DE102019111227A1 - Cutting knives, high speed slicers and methods of slicing food products - Google Patents
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Abstract
Ein Schneidmesser für Maschinen zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere für Hochgeschwindigkeitsslicer, ist ein während des Schneidbetriebs um eine Drehachse (1) rotierendes Sichelmesser, das an seinem radial äußeren Umfang eine von einer Kreisform abweichende, insbesondere nach Art einer Spirale um die Drehachse (1) umlaufende, Messerkontur (2) aufweist, die in einer senkrecht zur Drehachse (1) verlaufenden Schneidebene (4) liegt. Entlang der Messerkontur (2) ist eine Vielzahl von Schneidzähnen (13) mit einer jeweiligen Schneidkante (3) angeordnet, die das radial außen liegende Ende einer Schneidfläche (5) eines jeweiligen Schneidzahnes (13) bildet, deren radial inneres Ende durch den Übergang zu einer dem jeweiligen Schneidzahn (13) zugehörigen Abwurffläche (6) gebildet ist. Die Abwurfflächen (6) der Schneidzähne (13) schließen mit der Schneidebene (4) Abwurfwinkel (β) ein und die Abwurfwinkel (β) von zwei, von mehreren oder von allen Schneidzähnen (13) sind voneinander verschieden.A cutting knife for machines for slicing food products, in particular for high-speed slicers, is a sickle knife that rotates around an axis of rotation (1) during the cutting operation and that has a circular shape on its radially outer circumference, in particular in the manner of a spiral around the axis of rotation (1) has circumferential knife contour (2) which lies in a cutting plane (4) running perpendicular to the axis of rotation (1). A plurality of cutting teeth (13) with a respective cutting edge (3) is arranged along the knife contour (2), which forms the radially outer end of a cutting surface (5) of a respective cutting tooth (13) whose radially inner end passes through the transition to a throw-off surface (6) associated with the respective cutting tooth (13) is formed. The throwing surfaces (6) of the cutting teeth (13) form a throwing angle (β) with the cutting plane (4) and the throwing angles (β) of two, of several or of all cutting teeth (13) are different from one another.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schneidmesser für Maschinen zum Aufschneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere für Hochgeschwindigkeitsslicer, wobei das Schneidmesser ein während des Schneidebetriebes um eine Drehachse rotierendes Sichelmesser ist, das an seinem radial äußeren Umfang eine von einer Kreisform abweichende, insbesondere nach Art einer Spirale um die Drehachse umlaufende, Messerkontur aufweist, die in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Schneidebene liegt, wobei entlang der Messerkontur eine Vielzahl von Schneidzähnen mit einer jeweiligen Schneidkante angeordnet ist, die das radial außen liegende Ende einer Schneidfläche eines jeweiligen Schneidzahnes bildet, deren radial inneres Ende durch den Übergang zu einer dem jeweiligen Schneidzahn zugehörigen Abwurffläche gebildet ist.The invention relates to a cutting knife for machines for slicing food products, in particular for high-speed slicers, the cutting knife being a sickle knife which rotates about an axis of rotation during the cutting operation and has a circular shape deviating from a circular shape on its radially outer circumference, in particular in the manner of a spiral around the axis of rotation circumferential knife contour which lies in a cutting plane running perpendicular to the axis of rotation, a plurality of cutting teeth with a respective cutting edge being arranged along the knife contour, which forms the radially outer end of a cutting surface of a respective cutting tooth, the radially inner end of which passes through the transition is formed to a throwing surface associated with the respective cutting tooth.
Außerdem betrifft die Erfindung einen Hochgeschwindigkeitsslicer und ein Verfahren zum Aufschneiden von insbesondere stangenförmigen Lebensmitteln.The invention also relates to a high-speed slicer and a method for slicing, in particular, bar-shaped food.
