CN101365567A - 输送和切片系统 - Google Patents

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Abstract

一种新型食物加工系统，它可以将食物流分成若干分流，沿着由喷射器推进的流体槽向若干切片器平缓而快速的输送食物，以可控速度横向对食物切片以获得最大产量，可以清洗及输送该切片，并且可以将切片可控制的分布在输送器上，以便进一步加工。根据本发明的一个实施例，食物加工系统包括过大尺寸产品分离器，分段切割器，质量流量/撒布输送器，分流器段，喷射器段，脱水段，清除淀粉段，切片器进料输送器，至少一个横向切片器，和切片撒布器。在优选实施例中，通过使切片速度最小化，切割损耗可降低。

Description

输送和切片系统
发明背景
1.技术领域
本发明涉及用于将食物加工成切片的系统。特别是，本发明涉及利用喷射器液压输送食物，利用分段切割器削减大食物的尺寸，通过控制速度和质量流量比使切割效率最大化，使用横向切片器对食物进行切片，控制切片速度使性能最优化，以及将切成的切片可控地撒布在输送器，以便进一步加工。
2.相关技术的描述
加工的产品例如蔬菜，块茎，坚果和水果的工业化生产过程要求减少大体积食物的尺寸。本发明将根据马铃薯的输送和切片以制造薯片的过程进行描述。但是，正如本领域的技术人员可以理解，本发明应用广泛，而非限于切薯片。
现有技术中，工业尺寸的马铃薯的切片系统典型的是利用离心式切片器，以便将马铃薯切成片，这些马铃薯切片可用于加工成产品例如薯片，或盘装菜，例如烤马铃薯和奶酪口蘑烤马铃薯(au gratin potatose)。离心式切片器，例如由Urschel实验室有限公司制造的Urschel型连续切割(“CC”)切片器，包括布置在中心叶轮或旋转盘周围成环状的若干垂直刀片。例如授予Jacko等人的专利号为5,694,824的美国专利中，图6显示了这样一种现有技术的离心式切片器。当将马铃薯送入切片器时，旋转叶轮或旋转盘首先使马铃薯顶靠刀片，接着推动马铃薯穿过刀片，从而对马铃薯切片。
然而离心式的切片器具有若干缺陷。一个缺陷是快速切片降低了产量。为使离心式切片器正常工作，要求最小量的旋转速度，以产生使马铃薯顶靠切割表面所必须的离心力。作为较快的切片和碰撞速度的结果，离心式切片器(或切割器)通常会产生大量的废片或残渣。例如，当马铃薯被置于刀片之间的切片器壁时，以及当刀片仅仅切割马铃薯表面，但未能移走切片时，会损坏马铃薯。而且，快速的切片导致大量马铃薯细胞破坏。一种含淀粉的马铃薯细胞具有粘弹性，这意味着在切片时，施加越快的压力，细胞壁就越易碎。这样当切片速度增加时，每个切片中受到破坏的马铃薯细胞数量也就增加。当马铃薯细胞破裂时，所含淀粉流出，导致产量降低。当使用离心式切片器切片时，所输送马铃薯中约有16％(重量)的马铃薯成为废片、残渣而损失，并且破坏了马铃薯细胞。
离心式切片器的第二个缺陷是该切片器施加于切片的不良的碎裂程度。因为随着刀片碰撞速度的增加，粘弹性的马铃薯细胞变的越易碎，当碰撞速度增加时，这些切片变的更易碎裂。这种碎裂不利地增加了切片折断和摄取油量的发生。
另外，离心式切片器仅可容纳圆形切片马铃薯，而不能容纳大且长形的马铃薯。长形的马铃薯易于堵塞离心式切片器。在这种切片器中长形的马铃薯也易于横向放置，这样不希望地增加了切片厚度的可变性。而且，当供给正常的长形马铃薯时，离心式切片器产生不希望的形状的椭圆形薯片。图1a和1b对比显示当离心式切片器供给长形马铃薯140或圆形马铃薯110时，所制成的切片的实例。根据切片器刀片边缘是否为波浪形，离心式切片器将圆形切片马铃薯110切成带隆起的圆片130或不带隆起的圆片120。相反，根据切片器刀片边缘是否为波浪形，离心式切片器将长形的马铃薯140纵向切成带隆起或不带隆起的椭圆片160，150。当切片或削片形状的一些变化可接受时，具有最大纵横比(长宽比)的切片或削片在一些情况是不合需要的。这样，由于会产生潜在不合需要的椭圆形切片，因而长形的马铃薯通常不用于离心式切片器中。
尽管现有若干种非离心式的切割器可用于加工马铃薯，然而它们中很少专门涉及制造适用于如炸薯片等产品的马铃薯切片。例如，授予Julian等人的专利号为5,394,793和5,343,791的美国专利公开了一种用于将单个马铃薯切成螺旋条的旋转切割头组件。当螺旋切割头旋转时，它们穿过单个马铃薯形成连续螺旋孔，从而制成螺旋条。该装置公开于“793和791”专利中，然而不适于切割马铃薯切片。
有些马铃薯切片器系统使用具有刀片的水平刀盘，以便将马铃薯切片。例如，授予Wallace等人的专利号为4,706,556的美国专利，公开了具有倾斜的马铃薯进料管的水平切片盘。Wallace等人指出马铃薯必须单独地从洗涤筒中取出，并且放置在切片器的进料管内。然而，在本发明之前，没有可获得最大切割效率和产量的自动切片系统。特别是，没有这样一种自动系统，它可以控制马铃薯进入横向切片器的进料速度，并以自动控制和降低的切片速度来对马铃薯切片。
许多现有技术的切片系统通过使用叶轮式食物泵，例如由Cornell泵公司制造的单口叶轮泵来推动马铃薯，从而将马铃薯从一个地方输送到另一个地方。然而，当马铃薯穿过泵时，大量马铃薯遭到破坏，并且受到旋转叶轮的撞击。而且，叶轮式食物泵消耗大量能量，因此操作成本昂贵。由于磨损，定期更换叶轮的成本也增加了操作和维护费用。利用文丘里管的其它切片系统使固态食物和水加速流动通过一组固定刀片。例如，授予Mendenhall的专利号为5,390,590的美国专利，公开了两种概念。Mendenhall公开了一种液压切割器，其中离心食物泵输送马铃薯和水通过文丘里管，接着文丘里管使马铃薯加速穿过固定刀片栅格。然而，如Mendenhall所公开的切片系统涉及制造法式炸薯条工艺，但不适于制造炸薯片或利用马铃薯切片制成的其它食物。在本发明之前，几乎没有马铃薯切片系统利用喷射器/文丘里管系统，在整个制成切片的过程中以非破坏方式平缓地传输马铃薯。而且，现有技术的切片系统没有使用若干分流器，以将食物流分成若干单独控制的分流，并且使该食物流受到推动并平缓地进入若干单独受控的喷射器的总管。
现有技术的马铃薯加工系统利用马铃薯等分器，例如Grove Dale公司的自动等分器，以削减对于加工来说太大的马铃薯尺寸。这些马铃薯等分器沿短轴横向切割马铃薯，以便使过大尺寸的马铃薯的总长减半。然而，由于该切割器不能减少马铃薯块的较小维度(minor dimension)的直径，因而该等分器不适于将马铃薯切成横向片的马铃薯切片系统。
现有技术的方法和装置存在的另一个问题是当马铃薯离开切片器，并且移到下游以便进一步加工时，所制成的薯片经常不合需要地结成大块。切片结块阻碍了切片均匀地分布在输送器上。切片结块还阻碍切片进行适当的烘干，烘烤，或煎炸。
所制成的马铃薯切片经常包括切出的残渣，疏松的淀粉，和其它在进一步加工前希望从切片中清除的不合需要的碎屑。现有技术的切片系统典型的清除疏松淀粉，切出的残渣和碎屑是通过将切片输送到单独的清洗单元并使之通过而对其加工。因而，需要一种清除疏松淀粉和切出的残渣的简化方法。
