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MESSEN UND PRÜFEN Schneidfähigkeitsprüfung
Ist das Messer scharf?
Praxisnahe Schneidprüfung für Messerklingen
Die Prüfbedingungen der genormten Schneidleistungsprüfung für Messerklingen
stimmen wenig mit den realen Einsatzbedingungen von Messern überein. Auch ist
die Aussagekraft der ermittelten Kennwerte unter Fachleuten umstritten. Mit einer
neuen Schneidfähigkeitsprüfung könnten beide Probleme bald der Vergangenheit
angehören.
Samuel Zind, Peter Dültgen, Friedhelm Kowallik und Timo Koll
Z
ur Bestimmung der Schneidleistung von Messerklingen existiert
eine standardisierte Methode, die
genormte Schneidleistungsprüfung nach
DIN EN ISO 8442-5 [1]. Diese Prüfung ist
jedoch unter Fachleuten umstritten. Als
Schneidgut sind Papierstreifenstapel vorgeschrieben, die weder in ihrer Struktur
noch in ihrer Konsistenz die Eigenschaften
realer Lebensmittel aufweisen. Um den
Verschleiß der Messerschneide zu verstärken, sind die Papierstreifen mit Quarzsand
durchsetzt. Der bei dieser Schneidleistungsprüfung erzeugte Verschleißzustand
ist nicht identisch mit der Abnutzung von
Messerklingen unter realen Einsatzbedin-
gungen. Bei Prüfungen von Messerklingen
wird grundsätzlich zwischen der Schneidfähigkeit und der Schneidhaltigkeit unterschieden. Bei der genormten Schneidleistungsprüfung werden diese Eigenschaften
anhand der erzielten Schnitttiefen ermittelt. Die Initial Cut Performance (ICP), die
sich aus der Summe der ersten drei Schnitt-
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QZ Qualität und Zuverlässigkeit Jahrgang 61 (2016) 5
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Schneidfähigkeitsprüfung MESSEN UND PRÜFEN tiefen ergibt, soll die Schneidfähigkeit beschreiben. Die Total Cut Card (TCC), die sich
aus der Gesamtsumme aller im Test ermittelten Schnitttiefen ergibt, wird zur Beurteilung der Schneidhaltigkeit herangezogen.
Weder ICP noch TCC sind in der Praxis bekannt. Auch die Aussagekraft dieser Kennwerte für den tatsächlichen Einsatz ist unter Fachleuten umstritten.
Für jede Schneidaufgaben ein
anderes Messer
Die genormte Schneidleistungsprüfung
beruht auf der Annahme, dass eine ein­
zelne definierte Schneidaufgabe mit verschleißenden Bestandteilen repräsentativ
für die Schneidleistung einer Messerklinge
im realen Einsatz ist. In der Praxis werden
mit einer Messerklinge jedoch Schneidgüter mit unterschiedlicher Struktur und Konsistenz geschnitten (Gemüse, Fleisch usw.).
Im professionellen und zunehmend auch
im privaten Bereich ist es darüber hinaus
üblich, für unterschiedliche Schneidaufgaben verschiedene Messer zu verwenden.
Autor Marcus Wareing stellt in seinem
Buch „Schneidetechniken für Küchenprofis“
eine repräsentative Bandbreite von Schneid­
aufgaben im Küchenbereich vor [2]. Neben
der Beschreibung der einzelnen Schneidtechniken geht er grundsätzlich auch auf
das jeweils zu verwendende Messer ein. Die
einzelnen Messer werden speziell entspre-
chend ihrer Anwendung konzipiert. Dabei
werden Klingenform, Klingenlänge, Klingenbreite, Klingenstärke und Schliff so gewählt, dass die angedachte Schneidaufgabe am besten durchgeführt werden kann.
Bei der genormten Schneidleistungsprüfung werden diese Details nicht berücksichtigt. Es werden lediglich die Anforderungen für zwei Messertypen definiert:
Klingen mit glattem Schliff und Klingen mit
Wellenschliff.
Produktionsfehler
aufspüren liegt in der
Verfahren zur Schneidleistungsprüfung entwickelt
Vor diesem Hintergrund wurde bei der
­Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und
Werkstoffe e. V. (FGW) ein neues, praxistaugliches Verfahren zur Schneidleistungsprüfung für Messerklingen entwickelt, ein
dazugehöriger Prüfstand gebaut und wissenschaftliche Untersuchungen zur Absicherung der erzielten Ergebnisse durchgeführt. Ziel der Forschungsarbeiten war es,
eine objektive Bestimmung der praxisgerechten Schneidfähigkeit von handgeführten Messerklingen zu entwickeln und zu
etablieren.
Prinzipiell ist jede Schneidaufgabe einzigartig. Ähnlich wie die Korrosions- oder
die Verschleißbeständigkeit ist die Schneidleistung einer Messerklinge eine System­
eigenschaft. Wird ein einzelner Parameter
des Systems verändert, verändert sich ›››
Bild 1. Schneidfähigkeitsprüfstand: Der Prüfstand besteht aus Kraftmessgerät, Lineartisch und
externer Steuerung. (© FGW)
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MESSEN UND PRÜFEN Schneidfähigkeitsprüfung
INFORMATION & SERVICE
PROJEKT
Das IGF-Forschungsvorhaben „Entwicklung einer praxisnahen und objektiven
Schneidfähigkeitsprüfmethode für Messerklingen zur Zubereitung von Speisen“
IGF 17525 N der Forschungsvereinigung
Werkzeuge und Werkstoffe wurde über
die Arbeitsgemeinschaft industrieller
­Forschungsvereinigungen „Otto von
­Guericke“ e. V. (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen
Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
(BMWi) aufgrund eines Beschlusses des
Bundestags finanziell gefördert.