Verzahnte Schneidmesser sind grundsätzlich bekannt. Sowohl Kreis- als auch Sichelmesser werden in der Praxis zur Verbesserung der Schneideigenschaften mit Verzahnungen anstelle glatter Schneiden versehen. Es existiert eine Vielzahl von Zahnformen, in der Praxis wird für den Lebensmittelschnitt die Ausführung wellenförmiger konvexer Zähne oder von Sägezähnen bevorzugt. Die nachfolgend beschriebenen Eigenschaften der Erfindung lassen sich jedoch auch auf jede andere erdenkliche Zahnform übertragen. Die Größe der Zähne wird unter anderem durch den Abstand von Zahn zu Zahn, die sogenannte Zahnteilung bestimmt und liegt in der Regel zwischen 0,5 und 20 Millimetern.Toothed cutting blades are known in principle. Both circular and sickle knives are in practice provided with serrations instead of smooth cutting edges to improve the cutting properties. There are a large number of tooth shapes, in practice the design of wavy convex teeth or saw teeth is preferred for cutting food. However, the properties of the invention described below can also be transferred to any other conceivable tooth shape. The size of the teeth is determined, among other things, by the distance from tooth to tooth, the so-called tooth pitch, and is usually between 0.5 and 20 millimeters.
Gemäß dem Stand der Technik werden Zähne entweder mittels Materialabnahme durch einen Zerspanungsprozess, bevorzugt durch Schleifen am Umfang eines Messers, eingearbeitet, es ist jedoch auch die Anbringung von vorgeformten Zähnen aus härteren Materialien am Messerumfang durch ein Fügeverfahren wie Schweißen, Löten oder Kleben möglich. Solch angesetzte Zähne müssen nach dem Fügevorgang mittels eines Endschliffes kalibriert werden, damit die jeweiligen Schneidkanten exakt in der Schneidebene und der Messerkontur des Messer liegen.According to the state of the art, teeth are incorporated either by removing material through a machining process, preferably by grinding the circumference of a knife, but it is also possible to attach preformed teeth made of harder materials to the knife circumference using a joining process such as welding, soldering or gluing. Such attached teeth must be calibrated after the joining process by means of a final grinding so that the respective cutting edges lie exactly in the cutting plane and the knife contour of the knife.
Während die Herstellung der Verzahnungen an Messern mittels spezieller Maschinen bei der Messerproduktion lediglich einen Mehraufwand darstellt, gestaltet sich das Nachschärfen verzahnter Messer häufig als logistisches Problem. Abhängig vom zu schneidenden Produkt müssen sowohl Sichel- als auch Kreismesser nach jeder Produktionsschicht nachgeschärft werden. Hierzu besitzen die meisten Lebensmittelbetriebe einfach aufgebaute preiswerte Messerschärfmaschinen, mit denen glatte Messerschneiden vor Ort nachgeschliffen oder abgezogen werden können.While the production of the serrations on knives by means of special machines only represents an additional effort in knife production, the re-sharpening of serrated knives often turns out to be a logistical problem. Depending on the product to be cut, both sickle and circular knives must be sharpened after each production shift. Most food companies have simply constructed, inexpensive knife sharpening machines with which smooth knife edges can be sharpened or honed on site.
Das Nachschärfen verzahnter Messer benötigt speziell ausgerüstete und hochpräzise computergesteuerte Schleifmaschinen, deren Investitionskosten deutlich im sechsstelligen Euro-Bereich liegen.The re-sharpening of serrated knives requires specially equipped and high-precision computer-controlled grinding machines, the investment costs of which are well in the six-digit euro range.
Diese Investition wird von kleinen Lebensmittelbetrieben auch aufgrund des benötigten Bediener-Know-hows gescheut. Stattdessen lassen die Lebensmittelbetriebe das Nachschleifen verzahnter Messer durch spezialisierte Dienstleister ausführen.Small food companies shy away from this investment also because of the operator know-how they need. Instead, food companies have their toothed knives regrinded by specialist service providers.
Als nachteilig ist der zusätzliche Zeit- und Transportkostenaufwand zu sehen.The additional time and transport costs are seen as a disadvantage.
Aufgrund der genannten Nachteile werden verzahnte Messer häufig nur in Fällen eingesetzt, in denen Messer mit glatter Schneidkante keine zuverlässigen und akzeptablen Schneid- und/oder Ablageergebnisse liefern können.Due to the disadvantages mentioned, toothed knives are often only used in cases in which knives with a smooth cutting edge cannot deliver reliable and acceptable cutting and / or depositing results.
