[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messer einer Brotschneidemaschine, das Messer
umfassend
- einen Aufnahmebereich zur Schaffung einer drehfesten Verbindung mit einer um eine
Drehachse rotierbaren Antriebswelle,
- einen um eine Drehachse des Messers umlaufenden Schneidbereich, der in einer zu der
Drehachse des Messers parallelen Schnittebene spitz nach außen zuläuft, wobei die
Drehachse des Messers mit der Drehachse der Antriebswelle zusammenfällt und der Schneidbereich
an seinem radial außen liegenden Ende eine Schneidkante aufweist, die mit einer Verzahnung
versehen ist,
- einen zwischen dem Aufnahmebereich und dem Schneidbereich angeordneten Mittelbereich,
in dem eine parallel zu der Drehachse des Messers gemessene Dicke des Messers konstant
ist, wobei die Dicke des Messers in dem Mittelbereich mindestens so groß ist wie die
größte Dicke des Messers in dem Schneidbereich,
wobei ein größter Abstand der Schneidkante von der Drehachse des Messers mindestens
180 mm, vorzugsweise mindestens 200 mm, beträgt.
[0002] Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schneiden von Brot mittels einer
Brotschneidemaschine.
Stand der Technik
[0003] Messer gemäß der eingangs beschriebenen Art sind nach dem Stand der Technik bereits
bekannt und kommen typischerweise in Brotschneidemaschinen zum Einsatz. Eine solche
ist beispielsweise der
DE 197 30 809 A1 entnehmbar.
[0004] Das Schneiden von Brot ist insofern problematisch, als zum Schneidzeitpunkt das Brot
typischerweise noch sehr frisch ist und erst vor vergleichsweise kurzer Zeit fertig
gebacken wurde. Entsprechend weist das Brot noch einen hohen Feuchtegehalt auf, der
dazu führt, dass der Teig "klebrig" ist. Diese Eigenschaft einer Brotscheibe wird
gemeinhin als primäres Indiz für die Frische des geschnittenen Brotes angesehen. Im
Bezug auf das Schneiden des Brotes führt diese "Klebrigkeit" des frischen Brotes dazu,
dass sich zwischen dem jeweiligen Messer, mittels dessen das Brot geschnitten wird,
und der jeweiligen Brotscheibe beziehungsweise der Stirnfläche des restlichen Brotlaibs
Adhäsionskräfte ausbilden. Diese führen wiederum dazu, dass die Brotscheibe von der
Bewegung des Messers beeinflusst wird, wobei die Bewegungsrichtung des Messers, die
senkrecht zu einer Längsachse des Brotlaibs ausgerichtet ist, leicht zu einer "Zerstörung"
der Brotscheibe führen kann. Insbesondere kann diese zerdrückt werden, wobei zumindest
Teilbereiche der Brotscheibe an dem Messer haften und "ausgerissen" werden können.
[0005] Dieses Problem der Haftung zwischen der Brotscheibe und dem Messer wird gemäß dem
Stand der Technik beispielsweise mittels der Applikation eines Ölfilms gelöst, der
auf die Seitenflächen des Messers aufgebracht wird. Dieser Ölfilm bewirkt eine deutliche
Reduktion der Haftungswirkung zwischen der Brotscheibe und dem Messer, so dass ein
problemloser Durchtritt des Messers durch den Querschnitt des Brotlaibs möglich ist.
Eine solche Ausführung ist der vorgenannten
DE 197 30 809 A1 entnehmbar. Der große Nachteil dieses Ansatzes liegt in dem erheblichen Reinigungsaufwand,
der durch die Anwendung des Öls bedingt ist. Auf Dauer bildet sich aus einzelnen Brotkrümeln,
die beim Schneiden der Brote anfallen, und dem an dem Messer befindlichen Öl eine
klebrige Mixtur. Diese ist nur schwierig aus der zugehörigen Brotschneidemaschine
lösbar. Insbesondere hat sich die Reinigung in schwer zugänglichen Ecken als besonders
problematisch erwiesen. Als Folge dieser schwierigen Reinigungsbedingungen ist regelmäßig
der hygienischen Zustand der jeweiligen Brotschneidemaschine zu beklagen (Gefahr der
Schimmelbildung), da eine gründliche Säuberung einen hohen Aufwand bedeutet, der zum
einen finanziert werden muss und zum anderen eine hohe Disziplin von der jeweiligen
Reinigungskraft verlangt.