因此，需要一种食物加工系统，它能将食物例如马铃薯切成片且有很少废片和残渣，并能容纳各种食物形状。更特别的是，这种系统可以以相对较慢的切片速度加工马铃薯，并且通过对马铃薯横向切片，该系统可容纳圆形和椭圆形马铃薯。通过将马铃薯纵向切成较小直径的段，该加工系统还可以将过大尺寸的马铃薯变小。该新颖的系统利用喷射器/文丘里管系统以非破坏的方式平缓地推进马铃薯，在流体槽中朝着至少一个切片器输送马铃薯和马铃薯段。一旦切片后，该系统将在流体槽中输送切片，以进行进一步加工。该流体槽还可以洗掉疏松淀粉，从切片中清除出切出的残渣和不合需要的碎屑。另外，该切片系统可以阻止切片结块，并将切片可控制地分布在输送器上，送到下一步加工单元。该系统优选为自动操作，不过如果需要，它还能够手动操作。
发明概述
根据本发明的一个实施例，该食物加工系统包括过大尺寸产品分离器，分段切割器，质量流量/撒布输送器，分流器段，喷射器段，脱水段，清除淀粉和碎屑段，切片器进料输送器，至少一个切片器，和切片撒布器。在一个优选的实施例中，利用流体槽快速地和平缓地输送马铃薯和马铃薯切片，马铃薯切片在输送过程中得到平缓清洗，而且通过使切片速度最小来降低切割损耗。
在一个优选的实施例中，过大尺寸产品分离器从供给的马铃薯中分离出过大尺寸的马铃薯，以便确保过大尺寸的马铃薯不会堵塞下游马铃薯切片器的进料管。分段切割器通过迫使马铃薯穿过一组刀片而降低过大尺寸马铃薯的直径。接着，从过大尺寸产品分离器中出来的适当尺寸的马铃薯通过质量流量/撒布输送器，而后在分流器段分成两路或多路。称重输送器(或负载单元)用于调节质量流量/撒布输送器中马铃薯的质量流量比，从而有助于维持恒定的质量流量比以用于对质量流量比敏感的下游单元，例如油煎单元。
在质量流量/撒布输送器后，接着马铃薯进入分流器段被分成两个或多个马铃薯流。至少一个分流器，或可移动的分流器，将马铃薯总流分成两个或多个马铃薯分流。其后，各马铃薯分流通过固定分流器，独立的通道，管，或输送器而保持分离，并且每一分流被引入一个喷射器段，在此将马铃薯进一步向下游推进。
在喷射器段的每个喷射器包括流体喷射泵，该流体喷射泵使液体流加速通过管或通道的窄部段，该管或通道还与产品进料线路连接。每个马铃薯分流沿该水流(“喷射器槽”)从喷射器段被推进到脱水段，所述脱水段典型地位于非常靠近对应的切片器的位置。因为每个马铃薯分流与其它马铃薯分流相隔离，并且通过自身的喷射器推进马铃薯，因而可单独控制每一马铃薯分流。而且，即使每个水槽来源于通过单一公用泵推进的公用水源，仍可单独控制每个喷射器，从而可以改变每个被分流的分流的特性。
一旦马铃薯已脱水，切片器进料输送器把马铃薯送入各自的切片器。在切片器进料输送器上设有传感器，可以测量单个马铃薯速度，和进入每个切片器内的至少一个通道的马铃薯的负载率(duty cycle)。
接着，马铃薯被送入横向切片器，每一切片器的RPM设定点调节至加工马铃薯流所需的最小速度。离开切片器的切片沿水槽输送到切片撒布器内，切片撒布器将切片可控制地分布在脱水输送器上，以便进一步加工。除了用作输送切片的介质外，水槽还可清洗切片中的淀粉，碎屑和其它来自切片的残渣。一旦从切片撒布器中排出来，脱水输送器就从水槽/清洗水中提起清洗过的切片。
淀粉清除单元可用来清除在整个系统使用的水中夹带的任何淀粉，碎屑和其它颗粒，并且净化后的水可循环使用。
通过以下详细的描述，本发明的上述及其它特征和优点将会显而易见。
附图的概述
在附后的权利要求书中列出了被认为是本发明特征的新特征。然而，结合附图并参考下面的说明性的实施例的详细描述，更易理解本发明以及优选使用的方式及其目的和优点。附图中：
图1a和1b是当分别供给离心式切片器圆形马铃薯和椭圆形马铃薯时，所产生的切片实例的顶部侧视图；
图2是适用于本发明的加工马铃薯系统使用的横向切片器的一个实施例的透视图；
图3是图2中所示的横向切片器的侧视横截面图；
图4a和4b是当分别供给横向切片器圆形马铃薯或椭圆形马铃薯时，所产生的切片实例的顶部侧视图；
图5是根据本发明的一个实施例的具有一个或多个切片器的切片系统的流程图；
图6是根据本发明的一个实施例的过大尺寸产品分离器的透视图；
图7a和7b分别是根据一个优选实施例的椭圆形马铃薯的正立视图和侧立视图，该椭圆形马铃薯由具有从共用中心辐射的弯曲刀片的三刀片分段切割器切割；
图7c和7d分别是根据一个优选实施例的椭圆形马铃薯的正立视图和透视图，该椭圆形马铃薯由具有从共用中心辐射的直刀片的三刀片分段切割器切割；
图7e和7f分别是由现有技术的马铃薯等分器切割的椭圆形马铃薯的正立视图和透视图；
图7g和7h分别是根据一实施例由具有单个直立刀片的分段切割器切割的椭圆形马铃薯的正视图和透视图；
图8a是根据本发明的一个优选实施例的分流器段和喷射器段的侧视横截面图；
图8b是图8a所示的分流器段的前横截面图；
图8c是图8a所示的分流器段的一个分流器的前横截面图；
图8d是根据一个优选实施例的若干定位架的透视图，每个分流器中有一个定位架；
图9是喷射器的另一实施例的侧视横截面图；
图10a是根据本发明的一个实施例，显示脱水段和具有两个分离部分的切片器进料输送器的透视图；
图10b根据本发明的一个优选实施例，显示脱水段和单一的切片器进料输送器的透视图；
图11a和11b是根据本发明的一个优选实施例，分别显示切片撒布器的侧视图和透视图；
图11c是不同倾斜角的撒布器排出道的前横截面图；
图11d是撒布器排出道呈凹和凸位置的前横截面图；
图12是根据本发明的一个优选实施例，显示在图5所示的整个系统中控制马铃薯流所使用的过程控制回路的流程图；
图13显示根据本发明的一个实施例的过大尺寸产品分离器和分段切割器的透视图
图14是图13所示的分段切割器的放大透视图。
详细描述
食物加工系统
虽然描述本发明是通过下面针对利用若干横向切片器切削马铃薯的优选实施例的描述进行的，也可能有其它实施例。在此所公开的概念同样可应用于对其它类型的产品和食物进行切片的系统，包括蔬菜，块茎，坚果和水果。而且，本发明不限于使用横向切片器，还可使用其它类型的切片器。还需要注意的是在图示实施例中，各个物体和层是以适于图示的比例而不是以实际材料的比例来绘制。
图5是根据本发明的一个实施例，具有一个或多个切片器580的食物加工/切片系统的流程图。待切片的产品的路径用实线表示，虚线表示有水。在优选实施例中，全部已去皮的马铃薯502是圆形和/或椭圆形，首先进入过大尺寸产品分离器510。分离器510确保过大尺寸的马铃薯和马铃薯块514不会阻塞位于更远的下游的马铃薯切片器580的进料管。在一个优选实施例中，过大尺寸产品分离器510包括若干平行螺旋钻或螺旋杆，螺旋钻或螺旋杆有一定间隔，以便直径小于下游切片器进料管直径的马铃薯或马铃薯块能在螺旋钻之间通过。去皮马铃薯502倒在若干平行螺旋钻上，并且可接受尺寸(标准尺寸)的马铃薯和马铃薯块512可以穿过分离器510，并被运送到下游用于进一步加工。反之，那些直径大于下游切片器进料管直径的过大尺寸的马铃薯和马铃薯块514留在螺旋钻上。运行中，螺旋钻绕其长轴旋转，以使过大尺寸的马铃薯被运到分离容器或输送器上。然后，过大尺寸的马铃薯和马铃薯块514被送至降低其直径的分段切割器515。接着，直径已减小的马铃薯分段518返回到马铃薯输送流502中，然后进入分离器510。如果直径已减小的马铃薯分段518的较小维度的直径(在垂直于马铃薯或马铃薯分段长轴的平面中测量的直径)相对于下游切片器说仍然过大，它们将再次从马铃薯的进料流502中分离出来，经由分段切割器515加工。该循环一直持续直到过大尺寸的马铃薯块减小到可接受的尺寸为止。然而，直径减小了的马铃薯分段518也可能送进从分离器510出来的可接受尺寸的马铃薯和马铃薯块512流中。
