EP4286117A1 - Messer, schneideinheit sowie aufschneide-maschine - Google Patents

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EP4286117A1
EP4286117A1 EP23175103.3A EP23175103A EP4286117A1 EP 4286117 A1 EP4286117 A1 EP 4286117A1 EP 23175103 A EP23175103 A EP 23175103A EP 4286117 A1 EP4286117 A1 EP 4286117A1
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EP
European Patent Office
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knife
base body
trough
rotation
axis
Prior art date
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Pending
Application number
EP23175103.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Albert Hartmann
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.)
Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Original Assignee
Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG filed Critical Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
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    • 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 knife, in particular a slicer knife, for a cutting unit of a slicing machine, in particular a slicer, for cutting slices from a product strand.
  • the invention further relates to a cutting unit with such a knife and to a slicing machine, in particular a slicer, with such a cutting unit.
  • Generic slicing machines are generally known from the food industry and are intended to cut strands of a product that is only slightly compressible, such as sausage or cheese, into slices.
  • these strands can be produced with a cross-section that retains its shape well and is dimensionally stable, i.e. essentially constant, over its length, they are called calibers or product calibers.
  • the product calibers are pushed forward in the direction of the knife by a feed conveyor of the slicing machine, usually on a feed conveyor directed diagonally downwards, and are each guided through the product openings of a so-called cutting frame, at the front end of which the protruding part of the Product caliber is cut off as a disc from the knife immediately in front of the cutting frame.
  • the slices usually fall onto a conveyor where they are transported away for further processing.
  • a knife in particular a so-called slicer knife, is moved transversely to the longitudinal direction of the strand through its cross section and thereby cuts off a slice, and before cutting off the next slice, the strand is pushed forward in the longitudinal direction past the knife along a support surface or along a tube or a shaped tube for a strand that is uneven in terms of its cross-section, held either up to a stop on the side of the knife opposite the main part of the strand or at the rear end and pushed forward in a controlled manner by a feed amount.
  • Knits can be used, for example knives rotating about an axis of rotation, such as a sickle-shaped knife, in which the radius of its cutting edge increases in relation to an axis of rotation of the knife as the cutting edge progresses.
  • frictional forces occur between the contact surface of the knife and the slice of the strand to be cut off, namely on the one hand a frictional force acting in the circumferential direction of the strand and on the other hand a frictional force acting in the direction of the support plane of the strand, the effect of which is also known as "chopping". of the knife.
  • the frictional force acting in the circumferential direction of the strand causes the cut disk to rotate about the axis of rotation of the knife.
  • the deviation of the cut slices caused by the twisting usually has to be corrected again before further processing, for example packaging, of the slices using a so-called alignment belt.
  • knives have already been proposed in the prior art which are provided with a so-called hollow grind on the disk side.
  • it In order not to weaken the knife cross section too much, it must be as shallow as possible, which means that the desired effect is usually only achieved to an insufficient extent.
  • such a rotating knife plunges transversely into the product strand - set back from its front end by the desired thickness of a slice - and passes completely through the strand, whereby a slice is cut off.
  • the strand After moving back to the starting position, the strand can be pushed forward and another slice can be cut off.
  • the knife comprises a plurality of trough-shaped depressions, the direction of which runs at least partially in a non-radial direction with respect to the axis of rotation of the knife base body. It is the inventor's credit for having recognized that such recesses lead to a reduction in the contact surface acting in the circumferential direction during the cutting process and the force acting on the disk in the circumferential direction, so that twisting of the disks can be prevented or at least significantly reduced without thereby influencing the cutting effect of the knife in an undesirable manner. Correcting the panes with a downstream alignment band therefore only needs to be done to a lesser extent and can, in the best case, even be eliminated entirely.
  • the direction of progression can be the direction of a line running centrally with respect to an opening of a trough-shaped depression.
  • the knife base body is preferably plate-shaped.
  • the term plate-shaped in this context means that the knife base body has a substantially constant thickness except for the radially outer region can have.
  • the cutting edge area can be an area extending in the circumferential direction of the knife base body, within which the knife base body is ground.
  • the effect described above can be achieved, for example, in that at least one of the plurality of trough-shaped recesses has at least one section along which the distance of the trough-shaped recess to the axis of rotation of the knife base body increases continuously in the circumferential direction or is constant. It is preferred that at least one recess has both a section along which the distance of the trough-shaped recess to the axis of rotation of the knife base body increases continuously in the circumferential direction, and a further section along which the distance of the trough-shaped recess to the axis of rotation of the knife -Base body is constant in the circumferential direction.
  • At least one of the plurality of depressions can extend along a circumference of a circle which is concentric to the axis of rotation, i.e. extends around the axis of rotation.
  • the direction of at least one trough-shaped depression of the plurality of trough-shaped depressions runs along a circumference of a spiral, which has a distance that increases in the circumferential direction to the axis of rotation of the knife base body.
  • the term “spiral” is not necessarily to be interpreted according to the generally known geometric definition, but rather in such a way that a spiral is to be understood as any curved line which winds around the axis of rotation and in Circumferential direction has an, in particular continuously, increasing distance from the axis of rotation.
  • the direction of progression of at least one of the depressions in the direction of the axis of rotation i.e. viewed in the axial direction, can run along a straight or a curved line or a combination thereof. It is therefore entirely conceivable that a depression has both a straight and a curved section.
  • At least one of the trough-shaped depressions can have at least one section which has a first radius of curvature, in particular in relation to the axis of rotation, and at least one further section which has a second radius of curvature that is different from the first radius of curvature, in particular in relation to the axis of rotation having.
  • the at least one depression can therefore be composed of several arcuate sections.
  • At least one trough-shaped recess of the plurality of trough-shaped recesses can extend in the circumferential direction over an angle of at least 30°, preferably at least 45°, and/or at most 360°, preferably at most 270° with respect to the axis of rotation. extend.
  • the plurality of trough-shaped depressions extends in the circumferential direction over an angle of more than 360° with respect to the axis of rotation.
  • the cross-sectional shape of the depressions can also influence the friction behavior of the knife.
  • the recess viewed in the cross section of the knife base body in the radial direction, can have a substantially arcuate, in particular semicircular, or rectangular or V-shaped, ie notch-shaped, cross section.
  • a scraping effect can occur in the area of the transition between a respective recess and the side otherwise facing away from the strand, with the exception of the radially outer, essentially flat surface of the knife base body.
  • flanks of the V-shaped cross section have a Cutting plane of the knife base body, which extends essentially orthogonally to the axial direction, enclose the smallest possible angle at the opening of the recess, in particular an angle of 45 ° or less.
  • At least one of the channel-shaped recesses can extend at least partially in the radially outer region of the knife circumference, preferably over the entire radially outer region of the knife circumference, and/or extend up to a cutting edge of the knife base body.
  • the knife base body viewed in a cross section of the knife base body in the radial direction, starting from a cutting edge of the knife base body, can have a grinding surface, a cutting surface and optionally a pressure surface, with at least one of the trough-shaped recesses extending at least partially over the cutting surface and / or the grinding surface and / or the printing surface can extend.
  • the knife base body can, for example, only be ground on one side, namely on the disc side facing away from the strand, so that the back of the knife facing the strand is a Represents the knife plane along which the cutting process is carried out.
  • the pressure surface to be optionally provided has an angle that is steeper than the cutting surface with respect to the knife plane of the knife base body in order to be able to push a disk to be separated away from the knife base body in the axial direction during the cutting process.
  • the depth of the trough-shaped depressions in the axial direction should be chosen so that, on the one hand, it is at least deep enough to achieve the desired effect with regard to the friction reduction described above, and, on the other hand, at most deep enough that the knife base body has sufficient stability.
  • the knife base body can be coated with a coating, in particular a friction-reducing one, for example a Teflon layer, whereby the twisting of the disks can be further reduced or even completely prevented without undesirably influencing the cutting effect of the knife.
  • the coating is preferably also applied in the depressions. It may also be necessary to take into account that the depth of the depressions can decrease in the axial direction if the knife is additionally provided with the optional coating, in particular the friction-reducing coating, after the depressions have been formed.
  • the predetermined depth of the channel-shaped depressions in the axial direction can accordingly be in a range from 0.01 mm to 2 mm, preferably from 300 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • the predetermined depth of the trough-shaped depressions in the axial direction can be at most 20%, preferably at most 5%, of a thickness of the knife base body.
  • the width of the depressions also has a significant influence on the size of the friction surface in contact with the disks, it being suggested that a width of the channel-shaped depressions measured orthogonally to the direction of the channel-shaped depressions is in the range of 0.1 mm to 5 mm, preferably is in the range from 500 ⁇ m to 2000 ⁇ m.
  • trough-shaped depressions each of which is spaced apart from one another at a predetermined distance orthogonally to their direction of extension.
  • a plurality of depressions with a small width can be arranged next to one another and, in total, act almost like a single, wider depression, the width of which corresponds to the sum of the widths of the plurality of depressions including their respective distances.
