Einleitung
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Brot in Scheiben mit
a) einem Einlegebereich, in den ein Brotlaib einlegbar ist,
b) einer Schneideinrichtung, die eine um eine erste Drehachse drehbare Schwinge und
ein an der Schwinge um eine zweite Drehachse rotierbar gelagertes Kreismesser aufweist,
wobei die zweite Drehachse sich innerhalb eines Schneidquerschnitts bewegt,
c) einer Vorschubeinrichtung, mit der ein in dem Einlegebereich befindlicher Brotlaib
so auf die Schneideinrichtung zu vorschiebbar ist, dass an einem vorderen Ende des
Brotlaibs von diesem mittels der Schneideinrichtung sukzessive Scheiben abschneidbar
sind,
d) einem Entnahmebereich, in dem die abgeschnittenen Scheiben aufnehmbar sind,
e) einer in einem Innenraum eines Schwingengehäuses angeordneten Übertragungseinrichtung
zum Antrieb des Kreismessers, wobei das Schwingengehäuse in einem der ersten Drehachse
abgewandten Ende in einem senkrecht zu einer Ebene des Kreismessers orientierten Längsschnitt
keilförmig ausläuft.
Stand der Technik
[0002] Die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen werden meist in Bäckereien verwendet,
wenn ein Kunde beim Kauf eines Brotlaibs wünscht, dass dieses in Scheiben aufgeschnitten
wird. Bei Maschinen, die auf dem Fußboden aufgestellt werden, vollführt die Schwinge
meist eine umlaufende Drehbewegung, wobei in diesem Fall meist das Kreismesser eine
solche Größe hat, dass es lediglich mit weniger als der Hälfte seiner Querschnittsfläche
in den Querschnitt des Brotlaibs eindringt, sodass die Schwinge selbst den Schneidquerschnitt
überhaupt nicht durchläuft. Eine derartige Schneidmaschine ist beispielsweise aus
der
DE 103 12 301 A1 bekannt. Weitere Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Art sind darüber hinaus
den Dokumenten
DE 37 06 485 A1,
DE 10 2005 062 501 A1 und
DE 198 20 004 A1 entnehmbar.
[0003] Werden derartige mit einem Orbital-Messer-Antrieb versehene Brotschneidemaschinen
als Tischmaschinen ausgeführt, so vollführt die Schwinge lediglich eine schwingende
Bewegung, das heißt sie dreht sich nicht um 360 Grad, sondern oszillieret lediglich
um einen Winkelbereich von kleiner als 90 Grad. Auf diese Weise kann die Bauhöhe reduziert
und die Eignung der Maschine zur Aufstellung auf einem Tisch erzielt werden. Des Weiteren
wird zur Baugrößenreduzierung in diesen Fällen der Kreismesser-Durchmesser reduziert,
wodurch es erforderlich ist, dass die Drehachse des Kreismessers sich innerhalb des
Kreisquerschnitts bewegt, das heißt dass die Schwinge während des Schneidprozesses
in den Brotlaib eindringt.
[0004] In diesem Fall sind besondere Maßnahmen zu treffen, sodass durch die gegenüber der
reinen Kreismesserdicke vergrößerte Dicke der Schwinge keine Beschädigung des Brotes
während des Schneidevorgangs eintritt. Darüber hinaus besitzt der Schneidspalt zwischen
dem Einlegebereich und dem Entnahmebereich eine vergleichsweise große Breite, die
dazu führt, dass eine Gefahr besteht, dass gerade im Entstehen begriffene oder abgeschnittene
Scheiben durch den Spalt hindurch in das Innere der Maschine hinein gezogen werden.
[0006] Das Problem des in den Schneidquerschnitt eindringenden verdickten Schwingenbereichs
wurde im Stand der Technik stets dadurch zu lösen versucht, dass das Schwingengehäuse
- in eine Richtung senkrecht zu der Kreismesserebene betrachtetschmaler, das heißt
flacher ausgebildet wurde und der Keilwinkel am Ende des Schwingengehäuses kleiner
gewählt wurde. Darüber hinaus wurde versucht, die in Richtung parallel zu der Kreismesserebene
gemessene Breite der Schwinge zu reduzieren, um auch auf diese Weise das Schwingengehäuse
zu verkleinern, um möglichst über einen großen Anteil der Kreismesserfläche mit der
sehr geringen Dicke des Kreismessers in den Brotlaib eindringen zu können. Gleichwohl
entstehen beim Aufschneiden von frischen und weichen Broten (z.B. Weißbrot) sowie
bei der Erzeugung von Scheiben mit geringer Dicke (6 mm und weniger) bei den bekannten
Maschinen Schwierigkeiten, die sich in einem Zerreißen der Scheiben oder einer irreversiblen
Quetschung äußern.
Aufgabe
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schneiden von Brot
in Scheiben dahingehend weiter zu entwickeln, dass das Schneidergebnis in qualitativer
Hinsicht auch bei frischen Broten und bei der Erzeugung dünner Scheiben verbessert
wird.
Lösung
[0008] Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art wird die vorstehende
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem Verdickungsbereich, in dem das
Schwingengehäuse und das Kreismesser sich überlappen, eine senkrecht zu der Ebene
des Kreismessers gemessene Dicke des Schwingengehäuses größer als 15 mm, vorzugsweise
größer als 18 mm, weiter vorzugsweise größer als 20 mm ist.
