[0001] Die Erfindung betrifft ein Schneidmaschinenmesser für die Lebensmittelherstellung,
insbesondere Kutter- oder Scheibenmesser, bestehend aus einem Messergrundkörper und
Mitteln zur Aufnahme und Befestigung an einer Antriebsachse oder -welle, wobei am
Messergrundkörper mindestens eine Schneide ausgebildet oder angeformt ist, gemäß Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
[0002] Aus der
AT 350 419 ist ein sichelförmiges Kuttermesser vorbekannt, dessen Querschnittsfläche eine abgestufte
Form mit einer Vielzahl von einem bogenförmigen Verlauf folgenden Schneiden aufweist.
Mit Hilfe einer derartigen Ausgestaltung soll die Schneidwirkung eines Kuttermessers
sowie das Mischverhalten verbessert werden.
[0003] Rotierende Messersysteme, wie in der
AT 350 419 beschrieben, werden zur Portionierung von Lebensmitteln und zur Zerkleinerung eingesetzt.
Beim Schneiden von Scheiben kommen kreisrunde als auch mit Ausschnitten versehene
Scheibenmesser sowie sichelförmig ausgebildete Messer zum Einsatz, die je nach Anwendungsfall
verschiedenartig gelagert und angetrieben werden. Bei der Feinzerkleinerung von Fleisch
haben sich Kuttermesser durchgesetzt, die sichelförmig ausgebildet sind und welche
gleichfalls ein- oder beidseitig auf einer angetriebenen Messerwelle gelagert werden
und mit dieser Welle umlaufen.
[0004] Die Ausführungen und Gestaltungen von Kuttermessern sind vielfältig und beeinflussen
sowohl den Schneidvorgang als auch den Vorgang des Emulgierens innerhalb des zu zerkleinernden
Gutes.
[0005] Das Problem bei zusätzlichen Schneiden bei einem Kuttermesser nach
AT 350 419 besteht u.a. darin, dass die Vielzahl von Schneiden eine höhere Wärmeentwicklung
unmittelbar an den Seitenflächen der Kuttermesser zur Folge hat, da zusätzliche Reibwiderstände
auftreten, mit der Folge einer Erhöhung der Guttemperatur und der Oberflächentemperatur
der Kuttermesser selbst. Dies hat einen negativen Einfluss auf die Qualität des zu
zerkleinernden Gutes, da beim Überschreiten der Denaturierungstemperatur von ca. 40°C
das Eiweiß im zu zerkleinernden Rohstoff denaturiert.
[0006] Um dieser Temperaturerhöhung entgegenzuwirken, sind Kuttermesser bekannt geworden,
welche über Kühlkanäle verfügen. Verwiesen sei hier beispielsweise auf die
DE 42 14 730 A1.
[0007] Bei dem Messer für Schneidmaschinen nach
DE 198 23 413 A1 sind sogenannte Flächenstabilisatoren vorgesehen, die sich unmittelbar im Schneidenbereich
der einzelnen Messer befinden, aber auch flächenhaft in den Messergrundkörper sowie
in den den Schneiden abgewandten Seiten eingebracht werden können.
[0008] Bei diesen Flächenstabilisatoren handelt es sich um Verbundwerkstoffelemente, die
fest und unlösbar mit dem Grundwerkstoff der Messer verbunden sind, dabei unmittelbar
auf der Oberfläche der Messer als auch in entsprechenden Vertiefungen der Grundkörper
von Messern angeordnet werden und somit die rotierenden Messern eine zusätzliche festigkeitsmechanische
Eigenschaft verleihen. Die Verbundwerkstoffmethodik wird durch das Auftragen von Oberflächen
oder das Eintragen in flächenhafte Vertiefungen in den Grundkörpern von Messern realisiert,
indem ein Werkstoff mit pulverförmiger Ausgangsform auf bzw. in die entsprechenden
Aussparungen durch Aufschweißen oder Aufschmelzen auf- bzw. eingebracht wird.
[0009] Es ist ersichtlich, dass derartige Verbundwerkstoffmesser einen sehr hohen Herstellungsaufwand
erfordern, ohne dass die Problematik einer unerwünschten Temperaturerhöhung an der
Oberfläche der Messer und damit einem nicht gewollten Temperatureintrag in das zu
zerkleinernde Gut verhindert wird.
[0010] In der
EP 0 850 689 B1 wurde herausgestellt, dass bekannten Kuttermessern der Nachteil anhaftet, dass das
zu zerkleinernde Fleisch vollflächig auf den seitlichen Flächen der Kuttermesser aufliegt
oder dort anhaftet und einen Brätfilm auf diesem bildet, welcher sich negativ auf
den Kutterprozess auswirkt und das unerwünschte Denaturierungsverhalten des Fleisches
unterstützt.