  • the distance orthogonal to the direction of progression between adjacent depressions can correspond to approximately half the width of the channel-shaped depressions and/or be in a range of 0.05 mm to 2.5 mm, preferably in the range of 250 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • the knife is designed as a sickle-shaped knife.
  • a sickle-shaped knife is usually characterized by the fact that the radius of a cutting edge of the knife increases in relation to the axis of rotation as the cutting edge of the knife extends.
  • a distance of at least one of the plurality of trough-shaped depressions from the axis of rotation can preferably increase in a circumferential direction about the axis of rotation, in particular continuously, while the radius of the cutting edge of the Knife can decrease in the same circumferential direction, especially continuously.
  • the course of the depressions can therefore be in the opposite direction to the increase in the radius of the sickle-shaped knife.
  • the plurality of trough-shaped depressions can be produced by milling or grinding or using a laser.
  • training using lasers has the advantage that recesses with a particularly shallow depth can be achieved with high-precision and rapid production at the same time.
  • a small depth of the recesses also simplifies a subsequent coating process of the knife, since uniform layer growth can be promoted in the area of the recesses and around this area, which can lead to better adhesion of the layer and thus to improved durability of the layer.
  • trough-shaped depressions are only formed after the coating has been applied, formation using a laser is also advantageous, since even a small layer thickness of, for example, approximately 100 ⁇ m to 300 ⁇ m still leaves sufficient scope for the production of corresponding depressions with a laser.
  • a cutting unit which comprises a knife according to the invention.
  • a cutting unit which comprises a knife according to the invention.
  • the cutting unit comprises a base frame on which the knife is movably arranged, in particular rotatable about its axis of rotation.
  • the knife plane is the main surface of the knife that is not ground, otherwise the plane perpendicular to the axis of rotation runs through the cutting tip of the cross section of the cutting edge, i.e. the cutting edge.
  • a slicing machine for cutting slices from a product strand with a cutting unit and a control that controls moving parts of the slicing machine.
  • the relevant control can be designed, for example, to adjust the slice thickness and the like during the slicing operation.
  • FIGS. 1a , 1b show different perspective views of a multi-track slicer 1 for simultaneously slicing several product calibers K on one track SP1 to SP4 next to each other and depositing them in shingled portions P from several slices S each with a general direction of travel 10 * through the slicer 1 from right to left .
  • Figure 2a shows - without and with caliber K inserted - a side view of this slicer 1, omitting covers and other parts that are not relevant to the invention, which, like all other units, are attached to the base frame 2, so that the functional parts, especially the conveyor belts, are easier to access are recognizable.
  • the longitudinal direction 10 is the feed direction of the calibers K to the cutting unit 7 and thus also the longitudinal direction of the calibers K located in the slicer 1.
  • a cutting unit 7 with knives 3 rotating about a knife axis 3' such as a sickle knife 3 has several, in this case four, next to each other transversely to the feed direction 10
  • Product caliber K lying on a feed conveyor 4 with spacers 15 of the feed conveyor 4 in between are fed by this feed unit 20, from the front ends of which the rotating knife 3 with its cutting edge 3a separates a slice S in one operation, i.e. almost simultaneously.
  • the feed conveyor 4 is located in the Figures 1a - 2a shown, in the side view, oblique cutting position with a low-lying cutting-side front end and a high-lying rear end, from which it can be folded down about a pivot axis 20 'running in its width direction, the first transverse direction 11, which is located near the cutting unit 7 can be placed in an approximately horizontal loading position, as shown in Figure 2b is shown.
  • each caliber K lying in the feed unit 20 is according to Figure 2a each held positively by a gripper 14a - d with the help of gripper claws 16.
  • These grippers 14a - 14d which can be activated and deactivated with regard to the position of the gripper claws 16, are attached to a common gripper carriage 13, which can be tracked along a gripper guide 18 in the feed direction 10.
  • Both the feed of the gripper carriage 13 and of the feed conveyor 4 can be driven in a controlled manner, although the specific feed speed of the caliber K is effected by a so-called upper and lower product guide 8, 9, which is also driven in a controlled manner and is located on the top and Attack the underside of the caliber K to be cut in its front end areas near the cutting unit 7:
  • the front ends of the caliber K are each guided through a so-called spectacle opening 6a - d of a plate-shaped cutting spectacle 5, with the cutting plane 3 "in which the knife 3 runs directly in front of the front, diagonally downward-pointing end face of the cutting spectacle 5 Cutting edge 3a rotates and thus separates the protrusion of the caliber K from the cutting frame 5 as a disk S.
  • the cutting plane 3" runs perpendicular to the upper run of the feed conveyor 4 and / or is spanned by the two transverse directions 11, 12 to the feed direction 10.
  • the inner circumference of the glasses openings 6a - d of the cutting edge 3a of the knife 3 serves as a counter blade.
  • both product guides 8, 9 can be driven in a controlled manner, in particular independently of one another and/or possibly separately for each track SP1 to SP4, they determine the - continuous or clocked - feed speed of the caliber K through the cutting glasses 5.
  • the upper product guide 8 is displaceable in the second transverse direction 12 - which runs perpendicular to the surface of the upper run of the feed conveyor 4 - to adapt to the height H of the caliber K in this direction. Furthermore, at least one of the product guides 8, 9 can be designed to be pivotable about one of its deflection rollers in order to be able to change the direction of the strand of its guide band resting on the caliber K to a limited extent.
  • the slices S which stand at an angle in space when separated, fall onto a discharge unit 17 that begins below the cutting frame 5 and runs in the direction of travel 10*, which in this case consists of several discharge conveyors 17a, b, arranged one behind the other with their upper strands approximately aligned in the direction of passage 10*.
  • a discharge unit 17 that begins below the cutting frame 5 and runs in the direction of travel 10*, which in this case consists of several discharge conveyors 17a, b, arranged one behind the other with their upper strands approximately aligned in the direction of passage 10*.
  • c exists, of which the first discharge conveyor 17a in the direction of travel 10 can be designed as a portioning belt 17a and / or one can also be designed as a weighing unit.
  • the disks S can hit the conveyor unit 17 individually and at a distance from one another in the direction of travel 10* or shingled or stacked by appropriate control of the portioning belt 17a of the conveyor unit 17 - the movement of which, like almost all moving parts, is controlled by the controller 1* Form portions P by gradually moving the portioning belt 17a forward.
  • an approximately horizontally running residue conveyor 21 which begins with its front end below the cutting frame 5 and immediately below or behind the discharge unit 17 and with its upper run there on top - by means of the drive of one of the discharge conveyors 17 Falling residues are transported to the rear in the opposite direction to the flow direction 10.
  • Figure 3a which represents a top view of a knife according to the invention according to a first exemplary embodiment, the knife according to the invention is generally identified by the reference number 3.
  • the knife 3 according to the first exemplary embodiment comprises a knife base body 3.1, which has an axis of rotation 3 '.
  • An outer edge 3.1a of the knife base body 3.1 viewed in the direction of the axis of rotation 3', is designed as a cutting edge 3a over a cutting edge region 3A.
  • the cutting edge region 3A is an area extending in the circumferential direction 10' of the knife base body 3.1, within which the knife base body 3.1 is ground.
  • the knife base body 3.1 comprises a plurality of trough-shaped depressions 3.2, each of which has a direction of extension 3.2 '.
  • the direction of progression is the direction of a line M running centrally with respect to an opening of a trough-shaped recess (see for example Figures 4a - 4c ).
  • the trough-shaped depressions 3.2 are manufactured in such a way that a distance between a respective trough-shaped depression 3.2 and the axis of rotation 3' of the knife base body 3.1 in the circumferential direction 10' is constant.
  • the trough-shaped depressions 3.2 each extend along a circumference of a circle which is concentric with the axis of rotation 3'.
  • the depressions 3.2 are formed continuously, ie they each extend in the circumferential direction 10 'over the entire circumference of the knife base body 3.1. However, this is not absolutely necessary. Alternatively, it is also conceivable to produce the depressions 3.2 in such a way that they only run in the radially outer region 3.1b of the knife base body 3, but not outside of it. The depressions 3.2 then do not have to be formed over the entire radially outer region 3.1b, but can also only extend over a partial region of the radially outer region 3.1b.
  • FIG. 3b a top view of a knife 3 according to the invention is shown according to a second exemplary embodiment.
  • the knife 3 according to the second exemplary embodiment includes a knife base body 3.1 and, with the exception of the design of the channel-shaped recesses 3.2, is designed like the knife according to the first exemplary embodiment.
  • the trough-shaped depressions 3.2 are designed such that their direction of extension 3.2 'each runs along a circumference of a spiral, which has an increasing distance from the axis of rotation 3' in the circumferential direction 10'.
