Neulich hatten wir eine kleine Diskussion: " Warum schneidet
ein Messer besser, wenn es bewegt wird?"
Gehen wir mal davon aus: Das Messer ist rattenscharf.
Die letzte Schneide ist nur noch eine Atomlage dick.
Nun müsste es doch egal sein, ob ich nur senkrecht drücke,
oder gleichzeitig das Messer bewege.
Bei einem stumpferen Messer habe ich mikroskopische Scharten,
das wirkt beim Bewegen wie eine Säge.
Meinungen?
Grüße Bernd
Ich würde vermuten, dass die seitliche Bewegung beim Schneiden eine
dynamische Druckerhöhung bewirken, denn die Kraft wirkt ja nicht exakt
parallel, sondern sie hat auch eine senkrechte Komponente.
>Gehen wir mal davon aus: Das Messer ist rattenscharf.>Die letzte Schneide ist nur noch eine Atomlage dick.
Ich nehme mal an, dass genau diese Forderung in der Praxis nicht erfüllt
werden kann und deshalb bei einem real existierenden Messer die
"Sägescharten-Funktion" eine wesentliche Rolle spielt.
Ein bewegtes Messer ist ja deutlich besser als ein feststehendes.
Ein einfaches Beispiel sind die Allesschneider/ Brotmaschinen.
Wenn man hier versucht das Brot ohne laufenden Motor durchzudrücken,
hat man keine Chance.
Der Unterschied ist sofort spürbar.
Aber warum? Das Messer ist ja nicht schärfer als vorher.
Grüße Bernd
Bernd F. schrieb:> Wenn man hier versucht das Brot ohne laufenden Motor durchzudrücken,> hat man keine Chance.>> Der Unterschied ist sofort spürbar.>> Aber warum? Das Messer ist ja nicht schärfer als vorher.
Wenn man das Messer nicht bewegt, drückt man das zu schneidende Material
nur zusammen und durch dieses Verdichten wird das Schneiden schwer oder
gleich ganz unmöglich. Wenn man das Messer bewegt, dann befördert man
die
"Sägespäne" aus dem Spalt und schneidet gleich wieder das noch
unverdichtete Material tiefer ein.
What's the Messer?
;-)
MfG Paul
Falk B. schrieb:> Ich würde vermuten, dass die seitliche Bewegung beim Schneiden eine> dynamische Druckerhöhung bewirken, denn die Kraft wirkt ja nicht exakt> parallel, sondern sie hat auch eine senkrechte Komponente.
Das könnte ich mir jetzt beim Schneiden der Fleischwurst vorstellen,
ein starres Messer drückt auf einen flexiblen Körper mit wenig
Wirkung.
Die seitliche Bewegung schneidet die Haut ein.
Aber: Warum geht das leichter?
Grüße Bernd
Bernd F. schrieb:> Das könnte ich mir jetzt beim Schneiden der Fleischwurst vorstellen,> ein starres Messer drückt auf einen flexiblen Körper mit wenig> Wirkung.
Dann stell Dir mal vor ein Weisbrot nur mit senkrechtem Druck schneiden
zu wollen
Won K. schrieb:> Bernd F. schrieb:>> Das könnte ich mir jetzt beim Schneiden der Fleischwurst vorstellen,>> ein starres Messer drückt auf einen flexiblen Körper mit wenig>> Wirkung.>> Dann stell Dir mal vor ein Weisbrot nur mit senkrechtem Druck schneiden> zu wollen
Das ist doch der Punkt.
Warum ist ein bewegtes Messer ,nicht nur gefühlt, so viel schärfer?
Grüße Bernd
auch wenn es perfekt glatt WÄRE
die atome sind ja auch "kuppen" und dazwischne "täler"
real aber ja natürlich größere kuppen und tiefere täler..
allein dadurch erzeugt man (lokal) abwechselnd einen massiv höheren
druck, und gleich darauf wieder weniger, denke ich mal (und zerstört)
die Brotstruktur..
vom prizip wie ein Keil:
http://www.lehrerfreund.de/medien/_assets_bilder/tec_lehrerfreund/Technische_Mathematik/Einfache%20Maschinen/Keil_klein.png
durch "ziehen" mit F ist Fg VIEL höher, also würde man mit F drücken..
N'Abend,
man sollte nicht nur das Messer betrachten, sondern auch das Schnittgut.