[0009] Die "Dicke des Schwingengehäuses" im Sinne der vorliegenden Anmeldung versteht sich
ohne die Dicke des Kreismessers, das auf der dem Einlegebereich zugewandten Seite
des Schwingengehäuses an dieses anschließt.
[0010] Entgegen dem jahrzehntelangen Trend bei Tischmaschinen mit oszillierend hin und her
bewegter Schwinge, die Dicke des Schwingengehäuses so weit irgendwie möglich zu reduzieren,
beschreitet die Erfindung genau den entgegen gesetzten Weg einer bewussten Vergrößerung
der Dicke des Schwingengehäuses. Dieser Lehre liegt die Erkenntnis zugrunde, dass
mit einer gesteigerten Dicke des Schwingengehäuses zwei für das Schneidergebnis positive
Effekte einhergehen: Zum einen führt die vergrößerte Dicke des Schwingengehäuses zu
einer stärkeren Ablenkung, das heißt Verbiegung der im Entstehen begriffenen Scheibe
von dem restlichen Brotlaib weg. Dies wiederum bewirkt einerseits eine Biegespannung
in dem Bereich der Brotscheibe, die sich zwischen dem Schwingengehäusebereich mit
der größten Dicke und der Schneidkante des Kreismessers befindet, das heißt dem Bereich,
in dem die im Entstehen begriffene Scheibe und der restliche Brotlaib "gerade noch
so" verbunden sind. Die vorgenannte erhöhte Biegespannung versucht den von dem Kreismesser
geschaffenen Schneidspalt zu öffnen, das heißt erleichtert dem Kreismesser den Schneidvorgang.
Zum anderen führt die stärkere Biegung und Ablenkung der im Entstehen begriffenen
Scheibe auch zu einem verminderten Anhaften der dem Kreismesser zugewandten Scheibenoberfläche
an dem Kreismesser.
[0011] Optimal ist in diesem Zusammenhang sogar die Erzeugung eines bewussten Abstandes
zwischen der der entstehenden Scheibe zugewandten Messeroberfläche und der Scheibe
selbst in einem Bereich zwischen der Schneidkante und dem Schwingengehäusebereich
mit der größten Dicke. Aufgrund eines derartigen Abstandes zwischen Scheibe und Messer
bzw. zumindest aufgrund des reduzierten Anpressdrucks in diesem Bereich, wird die
Reibung reduziert und die Gefahr einer ungewollten Scheibendeformation bzw. -beschädigung
vermindert.
[0012] Ferner führt eine verstärkte Ablenkung der Scheibe von dem Messer weg in den Entnahmebereich
hinein dazu, dass der zwischen dem Einlegebereich und dem Entnahmebereich entstehende
Schneidspalt, der üblicherweise mittels eines beweglichen Stützelements abgedeckt
ist, früher und sicherer überbrückt wird, sodass der Boden des Entnahmebereichs selbst
die Stützfunktion für die abgeschnittene Scheibe übernehmen kann. Die Gefahr, dass
eine im Entstehen begriffene oder gerade abgeschnittene Scheibe ungewollt in einen
Innenraum des Maschinengehäuses eingezogen wird, kann auf diese Weise deutlich reduziert
werden.
[0013] Auch bei der erfindungsgemäß vergrößerten Dicke des Schwingengehäuses hat es sich
als vorteilhaft herausgestellt, einen Keilwinkel des im Längsschnitt keilförmigen
Endes des Schwingengehäuses zwischen 10° und 30°, vorzugsweise zwischen 15° und 25°,
zu wählen. Ein derartige vergleichsweise kleiner Keilwinkel führt in Verbindung mit
der größeren Gehäusedicke zu einer Reduzierung der Gefahr, dass die entstehende Scheibe
punktuell zu stark abgelenkt oder gequetscht und dadurch möglicherweise in ihrer Integrität
bzw. den Struktureigenschaften beschädigt wird.
[0014] Eine besonders vorteilhafte Geometrie des Schwingengehäuses besteht darin, dass dessen
im Längsschnitt betrachtete Kontur zunächst einen keilförmigen Abschnitt, sodann in
einem Verdickungsbereich einen Abschnitt mit maximaler konstanter Dicke und anschließend
einen Abschnitt mit reduzierter Dicke besitzt, der sich bis zu der ersten Drehachse
erstrecken kann, wobei vorzugsweise die maximale Dicke in dem Verdickungsbereich mindestens
120 %, vorzugsweise mindestens 140 % der Dicke in dem Bereich mit reduzierter Dicke
beträgt.
[0015] Die Reduzierung der Dicke im Anschluss an den Verdickungsbereich hat den Vorteil,
dass der Schneidspalt, der sich zwischen dem Einlegebereich und dem Entnahmebereich
befindet, kleiner gehalten werden kann, als dies der Fall wäre, wenn das Schwingengehäuse
beim Durchtritt durch den Schneidspalt noch seine maximale Dicke besäße. Um den weiter
oben beschriebenen Ablenkungseffekt zu erzielen, ist es ausreichend, wenn die maximale
Dicke in dem Bereich vorliegt, der während der Schwingenbewegung den maximalen Schneidquerschnitt
durchläuft und entsprechend dort eine Wirkung auf die abzuschneidenden Scheiben entfalten
kann. In diesem Zusammenhang ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen,
dass der Verdickungsbereich sich während der gesamten Bewegung der Schwinge ausschließlich
oberhalb des Schneidspalts zwischen dem Einlegebereich und dem Entnahmebereich befindet.