Bei Hochgeschwindigkeitsslicern werden Produktriegel oder Produktstangen in der Regel zwischen einem oberen und unteren Transportband eingespannt und präzise in Richtung Messerachse dem Schnitt zugeführt. Direkt vor der Schneidebene sitzt als Gegenschneide zum Messer eine Stützleiste oder eine der Produktkontur angepasste sogenannte Schneidbrille. Die Gegenschneide dient zum Abstützen des Produktriegels, indem die auf den Produktriegel ausgeübten Schnittkräfte abgefangen werden. Besonders bei weichen bzw. elastischen Produkten führen die Schnittkräfte zu unkontrollierten Bewegungen der Produktriegel. Hierdurch können Scheiben mit nicht konstanter Stärke oder Schnipsel entstehen, die zu einem schlechten und inakzeptablen Erscheinungsbild der aufgeschnittenen Portionen führen. Auch wird durch die erhöhte Reibung des Messers an leicht verkanteten Produktriegeln die Schnitt- und Ablagequalität negativ beeinflusst, so dass ebenfalls Ausschuss produziert wird. Die Produktstabilität wird häufig durch Tiefkühlen oder Frosten der Produkte erreicht, was jedoch mit höheren Kosten und einem Verlust der Produktqualität einhergeht.In the case of high-speed slicers, product bars or rods are usually clamped between an upper and lower conveyor belt and fed to the cut precisely in the direction of the knife axis. Directly in front of the cutting level there is a support bar or a so-called cutting goggle adapted to the product contour as a counter-blade for the knife. The shearbar is used to support the product bar by absorbing the cutting forces exerted on the product bar. Especially with soft or elastic products, the cutting forces lead to uncontrolled movements of the product bars. This can result in slices of inconsistent thickness or snippets, which lead to a poor and unacceptable appearance of the sliced portions. The increased friction of the knife on slightly tilted product bars also has a negative impact on the quality of the cut and placement, so that rejects are also produced. Product stability is often achieved by deep-freezing or freezing the products, but this is associated with higher costs and a loss of product quality.
Die Reduktion von Schnittkräften senkt die Anforderungen an die Führung und Stabilität der Produktstange während des Schnittes. Durch die Verzahnung der Messer lässt sich die Gesamtwirkung der auftretenden Schnittkräfte auf den Produktriegel deutlich reduzieren. Durch den intermittierenden Schnitt von Zahn zu Zahn wird das Produkt in hoher Frequenz durchtrennt. Bei Hochgeschwindigkeitsslicern und bei Messerdrehzahlen bis zu ca. 2400 U/min liegt diese Frequenz in einem Bereich von oberen, noch akustisch vernehmbaren Frequenzen, z.B. 12 kHz, bis weit in den Ultraschallbereich hinein.The reduction of cutting forces lowers the requirements for the guidance and stability of the product bar during the cut. Due to the toothing of the knives, the overall effect of the cutting forces on the product bar can be significantly reduced. The intermittent cut from tooth to tooth cuts the product at high frequency. With high-speed slicers and blade speeds of up to approx. 2400 rpm, this frequency is in a range of upper frequencies that can still be heard acoustically, e.g. 12 kHz, well into the ultrasonic range.
Abhängig von den Produkteigenschaften und den Leistungsparametern des Hochgeschwindigkeitsslicers kommen unterschiedliche Zahnformen zum Einsatz. Für alle Zahnformen und auch glatte Messerschneiden werden gemeinsame geometrische Größen definiert.Different tooth shapes are used depending on the product properties and the performance parameters of the high-speed slicer. Common geometric sizes are defined for all tooth shapes and also for smooth knife edges.