[0006] Alternativ zu einem eingangs genannten Messer mit einer konstanten Dicke und fortlaufender
Beölung im Schneidbereich kommen Messer zum Einsatz, deren Dickenprofil im Querschnitt
betrachtet variiert. Bei diesen Messern ist typischerweise der Schneidbereich mit
einer Dicke ausgeformt, der größer ist, als im Mittel- und gegebenenfalls im Aufnahmebereich
des Messers. In einer Ansicht betrachtet ist das Messer demzufolge quasi als Scheibe
mit einer dickeren umlaufenden Wulst auffassbar. Einer solche "Hinterschneidung" des
Schneidbereichs liegt der Gedanke zugrunde, dass nur ein möglichst kleiner Bereich
der Seitenfläche des Messers mit der jeweiligen Brotscheibe in Kontakt kommen soll.
Diese Überlegung folgt der Logik, dass eine umso kleinere Reibfläche, die sich zwischen
dem Messer und der Brotscheibe ausbildet, umso kleinere Reibkräfte zwischen dem Messer
und der Brotscheibe hervorruft. Als nachteilig bei dieser Konstruktion ist zu beurteilen,
dass der Schneidbereich eines solchen Messers vergleichsweise dick ausgebildet sein
muss, da das Messer in dessen Mittelbereich und dessen Aufnahmebereich, in dem die
Dicke reduziert ist, trotz allem noch einen Querschnitt aufweisen muss, der ausreicht,
um die mit dem Schneidvorgang einhergehenden Kräfte abzutragen und große Verformungen
des Messers zu unterbinden.
[0007] Vorgenanntes trifft beispielsweise auch auf das aus der
DE 10 2010 002 279 A1 bekannte Kreismesser zu, das zum Schneiden eines strangförmigen Lebensmittels, insbesondere
Fleisch oder Käse, dient. Die Schneideinrichtung ist als Orbitalantrieb ausgebildet
und besitzt somit ein an einer Schwinge geführtes Kreismesser, wobei das Kreismesser
im Anschluss an einen keilförmigen äußeren Bereich beidseitig hinterschnitten sein
kann.
[0008] Aus der
DE 10 2007 019 106 B4 ist eine Schneidmaschine mit einem birnenförmigen Messer bekannt, das einen Dicke
von lediglich etwa 1 mm besitzt. Aufgrund der Tatsache, dass das Messer eine geringe
Eigenstabilität besitzt, muss dieses möglichst großflächig und eng zwischen seitlichen
Führungen geführt werden. Ferner ist dieses bekannte Messer nicht als drehendes Messer
geeignet.
Aufgabe
[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, ein Messer hervorzubringen,
welches die vorgenannten Nachteile der bekannten Technologien nicht aufweist. Ferner
soll ein entsprechendes Verfahren zum Schneiden von Brot bereitgestellt werden.
Lösung
[0010] Die zugrunde liegende Aufgabe wird ausgehend von einem Messer der eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Dicke des Messers in dessen Mittelbereich
zwischen 0,5 mm und 2,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,8 mm und 1,5 mm, beträgt. Ein
solches Messer ist hinsichtlich des genannten Problems der Haftung der jeweiligen
Brotscheibe an einer Seitenfläche des Messers besonders vorteilhaft. Dem liegt die
Überlegung zugrunde, dass eine "Rückstellkraft" des Brotes und damit auch die resultierende
Reibkraft umso geringer ist, desto weniger es mittels des Messers aus seiner ursprünglichen
Position "verdrängt" wird.