Eine Reduzierung des Spaltbereichs, die durch den Abschnitt der Schwinge mit reduzierter
Dicke ermöglicht wird, ist insofern vorteilhaft, als der notwendige Verschluss des
Spaltes mit einem Stützelement einfacher wird.
[0016] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Übergang zwischen dem Abschnitt mit
maximaler Dicke zu dem Abschnitt mit reduzierter Dicke zwischen der zweiten Drehachse
und dem der ersten Drehachse zugewandten Abschnitt der Schneidkante des Kreismessers
angeordnet. Dabei besitzt der vorgenannte Übergang vorzugsweise einen Abstand von
der zweiten Drehachse, der 25 % bis 50 % des Radius des Kreismessers beträgt. Der
Verdickungsbereich wird auf diese Weise räumlich auf einen Bereich begrenzt, der zur
Erzielung der gewünschten Verstärkung des Ablenkeffekts erforderlich ist.
[0017] Ausgehend von einer solchen Vorrichtung, bei der zusätzlich zu derjenigen gemäß der
eingangs beschriebenen Art das Schwingengehäuse zumindest in einem Abdeckbereich,
der sich innerhalb eines Überlappungsbereichs mit dem Kreismesser befindet, einen
Abstand von einer Schneidkante des Kreismessers besitzt, der kleiner ist als eine
Differenz zwischen einem Radius des Kreismessers und einer halben minimalen Breite
der Schwinge in einem Bereich, der sich, von der ersten Drehachse aus betrachtet,
diesseits der zweiten Drehachse, jedoch in dem Überlappungsbereich mit dem Kreismesser,
befindet, wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe auch dadurch gelöst, dass
ein Abstand zwischen einer vorzugsweise kreisförmigen Außenkante des Abdeckbereichs
und der Schneidkante des Kreismessers maximal 25 mm, vorzugsweise maximal 20 mm, weiter
vorzugsweise maximal 15 mm beträgt.
[0018] Wiederum setzt sich die Lehre der vorliegenden Erfindung in Widerspruch zu der Entwicklung
bei den Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik: Das Schwingengehäuse wird gemäß
der Erfindung flächenmäßig bewusst vergrößert und zwar in eine Richtung, die sich
- in Bezug auf die oszillierende Bewegung der Schwinge - an einer "Vorderseite" der
Schwinge befindet, das heißt der Seite, die bei der "Hin-Bewegung" der Schwinge zuerst
in den Querschnitt des Brotlaibes eindringt, wohingegen bei der anschließenden "Her-Bewegung"
die Schwinge lediglich den Schneidquerschnitt nach Art eines Leerhubs durchläuft,
ohne dass das Kreismesser hierbei im Eingriff mit dem Brot ist.
[0019] Die Schaffung des erfindungsgemäßen vergrößerten Abdeckbereichs, der im Ergebnis
den angegebenen geringen Abstand zwischen dessen Außenkante und der Schneidkante des
Messers erzeugt, führt dazu, dass die - bei einer Blickrichtung senkrecht zu der Kreismesserebene
- freie Messerfläche an der "Vorderseite" der Schwinge bzw. des Kreismessers stark
reduziert ist, sodass in diesem Bereich die abgeschnittenen Scheiben nicht an dem
Kreismesser anhaften können. Die Erfindung basiert insofern auf der Erkenntnis, dass
ein Kontakt mit der Seitenfläche des Kreismessers so weitreichend wie möglich vermieden
wird, da die durch einen solchen Kontakt induzierten Reibkräfte sich negativ auf das
Schneidergebnis auswirken. Dies liegt vor allem darin begründet, dass das Kreismesser
mit sehr hoher Drehzahl rotiert und somit große Querkräfte, das heißt Kräfte parallel
zu der Kreismesserebene, in die im Entstehen begriffenen oder gerade abgeschnittenen
Scheiben einleiten kann. Nach der Erfindung wird die reduzierte Kontaktfläche mit
der Messerseitenfläche erkauft durch eine vergrößerte Kontaktfläche zwischen dem Schwingengehäuse
und der gerade entstehenden Scheibe. Ein Kontakt in diesem Bereich ist jedoch weniger
kritisch als im Bereich der Messerseitenfläche, da sich die Schwinge im Vergleich
mit der Messerseitenfläche lediglich mit einer viel geringeren Geschwindigkeit durch
den Schneidquerschnitt bewegt, weshalb der unerwünschte reibungsbedingte Querkrafteffekt
im Bereich der Schwinge wesentlich kleiner und daher akzeptabel ist.
[0020] Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorsehen, dass der Abdeckbereich in einer
Ansicht senkrecht zu der Ebene des Kreismessers die Form eines Kreisrings besitzt,
der sich vorzugsweise über einen Winkelbereich zwischen 70° und 110°, vorzugsweise
zwischen 80° und 100°, erstreckt. Die Kreisringform ist sinnvoll, da nach dem Stand
der Technik die freie Kreismesserfläche ebenfalls die Form eines Kreisrings besitzt.