Die Schneidebene eines Messers steht senkrecht auf der Messerachse. In der Schneidebene erfolgt bei der Rotation des Messers der Schnitt. Die Schneidebene definiert damit die axiale Lage des Schnittes. In dieser Schneidebene liegt die Schneidkante, die bei glatten Messern der äußeren Messerkontur entspricht. Bei verzahnten Messern liegen alle Schneidkanten der einzelnen Schneidzähne in der Schneidebene; die Messerkontur ist dort eine Art Einhüllende der Schneidzähne.The cutting plane of a knife is perpendicular to the knife axis. The cut is made in the cutting plane when the knife rotates. The cutting plane thus defines the axial position of the cut. The cutting edge, which corresponds to the outer knife contour on smooth knives, lies in this cutting plane. With toothed knives, all cutting edges of the individual cutting teeth lie in the cutting plane; the knife contour is a kind of envelope of the cutting teeth there.
Ein sogenannter Schneidkeil wird durch die dem Produktriegel beim Schnitt zugewandte Fläche, die z.B. in der Schneidebene liegen kann, und durch die auf der Messerrückseite befindliche Schneidfläche gebildet. Die Parameter des Schneidkeils sind der Schneidwinkel und die Schneidbreite der Schneidfläche.A so-called cutting wedge is created by the surface facing the product bar during the cut, which e.g. can lie in the cutting plane, and formed by the cutting surface located on the back of the knife. The parameters of the cutting wedge are the cutting angle and the cutting width of the cutting surface.
Zur eindeutigen Definition dieser genannten Parameter wird deren jeweilige Lage in Relation zur Messerkontur auf dem Messerumfang festgelegt. Bei unverzahnten Messern wird eine Bezugsebene senkrecht zur Schneidebene und in der jeweiligen Normalen der Messerkontur herangezogen. Bei kreisförmigen Messern verläuft diese Bezugsebene in radialer Richtung und beinhaltet die Messerachse. Bei sichelförmigen Messern liegt diese Bezugsebene außerhalb, aber parallel zur Messerachse, da die Normale auf die Umfangskontur des Messers nicht die Messerachse schneidet.For a clear definition of these parameters, their respective position in relation to the knife contour is determined on the knife circumference. With toothless knives, a reference plane is used perpendicular to the cutting plane and in the respective normal of the knife contour. In the case of circular knives, this reference plane runs in the radial direction and contains the knife axis. In the case of sickle-shaped knives, this reference plane lies outside, but parallel to the knife axis, since the normal to the circumferential contour of the knife does not intersect the knife axis.
Der Schneidwinkel wird innerhalb der beschriebenen Bezugsebene aufgespannt. Ein Schenkel verläuft von der Messerkontur ausgehend nach innen entlang der Normalen, der andere Schenkel erstreckt sich von der Messerkontur ausgehend über die Schneidbreite und ist Bestandteil der Schneidfläche. Die Schneidfläche wird durch die Summe aller in ihr liegenden, durch Schneidwinkel und Schneidbreite definierten Schenkel beschrieben. Bei konstantem Schneidwinkel - üblich sind 16 bis 45° - und konstanter Schneidbreite ist die Gestalt der Schneidfläche eines Kreismessers ein Kegelstumpf.The cutting angle is set up within the described reference plane. One leg extends from the knife contour inwards along the normal, the other leg extends from the knife contour over the cutting width and is part of the cutting surface. The cutting surface is described by the sum of all legs in it, defined by the cutting angle and cutting width. With a constant cutting angle - 16 to 45 ° are common - and a constant cutting width, the shape of the cutting surface of a circular knife is a truncated cone.
In Analogie zur Definition der geometrischen Elemente unverzahnter Messer soll die Schneidfläche, der Schneidwinkel und die Schneidbreite auch für Verzahnungen gelten. Hierzu werden die Punkte der Schneidkante des Schneidzahnes, die auf der Messerkontur liegen, herangezogen. Durch diese Punkte wird die Normale auf die Messerkontur gefällt und damit eine entsprechende Bezugsebene gebildet. Der Schneidwinkel wird in Analogie zu obiger Vorgehensweise innerhalb der Bezugsebene aufgespannt. Damit ist die Schneidfläche eines jeweiligen Zahnes unabhängig von dessen Form eindeutig erfassbar.In analogy to the definition of the geometric elements of toothless knives, the cutting surface, the cutting angle and the cutting width should also apply to teeth. For this purpose, the points on the cutting edge of the cutting tooth that lie on the knife contour are used. Through these points, the normal is dropped onto the knife contour and thus a corresponding reference plane is formed. The cutting angle is set up within the reference plane in analogy to the above procedure. This means that the cutting surface of a particular tooth can be clearly identified regardless of its shape.