分段切割器515通过迫使过大尺寸的马铃薯514穿过一组刀片降低其直径。椭圆形马铃薯首先定向以使其最长轴基本平行于刀片。然后，基本上纵向切割马铃薯，以便减小长轴的直径(较小维度上的直径)。多种装置可用来减小马铃薯和马铃薯块的直径。在优选实施例中，分段切割器包括三个弯曲的刀片，这三个刀片从一共用轴呈辐射状设置，且径向端部固定于圆筒的内表面上。该共用轴优选的平行于圆筒的中心线。如果需要，该刀片可在运行期间移动，以便其共用轴与待分段的马铃薯的长轴成一直线。由于顾客倾向于不喜欢具有直边的薯片，因而当分段切割器的刀片从切割器的中心向外辐射到圆筒周围时，它们应该弯曲。刀片也可以是其它取向的，如果需要，也可以使用多于或少于三把的刀片。分段切割器应当将每个过大尺寸的马铃薯切成两个纵向段中最小的纵向段，以确保所得到的多数段的直径小于被切割的过大尺寸马铃薯的直径。因为多数马铃薯不是完全对称的，具有一个刀片的单刀分段切割器通常足以将每个过大尺寸马铃薯分成两等分段/两段，并且每段直径都小于整个马铃薯的直径。而且，即使切成的段仍具有太大的直径，该段也可经由分离器和分段切割器再循环，直到纵向段最终具有可接受的直径。
在图5所示的马铃薯切片系统中，然后从过大尺寸产品分离器510出来的可接受尺寸的马铃薯512在由分流器530分成两路或多路之前通过质量流量/撒布输送器520。质量流量/撒布输送器520控制马铃薯进入分流器530的流速。正如将要在下面更详细地说明，根据下游供给、需求和容量状态，最佳调节穿过质量流量/撒布输送器的马铃薯512的流速。
质量流量/撒布输送器520包括计量带，螺旋给料器，质量/称重输送器，振动式输送器或其不同组合。在优选实施例中，质量流量/撒布输送器包括振动式输送器，例如由FMC技术公司制造的聚集/分布振动式输送器，再如在授予Ahmed的专利号为5,780，780的美国专利中公开的振动式质量/称重输送器。振动式输送器有助于将马铃薯512均匀地撒在称重输送器上。称重输送器包括用于测量重量的负载单元，被设计成可承载一定范围的重量。振动式输送器的速度是可调节的，以确保经由称重输送器输送所预期的质量流量比。如果需要，除了使用振动式输送器和称重输送器外，或者为了替代振动式输送器和称重输送器，还可使用计量带或输送器，以帮助调整马铃薯的流动。例如，倾斜计量带可用于将定量的马铃薯流量输送到振动式输送器上。在过大尺寸产品分离器510之前，还可使用这种倾斜计量带，以便从送料斗(或其它储存区域)向分离器510输送可控制的马铃薯流。在另一实施例中，质量流量/撒布输送器包括送料斗负载单元输送器。该送料斗横跨输送器的宽度，并且将恒定深度的马铃薯进给输送器。然后调整输送器的速度以便控制马铃薯的流速。
如果调整过的马铃薯522流供给多于一个的下游切片器580，那么马铃薯522将进入分流器段530被分成两个或多个马铃薯分流532。分流器段内的水柱提供一种可供马铃薯平缓下落的支撑性介质，其中在该结构中水柱可以是任何深度。采用至少一个分流器，或可移动的分流器将马铃薯522总流分成两个或多个马铃薯分流532。然后，马铃薯分流532通过固定的分流器、独立的通道、管、或输送器被分离开，并且每个马铃薯分流532被引入一个喷射器段540，在此，马铃薯532被进一步向下游推进。在优选实施例中，分流器段包括下落结构(descending structure)，该结构包括一个下落通道，并具有一个或多个固定分流器。这些分流器将下落通道的下部隔离成两个或多个通道(或通路)。然而，分流器段不需要完全垂直，可以呈一定角度。可移动的或柔性的分流器与一部分或所有固定分流器的顶端相连接。更优选地，可移动的刚性分流器的底端与每个固定分流器的顶部铰接。
一旦马铃薯522已被分成两个或多个分流，每个马铃薯分流532通过喷射器540向该流对应的切片器580推进。注意虽然图5描述了四个马铃薯分流，每个马铃薯分流经过各自的喷射器540，脱水段550，切片器进给输送器570和切片器580，但是任何数量的马铃薯分流都是可以的。如果需要，流经所有喷射器540的流体可由共用水源供给，并由共用泵推进。将单一水源分成若干单独可控分流的能力增加了系统的弹性，并且降低了资本和操作成本。而多切片器系统也可另外需要分离输送器系统或单独的泵和水槽系统以供给每一个切片器，本发明中分流器-喷射器系统允许使用单一水源和单一泵，向每个切片器输送马铃薯。每个喷射器540包括流体喷射泵，该流体喷射泵推进流体流564(或喷射器水槽)通过一部分管或通道，所述管或通道还与产品进料线532连接。与产品进料线532相连接的管的该部段，优选的是窄部段，并且每一喷射器540优选使流体流564加速通过窄部段，以便降低产品进料区域中流体的静压。当流体流564加速通过窄部段时，根据柏努里原理，流体流564产生低压。该低压(或吸入)将产品532拉入流体流564内。然而，在重力作用下食物自然落入喷射器水槽内的应用中，产品进料区域不必位于管的窄部段内。接着流体流542载着产品532向前推进，以便进一步加工。与现有技术的离心式食物泵不同，喷射器不具有破坏所输送产品的移动刀片或涡轮。实际上，与现有技术离心式食物泵相比，喷射器不需要移动部件，并更加平缓地输送产品。在优选实施例中，虽然水用作流体介质，其它流体例如食用油也可用来输送食物。
每一马铃薯分流542沿喷射水流(“喷射器水槽”)从喷射器段540向脱水段550推进，脱水段550典型地设置在非常靠近对应的切片器580的位置。脱水段550用于使水流554与马铃薯流552分离。接着，在将564循环到分流器和喷射器段530和540前，被分离的水流554经过涡流箱560。循环水562可从涡流箱560中清除，可提供新鲜水566给涡流箱560，以便控制淀粉、碎屑和其它颗粒的浓度，以及控制流经该系统的水量。如果需要，本领域中已知的过滤器、旋风分离器和其它装置可用于从循环水中清除颗粒。一旦马铃薯552脱水，切片器进给输送器570将马铃薯流572输送到每个切片器580。将水射流597引入进料管有多种原因。在切片时，提供潮湿的环境的一个好处是可减少淀粉在切片器580中的集结。水射流597的第二个好处是它们可用于使马铃薯定向，以便正确切片；它们还可用于将马铃薯572推向进料管的前侧，这是切割刀片最终引导马铃薯572的位置。水射流597的第三个好处是它们以恒定压力压挤马铃薯572接触刀片。在马铃薯572上施加恒定压力有助于使切片厚度不需要的变化减少到最小。离开切片器580的切片582沿水槽597输送到切片撒布器590内，在切片脱水段592内，该切片撒布器590可控制切片592在输送器上的分布，以便进一步加工。正如以下将详细说明，从下游加工单元例如油炸锅的反馈可用于调节切片撒布器590在输送器上分布切片591的方式。淀粉清除单元595也可用于清除在切片脱水段595内从马铃薯594排出的水中夹带的任何淀粉和其它颗粒596。新鲜水598可添加到从淀粉清除单元595流向切片器580和切片水槽的循环流597中，以便保持所需要的流速和更新速率。
