CH706045A1

CH706045A1 - Guide ring assembly for a rotating blade.

Info

Publication number: CH706045A1
Application number: CH00130/12A
Authority: CH
Inventors: Dirk Deiss
Original assignee: Suhner Intertrade Ag
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-07-31
Also published as: CH706045B1

Abstract

Bei der Führungsringanordnung für ein rotierendes Messer (3) für den Einsatz in Schlacht- und Metzgereibetrieben werden mindestens die Führungsbahnen (13) mit einer DLC-Beschichtung versehen. Diese Beschichtung ermöglicht optimale Gleiteigenschaften zwischen dem Führungsring (1) und dem Messer. Zusätzlich erfährt der Stahl, der das Grundmaterial bildet, einen Korrosionsschutz.In the guide ring assembly for a rotating knife (3) for use in slaughter and butcher operations at least the guideways (13) are provided with a DLC coating. This coating allows optimum sliding properties between the guide ring (1) and the knife. In addition, the steel that forms the base material undergoes corrosion protection.

Description

[0001] Gegenstand der Erfindung ist eine Führungsringanordnung für ein rotierendes Messer gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a guide ring assembly for a rotating knife according to the preamble of claim 1.

[0002] Rotierende Messer der oben bezeichneten Gattung werden vor allem in der Fleischverarbeitung verwendet. Sie dienen dazu, einerseits Fleischstücke vom Knochen zu schneiden und andererseits die Fleischstücke von Fett und Bindegewebe zu säubern. Das Messer wird dabei in einem Führungsring gehalten und von einem Antrieb in Drehung versetzt. Die Lagerung des Messers im Führungsring ist als Gleitlager ausgebildet und es ist dazu am Führungsring eine umlaufende Nut ausgebildet, in der ein am Messer ausgebildeter Wulst geführt wird. Wulst und Nut können auch umgekehrt angeordnet sein. Sowohl die Oberfläche des Wulstes als auch diejenige der Nut müssen äusserst exakt bezüglich Rundlauf und Oberflächenbeschaffenheit hergestellt werden, um einerseits die Reibung möglichst gering zu halten und andererseits mit wenig Spiel Schwingungen zu vermeiden oder zumindest gering zu halten. Zu diesem Zweck werden die beiden Elemente nach der spanabhebenden Bearbeitung gehärtet und danach müssen sie, da durch den Härteprozess ein Verzug erfolgt, weiter bearbeitet, z.B. geschliffen werden. Diese mechanischen Vorgänge sind aufwendig und damit teuer. Rotary knives of the type described above are mainly used in meat processing. They serve on the one hand cut pieces of meat from the bone and on the other hand to clean the pieces of meat from fat and connective tissue. The knife is held in a guide ring and rotated by a drive. The bearing of the knife in the guide ring is designed as a sliding bearing and it is on the guide ring formed a circumferential groove in which a knife formed on the bead is performed. Bead and groove can also be arranged vice versa. Both the surface of the bead and that of the groove must be made extremely accurate in terms of concentricity and surface finish, on the one hand to keep the friction as low as possible and on the other hand with little play to avoid vibrations or at least to keep low. For this purpose, the two elements are hardened after machining and then, as warping occurs by the hardening process, they must be further processed, e.g. be sanded. These mechanical processes are complicated and therefore expensive.

[0003] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, den Führungsring und/oder das Messer derart auszubilden, dass die beiden Elemente mit geringem Spiel optimal ineinander gleiten können und dass deren Herstellung kostengünstig erfolgen kann. An object of the present invention is now to form the guide ring and / or the knife such that the two elements can slide optimally into each other with little play and that their production can be carried out inexpensively.

[0004] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Führungsringanordnung gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Führungsringanordnung sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben. This object is achieved by a guide ring assembly according to the features of claim 1. Advantageous embodiments of the guide ring assembly are described in the dependent claims.

