kante der Vertiefung 5 immer im gleichen Abstand 12 zur Schneidkante 1a verläuft, und insbesondere bis zum Übergang, in der Regel einem Knick, zwischen der Druckfläche 4 und der hinteren Schneidfläche 2 reicht oder demgegenüber einen Abstand 12 einhält, wie im oberen Bereich der Figur 3a dargestellt.
  • Der Anfangsbereich und Endbereich der Druckfläche 4 in Umfangsrichtung 9, also jeweils etwa maximal 15 %, besser maximal 10 % der Erstreckung in Umfangsrichtung 9, weist vorzugsweise keine Vertiefung 5 auf.
  • Bei der Bauform gemäß Figur 3b besitzt die Vertiefung 5 in Schneidrichtung 9.1, also der Umfangsrichtung mit zunehmendem Abstand der Schneidkante 1a von der Rotationsachse 1', eine zunehmende Breite BV, insbesondere eine kontinuierlich zunehmende Breite BV.
  • Bei dieser Bauform erstreckt sich die Vertiefung 5 auch über die gesamte Umfangslänge parallel zur Schneidkante 1a, was jedoch nicht Bedingung für eine Bauform mit in Umfangsrichtung zunehmender Breite BV ist.
  • Bei der Bauform gemäß Figur 3c sind in Umfangsrichtung 9 hintereinander mehrere Vertiefungen 5 beabstandet zueinander angeordnet, die in diesem Fall identisch ausgebildet sind, was für diese Bauform mit mehreren hintereinander angeordneten Vertiefungen 5 jedoch nicht Bedingung ist.
  • Insbesondere besitzen diese Vertiefungen 5 zumindest in ihrem in Umfangsrichtung 9 mittleren Bereich eine gleichbleibende Breite BV gemessen lotrecht zur Schneidkante1a entlang der Druckfläche 4, die am Anfang und Ende immer geringer wird und ausläuft. Bei durchgehend parallel zur Schneidkante 1a verlaufender, radial äußerer Kante der Vertiefungen 5 wird zum Anfang und Ende vorzugsweise der Abstand der radial inneren Kante der Vertiefungen zur Schneidkante 1a entlang deren Verlaufsrichtung immer geringer bis auf Null.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Schneidmesser, Sichelmesser
    1'
    Rotationsachse, Messerachse, Zentrum
    1"
    Schneidebene
    1a
    Schneidkante, Spirale
    1.2
    Messerrückseite, Rückseite
    2
    hintere Schneidfläche
    1.1
    Messervorderseite, Vorderseite
    3
    vordere Schneidfläche
    4
    Druckfläche
    5
    Vertiefung, Hohlkehle
    5"
    Querschnittsfläche
    6
    Vorderseiten-Ausnehmung
    7
    Mittelpunkt
    8
    Schleifscheibe
    9
    Umfangsrichtung, Verlaufsrichtung Schneidkante
    9.1
    Schnittrichtung, Umfangsrichtung
    10
    axiale Richtung
    11.1, 11.2
    Querrichtung, radiale Richtung
    12
    Abstand
    20
    Schneidvorrichtung, Slicer
    21
    Grundgestell
    22
    Produktaufnahme
    23
    Schneidbrille
    24
    Schieber
    25
    Haltekralle
    b
    Breite hintere Schneidfläche
    B
    Breite Druckfläche
    BV
    Breite Vertiefung
    d
    Dicke Messer
    D
    Dicke Scheibe
    P
    Produkt, Strang, Kaliber
    S
    Scheibe
    t
    Tiefe der Vertiefung
    δ
    Schneidwinkel
    α
    Freiwinkel
    β
    Druckwinkel

Claims (15)

  1. Messer (1) für Maschinen, insbesondere Slicer, zum Aufschneiden von elastischen Produkten (P), insbesondere elastischen Lebensmittel-Produkten, in Scheiben (S), wobei
    a) eine hintere Schneidfläche (2), die einen Teil einerseits der Messerrückseite (1.2) des plattenförmigen Grundkörpers (3b) des Schneidmessers (1) bildet, und eine vordere Schneidfläche (3), die einen Teil der Messervorderseite (1.1) bildet, sich in einer Schneidkante (1a) unter einem Schneidwinkel (δ) treffen,
    b) die Messerrückseite (1.2) von der durch die Schneidkante (1a) definierten Schneidebene (1") in der Lotrechten hierzu, der axialen Richtung (10), nach außen gewölbt ist,
    c) sich an die hintere Schneidfläche (2) eine Druckfläche (4), der Messerrückseite (1.2) anschließt, die zu der Schneidebene (1") in einem Druckwinkel (β) verläuft,
    wobei
    d) in der Messerrückseite (1.2) wenigstens eine Vertiefung (5) ausgebildet ist,
    e1) die Größe und/oder die Form der quer zur Schneidebene (1") liegenden Querschnittsfläche (5") der Vertiefung (5) in Verlaufsrichtung der Schneidkante (1a) variiert
    und/oder
    e2) die Position, insbesondere der radiale Abstand, der Vertiefung (5) zur Schneidkante (1a), in Verlaufsrichtung der Schneidkante (1a) variiert,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    f) die Vertiefung (5) wenigstens teilweise in der Druckfläche (4) angeordnet ist.