过大尺寸产品分离器
图6表示根据一个优选实施例的多个平行螺旋钻610使过大尺寸马铃薯614与其它进给的马铃薯602分离的一个实例。过大尺寸的马铃薯614装载到平行螺旋钻610上，并且沉积在将过大尺寸马铃薯614引入到分段切割器的输送器上。可接受尺寸的马铃薯在螺旋钻610之间落下，并被收集起来且向下游输送，以便进一步加工。
图13是根据本发明的一个实施例的过大尺寸产品分离器和分段切割器的透视图。在图13所示的实施例中，第一倾斜输送器1310将马铃薯提升到振动式输送器1312上。振动式输送器1312均匀地分布马铃薯，并将马铃薯分布在过大尺寸产品分离器1314的平行螺旋钻上。标准尺寸的马铃薯穿过螺旋钻1314落入收集斜槽1328中，接着，收集斜槽1328将马铃薯引导至倾斜计量输送器1330上，以便进一步加工。
当平行螺旋钻旋转时，它们将一些太大而不能从螺旋钻之间落下的马铃薯(过大尺寸的马铃薯)移动到分离器末端，并输送到过大尺寸产品收集输送器1316上。接着，该过大尺寸的马铃薯沿另一个输送器1318输送到加速斜槽1320。在重力作用下，过大尺寸的马铃薯下落，并在加速斜槽1320向下加速，而且穿过位于斜槽1320底部的分段切割器1324。如果需要，水，油，或一些其它液体可引入斜槽1320中，以便无需翻转倾覆，帮助马铃薯从滑道上滑下来。经由分段切割器1324后，所得到的马铃薯段沿返回输送器1326又输送到第一倾斜输送器1310上。
图14是图13所示的分段切割器的放大的透视图。引入分段切割器1324的加速斜槽1324优选成圆形，并且向下倾斜，但不完全垂直。当马铃薯从斜槽1320滑下来时，它们自然地沿斜槽纵向排成一行。为便于移动，分段切割器可安装在具有手柄的板1322上。在优选实施例中，该板1322在斜槽1320和支撑块1323之间易于固定和去除。接着，离开分段切割器1324的马铃薯段从斜槽1325的终端滑下来并进入返回输送器1326。虽然在图13和14所示的实施例中的斜槽1325的终端为矩形横截面的开口通道，但是斜槽1325的终端也可以是其它横截面的形状。例如，终端部1325可替代地包括圆形管或V形通道。
然而注意到，在优选实施例中，当在重力作用下经由分段切割器使产品加速时，其它利用分段切割器缩小产品尺寸的方法也是可能的。例如，当分段切割器沿纵向轴向下移动时，该产品替代地可保持固定，这样也可形成小直径分段。
分段切割器
图7a是根据一个优选实施例的由三刀片分段切割器720切割的椭圆形马铃薯710的前视图，该三刀片分段切割器720具有从共用中心辐射的弯曲刀片730。图7b是由图7a所示的三刀片分段切割器720切割的椭圆形马铃薯710的侧视图。然而，直刀片也可以用于缩减马铃薯的直径。例如，图7c和7d显示由三刀片分段切割器742切割的椭圆形马铃薯740的前视图和透视图，该三刀片分段切割器742具有从共用中心辐射的直刀片744。
然而，只要切割器可以将食物块分成较小的纵向段，具有任意数量刀片的分段切割器都可以使用。超过三刀片或少至一个刀片都可以使用。图7g和7h是根据一个实施例分别显示的由具有单个直刀片的分段切割器切割的椭圆形马铃薯的前视图和透视图。如上所述，大多数马铃薯倾向在一个方位上较扁平。这样，通过使马铃薯向，以便使其较扁平的方位垂直于刀片764，单个刀片分段切割器762将马铃薯760分成两个纵向段，每段具有比初始马铃薯760的直径小的较小维度上的直径。
其它类型的分段切割器也可用于缩减马铃薯和马铃薯块的较小维度直径。例如，授予Mendenhall的专利号为5,390,590的美国专利，公开了一种利用固定排列的固定刀片将马铃薯切成若干块的装置。然而，现有技术的马铃薯等分器和优选实施例中三分段切割器相比，不能有效地降低马铃薯和马铃薯块的较小维度上的直径。图7e和7f显示通过现有技术的马铃薯等分器切割成的椭圆形马铃薯750的前视图和透视图。如图7e和7f所示，现有技术的马铃薯等分器刀片754切割由支撑752固定的细长/椭圆形马铃薯，将其纵向分成两块，两块的直径基本相同或等于切割前整个马铃薯的直径。这种现有技术的等分器提供的装置无法降低马铃薯或马铃薯块的较小维度直径。这样它们不能有效的使用在将这类马铃薯或马铃薯块纵向装入横向切片器的地方。
分流器和喷射器段
图8a是根据本发明的一个优选实施例的分流器段802和喷射器段850的侧视横截面图。图8b是图8a所示的分流器段802和喷射器段850的前视横截面图，并且图8c是图8a所示的分流器段802的一个分流器的前视横截面图。图8b和8c两图描述不同位置的分流器，以便显示它们的移动范围。在图8a中，分流器段802包括含有若干可移动分流器的下落壳体(descending housing)810。尽管在优选实施例中，分流器段802的下落壳体810基本垂直，但是分流器段802也无需完全垂直，并且如果需要，可替代的呈一定角度。进给输送器820或其它供料装置将马铃薯引入下落壳体810的顶部。在优选实施例中，进给输送器820包括质量流量/撒布输送器的振动式和/或称重输送器。然而应注意到，分流器和喷射器段802，850也可用于其它应用中，以分流和推进食物流动，并且分流器和喷射器段802，850不限于从质量流量/撒布输送器向切片器输送马铃薯。例如，分流器和喷射器段802，850可简单地用于分开食物流，和从一个位置向另一个位置液压输送食物。与下落壳体810的顶端侧面铰接的可移动板814位于连接进给输送器820之间的间隙的位置，同时可控制马铃薯流进入分流器。当板814处于完全跨接该间隙时，马铃薯流可无阻碍的流入分流器段802内。当板814向上成某一角度，并且远离进给输送器820时，可阻止马铃薯进入分流器段802，而被导入旁路的储料斗(hopper)817内。在图8a所示的实施例中，旁路的储料斗817是一开口容器，该旁路的储料斗817还可以包括用于接收马铃薯的任何其它结构，例如滑道，槽，或返回输送器。在旁路的储料斗817和下落壳体810之间是具有排水口的水容器816。当马铃薯从进给输送器820落入下落壳体810内的水中时，该水容器816收集从马铃薯上落下的水，和/或从分流器段802溅出的水。格栅或其它透水结构可以以一定角度放置在水容器816的顶部，以确保旁路的马铃薯不能进入水容器816内。如果板814以水平或向下成一角度进入旁路储料斗816，一些马铃薯会流入分流器段802，而有些流入旁路储料斗816。由于在下落壳体810底部的流体静压，水聚集在下落壳体810中形成水柱。图8a显示水柱顶部的水线818。当马铃薯进入分流器段802的下落壳体810时，还可将水流引入下落壳体810的顶部。向下的水流有助于压低漂浮的马铃薯。如果需要，可首先将水引入与下落壳体810的外侧连接的储水槽812。水充满储水槽812，接着溢出储水槽812和下落壳体810之间的堰，进入分流器段802内。然而应注意到，水线/水位818不依赖进入下落壳体810的水的向下流速。这是由于水线/水位818取决于下落壳体810的底部的流体静压，而非水的向下流速。