[0005] Es gelingt anstelle einer Härtung der Oberflächen des Führungsrings – und/oder des Messers, bei dem ein Verzug nicht zu umgehen ist, den Führungsring und/oder das Messer mit einer geeigneten Beschichtung zu versehen, welche einerseits hohe Härte und Abriebfestigkeit und damit geringeren Verschleiss als die Oberfläche von gehärtetem Stahl aufweist und andererseits zusätzlich auch noch optimalere Gleiteigenschaften ermöglicht. Durch das Aufbringen einer Beschichtung bei niedriger Temperatur statt Härtung des Stahls bei höheren Temperaturen für die beiden Elemente kann einerseits als Werkstoff ein kostengünstigerer und besser spanend bearbeitbarer Stahl verwendet werden als dies bei einem härtbaren Stahl möglich ist. Andererseits entfallen der Härte- und insbesondere die nachfolgende Bearbeitung, z.B. ein anschliessender Rieht- und/oder Schleifprozess. Mit einer DLC-Beschichtung kann nicht nur eine -tribologisch optimale Oberfläche erzeugt werden, die zudem äusserst verschleissfest ist und die insbesondere für den Lebensmittelbereich bestens geeignet ist, da das Material inert ist gegenüber den in der Fleischverarbeitung vorkommenden organischen Stoffen. Die Schichtdicke liegt im Bereich von Mikrometern und wird bei Temperaturen auf die Oberfläche der Elemente aufgetragen, welche Temperaturen keinen relevanten Verzug der dünnwandigen Elemente, insbesondere des Messers, hervorrufen. It succeeds instead of hardening the surfaces of the guide ring - and / or the knife, in which a delay can not be avoided to provide the guide ring and / or the knife with a suitable coating, on the one hand high hardness and abrasion resistance and thus less wear than the surface of hardened steel and on the other hand also allows even better sliding properties. By applying a coating at low temperature instead of hardening the steel at higher temperatures for the two elements, on the one hand, a less expensive and better machinable steel can be used as a material than is possible with a hardenable steel. On the other hand, the hardness and especially the subsequent processing, e.g. a subsequent drawing and / or grinding process. With a DLC coating not only a tribologically optimal surface can be produced, which is also extremely resistant to wear and which is particularly well suited for the food industry, since the material is inert to the occurring in meat processing organic substances. The layer thickness is in the range of micrometers and is applied to the surface of the elements at temperatures which do not cause any relevant distortion of the thin-walled elements, in particular of the knife.

[0006] Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: <tb>Fig. 1<sep>eine perspektivische Darstellung eines Führungsrings, <tb>Fig. 2<sep>eine perspektivische Darstellung eines Messers und <tb>Fig. 3<sep>einen axial verlaufenden Schnitt durch ein im Führungsring eingesetztes Messer längs Linie III–III in Fig. 1.Reference to an illustrated embodiment, the invention is explained in detail. Show it: <Tb> FIG. 1 <sep> is a perspective view of a guide ring, <Tb> FIG. 2 <sep> is a perspective view of a knife and <Tb> FIG. 3 <sep> an axial section through a knife inserted in the guide ring along line III-III in Fig. 1st

[0007] In Fig. 1 ist in perspektivischer Darstellung ein Führungsring 1 ohne ein darin eingesetztes Messer 3 (siehe Fig. 2) dargestellt. Der Führungsring 1 ist für den periodischen Austausch des Messers 3 an einer Stelle durch einen Schlitz 5 aufgeschnitten, um das radiale Spreizen beim Messerwechsel zu ermöglichen. Der Führungsring 1 umfasst nebst einem Verbindungs- und Halteteil 7 einen hohlzylindrischen Führungsbereich 9 auf dessen Innenseite ein Einstich 11 ausgebildet ist, so dass an der unteren freien Kante ein Wulst 13 entsteht. Der Wulst 13 greift in einen auf eine auf der Peripherie des Messers 3 ausgebildete Nut 15 ein. Der Wulst 13 und die Nut 15 bilden folglich das Drehlager für das Messer 3 im Führungsring 1, das das Messer sowohl radial als auch axial führt. An der Oberkante des Messers 3 sind die- Zähne 17 einer Verzahnung sichtbar, mit welcher der Drehantrieb des Messers 3 innerhalb des Führungsrings 1 erfolgen kann. Das Antriebsritzel und die Antriebsmittel, z.B. eine flexible Welle, sind der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. In Fig. 1 is a perspective view of a guide ring 1 without a knife inserted therein 3 (see FIG. 2) shown. The guide ring 1 is cut for the periodic replacement of the blade 3 at one point by a slot 5 to allow the radial spreading when changing blades. The guide ring 1 comprises in addition to a connecting and holding part 7, a hollow cylindrical guide portion 9 on the inside of a recess 11 is formed, so that at the lower free edge, a bead 13 is formed. The bead 13 engages in a groove 15 formed on the periphery of the blade 3. The bead 13 and the groove 15 thus form the pivot bearing for the blade 3 in the guide ring 1, which guides the blade both radially and axially. At the upper edge of the blade 3, the teeth 17 of a toothing are visible, with which the rotary drive of the blade 3 can take place within the guide ring 1. The drive pinion and the drive means, e.g. a flexible shaft, are not shown for the sake of clarity.