LITERATUR
1 DIN EN ISO 8442-5: Werkstoffe und
­ egenstände in Kontakt mit LebensmitG
teln – Schneidwaren und Tafelgeräte –
Teil 5: Festlegung der Schneidfähigkeit
und Prüfung der Kantenbeständigkeit.
Dezember 2004
2 Wareing, M.; Hill, S.; Trotter, C.; Hall, L.:
Schneidetechniken der Küchenprofis.
Dorling Kindersley Verlag, München
2009
3 Zind, S.: Entwicklung einer praxisnahen
und objektiven Schneidfähigkeitsprüfmethode für Messerklingen zur Zubereitung von Speisen. Forschungsbericht:
IGF 17525 N; FGW e. V., Remscheid 2015
das komplette System. Schneidsysteme bestehen im Allgemeinen aus vier Bestand­
teilen: dem Schneidgut, dem Messer, der
Schnittbewegung und der Umgebung.
Werden Schneidfähigkeits- oder Schneidhaltigkeitskennwerte für ein Schneidsystem ermittelt, so sind diese allein für die­
ses Schneidsystem gültig. Ein einzelnes
Schneidsystem kann somit nicht für alle
Schneidsysteme repräsentativ sein.
Die neu entwickelte Schneidleistungsprüfung beschränkt sich auf die Bestimmung der Schneidfähigkeit von Messerklingen. Die Entwicklung einer praxisgerechten Schneidhaltigkeitsprüfung erfordert umfangreichere Untersuchungen zum
Verschleißverhalten von Messerklingen,
die in nachfolgenden Forschungsvorhaben
durchgeführt werden sollen.
Schneidfähigkeitsprüfstand
basiert auf Kraftmessgerät
Bei der Schneidfähigkeitsprüfung wird
grundsätzlich zwischen der reinen Druckschneidfähigkeit und der Zugschneidfähigkeit unterschieden. Die Druckschneidfähigkeit wird bei einer einachsigen Schnittbewegung bestimmt. Bei der Zugschneidfähigkeit dagegen wird diese von einer
zweiten, lateralen Bewegung überlagert,
sodass eine Schnittbewegung entsteht, die
der üblichen Hubbewegung beim hand­
Die Suche nach passenden Referenzschneidgütern erwies sich bei der Projekt-
A1
AUTOREN
A2
Käsestück
(frisch)
Salamistück
(ohne Hülle)
B1
Tomaten
Kiwis
Kartoffelwürfel
B2
Salamistück
(mit Hülle)
Gelatinewurst
B3
A3
Kartoffeln
KONTAKT
A4
Dipl.-Ing. Samuel Zind
T 02191 5921-0
zind@fgw.de
Diesen Beitrag finden Sie online:
www.qz-online.de/1300277
Schwierige Suche nach
Referenzschneidgut
Kuchen
Gurken
Dipl.-Ing. Samuel Zind, geb. 1975, arbeitet
seit 2001 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkzeugforschung und
Werkstoffe der Forschungsgemeinschaft
Werkzeuge und Werkstoffe e. V. (FGW) in
Remscheid.
Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Peter Dültgen,
geb. 1975, leitet die FGW seit 2006.
Friedhelm Kowallik, geb. 1952, ist seit
2008 Techniker bei der FGW.
Timo Koll, geb. 1989, ist seit Anfang 2015
Techniker bei der FGW.
QZ-ARCHIV
geführten Schneiden mit Messern ähnelt.
Damit die ermittelten Kenngrößen auch
für Laien nachvollziehbar sind, wurde beschlossen, die beim Schneiden entstehenden Kräfte als Grundlage für die Schneid­
fähigkeitsmessung zu verwenden.
Der neue Schneidfähigkeitsprüfstand
basiert deshalb auf einem einsäuligen
Kraftmessgerät. Um die laterale Bewegung
zu realisieren, wurde die Maschine zusätzlich mit einem Lineartisch ausgestattet
(Bild 1). Für die Fixierung der Messerklingen
und des Schneidguts wurden spezielle Halterungen konzipiert und gebaut. Mit dem
Prüfstand werden Kraft-Weg-Diagramme
während der Schnittbewegung aufgenommen und anschließend analysiert.
Es wurde festgestellt, dass je nach
Schnittart (Druckschnitt oder Zugschnitt),
Lebensmittelstruktur, Konsistenz und Abnutzung der Messerschneide unterschiedliche, aber charakteristische Kurvenverläufe hervorgerufen werden (Bild 2). Auch wurde beobachtet, dass mit zunehmendem
Verschleiß die benötigte Kraft, um eine bestimmte Schneidarbeit zu verrichten, ebenfalls zunimmt.
Möhren
Schnittkäsestück
(reif)
Fleischwurststück
(mit Hülle)
C1
Zwiebeln
Schalotten
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Bild 2. Schneidfähigkeitstest: Typische Kraft-Weg-Verläufe im Druckschnitt für verschiedene
Lebensmittel (Quelle: FGW)
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