Dieser wird nach der Erfindung nunmehr vorzugsweise lediglich in dem vorstehend definierten
Winkelbereich abgedeckt, da dies zur Verhinderung eines Kontakt zwischen der entstehenden
Scheibe und der Kreismesserseitenfläche hinreichend ist.
[0021] Weiter ist es von Vorteil, wenn eine Mittelachse des Abdeckbereichs, betrachtet wiederum
in einer Ansicht senkrecht zu der Kreismesserebene, unter einem Winkel β zu einer
Längsachse der Schwinge verläuft, der zwischen 110° und 150°, vorzugsweise zwischen
120° und 140° beträgt. Bei der üblichen Position der ersten Drehachse in Bezug auf
den Schneidquerschnitt entspricht dies dem "vorderen" Bereich des Kreismessers, mit
dem dieses zuerst in den Brotlaib eindringt.
Ausführungsbeispiel
[0022] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Schneidvorrichtung,
die in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1:
- Eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Blick auf
die Schwinge nach Demontage des Entnahmebereichs,
- Fig. 2:
- eine Draufsicht auf die Vorrichtung mit Darstellung sowohl des Einlegebereichs als
auch des Entnahmebereichs,
- Fig. 3:
- einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung mit Blickrichtung von der Rückseite,
- Fig. 4:
- einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung mit Blickrichtung von der Vorderseite,
- Fig. 5:
- einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung mit Blickrichtung von dem Entnahmebereich
her,
- Fig. 6a bis 6c:
- die Schwinge in einer Draufsicht, Seitenansicht sowie perspektivischen Ansicht,
- Fig. 7:
- eine Detailansicht der Schwinge in einer Ecke des Entnahmebereichs,
- Fig. 8:
- einen Vertikalschnitt durch einen Boden des Entnahmebereichs sowie durch ein Stützelement,
- Fig. 9:
- wie Figur 8, jedoch in einer um 90° gedrehten Ansicht,
- Fig. 10:
- eine perspektivische Ansicht des Bodens des Entnahmebereichs sowie der daran befestigten
Stützeinrichtung,
- Fig. 11 bis 13:
- unterschiedliche perspektivische Ansichten der durch die Schwinge verformten Stützeinrichtung.
[0023] Eine in den Figuren 1 bis 5 in verschiednen Ansichten dargestellte Vorrichtung
1 zum Schneiden von Brot in Scheiben, besitzt einen Einlegebereich
2 in Form eines ungefähr kubischen Schachtes, in den ein Brotlaib mit üblichen Abmessungen
einlegbar ist. Innerhalb des Einlegebereichs
2 befindet sich eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorschubeinrichtung
3, die über eine Greifeinrichtung mit Greiferhaken zum Fixieren eines hinteren Endes
des Brotlaibs, eine Linearführung zum Vorschieben des fixierten Brotlaibs entlang
eines Bodens
4 des Einlegebereichs
2 sowie über eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung sowohl für den Vorschub als
auch für das Fixieren der Greiferhaken verfügt.
[0024] Des Weiteren besitzt die Vorrichtung
1 einen schachtförmigen Entnahmebereich
5, der sich, in Vorschubrichtung
6 betrachtet, linear im Anschluss an den Einlegebereich befindet und von diesem durch
eine Schneideinrichtung
7 getrennt ist.
[0025] Die Schneideinrichtung
7 weist eine um eine erste Drehachse
8 oszillierend schwenkbar gelagerte Schwinge
9 auf, an der ein um eine zweite Drehachse
10 rotatorisch antreibbares Kreismesser
11 gelagert ist. Der Antrieb für die oszillierende Bewegung der Schwinge
9 sowie für die kontinuierliche Rotation des Kreismessers
11 relativ zu der Schwinge
9 erfolgen mittels einer gemeinsamen Antriebseinrichtung
12, die aus dem Vertikalschnitt in Figur 3 ersichtlich ist und unterhalb des Bodens
4 des Einlegebereichs
2 angeordnet ist. Die Schwinge
9 besitzt ein Schwingengehäuse
13, in dessen in den Figuren nicht sichtbaren Innenraum sich eine Übertragungseinrichtung
in Form eines Riementriebs zum Antrieb des Kreismessers
11 befindet. Eine derartige Antriebseinrichtung
12 sowohl zum Antrieb der Schwinge
9 als auch des Kreismessers
11 ist beispielsweise aus der
DE 37 06 485 A1 bekannt.
[0026] In einem Innenraum eines Schwingengehäuses
13 befindet sich eine Übertragungseinrichtung in Form eines Riementriebs, die unabhängig
von dem Bewegungszustand der Schwinge
9 selbst im Schneidbetrieb der Vorrichtung
1 für eine gleichförmige Drehbewegung des Kreismessers mit hoher Drehzahl sorgt.
[0027] Die Schwinge
9 und das Schwingengehäuse
13 sind in den Figuren 6a bis 6c näher erläutert. Aus Figur 6b ergibt sich, dass das
Schwingengehäuse in einem Verdickungsbereich
14 eine auffällig große, in Richtung der Drehachse
10 des Kreismessers
11 gemessene Dicke
15 aufweist, die im konkreten Fall 23 mm beträgt. Betrachtet man die Kontur der Schwinge
ausgehend von einer Spitze
15', an der eine Längsschnittebene die Umlaufkante des Schwingengehäuses
13 schneidet, so weist diese zunächst einen keilförmigen Abschnitt
16 auf, an den sich sodann ein Abschnitt mit konstanter Dicke anschließt, der den Verdickungsbereich
14 bildet. Daran schließt sich hinter einem Übergang
17 in Form eines Rücksprungs ein Abschnitt
18 mit reduzierter Dicke an, die im vorliegenden Fall 16,5 mm beträgt. Der Abstand
19 des Übergangs
17 zwischen dem Abschnitt
18 mit reduzierter Dicke von dem Verdickungsbereich
14 beträgt etwa 40 % des Radius des Kreismessers.