[0008] Das Spiel des Messers 3 im Führungsring 1 muss, um einen möglichst vibrationsarmen Betrieb zu gewährleisten, sehr gering und die Oberflächen des Wulstes 13 und der Nut 15 entsprechend präzise ausgeführt sein. Um gleichzeitig eine hohe Verschleissresistenz und einen geringen Reibwert zu erreichen, sind mindestens der Wulst 13 und die Oberfläche der Nut 15 mit DLC-Beschichtung, z.B. einer amorphen Carbonbeschichtung versehen. Letztere ist direkt oder indirekt auf das Grundmaterial, vorzugsweise einem mechanisch gut bearbeitbaren Werkzeugstahl, aufgebracht. Durch diese Beschichtung wird eine für das Lager optimale Oberfläche geschaffen, die sowohl die im harten Arbeitsbetrieb notwendige Abriebfestigkeit aufweist und gleichzeitig optimale Gleit- und Reibwerte bietet, die einer für die Fleischverarbeitung ungünstigen Erwärmung und dem Verschleiss des Messers 3 und des Führungsrings 1 entgegenwirken. The game of the knife 3 in the guide ring 1 must, in order to ensure the lowest possible vibration operation, very low and the surfaces of the bead 13 and the groove 15 to be carried out according to precise. In order to simultaneously achieve a high wear resistance and a low coefficient of friction, at least the bead 13 and the surface of the groove 15 with DLC coating, e.g. provided with an amorphous carbon coating. The latter is applied directly or indirectly to the base material, preferably a mechanically good machinable tool steel. By means of this coating, an optimum surface for the bearing is created which has both the abrasion resistance required in hard working operation and at the same time offers optimum sliding and friction values which counteract an unfavorable for meat processing and the wear of the blade 3 and the guide ring 1.

[0009] Selbstverständlich kann auch die gesamte Oberfläche des Halterings 1 als auch des Messers 3 entsprechend beschichtet sein. Damit wird ein lebensmitteltauglicher Schutz des meist korrosionsanfälligen Stahls erreicht und gleichzeitig kann mit dieser Beschichtung auch das Anhaften von Fleischresten vermieden werden. Im Vergleich zu gehärtetem Stahl, der zudem nach der Härtung nachbearbeitet werden muss, können durch die DLC-Beschichtung eine Mehrzahl von Eigenschaften verbessert werden, die auch durch die Wahl von Titan als Werkstoff nicht annähernd möglich sind. Of course, the entire surface of the retaining ring 1 and the knife 3 may be coated accordingly. Thus, a food-grade protection of the most corrosion-prone steel is achieved and at the same time, the adhesion of meat remains can be avoided with this coating. Compared to hardened steel, which also has to be post-cured, the DLC coating can improve a number of properties that are not nearly possible, even with the choice of titanium as the material.

[0010] Selbstverständlich kann der Wulst 13 auch am Messer 3 ausgebildet sein und die Nut 15 am Haltering 1. Of course, the bead 13 may also be formed on the knife 3 and the groove 15 on the retaining ring. 1

Claims

1. Führungsringanordnung für ein rotierendes Messer (3) für den Einsatz in Schlacht- und Metzgereibetrieben, umfassend einen für einen verschleissarmen Betrieb harte Oberfläche aufweisenden Führungsring aus Metall mit einer an der Ringinnenfläche ausgebildeten ersten Führungsbahn (11), in der eine zweite Führungsbahn (15) an der Peripherie des Messers (3) zu gleiten bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen des Führungsrings (1) und/oder die Oberfläche des Messers (3) mindestens im Bereich der Führungsbahnen (11, 15) eine verschleissfeste Beschichtung aufweisen.A guide ring assembly for a rotary knife (3) for use in slaughter and butcher operations, comprising a metal for a low-wear operation hard surface guide ring made of a formed on the ring inner surface first guide track (11), in which a second guide track (15 ) is intended to slide on the periphery of the knife (3), characterized in that the surfaces of the guide ring (1) and / or the surface of the knife (3) have a wear-resistant coating at least in the region of the guide tracks (11, 15).

2. Führungsringanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine DLC-Beschichtung oder eine amorphe Carbonbeschichtung ist.2. Guide ring assembly according to claim 1, characterized in that the coating is a DLC coating or an amorphous carbon coating.

3. Führungsringanordnung für ein rotierendes Messer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Beschichtung reibungsarm und inert gegen organische Stoffe ist.3. Guide ring arrangement for a rotating knife according to one of claims 1 or 2, characterized in that the surface of the coating is low friction and inert to organic substances.

4. Führungsringanordnung für ein rotierendes Messer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung am Führungsring (1) optimale tribologische Verhältnisse mit der Oberfläche des im Führungsring drehbar gehaltenen Messers (3) aufweist.4. guide ring assembly for a rotating knife according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coating on the guide ring (1) has optimal tribological relationships with the surface of the guide ring rotatably held knife (3).

5. Führungsringanordnung für ein rotierendes Messer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsring (1) aus einem gut verarbeitbaren und verzugsfreien Stahl hergestellt ist.5. guide ring assembly for a rotating knife according to one of claims 1 to 4, characterized in that the guide ring (1) is made of a readily processable and distortion-free steel.