[0011] Der ungeschnittene Brotlaib stellt einem einstückigen Lebensmittelstrang dar. Sobald
ein Messer in den Querschnitt dieses Brotlaibs eintritt, werden die beiden an den
sich gegenüberliegenden Seitenflächen des Messers anliegenden Teile des Brots voneinander
getrennt und dabei voneinander weg bewegt. Solange das Messer den Querschnitt noch
nicht vollständig durchfahren hat, sind die in deren Entstehung begriffene Brotscheibe
und der restliche Brotlaib zumindest noch in einem Teilbereich miteinander verbunden.
Diese Verbindung zwischen der entstehenden Brotscheibe und dem restlichen Brotlaib
führt dazu, dass sich in der Brotscheibe eine Rückstellkraft ausbildet. Diese ist
so zu verstehen, dass sich die Brotscheibe, sofern das Messer wieder aus dem Querschnitt
des Brotlaibs entfernt würde, wieder vollflächig an den restlichen Brotlaib anlegen
würde. Das heißt, dass auf die Brotscheibe eine Kraft wirkt, die diese wieder zurück
in Richtung des restlichen Brotlaibs und mithin auf die Seitenfläche des Messers drückt,
sofern letzteres in den Querschnitt des Brotlaibs eingefahren ist. Diese Rückstellkraft,
die eine Normalkraft zwischen der Brotscheibe und der Seitenfläche des Messers darstellt,
begünstigt eine Reibkraft zwischen dem Messer und der Brotscheibe und folglich gleichermaßen
eine Haftung zwischen beiden Teilen, die wiederum ein vorstehend bereits beschriebenes
Schadensbild begünstigt.
[0012] Das erfindungsgemäß besonders dünn ausgeführte Messer hat nun den Vorteil, dass die
"Verdrängung" der entstehenden Brotscheibe besonders gering ist. Demzufolge tritt
bei der Abtrennung der neuen Brotscheibe auch nur eine sehr geringe Rückstellkraft
auf, die wiederum nur eine sehr geringe Reibkraft zwischen der Seitenfläche des Messers
und der Brotscheibe hervorrufen kann. Das Risiko der Haftung der Brotscheibe an dem
Messer ist somit minimiert. Insbesondere kann mittels des erfindungsgemäßen Messers
der Einsatz von reibungsminderndem Öl vollständig entfallen. Dies erleichtert die
Reinigung und Pflege der zugehörigen Brotschneidemaschine erheblich und führt trotz
sinkendem Reinigungsaufwand im Vergleich zum Stand der Technik zu einer besseren Hygiene.
[0013] Die Reduktion der Dicke des Messers bis in den hier beanspruchten Bereich wurde bislang
nicht in Erwägung gezogen, da nicht erwartet werden konnte, dass ein solch dünnes
Messer die Anforderungen an dessen Stabilität erfüllen könnte. In Kombination mit
dem vergleichsweise großen Durchmesser des Messers hat sich allerdings eine Scheibentragwirkung
herausgestellt, die selbst derartige Dickenbereiche ermöglicht. Eine beidseitige Führung
des Messers im Schneidbereich ist deshalb nicht erforderlich. Gegebenenfalls auftretende
Bewegungen des Messers senkrecht zu dessen Seitenflächen sind dabei unbeachtlich,
da die Anforderungen an die Maßhaltigkeit von Brotscheiben vergleichsweise niedrig
ausfallen. Somit ist eine Abweichung der Dicke einer Scheibe im Bereich von 0,1 mm
bis 0,2 mm tolerabel und wird beim Verbraucher nicht als minderwertig wahrgenommen.
Eine derartige Toleranz ist bei Fleischscheiben nicht gegeben.