  • the term "spiral" is not necessarily to be interpreted according to the generally known geometric definition, but rather in such a way that a spiral is to be understood as any curved line which winds around the axis of rotation 3' and in the circumferential direction 10', in particular continuously, increasing distance from the axis of rotation 3 '.
  • channel-shaped depressions 3.2 can extend up to an outer edge 3.1a, in particular the cutting edge 3a, of the knife base body 3.1.
  • FIGS. 4a - c show examples of channel-shaped depressions 3.2 in a cross section of the knife base body 3.1 in the radial direction R.
  • the plurality of recesses 3.2 viewed in the cross section of the knife base body 3.1 in the radial direction R can have a substantially V-shaped cross section 3.2a.
  • the flanks of the V-shaped cross section 3.2a at the opening of the respective recess 3.2 form an angle ⁇ , in particular of 70° or less, with the cutting plane 3" of the knife base body 3.1.
  • the trough-shaped recesses 3.2 in axial direction 10 have a predetermined depth T and a predetermined width B measured orthogonally to the direction 3.2 '.
  • the knife base body 3.1 can be coated with a friction-reducing coating 3.3, which is preferably also in the recess 3.2 can be upset, as in Figure 4a shown.
  • Figure 4b shows an example of a recess 3.2, which has a rectangular cross section 3.2b, while Figure 4c an example of a depression with an arcuate cross section 3.2c.
  • the rectangular cross section 3.2b can also be used Figure 4b and/or the arcuate cross section 3.2c according to Figure 4c a predetermined depth T and/or a predetermined width B and/or a friction-reducing coating 3.3 (in Figures 4b and 4c not shown).
  • the flanks of the arcuate cross section 3.2b can also enclose a predetermined angle ⁇ , in particular of 70° or less, with the cutting plane 3".
  • Figure 5 shows a partial cross-sectional view of the knife base body 3.1 in the radial direction. 10'.
  • the knife 3 in this exemplary embodiment has a grinding surface 3.4, a cutting surface 3.5 and a pressure surface 3.6 starting from the cutting edge 3a.
  • the knife base body 3.1 is, for example, only ground on one side, namely on the disk side facing away from the product caliber K, so that the back of the knife 3 facing the product caliber K represents the knife plane 3 ", along which the cutting process is carried out .
  • the pressure surface 3.6 has a steeper angle than the cutting surface 3.5 compared to the knife plane 3 "of the knife base body 3.1 in order to be able to push a disk S to be separated away from the knife base body 3.1 in the axial direction 10 during the cutting process.
  • the channel-shaped depression 3.2 extends over the grinding surface 3.4, the cutting surface 3.5 and the pressure surface 3.6. However, this is not absolutely necessary either.
  • the trough-shaped depression 3.2 can differ from Figure 5 also only extend over one or two, in particular adjacent ones, of the grinding surface 3.4, the cutting surface 3.5 and the pressure surface 3.6.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Messer (3), insbesondere Slicer-Messer, für eine Schneideinheit (7) einer Aufschneide-Maschine (1), insbesondere eines Slicers (1), zum Abschneiden von Scheiben (101) von einem Produkt-Strang (100) mit einem Messer-Grundkörper (3.1), welcher eine Rotationsachse (3') aufweist. Erfindungsgemäß weist der Messer-Grundkörper (3.1) eine Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen (3.2) mit einer Verlaufsrichtung (3.2') auf, wobei die rinnenförmigen Vertiefungen (3.2) eine vorbestimmte Tiefe in axialer Richtung (10) aufweisen, und die Verlaufsrichtung (3.2') jeder der rinnenförmigen Vertiefungen (3.2) in Bezug auf die Rotationsachse (3') des Messer-Grundkörpers (3) wenigstens teilweise in nicht-radialer Richtung verläuft. Die Erfindung betrifft ferner eine Schneideinheit (7) mit einem derartigen Messer sowie eine Aufschneide-Maschine (1), welche die Schneideinheit (7) umfasst.

Description

    I. Anwendungsgebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Messer, insbesondere ein Slicer-Messer, für eine Schneideinheit einer Aufschneide-Maschine, insbesondere eines Slicers, zum Abschneiden von Scheiben von einem Produkt-Strang. Die Erfindung betrifft ferner eine Schneideinheit mit einem derartigen Messer sowie eine Aufschneide-Maschine, insbesondere einen Slicer, mit einer derartigen Schneideinheit.
    • II. Technischer Hintergrund
  • Gattungsgemäße Aufschneide-Maschine sind allgemein aus der Lebensmittelindustrie bekannt und sind dazu bestimmt, Stränge eines nur geringfügig kompressiblen Produktes wie Wurst oder Käse in Scheiben aufzuschneiden.
  • Da diese Stränge mit einem über ihre Länge gut formhaltigen und maßhaltigen, also im Wesentlichen konstanten, Querschnitt hergestellt werden können, werden sie Kaliber oder Produkt-Kaliber genannt.
  • Dabei werden meist mehrere Produkt-Kaliber nebeneinander gleichzeitig aufgeschnitten, indem vom gleichen Messer, welches sich in Querrichtung zur Längsrichtung der Produkt-Kaliber bewegt, in einem Durchgang jeweils eine Scheibe abgeschnitten wird.
  • Die Produkt-Kaliber werden von einem Zuförderer der Aufschneide-Maschine vorwärts geschoben in Richtung Messer, meist auf einem schräg nach unten gerichteten Zuförderer, und jeweils durch die Produkt-Öffnungen einer so genannten Schneidbrille geführt, an deren vorderen Ende das darüber hinaus vorstehende Teil des Produkt-Kalibers von dem Messer unmittelbar vor der Schneidbrille als Scheibe abgetrennt wird.
  • Die Scheiben fallen in aller Regel auf einen Abförderer, mittels dessen sie zur Weiterverarbeitung abtransportiert werden.
  • Dabei wird ein Messer, insbesondere ein sogenanntes Slicer-Messer, quer zur Längsrichtung des Stranges durch dessen Querschnitt hindurch bewegt und dadurch eine Scheibe abgeschnitten, und vor dem Abschneiden der nächsten Scheibe der Strang in Längsrichtung am Messer vorbei vorwärtsgeschoben entlang einer Auflagefläche oder entlang eines Rohres oder auch Formrohres für einen hinsichtlich seines Querschnittes ungleichmäßigen Strang, entweder bis zu einem Anschlag auf der bezüglich des Hauptteiles des Stranges gegenüberliegenden Seite des Messers oder am hinteren Ende gehalten und um ein Vorschubmaß gesteuert vorwärtsgeschoben.
  • Dabei sind unterschiedliche Messerformen einsetzbar, beispielsweise um eine Rotationsachse rotierende Messer, wie ein sichelförmiges Messer, bei dem der Radius seiner Schneidkante zu einer Rotationsachse des Messers im Verlauf der Schneidkante zunimmt. Bei dem Abschneiden einer jeweiligen Scheibe treten dabei zwischen der Kontaktfläche des Messers und der abzutrennenden Scheibe des Stranges Reibkräfte auf, nämlich einerseits eine in Umfangsrichtung des Stranges wirkende Reibkraft und andererseits eine in Richtung der Auflageebene des Stranges wirkende Reibkraft, deren Wirkung auch als "Hacken" des Messers bezeichnet wird.
  • Die in Umfangsrichtung des Stranges wirkende Reibkraft führt dabei zu einem Verdrehen der abgeschnittenen Scheibe um die Rotationsachse des Messers.
  • Die durch das Verdrehen bewirkte Abweichung der abgeschnittenen Scheiben muss dabei in der Regel vor einem weiteren Verarbeiten, beispielsweise einem Verpacken, der Scheiben mittels eines sogenannten Ausrichtbandes wieder korrigiert werden.
  • Zur Begegnung dieses Problems sind im Stand der Technik bereits Messer vorgeschlagen worden, welche mit einem sogenannten Hohlschliff auf der Scheibenseite versehen sind. Um den Messerquerschnitt nicht zu stark zu schwächen, muss dieser allerdings möglichst wenig tief ausgebildet sein, wodurch die gewünschte Wirkung jedoch meist nur in unzureichendem Maße erzielt wird.
    • III. Darstellung der Erfindung a) Technische Aufgabe
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Messer, insbesondere ein Slicer-Messer, der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit welchem der Problematik des Verdrehens der Scheiben während des Schneidvorgangs begegnet werden kann.
    • b) Lösung der Aufgabe
  • Diese Aufgabe wird durch ein Messer nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Ein solches rotierendes Messer taucht zum Abschneiden einer Scheibe in Querrichtung in den Produktstrang - zurückversetzt von dessen vorderen Ende um die gewünschte Dicke einer Scheibe - ein und durchläuft den Strang vollständig, wodurch eine Scheibe abgetrennt wird.
  • Nach der Bewegung zurück in die Ausgangsposition kann der Strang vorwärtsgeschoben und eine weitere Scheibe abgetrennt werden.