可移动分流器是否浸入水中，取决于水位线818位置。由于马铃薯穿过水比穿过空气遇到的阻力大，因此分流器段802内的水使马铃薯向下降落变得柔和。而且，因为马铃薯的比重通常在1.08和1.1之间，因此水承载马铃薯的大部分重量。从而，水可提供给马铃薯穿过分流器段更柔和的通道。因此，水位线818越高，马铃薯进入水和/或遇到分流器前，在空气中降落和加速的距离越短，马铃薯的下落越柔和。在优选实施例中，水完全浸没分流器，并且水位线818尽可能的高，接近下落壳体810的顶部。对于给定的设备压力(或压头)，分流器段内的水位可通过调节喷射器设置进行控制，以下将详细描述。
如图8b所示，分流器段802的下落壳体810包括三个固定的分流器822和三个可移动的分流器824，这三个可移动的分流器824在其底端与三个固定分流器822的顶端铰接。这些分流器824和分流器822将向下的马铃薯流分布在四个通路或通道831，832，833，834中。如果需要，分流器824和/或分流器822可穿孔而非实心，以便使水穿过，从而允许分流器段802的水压和水位均衡。可移动的分流器824的顶端与在水平定位架828内移动的三个线形定位部件826相连接。在一个优选的实施例中，定位架828包括若干无杆式汽缸磁力定位器。每个分流器824与其自身的磁力定位器连接。可替换的，定位架828仅包括若干滑轮和与定位部件826连接的皮带。在这种情况下，滑轮旋转，以使皮带和连接的定位部件826移动。在其它实施例中，可移动的分流器824可用其它装置定位，包括机械/手动，液压和气动装置，以及电伺服机构。
图8c是根据本发明的一个优选实施例，显示一个可移动分流器的放大的视图。如图8c所示，每个定位部件826应该能容纳与对应的可移动分流器相接触的点的垂直位置的一些变化。该变化是由于每个定位部件826与对应的固定分流器的顶部周围铰接时垂直高度的改变引起的。例如，每个定位部件826包括具有垂直狭槽的硬板或轨道，在所述狭槽内连接到每个可移动的分流器的顶部的木钉，销或螺钉可上下移动同时被牢固地固定在所希望的水平位置。
图8d是根据一个优选实施例的若干定位架828的透视图，每个分流器有一个定位架828。每个分流器824顶部与定位部件826连接，且每个定位部件826在其定位架828内沿其自身无杆汽缸磁力定位器(未显示)水平移动。在图8d所示的实施例中，定位传感器沿每个定位架828的顶部跟踪定位部件826的位置，并且将反馈信息提供给无杆汽缸磁力定位器。图8d显示从进给输送器输送到分流器段的顶部的若干马铃薯830。
返回到图8b，每个可移动的分流器824可移动以改变从上端引入的马铃薯的分布。通过改变分流进入每一通路内的向下的水流的水平横截面范围，分流器824的位置影响上部水和马铃薯(或其它产品)流进入每一通路内。例如，为增加流向第一通路(最左通路)831的马铃薯，并减少流向其它三个通路832，833，834的马铃薯，左边分流器可向右移动，以便增加分流进入第一通路831的向下的马铃薯流的横截面范围。虽然程度不同，但中间和右边的分流器也必须向右移动，以便在第二，第三，和第四通路832，833，834中均匀的分配其余向下流动的马铃薯。如第二实例，中间分流器可垂直定位，并且左右分流器向中间分流器倾斜，以便增加流向第一和第四通路831，834的马铃薯，并且减少流向第二和第三通路832，833的马铃薯。同样，也可以移动分流器，从而阻止马铃薯流向一个或多个通路。正如以下进行详细描述的，定位部件826可按程序响应切片器操作中的不均衡分布，以便平衡切片器的速度，或者，以便使马铃薯流改变方向不进入堵塞的切片器中。
在马铃薯分流进入四个通道后，马铃薯进入喷射器段850，在这里马铃薯流沿水射流被引向切片器。图8a是根据本发明的一个优选实施例，显示喷射器850的侧视横截面图。图8b是根据本发明的一个优选实施例，显示若干喷射器的总管的前横截面视图。每个通路利用独立的喷射器增加了系统的弹性，因为可根据每个通路的特性和操作状态对每个喷射器进行调节。例如，如果喷射器进料管具有不同的长度，或如果产品的每个通路必须推进不同的距离或高度，那么每个喷射器能以不同的流速和/或泵压进行操作，以便适应每个通路的特定条件。图8a显示的喷射器850包括水射流(喷射器)进口管852，产品牵引部段(product drawing section)T形段854，和排水管856。利用适于移动液体的任意泵，例如离心式或正排量泵，将水供给进口管852。分流器的底部垂直地伸入喷射器进口管和出口管852，856之间的喷射器通路内，这样形成若干T形段854。在一个优选的实施例中，产品牵引T形段854具有正方形或矩形横截面，而进口和出口管852，856具有圆形横截面。这样，圆形进口和出口管852，856从产品牵引的T形段854的矩形总管输入和输出。然而，其它横截面形状也可用于进口管和出口管852，856，以及T形段854中。例如，如果需要，T形段854可以是圆形。经过进口管852的水的水压支撑分流器段802内的水头，并且决定水位线818的高度。如果需要，可在T形段854的上游安装节流阀858，以便控制分流器段802内的水位线818。在优选实施例中，节流阀858具有与可移动阀杆的上游轻微铰接的平板。平板的角度和受限程度因阀杆的垂直位置而变化。然而，节流阀858的其它实施例也是可能的。当阀854限制水经过的横截面范围时，水被迫加速穿过限制区域，以便保持恒定体积流速。移动水的总能量从静压向动能转移，这样降低了节流阀858周围区域中水的静压力。接着，包括产品牵引T形段854在内的围绕节流阀858的区域相对于喷射器进口和出口区域852，856成为低压区域。分流器段内的水位线818由产品牵引T形段854中水的静压确定，因此当节流阀的水位增加时，分流器段的水位降低。
因为马铃薯比重约在1.08到1.10范围内，因此在重力作用下，马铃薯通常在水柱中下落，并进入产品牵引T形段854内。然而，有些马铃薯可能包含导致其漂浮的气穴，从而仅在重力作用下，阻止它们在分流器段802中下降。这样，在一个优选的实施例中，在分流器段802的顶部引入水，以便产生足以迫使漂浮的马铃薯向分流器段802下方输送并且进入产品牵引T形段854的向下的水流(或“顶部水”)。例如，具有每秒约0.2到2.0英尺的垂直向下速度的顶部水流，通常足以迫使漂浮的马铃薯向分流器段802下方输送。如果使用其它食物，可用较快的向下水流速以强迫较疏松的食物向分流器段下方输送，并进入喷射器段850。食物密度越低，为了迫使食物向下输送水流速就须越快。实际上，甚至当食物密度低于水时，例如苹果，其比重范围在约0.75到约0.82之间，只要水流速足够快，也可迫使其向分流器段下方输送。