[0011] Demnach wird in der
EP 0 850 689 B1 die Aufgabe gelöst, ein Kuttermesser zu schaffen, welches zur Steigerung der Qualität
des Fleischprodukts, dessen Kühlung und seiner Vermengung derart beiträgt, dass die
ansonsten gegebene hohe partielle Wärmebelastung im Brät gesenkt werden kann. Hierfür
sind im jeweiligen Kuttermesser mehrere Durchtrittsöffnungen vorgesehen, die als Überströmkanäle
ausgebildet sind, deren Übergänge von den Seitenflächen zu den Durchtrittsöffnungen
eine konkav ausgebildete Form aufweisen und die auf einem Kreisbogen, dem Radius der
Schneide entsprechend, auf den Seitenflächen der Kuttermesser angeordnet sind.
[0012] Die Durchtrittsöffnungen ermöglichen das Hindurchtreten des Gutes, welches dadurch
auch in seiner Förderrichtung umgelenkt wird. Dadurch, dass die Durchtrittsöffnungen
umfangsseitig in konkaver Form ausgebildet sind, entstehen keine scharfen Kanten auf
den Seitenflächen der Kuttermesser, wodurch der Gutstrom einer homogenen Umlenkung
unterliegen soll.
[0013] Es hat sich gezeigt, dass derartige Lochmesser mit Durchtrittsöffnungen zwar zu einer
gewissen Verbesserung der Parameter bei der Herstellung von Brüh- und Kochwurst führen,
jedoch bedingt die vorgesehene Anzahl und Art der Durchtrittsöffnungen eine Schwächung
der Stabilität des Messers insgesamt mit einer sich ergebenden höheren Bruchgefahr.
Da gemäß den bevorzugten Ausführungsvarianten nach
EP 0 850 689 B1 oder
DE 196 45 733 C1 die größten Durchtrittsöffnungen sich in der Nähe der Einspannstelle des betreffenden
Kuttermessers befinden, ist insbesondere in diesem Bereich eine sehr hohe und unerwünschte
Bruchgefahr gegeben.
[0014] Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Schneidmaschinenmesser
für die Lebensmittelherstellung, insbesondere Kutter- oder Scheibenmesser anzugeben,
welches auf der einen Seite über eine große Schneidleistung verfügt, das geeignet
ist, eine stabile Emulsion ohne unzulässige Temperaturerhöhung herzustellen und welches
letztendlich über eine ausreichende mechanische Langzeitstabilität verfügt, so dass
im täglichen Gebrauch der betreffenden Messer eine Bruch- oder Absplitterungsgefahr
wesentlich reduziert ist.
[0015] Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch das Schneidmaschinenmesser für
die Lebensmittelherstellung gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei
die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
[0016] Die mit Vertiefungen vorgesehenen Messer gemäß der Erfindung unterliegen nur einer
sehr geringen Bruchgefahr, d.h. diese besitzen eine vergleichbare Stabilität wie Standardmesser
ohne Vertiefungen. Die im Messerblatt eingebrachten Vertiefungen bewirken eine intensivere
und schnellere Produktzerkleinerung, ohne den Wärmeeintrag in das Produkt im Vergleich
zu Standardmessern zu erhöhen. Es stellen sich hier die Vertiefungen im Messergrundkörper
bzw. Messerblatt wie separate Schneid- und Mischwerkzeuge dar, d.h. es kommt hier
zu einer Verwirbelung mit der Folge einer sich einstellenden homogenen Mischung und
Zerkleinerung und letztendlich einer Verbesserung des Emulgierungsvorgangs.
[0017] Dadurch, dass die Vertiefungen im Messerblatt zu einer höheren inneren Reibung des
Bräts, d.h. der Wurstmasse führen, ist eine weitere Reduzierung der Emulgierzeit möglich
mit der Folge, dass die Gesamtkutterzeit sinkt und die Produktivität bei Anwendung
der erfindungsgemäßen Schneidmesser erhöht ist.
[0018] Der Messergrundkörper besitzt zum Erreichen der erwähnten Vorteile in seinem Bereich
außerhalb der mindestens einen Schneide mindestens einseitig eine der vorerwähnten
Vertiefungen, wobei sich diese Vertiefung in einem Abschnitt des Messergrundkörpers
befindet, welcher mit dem zu zerkleinernden Gut bei der üblichen Anwendung des Messers
in Kontakt gelangt.
[0019] Die Vertiefungen können ausgestaltend auf beiden Seiten des Messergrundkörpers angebracht
sein, wobei das oder die gegenüberliegenden Vertiefungspaare seitlich zueinander versetzt
angeordnet sind, um eine Materialschwächung zu verhindern.