  • Erfindungsgemäß umfasst das Messer eine Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen, deren Verlaufsrichtung in Bezug auf die Rotationsachse des Messer-Grundkörpers wenigstens teilweise in nicht-radialer Richtung verläuft. Es ist der Verdienst des Erfinders erkannt zu haben, dass derartige Vertiefungen zu einer Reduzierung der in Umfangsrichtung während des Schneidvorgangs wirkenden Kontaktfläche und der in Umfangsrichtung auf die Scheibe wirkenden Kraft führen, so dass ein Verdrehen der Scheiben verhindert oder zumindest deutlich reduziert werden kann, ohne dabei die Schneidwirkung des Messers in unerwünschter Weise zu beeinflussen. Eine Korrektur der Scheiben mit einem nachgelagerten Ausrichtband muss somit nur noch in geringerem Maße erfolgen und kann bestenfalls sogar ganz entfallen.
  • Die Erstreckung in nicht-radialer Richtung kann dabei derart ausgestaltet sein, dass die Verlaufsrichtung einer jeweiligen Vertiefung über wenigstens einen Abschnitt der Vertiefung in nicht-radialer Richtung verläuft. Beispielsweise kann dieser Abschnitt eine Verlaufsrichtung aufweisen, deren Richtungsvektor in Bezug auf die Rotationsachse
    • sowohl eine Komponente in radialer Richtung als auch eine Komponente in Umfangsrichtung
      oder
    • nur eine Komponente in Umfangsrichtung aufweist.
  • Die Verlaufsrichtung kann dabei die Richtung einer in Bezug auf eine Öffnung einer rinnenförmigen Vertiefung mittig verlaufenden Linie sein.
  • Bevorzugt ist der Messer-Grundkörper plattenförmig ausgebildet. Der Begriff plattenförmig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Messer-Grundkörper bis auf den radial äußeren Bereich eine im Wesentlichen gleichbleibende Dicke aufweisen kann. Der Schneidkantenbereich kann dabei ein sich in Umfangsrichtung des Messer-Grundkörpers erstreckender Bereich sein, innerhalb welchem der Messer-Grundkörper geschliffen ausgebildet ist.
  • Grundsätzlich kann der oben beschriebene Effekt beispielsweise dadurch erreicht werden, dass mindestens eine der Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen wenigstens einen Abschnitt aufweist, entlang welchem der Abstand der rinnenförmigen Vertiefung zu der Rotationsachse des Messer-Grundkörpers in Umfangsrichtung kontinuierlich zunimmt oder konstant ist. Dabei ist bevorzugt, dass mindestens eine Vertiefung sowohl einen Abschnitt, entlang welchem der Abstand der rinnenförmigen Vertiefung zu der Rotationsachse des Messer-Grundkörpers in Umfangsrichtung kontinuierlich zunimmt, als auch einen weiteren Abschnitt aufweist, entlang welchem der Abstand der rinnenförmigen Vertiefung zu der Rotationsachse des Messer-Grundkörpers in Umfangsrichtung konstant ist.
  • Um die in Umfangsrichtung wirkende Kraft während des Schneidvorgangs auf ein Minimum zu reduzieren, kann sich gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mindestens eine der Mehrzahl von Vertiefungen entlang eines Umfangs eines Kreises erstrecken, welcher zur Rotationsachse konzentrisch ist, d.h. sich um die Rotationsachse erstreckt.
  • Zusätzlich oder alternativ ist es je nach gewünschter Beeinflussung der auf die Scheiben in Radial- und/oder in Umfangsrichtung wirkenden Reibkraft auch denkbar, dass die Verlaufsrichtung mindestens einer rinnenförmigen Vertiefung der Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen entlang eines Umfangs einer Spirale verläuft, welche einen in Umfangsrichtung zunehmenden Abstand zu der Rotationsachse des Messer-Grundkörpers aufweist. Dabei sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Sinne der vorliegenden Erfindung der Begriff der "Spirale" nicht notwendigerweise gemäß der allgemein bekannten geometrischen Definition, sondern derart auszulegen ist, dass als Spirale jegliche gekrümmte Linie zu verstehen ist, welche sich um die Rotationsachse windet und in Umfangsrichtung einen, insbesondere kontinuierlich, zunehmenden Abstand zu der Rotationsachse aufweist.
  • Dabei kann die Verlaufsrichtung mindestens einer der Vertiefungen in Richtung der Rotationsachse, d.h. in axialer Richtung, betrachtet entlang einer geraden oder einer gekrümmten Linie oder einer Kombination davon verlaufen. Es ist also durchaus denkbar, dass eine Vertiefung sowohl einen geraden als auch einen gekrümmten Abschnitt aufweist.
  • Zusätzlich oder alternativ kann mindestens eine der rinnenförmigen Vertiefungen wenigstens einen Abschnitt, welcher einen ersten Krümmungsradius, insbesondere in Bezug auf die Rotationsachse, aufweist, sowie wenigstens einen weiteren Abschnitt aufweisen, welcher einen von dem ersten Krümmungsradius verschiedenen zweiten Krümmungsradius, insbesondere in Bezug auf die Rotationsachse aufweist. Die mindestens eine Vertiefung kann also aus mehreren bogenförmigen Abschnitten zusammengesetzt sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann sich dabei mindestens eine rinnenförmige Vertiefung der Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen in Bezug auf die Rotationsachse in Umfangsrichtung über einen Winkel von wenigstens 30°, vorzugsweise von wenigstens 45°, und/oder von höchstens 360°, vorzugsweise von höchstens 270° erstreckt/erstrecken. Grundsätzlich ist es allerdings auch denkbar, dass sich die Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen in Bezug auf die Rotationsachse in Umfangsrichtung über einen Winkel von mehr als 360° erstreckt.
  • Neben der Verlaufsrichtung der Vertiefungen bei Betrachtung in axialer Richtung, kann auch die Querschnittsform der Vertiefungen Einfluss auf das Reibungsverhalten des Messers nehmen. Dabei kann die Vertiefung, betrachtet im Querschnitt des Messer-Grundkörpers in radialer Richtung, einen im Wesentlichen bogenförmigen, insbesondere halbkreisförmigen, oder rechteckigen oder V-Förmigen, d.h. kerbenförmigen, Querschnitt aufweisen.
  • Je nachdem welche Art von Strang, beispielsweise Wurst oder Käse, aufgeschnitten wird, kann im Bereich des Übergangs zwischen einer jeweiligen Vertiefung und der ansonsten auf der dem Strang abgewandten Seite mit Ausnahme des radial äußeren im Wesentlichen ebenen Fläche des Messer-Grundkörpers eine Abschabwirkung auftreten. Um zu verhindern, dass diese Abschabwirkung die in Radial- oder in Umfangsrichtung auf die Scheiben wirkende Reibkraft in unerwünschter Weise beeinflusst, ist es bevorzugt, dass, betrachtet in dem Querschnitt des Messer-Grundkörpers in radialer Richtung, Flanken des V-förmigen Querschnitts mit einer Schneid-Ebene des Messer-Grundkörpers, welche sich im Wesentlichen orthogonal zur axialen Richtung erstreckt, an der Öffnung der Vertiefung einen möglichst geringen Winkel, insbesondere einen Winkel von 45° oder weniger, einschließen. Als Folge hiervon wird ein sanfter Übergang zwischen der jeweiligen Vertiefung und dem an die Vertiefung angrenzenden Bereich des Messer-Grundkörpers geschaffen.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann sich mindestens eine der rinnenförmigen Vertiefungen wenigstens teilweise in dem radial äußeren Bereich des Messerumfanges, vorzugsweise über den gesamten radial äußeren Bereich des Messerumfanges, erstrecken und/oder bis zu einer Schneidkante des Messer-Grundkörpers erstrecken. Also Folge hiervon wird eine Art "Soft-Verzahnung" geschaffen, welche zu einem gegenüber glatten Messern verbesserten Schneidverhalten führt, dabei jedoch weniger Schneidstaub als eine herkömmliche Verzahnung aufweist.
  • Der Messer-Grundkörper kann, betrachtet in einem Querschnitt des Messer-Grundkörpers in radialer Richtung, ausgehend von einer Schneidkante des Messer-Grundkörpers eine Schlifffläche, eine Schneidfläche und optional eine Druckfläche aufweisen, wobei sich mindestens eine der rinnenförmigen Vertiefungen wenigstens teilweise über die Schneidfläche und/oder die Schlifffläche und/oder die Druckfläche erstrecken kann. Dabei kann der Messer-Grundkörper beispielsweise nur einseitig angeschliffen sein, nämlich auf der dem Strang abgewandten Scheibenseite, so dass die dem Strang zugewandte Rückseite des Messers eine Messer-Ebene darstellt, entlang der der Abtrennvorgang durchgeführt wird. Die optional vorzusehende Druckfläche weist dabei einen gegenüber der Schneidfläche steileren Winkel gegenüber der Messer-Ebene des Messer-Grundkörpers auf, um eine abzutrennende Scheibe während des Schneidvorgangs in axialer Richtung von dem Messer-Grundkörper wegdrücken zu können.