In der Praxis werden Messer mit einem konstanten Schneidwinkel verwandt, wobei die Größe des Schneidwinkels einen Kompromiss für das jeweilig aufzuschneidende Produkt darstellt. Dieser Kompromiss ist insbesondere auf eine Doppelfunktion der Schneidfläche zurückzuführen: Zum einen ist sie zusammen mit Schneidkante zur Bildung eines stabilen Schneidkeiles verantwortlich, zum anderen wird durch die Schneidfläche eine Abwurfkraft in die just abgetrennte Scheibe indiziert.In practice, knives with a constant cutting angle are used, the size of the cutting angle being a compromise for the respective product to be cut. This compromise is due in particular to a dual function of the cutting surface: on the one hand, together with the cutting edge, it is responsible for the formation of a stable cutting wedge, and on the other hand, the cutting surface indicates a force that is thrown into the just cut disc.
Je nach Schneidwinkel fällt diese Kraft höher oder niedriger aus. Ein kleiner Schneidwinkel, d.h. eine relativ flach eingestellte Schneidfläche, ergibt schonende sanfte Schnitte mit entsprechend niedrigen Schnittkräften. Die abgetrennte Scheibe wird bei einem kleinen Schneidwinkel jedoch deutlich weniger über die Schneidfläche vom Messer weggestoßen, so dass die Scheibe unkontrolliert und damit unregelmäßig fällt. Das Bilden geordneter Portionen, wie zum Beispiel eine Schindel oder ein Stapel bestehend aus mehreren Scheiben, wird dadurch unmöglich. Es ist auch für den Laien nachvollziehbar, dass kleine Schneidwinkel zusammen mit den nötigen Freiwinkeln zu schlanken Messerschneiden führen, die weniger stabil und damit von kürzerer Lebensdauer sind als Messerschneiden mit großen Schneidwinkeln.Depending on the cutting angle, this force is higher or lower. A small cutting angle, i.e. a relatively flat cutting surface results in gentle, gentle cuts with correspondingly low cutting forces. With a small cutting angle, however, the severed slice is pushed away from the knife significantly less over the cutting surface, so that the slice falls in an uncontrolled and therefore irregular manner. This makes it impossible to create ordered portions, such as a clapboard or a stack consisting of several slices. It is also understandable for the layman that small cutting angles together with the necessary clearance angles lead to slim knife edges, which are less stable and therefore shorter service life than knife edges with large cutting angles.
Ein großer Schneidwinkel führt zu großen Schnittkräften, die teilweise das Produkt während des Schnittes durch Stauchungen zerstören können. Ein weiterer Nachteil großer Schneidwinkel ist in einer zu hohen Abwurfkraft zwischen Schneidfläche und abgetrennter Scheibe zum Abwerfen der Scheibe zu sehen. Durch hohe Abwurfkräfte steigt die Reibungskraft in tangentialer Richtung zwischen Messer und Scheibe und kann soweit ansteigen, dass die Scheiben unkontrolliert seitlich aus der Maschine geschleudert werden. Das seitliche Herausschleudern der Scheiben aus der Maschine wird auch durch eine zu groß dimensionierte Schneidbreite der Schneidfläche hervorgerufen.A large cutting angle leads to large cutting forces, some of which can destroy the product due to compression during the cut. Another disadvantage of large cutting angles is an excessively high ejection force between the cutting surface and the severed disk for ejecting the disk. Due to high ejection forces, the frictional force increases in the tangential direction between knife and disc and can rise to such an extent that the discs are thrown out of the machine sideways in an uncontrolled manner. The slices being thrown out of the machine to the side is also caused by an excessively large cutting width of the cutting surface.