当水射流以高速流经阀858，并通过产品牵引部段854时，水射流从上面的分流器段802推动下降的马铃薯(和如果循环，进入分流器段的水)。一旦进入水射流内，接着，马铃薯与水将通过排出管856向切片器推进。承载马铃薯的喷射器水槽从先前受限的横截面区域扩展到排出管856中加大的横截面区域。经过喷射器段850和分流器段802的水流的总能量(势能和动能)影响输送马铃薯的距离和高度。例如，泵送能消耗越大，马铃薯移动越远。因无移动部件，喷射器比现有技术的离心式泵对马铃薯更加缓和。而且，没有移动部件使喷射器便于维护和操作。
马铃薯和水可在分流器段802的水位线818以下或以上的一点排放到脱水段。然而，最终高度和距离决定马铃薯移动的缓和度。例如，如果马铃薯仅需要输送较短距离，并且到达分流器段802的水位线818以下的一点，那么较低的泵送压力足以将马铃薯移到脱水段。采用的压力越小，马铃薯移动的越缓和。如果马铃薯必须输送较长距离或到高于分流器段802中的水位线818的高度，那么经由喷射器850的泵压必须增加。这样降低了移动马铃薯的缓和程度。为在分流器段802中保持预期的水位818，必须增加阀限，以便适应在喷射器进口852和T形段854之间更大的静压力差。增加的限制导致流经T形段854的水速增加，这进一步降低了输送马铃薯的缓和度。尽管如此，喷射器850提供了比现有技术离心式叶轮泵更缓和的输送马铃薯的方法。
图9是喷射器的另一实施例的侧视横截面图。然而应注意到，图9所示的喷射器未按比例绘制。图9仅概念性的说明喷射器的部件和其相对位置。类似图8a所示的喷射器，图9所示的喷射器包括水射流进口管952，产品牵引部段954，和排出管956。然而，如图9所示的喷射器具有射流进口管952，该射流进口管952伸入并且同心嵌套于产品牵引部段954的一部分内。在扩展进入排出管956前，产品牵引部段954逐渐变狭形成文丘里管962。尽管产品牵引部段954在文丘里管962处变窄，内径仍必须足够大，以便容纳经由喷射器推进的食物。射流进口管952在文丘里管962附近还具有缩小的终端部960。在该实施例中，当水流穿过狭小的终端部960时，从进口管952过来的水流速度增加。当水流过产品牵引部段954时，它从分流器段的下落壳体吸入马铃薯。接着，该水流和马铃薯继续经由文丘里管962，接着在排出管956排出。接着，喷射器槽(水射流)沿该过程进一步推进马铃薯。然而应注意到，在喷射器的其它实施例中，产品牵引部段无需变狭形成文丘里管。例如，密度比水大的产品仅在重力作用下就可完全导入一个普通管或通道内流动的液体中，无需经过管的窄部段。
在另一个实施例中，环式喷射器可用于移动马铃薯，和向下游推进马铃薯。环式喷射器具有两个嵌套的同心管，一个外管和一个内管，其中内管用于移动和推进产品，并且内管和外管之间的空间提供推进液。内管终止于外管内的开口端，产品在此移动。当推进的液体流经内管和外管之间的空间，并且通过内管的终端开口端时，流体从内管中拉出产品，并导入液流中。可选择的，多数较小的射流也可用于从产品供给管中拉出产品。然而应注意到，尽管在此已描述若干喷射器的实施例，根据本发明，包括本领域公知的其它类型的喷射器也可以使用。
沿液体例如水的密闭槽液压输送食物，例如马铃薯和马铃薯块，至少有三个优于机械输送方法的优点：1)增加了输送路径的路线和通道布置的弹性，2)更卫生，3)提供一种比传统机械装置更快的输送方法。首先，虽然倾斜输送器另外需要向上移动食物，并越过切片装置中的某个障碍物，本发明的用于输送食物的方法允许利用简单的虹吸作用就完成了相同的任务。当食物沿密闭水槽输送时，在引导槽向下返回到排出水槽高度之前，食物和水槽可在装置中的某个障碍物上虹吸。这样在没有附加能量输入情况下，可使食物临时上升到一定高度，它还增加了对食物经由设备按路线前进的方式的弹性。第二，槽输送的密闭性能允许食物在没有污染危险的情况下通过没有消毒处理的区域而被直接输送。而且，食物的流动和随后的脱水/排水充当清洗和过滤步骤有助于帮助清除不需要的杂质。第三，而现有技术中输送器典型地以约30到约50英尺/每分钟的速率工作，相对较慢的食物槽却以约180英尺/分钟运行。这样，经由流体槽输送食物比典型的现有技术的机械方法速度快的多。
而且，本发明的分流器—喷射器系统允许使用单一水源和单一泵，以便将马铃薯输送到多切片器系统的每个切片器中。如果没有这种分流器—喷射器系统，该多切片器系统另外可要求独立的输送器系统或单独泵和水槽系统，以便供给每个切片器。这样，分流器—输送器系统能将单一水源分成若干可独立控制的流的能力增加了系统的弹性，并且减少资本和操作成本。
脱水段
图10a和10b根据本发明的一个优选实施例描述脱水段1010。例如，授予Bajema的专利号为6,540，911的美国专利，根据本发明的一个优选实施例也公开了一种脱水系统。如图10a和10b所示，马铃薯和水的每个喷射器槽1012在具有孔或狭槽的倾斜开槽斜坡1014上被排放，水可穿过该孔或狭槽而马铃薯不能穿过。当马铃薯1020滚动并且沿斜坡1014滑落时，水从马铃薯1020中排出，并经由开槽斜坡1014到达水容器。接着，马铃薯1020经由斜坡1014排放到切片器进给输送器1050上。尽管图10a和10b所示的斜坡1014包括均匀间隔的金属条，被动脱水系统的其它实施例也是可能的。例如，斜坡1014包括若干其它材料的条，例如塑料，橡胶，合金，木材，和陶瓷。如果需要，该斜坡还包括网状结构或有孔表面。在可替换的实施例中，脱水段1010包括主动脱水系统，例如旋转筛，绳索式输送器，或振动式输送器。该旋转筛或输送器可以由金属丝网，若干绳索或链，或挠性格栅制造。
切片器进给输送器
返回到图10a和10b，根据本发明的一个优选实施例，该图还显示两个切片器进给输送器1050。对于从喷射器段排出的每个马铃薯流1020，都具有相应的切片器进给输送器1050。图10所示的每个切片器进给输送器1050包括振动式输送器，优选设置在测力传感器上，振动式输送器将马铃薯1020流均匀撒布在多通路内。该切片器进给输送器实现四个主要功能：1)将马铃薯流均匀撒布在整个给定区域，使之进给到若干通道内；2)在若干通道中均匀分布马铃薯；3)基本纵向排列马铃薯，并且单独归入若干通路中；4)将每一通路的定向马铃薯装入对应的切片器的进料管中。通过利用负载单元保持在切片器进料振动式输送器1050上的恒定质量。这样可确保输送器排出它所接收的相同质量流量比，并且没有积聚或消耗质量，这可通过典型的振动式输送器实现。没有负载单元的典型的振动式输送器以不同速率输送不同大小的马铃薯，这样离开输送器的瞬时质量流量比在给定时刻不是总是等于瞬时进入的质量流量比。