  • Die Tiefe der rinnenförmigen Vertiefungen in axialer Richtung sollte so gewählt sein, dass sie einerseits mindestens so tief ist, dass die gewünschte Wirkung hinsichtlich der vorstehend beschriebenen Reibungsreduzierung erzielt wird, und andererseits höchstens so tief, dass der Messer-Grundkörper eine ausreichende Stabilität aufweist. Der Messer-Grundkörper mit einer, insbesondere reibungsmindernden, Beschichtung, beispielsweise einer Teflon-Schicht, beschichtet sein, wodurch das Verdrehen der Scheiben noch weiter reduziert oder sogar ganz verhindert werden kann, ohne dabei die Schneidwirkung des Messers in unerwünschter Weise zu beeinflussen. Die Beschichtung ist dabei vorzugsweise auch in den Vertiefungen aufgebracht. Auch ist ggf. zu berücksichtigen, dass die Tiefe der Vertiefungen in axialer Richtung abnehmen kann, wenn das Messer nach Ausbildung der Vertiefungen zusätzlich mit der optionalen Beschichtung, insbesondere der reibungsmindernden Beschichtung, versehen wird.
  • Alternativ ist es allerdings auch denkbar, die Vertiefungen erst nach der Beschichtung des Messer-Grundkörpers auszubilden. Dies hat den Vorteil, dass der Beschichtungsvorgang selbst durch die Vertiefungen nicht negativ beeinflusst werden kann und eine gleichmäßige Schicht mit ausreichender Haftung, Härte und Schichtdicke an dem Messer-Grundkörper ausgebildet werden kann, ohne dass hierfür der Beschichtungsprozess an die durch die Vertiefungen teilweise veränderte Oberfläche des Messer-Grundkörpers angepasst werden muss.
  • Die vorbestimmte Tiefe der rinnenförmigen Vertiefungen in axialer Richtung kann dementsprechend in einem Bereich von 0,01 mm bis 2 mm, vorzugsweise von 300 µm bis 1000 µm, liegen.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die vorbestimmte Tiefe der rinnenförmigen Vertiefungen in axialer Richtung höchstens 20 %, vorzugsweise höchstens 5 %, einer Dicke des Messer-Grundkörpers betragen.
  • Auch die Breite der Vertiefungen hat einen signifikanten Einfluss auf die Größe der mit den Scheiben in Kontakt stehenden Reibfläche, wobei vorschlagen wird, dass eine orthogonal zur Verlaufsrichtung der rinnenförmigen Vertiefungen gemessene Breite der rinnenförmigen Vertiefungen im Bereich von 0,1 mm bis 5 mm, vorzugsweise im Bereich von 500 µm bis 2000 µm liegt.
  • In diesem Zusammenhang ist es auch denkbar eine oder mehrere Gruppen rinnenförmiger Vertiefungen vorzusehen, welche jeweils mit einem vorbestimmten Abstand orthogonal zu ihrer Verlaufsrichtung voneinander beabstandet sind. So kann beispielsweise eine Mehrzahl von Vertiefungen mit geringer Breite nebeneinander angeordnet sein und in Summe nahezu wie eine einzelne breitere Vertiefung wirken, welche in ihrer Breite der Summe der Breiten der Mehrzahl von Vertiefungen einschließlich ihrer jeweiligen Abstände entspricht. Der Abstand orthogonal zur Verlaufsrichtung zwischen benachbarten Vertiefungen kann dabei in etwa der Hälfte der Breite der rinnenförmigen Vertiefungen entsprechen und/oder in einem Bereich von 0,05 mm bis 2,5 mm, vorzugsweise im Bereich von 250 µm bis 1000 µm liegen.
  • Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Messer als ein sichelförmiges Messer ausgebildet. Ein sichelförmiges Messer zeichnet sich in der Regel dadurch aus, dass der Radius einer Schneidkante des Messers in Bezug auf die Rotationsachse im Verlauf der Schneidkante des Messers zunimmt.
  • Handelt es sich bei dem Messer um ein solches sichelförmiges Messer, kann bevorzugt ein Abstand wenigstens einer der Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen zu der Rotationsachse in einer Umfangsrichtung um die Rotationsachse, insbesondere kontinuierlich, zunehmen, während der Radius der Schneidkante des Messers in derselben Umfangsrichtung, insbesondere kontinuierlich, abnehmen kann. Der Verlauf der Vertiefungen kann also gegenläufig zur Zunahme des Radius des sichelförmigen Messers sein.
  • Die Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen kann durch Fräsen oder Schleifen oder mittels eines Lasers hergestellt sein. Insbesondere die Ausbildung mittels Laser hat dabei den Vorteil, dass Vertiefungen mit besonders geringer Tiefe bei gleichzeitig hoch präziser und schneller Fertigung realisiert werden können. Eine geringe Tiefe der Vertiefungen vereinfacht zudem einen nachträglichen Beschichtungsvorgang des Messers, da im Bereich der Vertiefungen und um diesen Bereich herum ein gleichmäßiges Schichtwachstum begünstig werden kann, was zu einem besseren Haften der Schicht und damit zu einer verbesserten Haltbarkeit der Schicht führen kann.
  • Werden die rinnenförmigen Vertiefungen erst nach Aufbringen der Beschichtung ausgebildet, so ist ebenfalls die Ausbildung mittels Laser vorteilhaft, da auch eine geringe Schichtdicke von beispielweise etwa 100 µm bis 300 µm noch ausreichend Spielraum für die Herstellung entsprechender Vertiefungen mit einem Laser lässt.
  • Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch eine Schneideinheit, welche ein erfindungsgemäßes Messer umfasst. Hinsichtlich der Vorteile und Wirkungen der erfindungsgemäßen Schneideinheit sei zunächst auf die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Messer verwiesen.
  • In der Regel umfasst die Schneideinheit ein Grundgestell, an dem das Messer beweglich angeordnet ist, insbesondere drehbar um seine Rotationsachse.
  • Bei einem nur von einer der Hauptseiten des Messers her angeschliffenen Schneide ist die Messer-Ebene diejenige Hauptfläche des Messers, die nicht angeschliffen ist, ansonsten die lotrecht zur Rotationsachse liegende Ebene, die durch die Schneidenspitze des Querschnitts der Schneide, also die Schneidkante, verläuft.
  • Schließlich wird die obige Aufgabe gelöst durch eine Aufschneide-Maschine, insbesondere Slicer, zum Abschneiden von Scheiben von einem Produkt-Strang mit einer Schneideinheit und einer Steuerung, die bewegliche Teile der Aufschneide-Maschine ansteuert.
  • Die diesbezügliche Steuerung kann ausgebildet sein, um beispielsweise die Scheibendicke und dergleichen während des Aufschneide-Betriebes zu verstellen.
  • Hinsichtlich der weiteren Vorteile und Wirkungen der erfindungsgemäßen Aufschneide-Maschine wird auf die Ausführungen zum erfindungsgemäßen Messer sowie zur erfindungsgemäßen Schneideinheit verwiesen.
    • c) Ausführungsbeispiele
  • Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
    • Figuren 1a, b:
    eine Aufschneide-Maschine in Form eines Slicers gemäß dem Stand der Technik in unterschiedlichen perspektivischen Ansichten, mit in die Aufschneidestellung hochgeklapptem Zufuhrband.
    Figur 2a:
    eine vereinfachte Seitenansicht der Aufschneide-Maschine, beladen mit einem Produkt-Kaliber,
    Figur 2b:
    eine Seitenansicht gemäß Figur 2a , aber mit in die Beladestellung herabgeklapptem Zufuhrband und bis auf einen KaliberRest aufgeschnittenen Produkt-Kaliber,
    Figur 3a:
    eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Messer gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
    Figur 3b:
    eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Messer gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
    Figur 4a - c:
    Beispiele rinnenförmiger Vertiefungen in einem Querschnitt des Messer-Grundkörpers in radialer Richtung, und
    Figur 5:
    eine Teilquerschnittsansicht des Messer-Grundkörpers in radialer Richtung.
  • Die Figuren 1a , 1b zeigen unterschiedliche perspektivische Ansichten eines mehrspurigen Slicers 1 zum gleichzeitigen Aufschneiden von mehreren Produkt-Kalibern K auf jeweils einer Spur SP1 bis SP4 nebeneinander und Ablegen in geschindelten Portionen P aus je mehreren Scheiben S mit einer generellen Durchlaufrichtung 10* durch den Slicer 1 von rechts nach links.