[0028] Wie sich wiederum insbesondere aus Figur 6b ergibt, ist die Dicke
15 in dem Verdickungsbereich
14 deutlich größer (im vorliegenden Fall 6,5 mm) als dies zur Abdeckung der im Inneren
des Schwingengehäuses
13 befindlichen Übertragungseinrichtung eigentlich erforderlich wäre. Die minimal erforderliche
Dicke
20 liegt in dem Bereich
18 mit reduzierter Dicke vor und beträgt, wie bereits oben erwähnt, 16,5 mm. In diesem
Abstand von der in Figur 6b linken Seite des Schwingengehäuses
13 ist in gestrichelter Form eine gedachte Linie
21 eingetragen. Rechts dieser Linie
21 befindet sich innerhalb des Schwingengehäuses
13 ein Freiraum
22, der allein deshalb geschaffen wurde, um in Verbindung mit dem keilförmigen Abschnitt
16 die vergrößerte Dicke
15 des Schwingengehäuses
13 zu erzielen und damit besonders gute Schneideigenschaften zu erzielen. Um die oszillierend
bewegte Masse der Schwinge
9, worin auch die des Schwingengehäuses 13 eingeht, klein zu halten, sollte der Freiraum
22 hohl bleiben.
[0029] Mit Blick auf die Figuren 6a und 6c wird deutlich, dass das Schwingengehäuse
13 in einem kreisringförmigen Abdeckbereich
23 bewusst einen deutlich größeren Radius
24 aufweist, als in einem daran angrenzenden Bereich, in dem der Radius
25 - wie im Stand der Technik üblich - so bemessen ist, dass die Übertragungseinrichtung
im Inneren des Schwingengehäuses
13 unter Ausbildung eines keilförmigen Abschnitts vollständig überdeckt ist. Durch die
Schaffung des Abdeckbereichs
23 wird ein freier, nicht abgedeckter Bereich
26 zwischen der Schneidkante
27 des Kreismessers
11 und der teilkreisförmigen Außenkante
28 des Schwingengehäuses
13 im Abdeckbereich
23 stark reduziert. Dies wiederum führt zu einer deutlich verminderten Reibung zwischen
dem schnell rotierenden Kreismesser
11 und der gerade entstehenden Brotscheibe, sodass auch die Kraftwirkungen auf die Scheibe
und die Gefahr einer Beschädigung derselben minimiert werden.
[0030] Anders herum ausgedrückt ist ein radial gemessener Abstand
36 zwischen der Kante
28 des Schwingengehäuses
13 im Abdeckbereich
23 und der Schneidkante
27 des Kreismessers
11 in dem Abdeckbereich
23 kleiner als eine Differenz zwischen einem Radius
30 des Kreismessers
11 und einer minimalen halben Breite
31 des Schwingengehäuses
13 innerhalb eines Überlappungsbereichs des Schwingengehäuses
13 mit dem Kreismesser
11. Eigentlich bestünde nämlich nach der Vorgehensweise gemäß dem Stand der Technik keine
Notwendigkeit, das Schwingengehäuse
13 über das durch die Schwingenbreite definierte Maß hinaus zu vergrößern. Was sich
in Bezug auf die Reibungsminimierung und Verbesserung der Schneidqualität jedoch als
äußerst wirksam erwiesen hat.
[0031] Aus Figur 6a lässt sich entnehmen, dass sich der ungefähr hammerkopfförmige Abdeckbereich
23 über einen Winkelbereich
32 von etwa 140° erstreckt. Ein Kernbereich des Abdeckbereichs
23, in dem der Radius
24 sein größtes Maß besitzt und konstant ist, erstreckt sich über einen Winkelbereich
33 von etwa 90°. Eine Mittelachse
34 des Abdeckbereichs
23 verläuft unter einem Winkel zu einer Längsachse
35 der Schwinge
9, die die beiden Drehachsen
8 und
10 miteinander verbindet. Der Winkel beträgt hier rund 130°. Im vorliegenden Fall beträgt
der Abstand
36 zwischen dem Radius
30 des Kreismessers
11 und dem Radius
24 im Abdeckbereich
23 etwa 14 mm.
[0032] Aus den Figuren 11 bis 13, die unterschiedliche perspektivische Abbildungen der Schwinge
9 zeigen, lässt sich entnehmen, dass zwischen dem Boden
4 des Einlegebereichs
2 und einem Boden
37 des Entnahmebereichs
5 ein Schneidspalt
38 ausgebildet ist, durch den sowohl die Schwinge
9 mit ihrem Schwingengehäuse
13 als auch das Kreismesser
11 hindurch treten. Während das Kreismesser
11 sich in sehr kleinem Abstand zu einer Vorderkante
39 des Bodens
4 des Einlegebereichs
2 befindet, sodass die Vorderkante
39 als Gegenschneide dient, ist der Abstand zu einer Vorderkante
40 des Bodens
37 des Entnahmebereichs
5 aufgrund des Schneidspaltes
38 sehr viel größer.