In der
Dabei wird der Schneidwinkel für jeden Umfangsbereich des Schneidmessers auf das Verhalten der Produkte abgestimmt. So wird insbesondere der Eintauchprozess des Messers ins Produkt mit einem anderen Schneidwinkel bedacht, wie z.B. das darauf folgende Durchschneiden des Produktes. In der
So vorteilhaft diese Ausbildungen für einige spezielle Produkte sein mögen, weisen sie doch erhebliche Nachteile auf. Durch das Variieren des Schneidwinkels ändert sich auch die Steifigkeit und Festigkeit der Messerschneide bzw. des Schneidzahnes. Dies hat insbesondere bei harten z.B. tiefgefrorenen Produkten wie auch bei Produkten mit einer harten Außenschale den Nachteil, dass die Schneidkante sehr schnell ausbricht und die Schneidfähigkeit des Schneidmessers nach wenigen Arbeitszyklen verloren geht. Des Weiteren gestaltet sich das Nachschärfen der Messer mit jeweils an den Zähnen variierenden Schneidwinkeln nochmals aufwendiger und ist ohne die genaue Kenntnis der jeweiligen Schneidwinkel kaum reproduzierbar.As beneficial as these designs may be for some specific products, they have significant disadvantages. Varying the cutting angle also changes the rigidity and strength of the knife edge or the cutting tooth. This is particularly important in the case of hard e.g. Frozen products as well as products with a hard outer shell have the disadvantage that the cutting edge breaks out very quickly and the cutting ability of the cutting knife is lost after a few work cycles. In addition, the re-sharpening of the knives with cutting angles that vary on the teeth is even more complex and is hardly reproducible without precise knowledge of the respective cutting angle.
Häufig sind Beschichtungen der Schneidfläche nötig, um Reibungskräfte zwischen Produktscheibe und Messer zu reduzieren, da sonst das Abwurfverhalten negativ beeinflusst wird. Das Aufbringen der Beschichtungen nach dem Nachschleifprozess erfolgt durch Spezialbetriebe und führt daher ebenfalls zu erhöhtem logistischen und zeitlichem Aufwand.Coating of the cutting surface is often necessary in order to reduce the frictional forces between the product slice and the knife, as otherwise the ejection behavior is negatively influenced. The application of the coatings after the regrinding process is carried out by special companies and therefore also leads to increased logistical and time expenditure.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Verzahnung von Schneidmessern der genannten Arten derart weiter zu entwickeln, dass diese einerseits allen produkt- bzw. anwendungsspezifischen Gegebenheiten gerecht werden und dass andererseits die Nachteile geschwächter Schneidkanten, aufwändigem Equipment zum Nachschärfen und Neubeschichten minimiert werden, und außerdem einen entsprechend verbesserten Hochgeschwindigkeitsslicer und ein entsprechend verbessertes Verfahren bereitzustellen.The object of the invention is to further develop the toothing of cutting knives of the types mentioned in such a way that, on the one hand, they meet all product or application-specific conditions and, on the other hand, the disadvantages of weakened cutting edges, complex equipment for re-sharpening and recoating are minimized, and also one to provide a correspondingly improved high speed slicer and method.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einem Schneidmesser durch die Merkmale des Anspruches 1.This object is achieved in the case of a cutting knife by the features of claim 1.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die jeweils zwischen einer Abwurffläche eines Schneidzahnes und der Schneidebene eingeschlossenen Abwurfwinkel bei unterschiedlichen Schneidzähnen voneinander verschieden ausgestaltet sind.According to the invention it is provided that the throwing angles enclosed between a throwing surface of a cutting tooth and the cutting plane are configured differently from one another for different cutting teeth.
Die Definition der Abwurffläche, des Abwurfwinkels und der Schneidbreite erfolgt in Analogie zur Definition der Schneidfläche mittels der Bezugsebene.The definition of the throwing surface, the throwing angle and the cutting width is analogous to the definition of the cutting surface using the reference plane.