  • Figur 2a zeigt - ohne und mit eingelegtem Kaliber K - eine Seitenansicht dieses Slicers 1 unter Weglassen für die Erfindung nicht relevanter Abdeckungen und anderer Teile, die ebenso wie alle anderen Einheiten am Grundgestell 2 befestigt sind, sodass die funktionalen Teile, vor allem die Förderbänder, besser zu erkennen sind. Die Längsrichtung 10 ist die Zufuhrrichtung der Kaliber K zur Schneideinheit 7 und damit auch die Längsrichtung der im Slicer 1 liegenden Kaliber K.
  • Dabei ist zu erkennen, dass der Grundaufbau eines Slicers 1 nach dem Stand der Technik darin besteht, dass einer Schneideinheit 7 mit um eine Messerachse 3` rotierenden Messer 3, etwa einem Sichelmesser 3, mehrere, in diesem Fall vier, quer zur Zufuhrrichtung 10 nebeneinander auf einem Zuförderer 4 liegende Produkt-Kaliber K mit Abstandshaltern 15 des Zuförderers 4 dazwischen von dieser Zufuhreinheit 20 zugeführt werden, von deren vorderen Enden das rotierende Messer 3 mit seiner Schneidkante 3a jeweils in einem Arbeitsgang, also fast gleichzeitig, eine Scheibe S abtrennt.
  • Für das Aufschneiden der Produkt-Kaliber K befindet sich der Zuförderer 4 in der in den Figuren 1a - 2a dargestellten, in der Seitenansicht schrägen AufschneideStellung mit tiefliegendem schneidseitigem, vorderen Ende und hochliegendem, hinteren Ende, aus der er um eine in seiner Breitenrichtung, der ersten Querrichtung 11, verlaufende Schwenkachse 20', die sich in der Nähe der Schneideinheit 7 befindet, herabgeklappt werden kann in eine etwa horizontale Belade-Stellung, wie sie in Figur 2b dargestellt ist.
  • Das hintere Ende jedes in der Zufuhreinheit 20 liegenden Kalibers K ist gemäß Figur 2a jeweils von einem Greifer 14a - d formschlüssig mit Hilfe von Greiferklauen 16 gehalten. Diese hinsichtlich der Stellung der Greiferklauen 16 aktivierbaren und deaktivierbaren Greifer 14a - 14d sind an einem gemeinsamen Greifer-Schlitten 13 befestigt, welche entlang einer Greifer-Führung 18 in Zufuhrrichtung 10 nachgeführt werden kann.
  • Dabei ist sowohl der Vorschub des Greifer-Schlitten 13 als auch des Zuförderers 4 gesteuert antreibbar, wobei jedoch die konkrete Zufuhrgeschwindigkeit der Kaliber K durch eine ebenfalls gesteuert angetriebene, sogenannte obere und untere Produkt-Führung 8, 9 bewirkt wird, die an der Oberseite und Unterseite der aufzuschneidenden Kaliber K in deren vorderen Endbereichen nahe der Schneideinheit 7 angreifen:
    Die vorderen Enden der Kaliber K werden jeweils durch eine sogenannte Brillen-öffnung 6a - d einer plattenförmigen Schneidbrille 5 geführt, wobei unmittelbar vor der vorderen, schräg nach unten weisenden Stirnfläche der Schneidbrille 5 die Schneidebene 3" verläuft, in der das Messer 3 mit seiner Schneidkante 3a rotiert und damit den Überstand der Kaliber K aus der Schneidbrille 5 als Scheibe S abtrennt. Die Schneidebene 3" verläuft lotrecht zum Obertrum des Zuförderers 4 und/oder wird von den beiden Querrichtungen 11, 12 zur Zufuhrrichtung 10 aufgespannt.
  • Dabei dient der Innenumfang der Brillenöffnungen 6a - d der Schneidkante 3a des Messers 3 als Gegenschneide.
  • Da beide Produktführungen 8, 9 gesteuert antreibbar sind, insbesondere unabhängig voneinander und/oder eventuell für jede Spur SP1 bis SP4 separat, bestimmen diese die - kontinuierliche oder getaktete - Vorschubgeschwindigkeit der Kaliber K durch die Schneidbrille 5.
  • Die obere Produktführung 8 ist in der zweiten Querrichtung 12 - die lotrecht zur Fläche des Obertrums des Zuförderers 4 verläuft - verlagerbar zur Anpassung an die Höhe H des Kalibers K in dieser Richtung. Ferner kann mindestens eine der Produktführungen 8, 9 um eine ihrer Umlenkrollen verschwenkbar ausgebildet sein, um die Richtung des am Kaliber K anliegenden Trumes ihres Führungsbandes begrenzt verändern zu können.
  • Die bei Abtrennung schräg im Raum stehenden Scheiben S fallen auf eine unterhalb der Schneidbrille 5 beginnende und in Durchlaufrichtung 10* verlaufende Abförder-Einheit 17, die in diesem Fall aus in Durchlaufrichtung 10* mehreren mit ihren Obertrumen etwa fluchtend hintereinander angeordneten Abförderern 17a, b, c besteht, von denen der in Durchlaufrichtung 10 erste Abförderer 17a als Portionierband 17a ausgebildet sein kann und/oder einer auch als Wiegeeinheit ausgebildet sein kann.
  • Die Scheiben S können einzeln und in Durchlaufrichtung 10* beabstandet zueinander auf der Abförder-Einheit 17 auftreffen oder durch entsprechende Steuerung des Portionierbandes 17a der Abförder-Einheit 17 - dessen Bewegung wie fast alle beweglichen Teile von der Steuerung 1* gesteuert wird - geschindelte oder gestapelte Portionen P bilden, durch schrittweise Vorwärtsbewegung des Portionierbandes 17a.
  • Unterhalb der Zuförder-Einheit 20 befindet sich meist ein etwa horizontal verlaufender Resteförderer 21, welcher mit seinem vorderen Ende unterhalb der Schneidbrille 5 und unmittelbar unter oder hinter der Abförder-Einheit 17 beginnt und mit seinem Obertrum dort darauf - mittels des Antriebes eines der Abförderer 17 entgegen der Durchlaufrichtung 10 - fallende Reste nach hinten abtransportiert.
  • In Figur 3a , welche eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Messer gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt, ist das erfindungsgemäße Messer allgemein durch das Bezugszeichen 3 gekennzeichnet.
  • Das Messer 3 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst einen Messer-Grundkörper 3.1, welcher eine Rotationsachse 3' aufweist. Eine Außenkante 3.1a des Messer-Grundkörpers 3.1 ist in Richtung der Rotationsachse 3' betrachtet über einen Schneidkantenbereich 3A als Schneide 3a ausgebildet. Der Schneidkantenbereich 3A ist dabei ein in sich Umfangsrichtung 10` des Messer-Grundkörpers 3.1 erstreckender Bereich, innerhalb welchem der Messer-Grundkörper 3.1 geschliffen ausgebildet ist. Der Messer-Grundkörper 3.1 umfasst eine Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen 3.2, welche jeweils eine Verlaufsrichtung 3.2' aufweisen.
  • Erfindungsgemäß verläuft dabei die Verlaufsrichtung 3.2' jeder der rinnenförmigen Vertiefungen 3.2 in Bezug auf die Rotationsachse 3` des Messer-Grundkörpers 3.1 wenigstens teilweise in nicht-radialer Richtung. Die Erstreckung in nicht-radialer Richtung kann dabei derart ausgestaltet sein, dass die Verlaufsrichtung 3.2' einer jeweiligen Vertiefung 3.2 über wenigstens einen Abschnitt der Vertiefung in nicht-radialer Richtung verläuft. Beispielsweise kann dieser Abschnitt eine Verlaufsrichtung 3.2' aufweisen, deren Richtungsvektor in Bezug auf die Rotationsachse 3`
    • sowohl eine Komponente in radialer Richtung R als auch eine Komponente in Umfangsrichtung 10`
      oder
    • nur eine Komponente in Umfangsrichtung 10' aufweist.
  • Die Verlaufsrichtung ist dabei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Richtung einer in Bezug auf eine Öffnung einer rinnenförmigen Vertiefung mittig verlaufenden Linie M (siehe beispielsweise Figuren 4a - 4c ).
  • In Figur 3a sind die rinnenförmigen Vertiefungen 3.2 dabei derart hergestellt, dass ein Abstand zwischen einer jeweiligen rinnenförmigen Vertiefung 3.2 und der Rotationsachse 3` des Messer-Grundkörpers 3.1 in Umfangsrichtung 10' konstant ist. In dem in Figur 3a dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die rinnenförmigen Vertiefungen 3.2 dabei jeweils entlang eines Umfangs eines Kreises, welcher mit der Rotationsachse 3` konzentrisch ist.