[0033] Um die Gefahr zu eliminieren, dass in den Spaltbereich
38 während des Abschneidens einer Scheibe oder unmittelbar danach eine Scheibe aufgrund
der Rotation des Kreismessers
11, dessen Drehrichtung durch einen Pfeil
41 veranschaulicht ist, hineingezogen wird, ist der Schneidspalt
38 ausgehend von dem Boden
37 des Entnahmebereichs
5 mittels eines Stützelements
42 verschlossen. Das Stützelement
42 besitzt die Gestalt einer sich über die gesamte Breite des Entnahmebereichs
5 (und sogar darüber hinaus) erstreckenden Leiste aus einem lebensmittelechten, elastischen
Kunststoffmaterial und ist auf eine später noch näher erläuterte Weise an der Unterseite
des Bodens
37 des Entnahmebereichs
5 befestigt.
[0034] Aus den Figuren 11 bis 13 ist erkennbar, dass das Stützelement
42 einen solchen Abstand von der Vorderkante
39 des Bodens
4 des Einlegebereichs
2 besitzt, dass es auch in geradlinig gestrecktem Zustand einen hinreichenden Freiraum
für das Kreismesser
11 belässt. Zu einer Kollision zwischen Kreismesser
11 und Stützelement
42 kann es daher unter keinen Umständen kommen. Hingegen ist die Dicke
20 des Schwingengehäuses
13 in dem Bereich
18 mit reduzierter Dicke (siehe Figuren 6b und 6c) größer als der verbleibende Freiraum
zwischen dem Stützelement
42 und der Vorderkante
39 des Bodens
4 des Einlegebereichs
2. Aus diesem Grunde verformt sich das Stützelement
42 durch das Schwingengehäuse
13 in diesem Abschnitt
18, der nach rechts und links angrenzend jeweils in einem keilförmigen Bereich
43, 44 ausläuft, entsprechend der Schwingenbewegung in dem Schneidspalt
38. In dem Abschnitt
18, in dem die Dicke somit größer als zu den Rändern des Schwingengehäuses
13 ist, ist die elastische Verformung des Stützelements
42 maximal. Dort kommt es zu einer ungefähr vertikalen Aufwölbung des freien Randes
des Stützelements
42, der folglich an dieser Stelle ungefähr einen rechten Winkel mit dem Boden
37 des Entnahmebereichs
5 einschließt. Aufgrund der oszillierenden Bewegung der Schwinge
9 bewegt sich der wie vorstehend beschriebene verformte Bereich des Stützelements
32 fortlaufend entlang der Länge des Stützelements
42 von dessen einem Ende zu dessen anderem Ende. In den Figuren 11 bis 13 ist eine Mittelstellung
der Schwinge
9 dargestellt, in der das Kreismesser
11 einen Abstand sowohl von einer Seitenwand
45 als auch einer Seitenwand
46 jeweils des Einlegebereichs
2 besitzt. Die wulstförmige Aufwölbung des als eine Art Verschlusslippe dienenden Stützelements
42 wandert somit fortlaufend entlang der Breite des Entnahmebereichs
5 hin und her.
[0035] In den unverformten, ungefähr parallel zu dem Boden
37 des Entnahmebereichs ausgerichteten Abschnitten des Stützelements befindet sich dieses
in einer Stützstellung, in der es verhindert, das gerade im Entstehen begriffene Scheiben
in einen unterhalb des Stützelements
42 befindlichen Maschineninnenraum gelangen können. Ausgehend von dieser Stützstellung
wird das Stützelement
42 durch die Schwinge
9, und zwar durch den reibenden Kontakt mit der Oberfläche des Schwingengehäuses
13 und die dadurch hervorgerufenen Normalkräfte, in eine Freigabestellung verdrängt,
sodass die Schwinge
9 ihre oszillierende Bewegung ausführen kann. In der Freigabestellung ist das Stützelement
42 auf Biegung beansprucht und elastisch vorgespannt, sodass es im Zuge einer fortgesetzten
Bewegung der Schwinge
9 selbsttätig wieder in die Stützstellung zurückkehrt, sobald der zuvor von dem Schwingengehäuse
13 eingenommene Raum im Schneidspalt
38 an der entsprechenden Stelle wieder freigegeben wurde.