每个切片器进给输送器1050的第一部分1052包括一种相对扁平的振动式表面，以便均匀撒布脱过水的马铃薯1020。第一部分1052可以与第二部分1054连接，也可以不连接。图10a显示双输送器实施例，其中第一部分1052与第二部分1054相邻，但未连接。如果需要，第一部分1052与第二部分1054的分离可以使该部分1052，1054分开控制。图10b显示更多优选的单一输送器实施例，其中第一部分1052和第二部分1054作为相同输送器的部件相互连接。第二部分1054是包括若干均匀间隔的分流器1056的分段。这些分流器1056管理振动式输送器的后部的长度，并在优选实施例中将马铃薯流分成五个通路，每个通路进给到独立的切片器进料管中。对于每个切片器进给输送器1050，尽管图10a和10b所示的实施例包括四个分流器1056，根据切片器下游具有的进料管数量，可使用更多或更少的分流器1056。传感器1060可以设置在切片器进给输送器1050的一个或多个通路上不同的位置。正如以下将详细描述，这些传感器1060可用于测量马铃薯的速度和/或循环周期。尽管传感器1060优选位于进给输送器1050端部附近，该传感器1060还可位于其它位置。在每个通路的末端是斜坡或向下倾斜的主斜槽，以便引导马铃薯和使马铃薯再定向进入对应进料管中。每个马铃薯进入对应的基本水平的斜坡，接着在基本垂直的位置(长轴在基本垂直的位置)，从斜坡转移到进料管内。然而，注意到较大的细长的马铃薯比较小或较短的马铃薯更倾向垂直排列。
切片器进给输送器的其它实施例也是可能的。任何可将马铃薯转移到切片器中设备都可以使用。例如，切片器进料输送器可仅包括振动式输送器，该振动式输送器直接伸入到切片器的一个或多个进料管内。切片器进给输送器还包括脱过水的马铃薯箱和倾斜测量输送器，用于将控制流速的马铃薯输送到对应切片器内。在另一个实施例中，切片器进料输送器包括带式输送器。然而，带式输送器和测量输送器比振动式输送器更难于维护和清洁。带式输送器和测量输送器也很难将马铃薯均匀撒布到每个进料管中。
切片器
返回到图5所示的马铃薯切片系统的流程图，每个切片器进给输送器570将若干通路的马铃薯572排入对应切片器580内。在一个优选的实施例中，横向切片器580用于加工马铃薯572。然而，也可使用其它形式的切片器。图2是本发明食物加工系统的横向切片器200的一个实施例的透视图。图3是图2所示的横向切片器的侧视横截面图。不同于现有技术的离心式切片器，如图2和图3描述的横向切片器200能够由圆形马铃薯或椭圆形马铃薯形成圆形切片。而且，横向切片器不要求最小操作速度，因此能以降低的切片速度进行操作。图2和图3所示的横向切片器包括具有至少一个用于切片的刀片或切口212的旋转切片轮或切片盘210。刀片212的前缘(或切口的后缘)略高于邻近切片轮或切片盘210表面，并留下供切片通过的间隙。该间隙的大小决定切片的厚度。切片轮210绕轴214旋转。进料管220将马铃薯230排成一单行送入切片轮210，将其切成片232。一个或多个进口管222将流体，例如水或油引入进料管220，以便帮助切片流动并且使切片过程润滑。如上所述，流体喷射流可因若干原因引入进料管：1)它们有助于使残渣产生降到最小，2)它们可用于将马铃薯排列以便正常切片，以及3)它们可用于以恒压挤压马铃薯572使之与刀片接触，因此将不需要的切片厚度变化最小化。如果流体射流向下并朝着进料管的剪切边缘(刃口)倾斜，那么三个优点都能发挥作用。进料管的剪切边缘是当切片轮旋转时挤压马铃薯的进料管的那部分。马铃薯首次与刀片接触时，如果被切片的马铃薯未接触切割边缘，则会出现误切。使用流体射流可以使马铃薯稳定，从而有助于降低残渣的产生，并且增加产量。然而应注意，用于排列和对马铃薯施压的其它方法也是可行的，包括机械方法。切片器边缘216围住切片轮210和切片轮以下的区域，新切下的切片232在该区域落下和/或收集。当从马铃薯230切割下来马铃薯切片232时，可收集切片232，以便输送到另一加工单元。在图5所示的优选实施例中，通过水槽在每个切片器580下收集切片582，并且输送给切片撒布器590。在进入切片撒布器590前，可将若干水槽合并起来。在水槽中输送切片582提供若干优于现有技术的机械输送方法的优点。一个优点是水槽有助于清洗疏松淀粉和将残渣切料从切片582表面上冲掉。第二个优点是水槽提供平缓且卫生的输送介质。第三个优点是水槽比传统机械方法更快速的移动切片582。
说产生的切片总尺寸不超过进料管220的横截面尺寸，在此它接触(或接近)切片轮210。这样，当进料管220垂直于切面时，产生的切片直径不超过由进料管220的底端限定的圆形横截面区域的直径。切片形状倾向于圆形结构。然而应注意到，较小而细长的马铃薯被切割时，可能位于管内的倾斜位置。因此所得到的切片可能呈稍许椭圆形，并且大于马铃薯较小维度的直径，但决不大于进料管220的直径。相反，大而细长的马铃薯在基本垂直的位置倾向自身定向，并且产生尺寸接近马铃薯的较小维度直径的切片。这样，比起利用现有技术离心式切片器对马铃薯切片而言，根据本发明的横向切片马铃薯从各种各样的马铃薯形状和尺寸中产生更一致尺寸的切片。
虽然图2和3所示的进料管220基本垂直于切片轮，进料管220可以倾斜，以便改变切片形状。当进料管220相对垂直于切片轮210表面的矢量倾斜时，产生的切片可接近由其进料管220的底部限定的椭圆形横截面区域，在此接触或接近切片轮210。然而，当引入角倾斜时，仅椭圆形马铃薯或其它椭圆形食物可产生不同的切片形状。
图2和图3仅显示将马铃薯230引入切片轮210的一个进料管220。然而，可以使用更多的进料管，以便增加切片轮210每次旋转产生的切片232的数量。每次旋转产生的切片232数量增加还可通过在切片轮210上增加刀片212的数量来实现。
图4a和4b显示当将圆形马铃薯410或椭圆形马铃薯440之一提供给横向切片器时，例如图2和图3所示，所产生的切片的实例。根据切片器的刀片边缘是否为波浪性，该横向切片器将圆形待切片的马铃薯切成带隆起430或不带隆起420圆片。这样，只要每个马铃薯的最大横截面直径小于切片器进料管的直径，圆形和椭圆形马铃薯410，440都可用于横向切片器。
切片撒布器
图11a和11b是根据本发明的一个优选实施例，分别显示切片撒布器1100的侧视图和透视图。切片撒布器1100包括一种倒虹吸管，和撒布器排放口1112，其中所述的虹吸管是末端部分位于中部上方的管道。尽管术语“倒虹吸管”在本领域中很常用，但是由于不涉及虹吸作用，某种程度上容易使人误解。在图11a和11b显示的实施例中，承载马铃薯切片的两个切片器后水槽汇集在水槽管1114的T形段，在此切片器后水槽混合并进入倒虹吸管1110。注意任意数量的水槽都可引入撒布器，包括单一水槽，该水槽或多个水槽可以不同倾角引入撒布器。在到达倒虹吸管1110内的水位1124前，通过控制单个水槽或多个水槽下落距离，可控制流经倒虹吸管1110的湍流量。湍流度决定切片进行混合和清洗的量。湍流还有助于阻止切片积聚。在槽内的切片和水穿过U形倒虹吸管1110的底部后，接着水槽向上90度急转弯。在倒虹吸管向上转向处，管从圆形管向非常浅且垂直加宽的通道1116过渡。当水流向上流向垂直通道1116时，通道1116在宽度方向从圆形虹吸管展开到约接收输送器1118的宽度，切片被排出到接收输送器1118上。通过经由加宽的垂直通道1116，而非经由加宽的水平通道扩展切片水槽，可明显的节省占地空间。在垂直通道1116的顶部，水槽经由另一个90度急转弯流入撒布器排放道1112，其位于流入倒虹吸管1100的水槽管1114下方。撒布器排放道1112包括非常平而短的通道，可以水平或向下略微成一角度。如果需要，在排出道1112末端设置向下可调节角度的边缘1120，将水槽的切片和水导入接收输送器1118上。水槽管1114和切片撒布器1100应包括食物级的耐操作压及流速的坚固材料。可接受的材料包括但不限于不锈钢，铜，铝，其它金属或合金，以及PVC或其它塑料。