  • Wie in Figur 3a ebenfalls zu erkennen ist, sind die Vertiefungen 3.2 kontinuierlich ausgebildet, d.h. sie erstrecken sich jeweils in Umfangsrichtung 10' über den gesamten Umfang des Messer-Grundkörpers 3.1. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Alternativ ist es nämlich auch denkbar, die Vertiefungen 3.2 derart herzustellen, dass sie lediglich in dem radial äußeren Bereich 3.1b des MesserGrundkörpers 3, jedoch nicht außerhalb hiervon verlaufen. Auch müssen die Vertiefungen 3.2 dann nicht über den gesamten radial äußeren Bereich 3.1b ausgebildet sein, sondern können sich auch nur über einen Teilbereich des radial äu-ßeren Bereichs 3.1b erstrecken.
  • In Figur 3b ist eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Messer 3 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Wie das Messer gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst das Messer 3 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel einen Messer-Grundkörper 3.1 und ist mit Ausnahme der Gestaltung der rinnenförmigen Vertiefungen 3.2 wie das Messer gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet.
  • Die rinnenförmigen Vertiefungen 3.2 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind derart ausgebildet, dass deren Verlaufsrichtung 3.2' jeweils entlang eines Umfangs einer Spirale verläuft, welche einen in Umfangsrichtung 10' zunehmenden Abstand zu der Rotationsachse 3' aufweist. Dabei ist zu beachten, dass der Begriff "Spirale" nicht notwendigerweise gemäß der allgemein bekannten geometrischen Definition, sondern derart auszulegen ist, dass als Spirale jegliche gekrümmte Linie zu verstehen ist, welche sich um die Rotationsachse 3` windet und in Umfangsrichtung 10' einen, insbesondere kontinuierlich, zunehmenden Abstand zu der Rotationsachse 3' aufweist.
  • In Figur 3b sind die rinnenförmigen Vertiefungen 3.2 dabei nur in dem radial äu-ßeren Bereich 3.1b des Messer-Grundkörpers 3.1 ausgebildet. Alternativ ist es analog zu Figur 3a auch möglich, dass sie in Umfangsrichtung 10` kontinuierlich ausgebildet sind, d.h. sie sich jeweils ausgehend von dem radial äußeren Bereich 3.1b über den Messer-Grundkörper 3.1 entlang einer in Figur 3b strichliert angedeuteten Linie erstrecken.
  • Mit Bezug auf beide Ausführungsbeispiele der Figuren 3a und 3b sei angemerkt, dass sich die rinnenförmigen Vertiefungen 3.2 bis zu einer Außenkante 3.1a, insbesondere der Schneidkante 3a, des Messergrundkörpers 3.1 erstrecken können.
  • Die Figuren Figur 4a - c zeigen Beispiele rinnenförmiger Vertiefungen 3.2 in einem Querschnitt des Messer-Grundkörpers 3.1 in radialer Richtung R.
  • Wie in Figur 4a dargestellt, können die Mehrzahl von Vertiefungen 3.2 betrachtet in dem Querschnitt des Messer-Grundkörper 3.1 in radialer Richtung R einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt 3.2a aufweisen. Dabei können betrachtet in diesem Querschnitt Flanken des V-förmigen Querschnitts 3.2a an der Öffnung der jeweiligen Vertiefung 3.2 mit der Schneid-Ebene 3" des Messer-Grundkörpers 3.1 einen Winkel α, insbesondere von 70° oder weniger, einschließen. Dabei können die rinnenförmigen Vertiefungen 3.2 in axialer Richtung 10 eine vorbestimmte Tiefe T sowie eine orthogonal zur Verlaufsrichtung 3.2' gemessene vorbestimmte Breite B aufweisen.
  • Um ein Verdrehen der Scheiben S noch weiter reduzieren oder sogar ganz verhindern zu können, ohne dabei die Schneidwirkung des Messers 3 in unerwünschter Weise zu beeinflussen, kann der Messer-Grundkörper 3.1 mit einer reibungsmindernden Beschichtung 3.3 beschichtet sein, welche vorzugsweise auch in der Vertiefung 3.2 aufgebracht sein kann, wie in Figur 4a dargestellt.
  • Figur 4b zeigt ein Beispiel einer Vertiefung 3.2, welche einen rechteckigen Querschnitt 3.2b aufweist, während Figur 4c ein Beispiel einer Vertiefung mit einem bogenförmigen Querschnitt 3.2c aufweist.
  • Wie der V-förmige Querschnitt 3.2a gemäß Figur 4a kann auch der rechteckigen Querschnitt 3.2b gemäß Figur 4b und/oder der bogenförmige Querschnitt 3.2c gemäß Figur 4c eine vorbestimmte Tiefe T und/oder eine vorbestimmte Breite B und/oder eine reibungsmindernde Beschichtung 3.3 (in Figuren 4b und 4c nicht dargestellt) aufweisen.
  • Die Flanken des bogenförmigen Querschnitts 3.2b können dabei ebenfalls einen vorbestimmten Winkel α, insbesondere von 70° oder weniger, mit der Schneid-Ebene 3" einschließen.
  • Figur 5 zeigt eine Teilquerschnittsansicht des Messer-Grundkörpers 3.1 in radialer Richtung. 10'. Wie in dieser Teilquerschnittsansicht erkennbar, weist das Messer 3 in diesem Ausführungsbeispiel ausgehend von der Schneidkante 3a eine Schlifffläche 3.4, eine Schneidfläche 3.5 und eine Druckfläche 3.6 auf.
  • Der Messer-Grundkörper 3.1 ist dabei beispielsweise nur einseitig angeschliffen, nämlich auf der dem Produkt-Kaliber K abgewandten Scheibenseite, so dass die dem Produkt-Kaliber K zugewandte Rückseite des Messers 3 die Messer-Ebene 3" darstellt, entlang der der Abtrennvorgang durchgeführt wird. Die Druckfläche 3.6 weist dabei einen gegenüber der Schneidfläche 3.5 steileren Winkel gegenüber der Messer-Ebene 3" des Messer-Grundkörpers 3.1 auf, um eine abzutrennende Scheibe S während des Schneidvorgangs in axialer Richtung 10 von dem Messer-Grundkörper 3.1 wegdrücken zu können.
  • Wie ebenfalls Figur 5 erkennbar, erstreckt sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die rinnenförmige Vertiefung 3.2 über die Schlifffläche 3.4, die Schneidfläche 3.5 und die Druckfläche 3.6. Auch dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Die rinnenförmige Vertiefung 3.2 kann sich abweichend von Figur 5 auch nur über eine oder zwei, insbesondere benachbarte, aus der Schlifffläche 3.4, der Schneidfläche 3.5 und der Druckfläche 3.6 erstrecken.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Aufschneide-Maschine, Slicer
    1*
    Steuerung
    2
    Grundgestell
    3
    Messer
    3.1
    Messer-Grundkörper
    3.1a
    Außenkante
    3.1b
    radial äußerer Bereich des Messer-Umfangs
    3.2
    rinnenförmige Vertiefung
    3.2a
    V-förmiger Querschnitt
    3.2'
    Verlaufsrichtung
    3.3
    reibungsmindernde Beschichtung
    3.4
    Schlifffläche
    3.5
    Schneidfläche
    3.6
    Druckfläche
    3`
    Rotationsachse
    3"
    Schneidebene, Messer-Ebene
    3A
    Schneidkantenbereich
    3a
    Schneidkante
    4
    Zuförderer, Zufuhr-Band
    5
    Schneidbrille
    6a - d
    Brillen-Öffnung
    7
    Schneideinheit
    8
    obere Produktführung, oberes Führungsband
    8.1
    Kontakt-Trum, Unter-Trum
    8a
    Brillen-seitige Umlenkrolle
    8b
    Brillen-abgewandte Umlenkrolle
    9
    untere Produktführung, unteres Führungsband
    8.1
    Kontakt-Trum, Ober-Trum
    9a
    Brillen-seitige Umlenkrolle
    9b
    Brillen-abgewandte Umlenkrolle
    10
    Transportrichtung, Längsrichtung, axiale Richtung
    10*
    Durchlaufrichtung durch Maschine
    10`
    Umfangsrichtung
    R
    radiale Richtung
    11
    1. Querrichtung (Breite Slicer)
    12
    2. Querrichtung (Höhen-Richtung Kaliber)
    12*
    Vertikale
    13
    Greifer-Einheit, Greifer-Schlitten
    14,14 a - d
    Greifer
    15
    Quersteg
    15'
    Auflagefläche
    16
    Greifer-Klaue
    17
    Abförder-Einheit
    17a, b, c
    Portionier-Band, Abförder-Band U.