[0014] Das zusätzliche Einbringen einer Hinterschneidung des erfindungsgemäßen Messers gemäß
dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist bei dem erfindungsgemäßen Messer
nicht nötig, aber auch kaum möglich, da eine weitere Querschnittsreduktion ein mechanisches
Versagen des Messers zufolge hätte.
[0015] Das Messer ist dann besonders vorteilhaft, wenn es als Kreismesser ausgeführt ist,
dessen Durchmesser mindestens 360 mm, vorzugsweise mindestens 400 mm, beträgt. Derartige
Kreismesser sind typisch für Brotschneidemaschinen. Sie eignen sich vor allem dazu,
den Querschnitt eines Brotlaibs vollständig zu durchtrennen, ohne dass die Drehachse
des Messers beziehungsweise der Antriebswelle in den Querschnitt des Brotlaibs einfahren
muss.
[0016] Alternativ zu der Kreisform kann ebenso ein solches Messer vorteilhaft sein, das
eine spiralförmig um die Drehachse des Messers umlaufende Schneidkante besitzt.
[0017] Unter hygienischen Gesichtspunkten ist es besonders von Vorteil, wenn das Messer
aus nicht rostendem Stahl besteht.
[0018] Zur weiteren Reduktion der Reibung zwischen dem Messer und dem Brotlaib beziehungsweise
der Brotscheibe ist es besonders vorteilhaft, wenn mindestens eine in dem Mittelbereich
befindliche Seitenfläche des Messers zumindest teilweise mit einer die Reibung zwischen
der Seitenfläche und dem Brot reduzierenden Beschichtung versehen ist, insbesondere
einer Polytetrafluorethylen aufweisenden Beschichtung.
[0019] Die zugrunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner durch ein Verfahren zum
Schneiden von Brot mittels einer Brotschneidemaschine gelöst, wobei ein Messer gemäß
der vorstehenden Beschreibung verwendet wird und beide Seitenflächen des Messers in
dem Mittelbereich unbeölt sind, wobei vorzugsweise insgesamt ölfrei geschnitten wird.
Dieses Verfahren ist mittels des erfindungsgemäßen Messers besonders gut durchführbar.
Aus dem ölfreien Schneiden ergeben sich die vorstehend genannten Vorteile.
[0020] Das Verfahren ist dann besonders vorteilhaft, wenn das Messer ein Kreismesser ist
und vorzugsweise eine planetarische Bewegung ausführt, bei der es um seine eigene
Drehachse rotiert und seine Drehachse sich dabei auf einer Kreisbahn um eine Drehachse
eines Dreharms bewegt, an dem das Messer drehbar befestigt ist. Bei diesem Verfahren
wird das Messer zyklisch in den Querschnitt des Brotlaibs ein- und wieder ausgefahren,
wobei in dem Zeitraum, in dem sich das Messer innerhalb des Querschnitts des Brotlaibs
befindet, selbiger still steht und in dem Zeitraum, in dem sich das Messer außerhalb
des Brotlaibs befindet, um die Dicke einer Brotscheibe vorgeschoben wird. Dabei führt
der Dreharm eine Kreisbewegung aus, so dass das Kreismesser auf einer Kreisbahn geführt
wird. Das Kreismesser führt indes eine eigene Rotation um dessen Drehachse aus. Die
Rotation des Messers selbst führt zu einem besonders sauberen Schnitt der Brotscheiben.
Die Rotationsgeschwindigkeit des Kreismessers um die Drehachse des Dreharms ist dabei
typischerweise erheblich niedriger als die Rotationsgeschwindigkeit des Kreismessers
um dessen eigene Drehachse.
[0021] Das erfindungsgemäße Verfahren kann dann besonders vorteilhaft sein, wenn das Messer
eine spiralförmige Schneidkante besitzt. Ein solches Messer kann in Abhängigkeit von
der jeweiligen Form und Konsistenz des zu schneidenden Brotes besonders vorteilhaft
sein.