Durch die erfindungsgemäß getrennte Zuordnung der Funktion Schneiden zur Schneidfläche und der Funktion Abwerfen zur Abwurffläche kann jede der Flächen optimal zur Funktionserfüllung gestaltet werden, während gemäß dem Stand der Technik Kompromisse zwischen beiden Funktionen durch eine Fläche eingegangen werden müssen. Durch einen stumpfen, das heißt großen Schneidwinkel wird die Schnitthaltigkeit des Messers über einen deutlich größeren Arbeitszeitraum sichergestellt. Die auch in der
Die Gestaltung der Abwurfflächen erfolgt besonders vorteilhaft mit für jeden Zahn veränderlichen Abwurfwinkeln, da über dem durch die Spiralform bedingt anwachsendem Messerradius die Tangentialgeschwindigkeit eine Veränderliche darstellt. Ist zum Beispiel der Abwurfwinkel im Bereich des Anschnittes zu groß, so eilt das Oberteil der Scheibe voraus und rollt kopfüber ein. Umgekehrt klappt die Scheibe bei zu kleinem Abwurfwinkel nach hinten um.The design of the throwing surfaces is particularly advantageous with throwing angles that are variable for each tooth, since the tangential speed represents a variable over the increasing knife radius caused by the spiral shape. For example, if the throwing angle in the area of the gate is too large, the upper part of the target hurries ahead and rolls in upside down. Conversely, if the throwing angle is too small, the disc folds backwards.
Vorzugsweise betragen die Abwurfwinkel 16° bis 45°. Bevorzugt sind die Abwurfwinkel dabei kleiner oder gleich dem zugehörigen Schneidwinkel eines Schneidzahnes.The throwing angles are preferably 16 ° to 45 °. The ejection angles are preferably smaller than or equal to the associated cutting angle of a cutting tooth.
Der Übergang zwischen der Schneidfläche und der Abwurffläche kann vorteilhaft bei einem Schneidzahn, bei mehreren Schneidzähnen oder bei allen Schneidzähnen durch eine Übergangskante ausgebildet sein, so dass die Schneidfläche und die Abwurffläche unmittelbar aneinander angrenzen, oder durch eine Übergangsfläche zwischen der Schneidfläche und der Abwurffläche ausgebildet sein.The transition between the cutting surface and the throwing surface can advantageously be formed by a transition edge in the case of one cutting tooth, in the case of several cutting teeth or in all cutting teeth, so that the cutting surface and the throwing surface are directly adjacent to one another, or it can be formed by a transition surface between the cutting surface and the throwing surface .
Es ist günstig, wenn die Schneidfläche und die Abwurffläche jedes Schneidzahnes auf einer während des Schneidbetriebes von einem aufzuschneidenden Produkt abgewandten Messerrückseite angeordnet sind.It is advantageous if the cutting surface and the throwing surface of each cutting tooth are arranged on the back of the knife facing away from a product to be sliced during the cutting operation.
Die Schneidflächenbreite der Schneidfläche beträgt vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 5 mm.The cutting surface width of the cutting surface is preferably between 0.2 mm and 5 mm.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Schneidflächen von zwei, von mehr als zwei oder von allen Schneidzähnen mit der Schneidebene einen gleichen Schneidwinkel einschließt.It is also advantageous if the cutting surfaces of two, of more than two or of all cutting teeth form the same cutting angle with the cutting plane.
Dabei beträgt der gleiche Schneidwinkel vorzugsweise zwischen 16° und 45°.The same cutting angle is preferably between 16 ° and 45 °.
Es ist günstig, wenn die Abwurfflächenbreite von einer, von mehreren oder von allen Abwurfflächen zwischen 0,5 mm und 12 mm beträgt.It is favorable if the discharge surface width of one, of several or of all discharge surfaces is between 0.5 mm and 12 mm.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Beschichtung von einer, von mehreren oder von allen Abwurfflächen mit einer Antihaft- oder Gleitbeschichtung aus einem Kunststoff, insbesondere aus PTFE, erwiesen. Hierdurch werden die Reibungskräfte und damit die in Drehrichtung des Messers auf die Produktscheiben aufgebrachten Tangentialkräfte minimiert. Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung des Messers werden insbesondere beim Nachschärfen des Messers nur die Schneidflächen der Zähne nachgeschliffen, während die reibungsminimierte Abwurffläche und deren Beschichtung in ihren Eigenschaften unverändert bleibt. Ein erneutes Beschichten nach dem Nachschärfen der Messer wird in den meisten Fällen überflüssig.It has proven to be particularly advantageous to coat one, several or all of the discharge surfaces with a non-stick or sliding coating made of a plastic, in particular made of PTFE. This minimizes the frictional forces and thus the tangential forces applied to the product slices in the direction of rotation of the knife. Due to the inventive design of the knife, especially when the knife is sharpened, only the cutting surfaces of the teeth are reground, while the properties of the low-friction throwing surface and its coating remain unchanged. In most cases, there is no need to recoat after the knives have been sharpened.