    18
    Greifer-Führung
    19
    Höhen-Sensor
    20
    Zufuhreinheit
    21
    Reststück-Förderer
    22
    Spreiz-Band
    23
    Waage
    24
    Wiege-Band
    25
    Ausrichte-Band
    26
    Zeilen-Band
    30
    Einlege-Zufuhreinheit, Einlege-Linie
    40
    Puffer
    40.1 - 40.6
    Puffer-Band, Etage
    40A
    Etagenabstand Puffer
    40H
    Hubvorrichtung, Führung
    41
    Puffer-Einlegeeinheit
    41.1 - 41.3
    Einlege-Band
    41A
    Etagenabstand Einlegeeinheit
    41H
    Hubvorrichtung, Führung
    42
    Puffer-Entnahmeeinheit
    42.1,42.2
    Entnahme-Band
    42A
    Etagenabstand Entnahmeeinheit
    42H
    Hubvorrichtung, Führung
    43
    Einlege-Band
    A
    Artikel
    F
    Format, Formatsatz
    K
    Produkt, Produkt-Kaliber
    KR
    Reststück
    S
    Scheibe
    P
    Portion

Claims (15)

  1. Messer (3), insbesondere Slicer-Messer, für eine Schneideinheit (7) einer Aufschneide-Maschine (1), insbesondere eines Slicers (1), zum Abschneiden von Scheiben (101) von einem Produkt-Strang (100) mit
    - einem, insbesondere plattenförmigen, Messer-Grundkörper (3.1), welcher eine Rotationsachse (3') aufweist,
    - wobei eine Außenkante (3.1a) des Messer-Grundkörpers (3.1), in Richtung der Rotationsachse (3'), d.h. in axialer Richtung (10), betrachtet, über einen Schneidkantenbereich (3A) als Schneide (3a) ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Messer-Grundkörper (3.1) eine Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen (3.2) mit einer Verlaufsrichtung (3.2') aufweist, wobei die rinnenförmigen Vertiefungen (3.2) eine vorbestimmte Tiefe in axialer Richtung (10) aufweisen,
    - wobei die Verlaufsrichtung (3.2') jeder der rinnenförmigen Vertiefungen (3.2) in Bezug auf die Rotationsachse (3') des Messer-Grundkörpers (3) wenigstens teilweise in nicht-radialer Richtung verläuft.
  2. Messer nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens eine der Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen (3.2)
    - wenigstens einen Abschnitt aufweist, entlang welchem der Abstand der rinnenförmigen Vertiefung zu der Rotationsachse (3') des Messer-Grundkörpers (3.1) in Umfangsrichtung (10') kontinuierlich zunimmt oder konstant ist,
    insbesondere
    - sowohl einen Abschnitt, entlang welchem der Abstand der rinnenförmigen Vertiefung (3.2) zu der Rotationsachse (3`) des Messer-Grundkörpers (3.1) in Umfangsrichtung (10') kontinuierlich zunimmt, als auch einen weiteren Abschnitt aufweist, entlang welchem der Abstand der rinnenförmigen Vertiefung (3.2) zu der Rotationsachse (3') des Messer-Grundkörpers (3.1) in Umfangsrichtung (10`) konstant ist.
  3. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - sich mindestens eine der Mehrzahl von Vertiefungen (3.2) entlang eines Umfangs eines Kreises erstreckt, welcher insbesondere mit der Rotationsachse (3') konzentrisch ist,
    und/oder
    - mindestens eine der Mehrzahl von Vertiefungen (3.2) nicht-parallel zur Schneidkante (3a) verläuft.
  4. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Verlaufsrichtung (3.2') mindestens einer rinnenförmigen Vertiefung (3.2) der Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen entlang eines Umfangs einer Spirale verläuft, welche einen in Umfangsrichtung (10') zunehmenden Abstand zu der Rotationsachse (3') des Messer-Grundkörpers (3.1) aufweist.
  5. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Verlaufsrichtung mindestens einer der rinnenförmigen Vertiefungen (3.2) in Richtung der Rotationsachse (3'), d.h. in axialer Richtung (10), betrachtet entlang einer geraden oder einer gekrümmten Linie oder einer Kombination davon verläuft,
    und/oder
    - mindestens eine der rinnenförmigen Vertiefungen wenigstens einen Abschnitt, welcher einen ersten Krümmungsradius, insbesondere in Bezug auf die Rotationsachse (3'), aufweist, sowie wenigstens einen weiteren Abschnitt (3') aufweist, welcher einen von dem ersten Krümmungsradius verschiedenen zweiten Krümmungsradius, insbesondere in Bezug auf die Rotationsachse (3'), aufweist.
  6. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sich mindestens eine rinnenförmige Vertiefung (3.2) der Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen in Bezug auf die Rotationsachse (3') in Umfangsrichtung (10') über einen Winkel von wenigstens 30°, vorzugsweise von wenigstens 45°, und/oder von höchstens 360°, vorzugsweise von höchstens 270° erstreckt/erstrecken.
  7. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Mehrzahl von Vertiefungen (3.2), betrachtet in einem Querschnitt des Messer-Grundkörpers in radialer Richtung (R), einen im Wesentlichen V-förmigen (3.2a) oder rechteckigen (3.2b) oder bogenförmigen, insbesondere halbkreisförmigen (3.2c), Querschnitt aufweisen,
    wobei insbesondere
    - betrachtet in dem Querschnitt des Messer-Grundkörpers in radialer Richtung (R) Flanken des V-förmigen oder bogenförmigen Querschnitts (3.2a) an der Öffnung der Vertiefung (3.2) mit einer Schneid-Ebene (3") des Messer-Grundkörpers (3), welche sich im Wesentlichen orthogonal zur axialen Richtung (10) erstreckt, einen Winkel (α) von 70° oder weniger einschlie-ßen.
  8. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sich mindestens eine der rinnenförmigen Vertiefungen (3.2)
    - wenigstens teilweise einem radial äußeren Bereich (3.1b) des Messerumfanges, vorzugsweise über den gesamten radial äußeren Bereich (3.1b), erstreckt
    und/oder
    - bis zu einer Außenkante (3.1a), insbesondere der Schneidkannte (3a), des Messer-Grundkörpers (3.1) erstreckt.
  9. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Messer-Grundkörper (3.1) betrachtet in einem Querschnitt des Messer-Grundkörpers (3.1) in radialer Richtung (R), ausgehend von einer Außenkante (3.1a) des Messer-Grundkörpers eine Schlifffläche (3.4), eine Schneidfläche (3.5) und optional eine Druckfläche (3.6) aufweist, wobei sich mindestens eine der rinnenförmigen Vertiefungen (3.2) wenigstens teilweise über die Schneidfläche (3.4) und/oder die Schlifffläche (3.5) und/oder die Druckfläche (3.6) erstreckt.
  10. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die vorbestimmte Tiefe (T) der rinnenförmigen Vertiefungen (3.2) in axialer Richtung (10) in einem Bereich von 0,01 mm bis 2 mm, vorzugsweise von 300 µm bis 1000 µm, liegt,
    und/oder
    - die vorbestimmte Tiefe (T) der rinnenförmigen Vertiefungen (3.2) in axialer Richtung (10) höchstens 20 %, vorzugsweise höchstens 5 %, einer Dicke des Messer-Grundkörpers (3.1) in axialer Richtung (10) beträgt,
    und/oder
    - eine orthogonal zur Verlaufsrichtung (3.2`) der rinnenförmigen Vertiefungen (3.2) gemessene Breite (B) der rinnenförmigen Vertiefungen (3.2) im Bereich von 0,1 mm bis 5 mm, vorzugsweise im Bereich von 500 µm bis 2000 µm liegt.
  11. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - wobei das Messer (3) als ein sichelförmiges Messer (3) ausgebildet ist, bei welchem insbesondere der Radius einer Schneidkante (3a) des Messers (3) in Bezug auf die Rotationsachse (3') im Verlauf der Schneidkante (3a) des Messers (3) zunimmt,
    wobei insbesondere
    - ein Abstand wenigstens einer der Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen (3.2) zu der Rotationsachse (3') in einer Rotationsrichtung um die Rotationsachse (3'), insbesondere kontinuierlich, zunimmt, während der Radius der Schneidkante (3a) des Messers (3) in derselben Rotationsrichtung abnimmt.
  12. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Messer-Grundkörper (3) mit einer, insbesondere reibungsmindernden, Beschichtung (3.3) beschichtet ist,
    wobei die Beschichtung (3.3) vorzugsweise
    - auch in den Vertiefungen (3.2) aufgebracht ist
    und/oder
    - vor oder nach einer Ausbildung der rinnenförmigen Vertiefungen (3.2) auf dem Messer-Grundkörper (3.1) aufgebracht wird.
  13. Messer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Mehrzahl rinnenförmiger Vertiefungen (3.2) durch Fräsen oder Schleifen oder mittels eines Lasers ausgebildet sind.
  14. Schneideinheit (7) zum Abschneiden von Scheiben (101) von einem Produkt-Strang (100) mit
    - einem Messer (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und
    - einer Antriebseinheit zum rotierenden Antreiben des Messers um die Rotationsachse (3').
  15. Aufschneide-Maschine (1), insbesondere Slicer (1), zum Abschneiden von Scheiben (101) von einem Produkt-Strang (100) mit
    - einer Schneideinheit (7) nach Anspruch 14 und
    - einer Steuerung (1*), die zumindest bewegliche Teile der Aufschneide-Maschine ansteuert.
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