[0022] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorteilhaft, wenn die Seitenflächen des
Messers zumindest teilweise, vorzugsweise in einem überwiegenden Flächenanteil, mit
dem zu schneidenden Brot in Kontakt kommen. Überraschenderweise hat sich gezeigt,
dass trotz des großflächigen Kontakts zwischen dem Messer und dem Brot eine haftende
Wirkung vollständig ausbleibt. Eine plane Ausführung des Messers, bei der der beschriebene
Kontakt auftritt, ist mithin möglich und im Hinblick auf die Herstellung des Messers
besonders vorteilhaft.
[0023] Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn ein der Aufnahme geschnittener Scheiben dienender
Entnahmeschacht der Brotschneidemaschine gegenüber einem der Aufnahme des zu schneidenden
Brotlaibs dienenden Einlegeschacht eine Neigung zwischen 10° und 25° aufweist. Der
Einlegeschacht ist dabei typischerweise horizontal orientiert, wobei die genannte
Neigung eines Bodenelements des Entnahmeschachts aus der horizontalen nach unten gerichtet
ist. Diese Neigung begünstigt ein Öffnen des von dem Messer erzeugten Schneidspalts
durch Wegklappen der gerade erzeugten Scheibe, die aufgrund ihres wirkenden Eigengewichts
"abklappt".
Ausführungsbeispiele
[0024] Das erfindungsgemäße Messer wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels, das
in den Figuren dargestellt ist, näher erläutert.
[0025] Es zeigt:
- Fig. 1:
- Eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Messers.
- Fig. 2:
- einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Messer,
- Fig. 3:
- ein Detail eines Schneidbereichs des erfindungsgemäßen Messers und
- Fig. 4:
- eine isometrische Ansicht des erfindungsgemäßen Messers.
[0026] Das Ausführungsbeispiel, das in den Figuren 1 bis 4 dargestellt ist, umfasst ein
Messer
1 in Form eines Kreismessers. Das Messer
1 hat einen Durchmesser von 420 mm und eine Dicke
2 von 1,0 mm. Die Dicke
2 ist in einem Mittelbereich
3 und einem Aufnahmebereich
4 des Messers
1 konstant. In einem Schneidbereich
5 des Messers
1 läuft das Messer
1 zu einer Schneidkante
6 hin spitz zu. Der Schneidbereich
5 des Messers
1 weist eine radiale gemessene Länge
12 von ca. 20 mm auf. Die Schneidkante
6 ist mit einer in den Figuren nicht erkennbaren Verzahnung versehen. Der Aufnahmebereich
4 des Messers
1 ist durch einen zentralen Durchbruch
7 gekennzeichnet. Um einen Rand
8 des Durchbruchs 7 sind insgesamt drei Montagebohrungen
9 angeordnet, die zur Aufnahme von nicht dargestellten Verbindungsmitteln geeignet
sind, beispielsweise Schrauben. Mittels dieser Verbindungsmittel kann das Messer
1 drehfest mit einer nicht dargestellten Antriebswelle verbunden werden. In einem Betriebszustand
rotiert das Messer
1, angetrieben durch die Antriebswelle, um einen Mittelpunkt
10 des Messers
1. Eine Drehachse
13 des Messers 1, um die das Messer
1 rotiert, ist dabei senkrecht zu einer Seitenfläche
11 des Messers
1 ausgerichtet und verläuft durch den Mittelpunkt
10. Die Umdrehungsgeschwindigkeit beträgt dabei typischerweise zwischen 650 U/min und
2000 U/min.
[0027] Die Seitenfläche
11 des Messers
1 ist während dessen Betriebs frei von Öl oder sonstigen Schmiermitteln, die gemäß
dem Stand der Technik ein Anhaften des zu schneidenden Brots an der Seitenfläche
11 verhindern sollen. Um eine Haftung zwischen der Seitenfläche
11 des Messers
1 und dem jeweiligen Brot besonders gering zu halten, ist die Seitenfläche
11 in dem Mittelbereich
3 mit einer Beschichtung versehen, die von Polytetrafluorethylen (PTFE) gebildet ist.