In dem gibt es Fasern und mechanische Spannungen. Außerdem gibt es das
beschriebene ideale Messer nicht, insofern wird die Schnittbewegung
immer einen Einfluß auf den Schnitt haben. Im Extremfall bis zur
spanabhebenden Bearbeitung.
Hier steht noch etwas mehr dazu, besser als ich es erläutern könnte:
http://elib.uni-stuttgart.de/opus/volltexte/2007/3185/pdf/Ue_133_Cudakov.pdf
Das Schneidegut eines Haushaltsmessers ist alles andere als homogen.
I.d.R. besteht es aus vergleichsweise langen Molekülen. Moleküle aber
zerschneidet das Messer nicht, es entwirrt die sozusagen. Und das geht
eben besser mit der Bewegung seitlich zur Schnittrichtung.
Stelle Dir einfach vor, die "verfitzten Molekülenden" werden in
Bewegungsrichtung des Messers in die Schnittebene umgelegt und so der
Zusammenhalt des Materials gestört.
Ohne seitliche Schneidebewegung müßten diese Enden in noch nicht
geteiltes Schnittgut gepreßt werden -> deutlich höhere Kraft
erforderlich.
Und da haben wir wieder das gute alte mechanische Prinzip der
Verringerung der Kraft durch Vergrößerung des Weges (Hebel, Flaschenzug
etc.).
Won K. schrieb:> Bernd F. schrieb:>> Warum ist ein bewegtes Messer ,nicht nur gefühlt, so viel schärfer?>> Nur durch die Sägewirkung, mehr steckt nicht dahinter.
Wenn keine bessere Erklärung kommt, akzeptiere ich das.
Es war ja auch meine erste Vermutung.
Grüße Bernd
Michael B. schrieb:> Das Schneidegut eines Haushaltsmessers ist alles andere als homogen.> I.d.R. besteht es aus vergleichsweise langen Molekülen. Moleküle aber> zerschneidet das Messer nicht, es entwirrt die sozusagen. Und das geht> eben besser mit der Bewegung seitlich zur Schnittrichtung.> Stelle Dir einfach vor, die "verfitzten Molekülenden" werden in> Bewegungsrichtung des Messers in die Schnittebene umgelegt und so der> Zusammenhalt des Materials gestört.> Ohne seitliche Schneidebewegung müßten diese Enden in noch nicht> geteiltes Schnittgut gepreßt werden -> deutlich höhere Kraft> erforderlich.> Und da haben wir wieder das gute alte mechanische Prinzip der> Verringerung der Kraft durch Vergrößerung des Weges (Hebel, Flaschenzug> etc.).
Diese Erklärung passt.
Von der Molekularstruktur des zu schneidenden Materials hatte ich
es noch gar nicht betrachtet.
Grüße Bernd
Paul B. schrieb:> Moleküle? Gute Idee -ich stelle mir mal eine Molle kühl.> ;-)> MfG Paul
Paul,
hier geht es um ein hochwissenschaftliches Problem.
Und du spaltest Bierzellen.
( Brain kills beercells ) oder so.
Grüße Bernd
Bernd F. schrieb:> Paul,>> hier geht es um ein hochwissenschaftliches Problem.
Damit habe ich mich weiter oben doch eben hochwissenschaftlich
befasst.
Ich kam auch zu der Sägewirkung.
>> Und du spaltest Bierzellen.
Noch nicht -es ist noch nicht gefroren und ich kann noch nicht daran
herumsäbeln.
;-)
MfG Paul
Prost Paul :)
Es ist Feierabend.
Jetzt hat doch einer die Katze aus der Nachbarschaft platt gefahren.
Die liegt jetzt tot vor meiner Werkstatt.
Das habe ich heute eigentlich nicht mehr gebraucht.
Grüße Bernd.
Michael B. schrieb:> Das Schneidegut eines Haushaltsmessers ist alles andere als homogen.
...
> Stelle Dir einfach vor, die "verfitzten Molekülenden" werden in> Bewegungsrichtung des Messers in die Schnittebene umgelegt und so
...
> Und da haben wir wieder das gute alte mechanische Prinzip der> Verringerung der Kraft durch Vergrößerung des Weges (Hebel, Flaschenzug> etc.).
das klingt ziemlich gut.