[0036] Figur 7 zeigt noch in einer Detailansicht, dass sich die Schwinge
9 mit dem Überlappungsbereich
23 zu einem geringen vorderen Teil in einen Spalt zwischen der Seitenwand
45 des Einlegebereichs
2 und einer gegenüber liegenden Seitenwand
47 des Entnahmebereichs
5 hinein erstreckt. Dasselbe gilt selbstverständlich für die Schneidkante
27 des Kreismessers
11, die um einen geringen Betrag radial weiter nach außen vorsteht. Auf diese Weise ist
sichergestellt, dass auch in einem Eckbereich
48 des Einlegebereichs
2 ein optimales Abschneiden der Scheiben im Sinne eines vollständigen und sauberen
Abtrennens von dem verbleibenden Brotlaib sichergestellt ist. Der Überlappungsbereich
23 des Schwingengehäuses
13 erstreckt sich auch mit einem kleinen Teil unterhalb des Bodens
4 des Einlegebereichs
2, sodass auch bei einem Schneiden in dem Eckbereich
48 eine sehr weit reichende Überdeckung des dort maßgeblichen Sektors der Seitenfläche
des Kreismessers
11 gegeben ist, selbst unter Berücksichtigung eines gewissen Höhenversatzes zwischen
dem Boden
4 des Einlegebereichs
2 und dem Boden
37 des Entnahmebereichs
5 (siehe insbesondere in Figur 11). Aus Figur 11 ist auch zu entnehmen, dass das Schwingegehäuse
13 bei seiner oszillierenden Bewegung durch den Schneidspalt
38 lediglich mit seinem Abschnitt
18 mit (gegenüber dem Verdickungsbereich
14) reduzierter Dicke mit dem Stützelement
42 interagiert.
[0037] Die Befestigung des Stützelements
42 ergibt sich aus den Figuren 8 bis 10: Es ist ersichtlich, dass der Boden
37 des Entnahmebereichs
5 in einem Endabschnitt
49 leicht nach oben abgewinkelt ist. Unterhalb des Bodens
37 befindet sich ein Verbindungsabschnitt
50 des Stützelements
42, der mittels einer Klemmleiste
51 sowie Schrauben
52 (die mit nicht sichtbaren Schweißmuttern auf der Unterseite des Bodens
37 zusammenwirken) klemmend befestigt ist. Ein Kragabschnitt
53 des Stützelements
42 ragt über eine Vorderkante
55 des abgewinkelten Endabschnitts
49 des Bodens
37 sowie über eine Vorderkante
54 der Klemmleiste
51 vor und befindet sich somit in dem Schneidspalt
38. Die metallische Klemmleiste
51 ist entsprechend dem Boden
37 leicht abgewinkelt und überlappt auch dessen Endabschnitt
49, sodass der Verbindungsabschnitt
50 eine entsprechend abgewinkelte Form annimmt. Durch die von unten in den Schneidspalt
38 eingesetzte Schwinge
9 wird der Kragabschnitt
53 verformt, wobei er sich bis hin zu einer nahezu senkrechten Ausrichtung seines Randes
elastisch verformt. Aus Figur 9 ist wiederum der Höhenversatz
56 zwischen dem Boden
4 des Einlegebereichs
2 und dem Boden
37 des Entnahmebereichs
5 ersichtlich.
Bezugszeichenliste
[0038]
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Einlegebereich
- 3
- Vorschubeinrichtung
- 4
- Boden
- 5
- Entnahmebereich
- 6
- Vorschubrichtung
- 7
- Schneideinrichtung
- 8
- erste Drehachse
- 9
- Schwinge
- 10
- zweite Drehachse
- 11
- Kreismesser
- 12
- Antriebseinrichtung
- 13
- Schwingengehäuse
- 14
- Verdickungsbereich
- 15
- Dicke
- 15'
- Spitze
- 16
- keilförmiger Abschnitt
- 17
- Übergang
- 18
- Abschnitt
- 19
- Abstand
- 20
- Dicke
- 21
- Linie
- 22
- Freiraum
- 23
- Abdeckbereich
- 24
- Radius
- 25
- Radius
- 26
- Bereich
- 27
- Schneidkante
- 28
- Außenkante
- 29
- Abstand
- 30
- Radius
- 31
- Breite
- 32
- Winkelbereich
- 33
- Winkelbereich
- 34
- Mittelachse
- 35
- Längsachse
- 36
- Abstand
- 37
- Boden
- 38
- Schneidspalt
- 39
- Vorderkante
- 40
- Vorderkante
- 41
- Pfeil
- 42
- Stützelement
- 43
- Bereich
- 44
- Bereich
- 45
- Seitenwand
- 46
- Seitenwand
- 47
- Seitenwand
- 48
- Eckbereich
- 49
- Endabschnitt
- 50
- Verbindungsabschnitt
- 51
- Klemmleiste
- 52
- Schraube
- 53
- Kragabschnitt
- 54
- Vorderkante
- 55
- Vorderkante
- 56
- Höhenversatz
- α
- Winkel
- β
- Winkel
1. Vorrichtung (1) zum Schneiden von Brot in Scheiben mit
a) einem Einlegebereich (2), in den ein Brotlaib einlegbar ist,
b) einer Schneideinrichtung (7), die eine um eine erste Drehachse (8) drehbare Schwinge
(9) und ein an der Schwinge um eine zweite Drehachse (10) rotierbar gelagertes Kreismesser
(11) aufweist, wobei die zweite Drehachse (10) sich innerhalb eines Schneidquerschnitts
bewegt,
c) einer Vorschubeinrichtung (3), mit der ein in dem Einlegebereich (2) befindlicher
Brotlaib so auf die Schneideinrichtung (7) zu vorschiebbar ist, dass an einem vorderen
Ende des Brotlaibs von diesem mittels der Schneideinrichtung (7) sukzessive Scheiben
abschneidbar sind,
d) einem Entnahmebereich (5), in dem die abgeschnittenen Scheiben aufnehmbar sind,
e) einer in einem Innenraum eines Schwingengehäuses (13) angeordneten Übertragungseinrichtung
zum Antrieb des Kreismessers (11), wobei das Schwingengehäuse (13) in einem der ersten