[0028] Der große Durchmesser des Messers
1 hat den Vorteil, dass das Messer
1 den jeweiligen Brotlaib vollständig schneiden kann, ohne dass der Querschnitt der
Antriebswelle in den Querschnitt des Brots eintreten muss. Eine Höhe des jeweilig
zu schneidenden Brotlaibs beträgt mithin typischerweise maximal den halben Durchmesser
des Messers
1.
Bezugszeichenliste
[0029]
- 1
- Messer
- 2
- Dicke
- 3
- Mittelbereich
- 4
- Aufnahmebereich
- 5
- Schneidbereich
- 6
- Schneidkante
- 7
- Durchbruch
- 8
- Rand
- 9
- Montagebohrung
- 10
- Mittelpunkt
- 11
- Seitenfläche
- 12
- Länge
- 13
- Drehachse
1. Messer (1) einer Brotschneidemaschine, wobei das Messer (1)
- einen Aufnahmebereich (4) zur Schaffung einer drehfesten Verbindung mit einer um
eine Drehachse rotierbaren Antriebswelle,
- einen um eine Drehachse (13) des Messers (1), die mit der Drehachse der Antriebswelle
identisch ist, umlaufenden, in einer zu der Drehachse (13) des Messers (1) parallelen
Schnittebene spitz nach außen zulaufenden Schneidbereich (5), der an seinem radial
außen liegenden Ende eine Schneidkante (6) aufweist und mit einer Verzahnung versehen
ist und
- einen zwischen dem Aufnahmebereich (4) und dem Schneidbereich (5) angeordneten Mittelbereich
(3) aufweist, in dem eine parallel zu der Drehachse (13) des Messers (1) gemessene
Dicke (2) des Messers (1) konstant ist, wobei die Dicke (2) des Messers (1) in dem
Mittelbereich (3) mindestens so groß ist wie die größte Dicke (2) des Messers (1)
in dem Schneidbereich (5),
wobei ein größter Abstand der Schneidkante (6) von der Drehachse (13) des Messers
(1) mindestens 180 mm, vorzugsweise mindestens 200 mm, beträgt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (2) des Messers (1) in dessen Mittelbereich (3) zwischen 0,5 mm und 2,0
mm, vorzugsweise zwischen 0,8 mm und 1,5 mm, beträgt.
2. Messer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Kreismesser ist, dessen Durchmesser mindestens 360 mm, vorzugsweise mindestens
400 mm, beträgt.
3. Messer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine spiralförmig um die Drehachse (13) des Messers umlaufende Schneidkante besitzt.
4. Messer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (1) aus nicht rostendem Stahl besteht.
5. Messer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine in dem Mittelbereich (3) befindliche Seitenfläche (11) des Messers
(1) zumindest teilweise mit einer die Reibung zwischen der Seitenfläche (11) und einem
Brot reduzierenden Beschichtung versehen ist, insbesondere einer Polytetrafluorethylen
aufweisenden Beschichtung.
6. Verfahren zum Schneiden von Brot mittels einer Brotschneidemaschine, wobei ein Messer
(1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche verwendet wird und beide Seitenflächen
(11) des Messers (1) in deren Mittelbereich (3) unbeölt sind, wobei vorzugsweise insgesamt
ölfrei geschnitten wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (1) ein Kreismesser ist und vorzugsweise eine planetarische Bewegung ausführt,
bei der es um seine eigene Drehachse rotiert und seine Drehachse sich dabei auf einer
Kreisbahn um eine Drehachse eines Dreharms bewegt, an dem das Messer drehbar befestigt
ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer eine spiralförmige Schneidkante besitzt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (11) des Messers (1) zumindest teilweise, vorzugsweise in einem
überwiegenden Flächenanteil, mit dem zu schneidenden Brot in Kontakt kommen.