Ich denke aber es kommt oft nochwas dazu:
Wenn das Messer bewegt eindringt ist der Keil in Eindringrichtung
(schräg) sehr viel schlanker.
Hat der Keil der Schneide z.B. 30° "Keilwinkel" kann man sich das gut
mit einer Holzlatte vorstellen. Sieht man sich den querschnitt 90°
durchgeschnitten an, hat man eben den Keil von 30°. Real schneidet man
beispielsweise 2cm tief mit 10cm Messerbewegung, ergo einem Winkel von
11,5°. Wenn man die Holzlatte so schräg durchsägt, sieht man einen sehr
spitzen Winkel, und dennoch ist die Schneide sehr stabil.
Rasiermesser oder -klingen haben einen geringen Keilwinkel, gehen auch
relativ gut durch die Wurstpelle zu drücken. In der Grösse eines
Küchenmessers sind die aber ziemlich wabbelig.
bye uwe
Bernd F. schrieb:> Jetzt hat doch einer die Katze aus der Nachbarschaft platt gefahren.> Die liegt jetzt tot vor meiner Werkstatt.
Das hat jetzt hoffentlich nichts direkt mit deiner Frage zum
Schneidevorgang eines Messer zu tun... ;-)
Paul B. schrieb:> Damit habe ich mich weiter oben doch eben /hochwissenschaftlich/> befasst.> Ich kam auch zu der Sägewirkung.>> ;-)> MfG Paul
dann erklär mal "Sägewirkung" !
das ist es IMHO nämlich genau NICHT
eine Säge hat einzelne Sägezähne
(schau dir das mal bei einer Kettensäge an)
jedes Sägezahn hat eine "Messerklinge"
und diese kleine Klinge machte GENAU DAS was im 1. Posting beschrieben
ist:
"senkrecht drücken" (und nicht parallel ziehen)
Bernd F. schrieb:> Gehen wir mal davon aus: Das Messer ist rattenscharf.> Die letzte Schneide ist nur noch eine Atomlage dick.>> Bei einem stumpferen Messer habe ich mikroskopische Scharten,> das wirkt beim Bewegen wie eine Säge.
Deine Überlegung geht bereits von einer intuitiven, aber falschen
Ausgangslage aus.
Ein "rattenscharfes" Messer bezeichnest du als eine Atomlage dick. Ich
würde annehmen diese sei homogen, entspricht einer geraden (kein
Wellenschliff) und einem konstanten zulaufenden Winkel.
Wie bereits geschrieben, ist das intuitiv für scharf, sogar so intuitiv,
dass ein Hersteller Skalpelle mittels Laser in diesen Eigenschaften
"geschärft" hatte. Das Ergebnis war, dass die Messer nicht schnitten.
Sie gleiteten eher über die Haut, als das ein sauberer Schnitt zustande
kam.
Die Erkenntis blieb, dass ein scharfes Messer
> mikroskopische Scharten
haben MUSS, um auch scharf zu sein.
Siehe auch keramische Messer.
Quelle suche ich mal bei gelegenheit raus.
Bernd F. schrieb:> Gehen wir mal davon aus: Das Messer ist rattenscharf.> Die letzte Schneide ist nur noch eine Atomlage dick.
Unsinnige Theoriebetrachtung. Ein Messer ist nun mal nicht so.
> Bei einem stumpferen Messer habe ich mikroskopische Scharten,> das wirkt beim Bewegen wie eine Säge.
So ist es.
Bernd F. schrieb:> Der Unterschied ist sofort spürbar.>> Aber warum? Das Messer ist ja nicht schärfer als vorher.
Bei Messerschnitt gibts ja keinen Frei- und auch keinen Spanwinkel.
Das zu schneidende Material wird komprimiert im Material steigt die
mech. Spannung, wird die Festigkeitsgrenze des Material ueberschritten
reisst es ein, entlang dieses Risses bilden sich vorauseilende Risse.
Das Messer dringt dann ein, Material wird verdraengt usw.
Das ist viel naeher am beim Stanzen und spalten.
Kommt da jetzt eine Vorwaerstbewegung dazu aendern sich eben die
Kraftverhaeltnisse.
"Je mehr das Messer 'durchgezogen' wird, desto spitzer 'sieht' das
Schneidgut das Messer."