[0020] Die Vertiefungen können bei einer bevorzugten Ausführungsform eine kreisförmige Gestalt
besitzen, wobei mit zunehmendem radialen Abstand der Vertiefungen ausgehend von den
Befestigungsmitteln für das Messer der Durchmesser der kreisförmigen Vertiefungen
abnimmt.
[0021] Auch besteht die Möglichkeit, die mindestens eine Vertiefung als Nut auszubilden,
wobei die mindestens eine nutförmige Vertiefung auch einen Bogenverlauf besitzen kann.
[0022] Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist im Übergangsbereich der jeweiligen Seitenfläche
der Vertiefung zur Oberfläche des Messergrundkörpers eine Fase ausgebildet. Diese
Fase verbessert das gewünschte Durchmischen und die Verwirbelung beim Zerkleinerungsprozess,
ohne dass es zu einer spürbaren Erhöhung der Oberflächentemperatur des Schneidmessers
und damit des Bräts, respektive des zu behandelnden Gutes kommt.
[0023] Die Dicke des Messergrundkörpers ist mindestens im Bereich der Vertiefungen mindestens
doppelt so groß gewählt wie das Tiefenmaß der Kreisform oder der nutförmigen Vertiefung.
Es hat sich gezeigt, dass maßgeblich für die gewünschten Wirkungen eher die Gesamtfläche
der Summe der Vertiefungen als das Gesamtvolumen der Vertiefungen ist.
[0024] Zur Erhöhung der Stabilität des Schneidmessers und zum Optimieren des Schwingungsverhaltens
insbesondere bei hohen Messerdrehzahlen können innerhalb der jeweiligen Vertiefungen
stabilitätserhöhende Stege angeordnet sein oder beim Ausarbeiten der entsprechenden
Vertiefung erhalten bleiben.
[0025] In dem Fall, wenn die Vertiefung als flache Nut ausgeführt wird, laufen die Endabschnitte
der Nut bevorzugt halbkreis- oder bogenförmig aus, und zwar unter Vermeidung von Unstetigkeiten
oder scharfen Kanten.
[0026] Bei mehreren Vertiefungen oder einer lang gestreckten Vertiefung können diese eine
Anordnung oder eine Form aufweisen, welche an den Verlauf der Schneidkante angenähert
ist.
[0027] Die Seitenflächen der Vertiefungen können eine bezogen auf die Oberfläche des Messergrundkörpers
von der Senkrechten abweichende Form besitzen. So kann der Querschnitt einer Vertiefung
z.B. die Form eines Trapezes, eines Kegels oder dergleichen besitzen.
[0028] Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme
von Figuren näher erläutert werden.
[0029] Hierbei zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf verschiedene sichelförmige Kuttermesser mit kreisförmigen Vertiefungen
und
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf sichelförmige Kuttermesser mit einer nutförmigen Vertiefung, welche
einen bogenförmigen Verlauf, der der Schneidkante approximiert ist, aufweist.
[0030] Die sichelförmigen Kuttermesser 1 bestehen üblicherweise aus einem Edelstahlmaterial
mit mindestens einer Schneide 2. Weiterhin sind am jeweiligen Kuttermesser 1 Mittel
3 zur Befestigung des Messers an einer Antriebsachse oder -welle vorhanden.
[0031] Gemäß der Darstellung nach Fig. 1 weist der Messergrundkörper 4 drei beabstandete
Vertiefungen 5 in Kreisform auf, wobei der Durchmesser der kreisförmigen Vertiefungen
5 mit zunehmendem radialen Abstand von den Befestigungsmitteln abnimmt.
[0032] Diese kreisförmigen Vertiefungen 5 können nur auf einer Seite des Messergrundkörpers,
aber auch auf beiden Seiten, hier jedoch nach Möglichkeit seitlich versetzt, vorhanden
sein.
[0033] Da es beim Ausbilden von Vertiefungen 5 im Vergleich zu Durchbrüchen üblicher Lochmesser
nicht zu einer bemerkenswerten Materialschwächung kommt, können mehrere Vertiefungen,
d.h. Vertiefungen in einer größeren Anzahl vorgesehen sein, so dass beim Einsatz entsprechender
Messer sich die Emulgierung verbessert und die Emulgierzeiten verringern lassen.
[0034] Gemäß der Darstellung nach Fig. 2 kann die Vertiefung auch als bogenförmig verlaufende
Nut 6 ausgeführt werden, deren jeweilige Endabschnitte 7 kreisbogenförmig ausgestaltet
sind.
[0035] Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung können auf der Vorder- und Rückseite
des Messergrundkörpers 4 nutförmige Vertiefungen 6 vorhanden sein, die bevorzugt seitlich
versetzt gegenüberliegend angeordnet werden.