Es kann von Vorteil sein, wenn die Zahnformen von zwei, von mehreren oder von allen Schneidzähnen unterschiedlich gestaltet sind.It can be advantageous if the tooth shapes of two, of several or of all cutting teeth are designed differently.
Zwei benachbarte Schneidzähne definieren jeweils ein Schneidzahn-Paar. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Zahnteilungen zwischen den zwei Schneidzähnen von zwei Schneidzahn-Paaren, von mehreren Schneidzahn-Paaren oder von allen Schneidzahn-Paaren unterschiedlich gestaltet sind.Two adjacent cutting teeth each define a pair of cutting teeth. It is advantageous if the tooth pitches between the two cutting teeth of two cutting tooth pairs, of several cutting tooth pairs or of all cutting tooth pairs are designed differently.
Die oben genannten Aufgabe wird bei einem Hochgeschwindigkeitsslicer und einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, indem ein Schneidmesser mit einigen oder allen der oben beschriebenen Merkmale verwendet wird.The above-mentioned object is achieved in a high-speed slicer and a method of the type mentioned in the introduction by using a cutting knife with some or all of the features described above.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Ansicht der Messerrückseite eines erfindungsgemäßen Schneidmessers mit Produktriegeln und einer Schneidbrille sowie mit1A eine Detailansicht mit zwei Schneidzähnen; -
2 einen Teilquerschnitt des erfindungsgemäßen Schneidessers in einem Schneidbereich B; -
3 einen Teilquerschnitt des erfindungsgemäßen Schneidmessers in einem Anschnittbereich A; -
4 eine isometrische Ansicht eines Segmentes des erfindungsgemäßen Schneidmessers; -
5 eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schneidmessers mit Sägezähnen.
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1 a view of the knife back of a cutting knife according to the invention with product bars and a cutting glasses and with1A a detailed view with two cutting teeth; -
2 a partial cross-section of the cutting knife according to the invention in a cutting area B; -
3 a partial cross-section of the cutting knife according to the invention in a gate area A; -
4th an isometric view of a segment of the cutting knife according to the invention; -
5 an isometric view of a cutting knife according to the invention with saw teeth.
Das in
Dieser Hochgeschwindigkeitsslicer sind mit einem Rotor versehen, der eine die Drehachse
Entlang der gestrichelt veranschaulichten Messerkontur
Die mit C bezeichnete Messerrückseite weist von den Produktstangen
Das in Drehrichtung T rotierende Schneidmesser trifft dabei zunächst mit einem Anschnittbereich A und dem kleinsten Radius auf die Produktriegel
Steigt der Messerradius R stark über einem vergleichsweise kleinen Winkelbereich an, so ist die Messersteigung groß und das Messer „hackt“ das Produkt ab. Ist der Gradient des Messerradius R über einem Bereich des Messerwinkels µ dagegen klein, so erfolgt ein sanfter Schnitt. In
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Durch diese spezielle Gestaltung der Abwurfflächen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102007040350 A1 [0021]DE 102007040350 A1 [0021]
- DE 102017108841 A1 [0022]DE 102017108841 A1 [0022]
- DE 02007040350 A1 [0029]DE 02007040350 A1 [0029]
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DE102017108841A1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | Weber Maschinenbau Gmbh Breidenbach | CUTTING KNIVES AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
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2019
- 2019-04-30 DE DE102019111227.3A patent/DE102019111227A1/en active Pending
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