  2. Messer nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vertiefung (5) eine, sich insbesondere primär in Verlaufsrichtung (9) der Schneidkante (1a) erstreckende, Hohlkehle (5) ist.
  3. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vertiefung (5) in der Druckfläche (4) angeordnet ist, und
    - sich aus dieser in die von der Schneidkante (1a) abgewandten Richtung hinaus erstreckt
    und/oder
    - in Richtung Schneidkante (1a) maximal bis zum Beginn der hinteren Schneidfläche (2) reicht.
  4. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - entweder die Schneidkante (1a) endlos, insbesondere kreisringförmig, ist
    - oder das Schneidmesser (1) ein Sichelmesser ist, das eine von einer Kreisform abweichende, endliche Schneidkante (1a) aufweist, deren Abstand von einem ebenfalls in der Schneidebene (1") liegenden Zentrum (1') in einer Verlaufsrichtung (9.1) der Schneidkante (1a) stetig zunimmt, insbesondere die Schneidkante (1a) eine Spirale um das Zentrum (1') bildet.
  5. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Vertiefung (5), insbesondere Hohlkehle (5), sich nur entlang eines Teils der Länge der Schneidkante (1a) erstreckt,
    - bei einer endlichen Schneidkante (1a) diese mit Abstand vor dem Anfang und/oder vor dem Ende der Schneidkante (1a) endet.
  6. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Größe, Form und radiale Position der Querschnittsfläche der Vertiefung (5) entlang der Verlaufsrichtung (9) der Schneidkante (1a), insbesondere in Umfangsrichtung (9), konstant ist.
  7. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Querschnitt der Vertiefung (5), insbesondere Hohlkehle (5), sich entlang der Verlaufsrichtung (9) der Schneidkante (1a), insbesondere in Schneidrichtung (9.1), kontinuierlich hinsichtlich Größe und/oder Form und/oder radiale Position verändert,
    - insbesondere deren radiale Breite in dieser Verlaufsrichtung (9), insbesondere der Schneidrichtung (9.1), kontinuierlich zunimmt.
  8. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - in Verlaufsrichtung (9) der Schneidkante (1a) hintereinander mehrere Vertiefungen (5) vorhanden sind,
    - die insbesondere entweder identisch gestaltet sind oder in Verlaufsrichtung (9) kontinuierlich hinsichtlich Größe und/oder Form und/oder radiale Position unterschiedlich gestaltet sind.
  9. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Dicke (d) des Grundkörpers (1b) des Messers (1) maximal 15 mm, besser maximal 12 mm, besser maximal 8 mm beträgt
    und/oder
    - die maximale Tiefe (t) der Vertiefung (5) höchstens 2 mm, besser höchstens 1 mm, besser höchstens 0,5 mm, besser höchstens 0,3 mm beträgt.
  10. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Tiefe (t) der Vertiefung (5) maximal 20 %, besser maximal nur 10 %, besser maximal nur 5 % der Dicke (d) des Messers (1) am von der Schneidkante (1a) abgewandten Ende der Druckfläche (4) beträgt,
    und/oder
    - die Vertiefung (5) zumindest über einen Teil ihrer in der Aufsicht auf die Druckfläche (4) betrachteten Erstreckung an die hintere Schneidfläche (2) heranreicht.
  11. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Freiwinkel (δ) zwischen der schneiden-seitigen Flanke der Vertiefung (5) und der Druckfläche (4) sich entlang der Verlaufsrichtung (9) der Schneidkante (1a) ändert,
    - insbesondere in einer Verlaufsrichtung (9), insbesondere kontinuierlich, zunimmt oder abnimmt.
  12. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Breite (BV) der Vertiefung (5) in der Druckfläche (4) lotrecht zur Schneidkante (1a) gemessen mindestens 30 %, besser mindestens 50 %, besser mindestens 70 % der Breite (B) der Druckfläche (4) beträgt.
  13. Schneidvorrichtung (20), insbesondere Slicer (20), zum automatischen Aufschneiden von strangförmigen elastischen Produkten (P), insbesondere Lebensmittel-Produkten, in Scheiben (S), mit
    - einem Grundgestell (21),
    - einer daran befestigten Produktaufnahme (22),
    - einem um eine Rotationsachse (1') rotierbar befestigten Messer (1), das mit seiner aufgewölbten Messerrückseite (1.2) von der Produktaufnahme (22) wegweisend angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Messer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  14. Schneidvorrichtung nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die von einer Kreisform abweichende, um die Rotationsachse (1') umlaufende, endliche Schneidkante (1a) in der senkrecht zur Rotationsachse (1') verlaufenden Schneidebene (1") liegt und
    - der Abstand der Schneidkante (1a) von der Drehachse (1') in einer Umfangsrichtung (9), der Schneidrichtung (9.1), stetig zunimmt, insbesondere kontinuierlich zunimmt,
    - insbesondere die Schneidkante (1a) eine Spirale um die Rotationsachse (1') bildet.
  15. Verfahren zum Verwenden eines Schneidmessers (1) nach einem der Ansprüche 1 - 12 in einem Slicer (20) nach einem der Ansprüche 13, 14, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Drehzahl des Schneidmessers (1) im Einsatz
    - mindestens 500 U/min, besser mindestens 700 U/min, besser mindestens 1000 U/min, besser mindestens 1200 U/min beträgt
    und/oder
    - höchstens 3000 U/min, besser höchstens 2500 U/min beträgt.
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