Drehachse (8) abgewandten Ende in einem senkrecht zu einer Ebene des Kreismessers
(11) orientierten Längsschnitt keilförmig ausläuft,
dadurch gekennzeichnet, dass
f) in einem Verdickungsbereich (14), in dem das Schwingengehäuse (13) und das Kreismesser
(11) sich überlappen, eine senkrecht zu der Ebene des Kreismessers (11) gemessene
Dicke des Schwingengehäuses (13) größer als 15 mm ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrecht zu der Ebene des Kreismessers (1) gemessene Dicke des Schwingengehäuses
(13) größer als 18 mm, vorzugsweise größer als 20 mm, ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Keilwinkel α des im Längsschnitt keilförmigen Endes des Schwingengehäuses (13)
zwischen 10° und 30°, vorzugsweise zwischen 15° und 25°, beträgt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Längsschnitt des Schwingengehäuses (13) dessen Kontur zunächst einen keilförmigen
Abschnitt (16), sodann in dem Verdickungsbereich (14) einen Abschnitt mit maximaler
konstanter Dicke und anschließend einen Abschnitt (18)mit reduzierter Dicke (15) besitzt,
der sich vorzugsweise bis zu der ersten Drehachse (8) erstreckt, wobei vorzugsweise
die maximale Dicke (15) in dem Verdickungsbereich (14) mindestens 120 %, vorzugsweise
mindestens 140 % der Dicke (20) in dem Bereich (18) mit reduzierter Dicke (20) beträgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang (17) zwischen dem Abschnitt mit maximaler Dicke (15) zu dem Abschnitt
(18) mit reduzierter Dicke (20) zwischen der zweiten Drehachse (10) und dem der ersten
Drehachse (8) zugewandten Abschnitt der Schneidkante (27) des Kreismessers (11) angeordnet
ist, wobei vorzugsweise der Übergang (17) einen Abstand (19) von der zweiten Drehachse
(10) besitzt, der 25 % bis 50 % des Radius (30) des Kreismessers (11) beträgt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdickungsbereich (14) sich während der gesamten Bewegung der Schwinge (9) ausschließlich
oberhalb eines Schneidspaltes (38) zwischen dem Einlegebereich (2) und dem Entnahmebereich
(5) befindet.
7. Vorrichtung (1) zum Schneiden von Brot in Scheiben, mit
a) einem Einlegebereich (2), in den ein Brotlaib einlegbar ist,
b) einer Schneideinrichtung (7), die eine um eine erste Drehachse (8) drehbare Schwinge
(9) und ein an der Schwinge (9) um eine zweite Drehachse (10) rotierbar gelagertes
Kreismesser (11) aufweist, wobei die zweite Drehachse (10) sich innerhalb eines Schneidquerschnitts
bewegt,
c) einer Vorschubeinrichtung (3), mit der ein in dem Einlegebereich (2) befindlicher
Brotlaib so auf die Schneideinrichtung (7) zu vorschiebbar ist, dass an einem vorderen
Ende des Brotlaibs von diesem mittels der Schneideinrichtung (7) sukzessive Scheiben
abschneidbar sind,
d) einem Entnahmebereich (5), in dem die abgeschnittenen Scheiben aufnehmbar sind,
e) einer in einem Innenraum eines Schwingengehäuses (13) angeordneten Übertragungseinrichtung
zum Antrieb des Kreismessers (11), wobei das Schwingengehäuse (13) in einem der ersten
Drehachse (8) abgewandten Ende in einem senkrecht zu einer Ebene des Kreismessers
(11) orientierten Längsschnitt keilförmig ausläuft, wobei das Schwingengehäuse (13)
zumindest in einem Abdeckbereich (23), der sich innerhalb eines Überlappungsbereichs
mit dem Kreismesser (11) befindet, einen Abstand (36) von einer Schneidkante (27)
des Kreismessers (11) besitzt, der kleiner ist als eine Differenz zwischen einem Radius
(30) des Kreismessers (11) und einer halben minimalen Breite (31) der Schwinge (9)
in einem Bereich, der sich, von der ersten Drehachse (8) aus betrachtet, diesseits
der zweiten Drehachse (10), jedoch in dem Überlappungsbereich mit dem Kreismesser
(11), befindet, dadurch gekennzeichnet, dass
f) der Abstand (36) zwischen einer vorzugsweise kreisbogenförmigen Außenkante (28)
des Abdeckbereichs (23) und der Schneidkante (27) des Kreismessers (11) maximal 25
mm beträgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckbereich (23), in einer Ansicht senkrecht zu einer Ebene des Kreismessers
(11), die Form eines Kreisrings besitzt, der sich vorzugsweise über einen Winkelbereich
(33) zwischen 70° und 110°, vorzugsweise zwischen 80° und 100°, erstreckt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittelachse (34) des Abdeckbereichs (23) unter einem Winkel β zu einer Längsachse
(35) der Schwinge (9) verläuft, der zwischen 110° und 150°, vorzugsweise zwischen
120° und 140°, beträgt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (36) zwischen einer vorzugsweise kreisbogenförmigen Außenkante (28) des
Abdeckbereichs (23) und der Schneidkante (27) des Kreismessers (11) maximal 20 mm,
vorzugsweise maximal 15 mm, beträgt.