-----
Anhang aus,
Der Einfluss der Schneidlage auf den effektiven Keilwinkel des Messers,
eine methodische Untersuchung an Schnellschneidern.
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de/
Urheber: Dipl. Ing. Michael Desch
btw ein Bekannter (Messerschmied) hat mal zu mir gesagt, daß die höchste
Stufe der Schärfung erreicht ist, wenn man in einen Bach ein Blatt
Papier legt und das durch die Strömung auf das senkrecht ins Wasser
gehaltene Messer trift, ..... mehr sag ich nicht :oD
Als Rasiermesser-Sammler weiss man, dass selbst die schärfsten Schneiden
noch einen Grat mit feinen Zähnen besitzen, der eben für die
Schneidwirkung verantwortlich ist. Um ihn wieder "aufzurichten" wird das
Rasiermesser vor der Rasur auf Leder abgezogen (dabei hat das Leder
keine abtragende Wirkung).
Interessant ist hierzu: http://www.klaus-henkel.de/cut-messer.html
Vor allem Abb. 3.4 Stellt den Grat gut dar.
Es gibt in Rasiermesser-Foren diverse Diskussionen darüber, auch mit
Mikroskop-Aufnahmen der Schneide. Zur Schärfe, ein scharfes Rasiermesser
schneidet ein hängendes Haar ohne Probleme.
Es ist aber auch so, dass der Grat bei falscher Handhabung leicht
beschädigt werden kann und das Messer stumpf wird.
Je feiner die Mikro-Zähne, desto schärfer, aber es kommt eben auch auf
die Standzeit an...
Stefan S. schrieb:> Es ist aber auch so, dass der Grat bei falscher Handhabung leicht> beschädigt werden kann und das Messer stumpf wird.
Du meinst sowas wie eine Operation, aeh Parallelschnitt, an Weissbrot :)
Es gibt, glaube ich jdf., keine allgemein gueltige Definition fuer
Schaerfe.
Es ist ja auch schon ein Unterschied ob man etwas abtrennen und dann
verwerfen oder eine Sache nach Mglkt. verlust-frei(-arm) in zwei Teile
trennen will.
Beim rasieren gibt es auch einen Anstellwinkel, geht dann schon in
Richtung spanabhebende Bearbeitung ....
Won K. schrieb:> Dann stell Dir mal vor ein Weisbrot nur mit senkrechtem Druck schneiden> zu wollen
Vielleicht kommt es ja nur auf die Geschwindigkeit an!
Wenn das Messer mit ordentlich Schmackes aufs Weisbrot zurast,
so gibt man ihm keine Chance mehr sich wegzuducken.
Peter N. schrieb:> Wenn das Messer mit ordentlich Schmackes aufs Weisbrot zurast,> so gibt man ihm keine Chance mehr sich wegzuducken.
Haushaltstip:
Wenn man Weißbrot lange genug liegen läßt, kann man es auch rasieren.
MfG Paul
H. O. schrieb:>> Bei Messerschnitt gibts ja keinen Frei- und auch keinen Spanwinkel.>> Das zu schneidende Material wird komprimiert im Material steigt die> mech. Spannung, wird die Festigkeitsgrenze des Material ueberschritten> reisst es ein, entlang dieses Risses bilden sich vorauseilende Risse.> Das Messer dringt dann ein, Material wird verdraengt usw.>> Das ist viel naeher am beim Stanzen und spalten.>> Kommt da jetzt eine Vorwaerstbewegung dazu aendern sich eben die> Kraftverhaeltnisse.>> "Je mehr das Messer 'durchgezogen' wird, desto spitzer 'sieht' das> Schneidgut das Messer.">>> ----->> Anhang aus,>> Der Einfluss der Schneidlage auf den effektiven Keilwinkel des Messers,> eine methodische Untersuchung an Schnellschneidern.>> http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de/>> Urheber: Dipl. Ing. Michael Desch
Ah ja. Einleuchtend.
Grüße Bernd
Durch eine zur Schneide senkrechte Bewergung wird das Material gepresst
und damit verhärtet, sodass es schwierig zu schneiden ist.
Das kann man besonders bei Dämmmatten aus losen Glasfasern beobachten.
Setzt man das Messer nur auf, bekommt man ein zu fast unschneidbares
Etwas.