[0036] Obwohl figürlich nicht dargestellt, besteht bei einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung die Möglichkeit, die kreisförmigen Vertiefungen 5 oder aber auch die nutförmige
Vertiefung 6 mit einem oder mehreren Quer- oder Längsstegen zu versehen, so dass das
Stabilitätsverhalten und die Bruchbeständigkeit eines entsprechenden Messers im Vergleich
zum Stand der Technik erhöht ist.
[0037] Die Seitenflächen der jeweiligen Vertiefungen 5 oder 6 können einen bezogen auf die
Oberfläche des Messergrundkörpers senkrechten, aber auch einen Schrägverlauf besitzen,
wobei nach Möglichkeit Hinterschneidungen zu vermeiden sind.
[0038] Mit der Erfindung gelingt es, eine Reduzierung der Kutterdauer aufgrund verbesserter
Verkleinerungsleistung und damit gesteigertem Eiweißaufschluss sowie intensivere Emulgierung
zu erreichen. Die durch die Vertiefungen und/oder Erhöhungen geschaffenen ergänzenden
Schneiden begünstigen darüber hinaus die Brätverwirbelung. Besondere Vorteile ergeben
sich dann, wenn die Messer mit in der Seitenfläche ausgebildeten Vertiefungen, insbesondere
Nuten in Anströmrichtung des Bräts, versehen werden. Dabei ist bevorzugt die Nutform
der Messerform angepasst.
[0039] Die Vorteile der mit Vertiefungen / Erhöhungen, insbesondere in Form von Nuten versehenen
Messer lassen sich wie folgt zusammenfassen. Die zusätzliche Schneidkante durch die
Nut führt zu einer Steigerung der Zerkleinerungsleistung sowie einem erhöhten Eiweißaufschluss
mit besserer Emulgierung. Die Endproduktqualität wird in kürzerer Kutterzeit bei geringeren
Brät-Endtemperaturen erreicht. Durch die kürzeren Kutterzeiten erhöht sich die Produktivität
und es stellt sich eine Energieeinsparung ein.
Bezugszeichenliste
[0040]
- 1
- Kuttermesser
- 2
- Schneide
- 3
- Befestigungsmittel
- 4
- Messergrundkörper
- 5
- kreisförmige Vertiefung
- 6
- nutförmige Vertiefung
- 7
- Endabschnitt
1. Schneidmaschinenmesser für die Lebensmittelherstellung, insbesondere Kutter- oder
Scheibenmesser, bestehend aus einem Messergrundkörper und Mitteln zur Aufnahme und
Befestigung an einer Antriebsachse oder -welle, wobei am Messergrundkörper mindestens
eine Schneide ausgebildet oder angeformt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Messergrundkörper im Bereich außerhalb der mindestens einen Schneide mindestens
einseitig eine Vertiefung und/oder Erhöhung aufweist, wobei sich diese Vertiefung
und/oder Erhöhung in einem Abschnitt des Messergrundkörpers befindet, welcher mit
dem zu zerkleinernden Gut in Kontakt gelangt.
2. Messer nach Anspruch1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vertiefungen auf beiden Seiten des Messergrundkörpers vorgesehen oder eingebracht
sind, wobei das oder die gegenüberliegenden Vertiefungspaare seitlich voneinander
versetzt angeordnet sind.
3. Messer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vertiefungen eine Kreisform besitzen, wobei mit zunehmendem radialen Abstand der
Vertiefungen ausgehend von den Befestigungsmitteln der Durchmesser der kreisförmigen
Vertiefungen abnimmt.
4. Messer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vertiefungen als Nut ausgebildet sind.
5. Messer nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine nutförmige Vertiefung einen Bogenverlauf besitzt.
6. Messer nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Übergangsbereich der jeweiligen Seienfläche der Vertiefung zur Oberfläche des Messergrundkörpers
eine Fase ausgebildet ist.
7. Messer nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dicke des Messergrundkörpers mindestens im Bereich der Vertiefungen mindestens
doppelt so groß ist wie das Tiefenmaß der Kreisform oder der Nut.
8. Messer nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
innerhalb der jeweiligen Vertiefung ein stabilitätserhöhender Steg verbleibt.
9. Messer nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Endabschnitte der Nut halbkreis- oder bogenförmig auslaufen.
10. Messer nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei mehreren Vertiefungen oder einer langgestreckten Vertiefung diese eine Anordnung
oder Form aufweisen, welche dem Verlauf der Schneidkante angenähert ist.
11. Messer nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Seitenflächen der Vertiefung bezogen auf die Oberfläche des Messergrundkörpers
von der Senkrechten abweisen.
12. Messer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vertiefung eine Kreisringform besitzt.
13. Messer nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei mehreren Vertiefungen oder einer langgestreckten, nutförmigen Vertiefung das Tiefenmaß
über die Messergrundkörperfläche variiert.