Wenn nun noch ein ziehende Bewegung beim Schnitt stattfindet, wird
dieses Zusammenpressen vermieden, denn die sich gegenseitig
unterstützenden Fasern werden seitlich weggezogen. Das beim Schnitt
gezogene Messer schneidet daher mit wesentlich weniger Widerstand.
An einem mehrfach zusammengelegten Paiertaschentuch kann man diesen
Effekt selbst mal untersuchen. Selbst ein sehr scharfes Messer hat da
Schwierigkeiten beim Schneiden. Das Ziehen der Klinge beim Schnitt ist
da äußerst wirksam.
Plastische Materialien haben auch die Eigenschaft, sich der Form der
Schneide durch Ausweichen perfekt an die Schneide anzupassen sodass dann
der Flächendruck durch die größere Berührfläche verteilt wird. Das
Ziehen überfordert aber die Anpassungsfähigkeit des Materials, das an
bestimmten Stellen der wellenförmigen Schneide besonders verformt wird.
Deshalb haben Schneiden mit Wellenschliff so hohe Schneidwirkung, die
speziellen Messer für Tomaten oder für Dämmmaterial arbeiten z.B. mit
diesem Effekt.
Bei der Herstellung von Messern spielt das im Mikroskopischen Bereich
eine Rolle. Wenn es gelingt, die Kristallstruktur das Materials
senkrecht zur Schneide entstehen zu lassen entsteht auch ein solcher
Wellenschliff-Effekt.
Eine Schneide ist doch nichts anderes als ein Stück extrem dünne
Materie. Man kann damit schneiden, weil man einen extrem großen Druck
auf eine extrem kleine Fläche ausübt.
Nehmen wir mal an, wir haben eine 1um dicke Schneide mit 1cm Länge.
Drückt man mit 1kg darauf, dann hat man an der Schneide einen Druck von
10 Tonnen/Quadratzentimeter. Das geschnittene Material wird dabei auf
Zug und Scherung belastet.
Der ziehende Schnitt bringt nur was bei weichen Materialien. Je härter
das Material, desto weniger bringt er. Beispiele: Karotten, Holz.
Das liegt daran, dass weiches Material nachgibt, bevor sich genügend
Druck aufbauen kann. Es legt sich um die Schneide und der Druck wird auf
das umgebende Material verteilt. Zieht man jetzt an der Klinge, dann
wird das Material seitlich unter Spannung gesetzt, kann also weniger
nach unten nachgeben, der Druck erhöht sich wieder und die Schneide kann
schneiden.
Da kommt anscheinend einiges zusammen.
1. Es gibt eine Schnittwinkelverkleinerung:
Beitrag "Re: Wie schneidet ein Messer?"
2. Die ( mikroskopischen) Rauigkeiten der Klinge wirken.
3. Das Material wird im molekularen Bereich leichter entflechtet.
Doch gar nicht so simpel.
Nun müsste man mal näher untersuchen, was den meisten Vorteil
bringt. Ist es das Hin- und Herbewegen, (Mit welcher Geschwindigkeit?)
Oder ist es die Rauigkeit der Schneide?
Anpressdruck oder was?
Viele Fragen bleiben noch offen.
Beim nächsten Steak will ich das wissen, es besteht immer
Optimierungsbedarf.
Grüße Bernd
Bernd F. schrieb:> Beim nächsten Steak will ich das wissen, es besteht immer> Optimierungsbedarf.
Der Wunsch nach Optimierung der Schneidtechnik läßt befürchten, dass in
der Brattechnik noch mehr Optimierungspotential steckt.
Grüße
Richard
Richard H. schrieb:> Bernd F. schrieb:>> Beim nächsten Steak will ich das wissen, es besteht immer>> Optimierungsbedarf.>> Der Wunsch nach Optimierung der Schneidtechnik läßt befürchten, dass in> der Brattechnik noch mehr Optimierungspotential steckt.>> Grüße> Richard
Nö!
Trocken gealtertes Agnusrind vom Biometzger.
Das passt schon. Auf den Punkt gegart. Da sollte das Messer
durch das Eigengewicht durchfallen.
Grüße Bernd
Ich verstehe. Es geht nicht um das Messer vom Besteck und Du bist auch
nicht der, für den die fertig portioniert abgepackten Steaks beim Aldi
angeboten werden.
Du hast meine Anerkennung.
Grüße
Richard