倒虹吸管1110的U形管，倒虹吸管出口的浅垂直通道1116，和导入的撒布器排放道1112的急转弯都有助于维持湍流，以便切片呈基本均匀地分布，并且未在一起结块。如果需要，可将空气引入倒虹吸管出口的垂直通道1116，以便帮助维持湍流流动或产生更多的湍流。向外展开的垂直通道1116和撒布器排放道1112使水槽的切片和水均匀分布在接收输送器1118的整个宽度方向上。然而，如果需要，撒布器排放道1112可朝接收输送器1118的一侧倾斜，以便改变切片的分布。例如，如果希望将密度较大的马铃薯片处于接收输送器1118的左侧，那么撒布器排放道1112的左侧可向下推动(或右侧向上推动)，这样使排出管1112倾斜。这将改变切片朝着输送器1118的左侧的分布。图11c是在可能出现的不同倾角下撒布器排放道1112的正视横截面图。
返回到图11a和11b，如果存在，撒布器排放道1112和边缘1120也可包括柔性材料，以使底面可向上或向下弯曲，从而影响切片的分布。例如，从上(向下凸出)方看凹进的撒布器排放道1112的弯曲底面将使马铃薯片更易集中，从而可在接收输送器1118中心收集马铃薯片。相反，从上(向上凸出)方看凸出的撒布器排放道1112的弯曲底面将导致马铃薯片的分布朝接收输送器1118的边缘移动。图11d是在凹进和凸出位置的撒布器排放道的正视横截面图。返回到图11a和11b，撒布器排放道1112可以进一步倾斜同时弯曲，以便获得在整个接收输送器1118的宽度上切片密度更复杂的分布。在均匀分布未达到最佳效果情况下这是非常有用的。例如一些烘箱或油炸锅不能将均匀的热量分布在进料输送器的整个宽度上。正如以下将详细说明，从下游加工单元例如烘箱或油炸锅反馈的情况可用于调节撒布器排放道1112的倾斜度和弯曲度。通过包括气动的、液压的、和机械装置、伺服系统、杠杆系和其它调节位置的装置，撒布器排放道可倾斜和/或弯曲。而且，撒布器排放道可通过手动控制或自动控制致动器或定位器进行调节。
切片脱水段
在优选实施例中，图11a和11b显示的接收输送器1118是图5所示的切片系统中的局部切片脱水段592。该接收输送器1118包括任何被动或主动的透水材料，例如固定的流体筛，金属丝网，索链，带孔布，振动式输送器或金属丝输送器。然而，必须考虑输送器1118接收马铃薯切片且在输送期间不破坏马铃薯切片的能力。这样，接收输送器1118优选的由金属丝网材料制造。在运行中，水穿过输送器1118，并由流出盘1122收集。包括疏松淀粉和其它颗粒的一些或所有水被送往用于再循环的淀粉清除段。尽管不是优选的，也可简单地将水排掉。在接收输送器1118上收集马铃薯切片，并且以倾斜方式从流出盘1122输送出来，以便进行进一步加工。
清除淀粉
由于切片槽中的水富含切片期间释放的淀粉和颗粒，一些或所有被分离开的切片槽中的水594从切片脱水段592收集，并且送入图5所示的淀粉清除单元595。如果需要，来自其它段例如马铃薯水槽脱水段550或涡流箱560的富含淀粉的水也可送入淀粉清除单元595用于再循环。包括离心分离，筛选，过滤，和蒸馏的各种方法都可用于净化水槽中的水。在优选实施例中，一些富含淀粉的水首先经由流体筛进行筛选，以便清除大颗粒和其它固体颗粒。其余富含淀粉的水仅循环返回切片器和切片槽。例如，可以使用由Swedo，L，L，C，制造的振动式网筛，或由Lyco制造公司制造的旋转筛。接着，流体筛中的水泵吸到一个或多个流体旋风分离器，以便进一步清除淀粉。也需要通过旋转真空筒过滤器，例如在授予Fink等专利号为2,576,288美国专利中所描述的进一步处理水。在淀粉颗粒和碎屑从水中过滤出来后，过滤后的水再循环到程序中任何需要水的部分，例如分流器，喷射器，和切片段进行再循环。
加工控制系统
尽管根据对马铃薯进行切片的优选实施例描述了加工控制系统，然而该加工控制系统同样适于对其它类型的产品(或食物)进行切片。在此描述的加工控制系统还应用于对蔬菜，块茎，坚果，和水果的进行切片的系统。而且，该加工控制系统还应用于切割和去除食物的芯的系统，其中所述食物的质量和/或产量经受的住较高的装置操作速率。
图12是根据本发明的一个优选实施例，显示用于控制图5所示的整个系统中马铃薯的流动的加工控制回路的流程图。为简便起见，图12仅描述了马铃薯的一个转向流动。然而，相同的控制回路可应用于每个转向流动。质量流量/撒布输送器520，分流器530，和切片器580(根据操作方法，还有切片器进料输送器570)都具有根据操作状态进行调节的设定点1220，1218，1216，1214。根据预先操作状态，在初始位置，每个单元给定一个初始设定点。这些初始设定点将保持到进料马铃薯502穿过该系统，这样使下游加工控制工具产生控制回流。
一旦到达稳定状态，设置在切片器进料输送器570(如上所述其可设计成单个输送器或双输送器)的通路部分上的传感器1210，测量引入每个切片器的至少一个马铃薯通路的负载率。根据该控制方法，传感器还可测量各自的马铃薯速度。可以使用各种类型的传感器，其中包括但不限于光学传感器，激光传感器，多普勒/雷达，超声波传感器，和近程式传感器。术语“负载率”定义为在给定通路中马铃薯的组合长度相对该通路的长度的比率。这样，0.90的负载率意味着所测量的通路纵向的90％是马铃薯，1.00负载率意味着测量的通路在纵向上充满马铃薯且马铃薯之间无间隙。用于测量通路的速度和负载率的信息1212用于设定对应切片器580的旋转速度1216。
如果切片器进料输送器570是双输送器设计，其中分散部分和通路部分分离，并且可独立控制，在通路部分上每个通路的相对负载率可用于调节撒布器部分如何操作。例如，如果传感器设置在双输送器设计的通路部分的每个通路上，那么可测量每个通路的负载率。通过比较每个通路的相对负载率，可确定在若干通路中是否存在不均匀的或不希望的马铃薯分布。如果调节分散部分以改变若干通路中的分布，例如通过倾斜或其它方法，那么相对负载率数据可用于调节分散部分。这种反馈允许更紧密地控制各通路中马铃薯的分布。然而，添加另外的反馈回路还增加了整个控制系统的复杂性，这使得实现整个系统的稳定性更加困难。
在一个优选的实施例中，在切片器进料输送器570上定位的传感器1210是近程式传感器，当目标物在这些传感器下方穿过/经由传感器时，这些传感器会发出信号。一个近程式传感器的开和关的信号(例如，“on”为当物品穿过时，“off”为没有物品穿过)可进行处理，从而确定给定通路的负载率。负载率仅是取样周期期间传感器读取“on”的时间量与在抽样期间整个消耗的时间的比率。对通过沿给定通路以公知间隔距离(“传感器的分离长度”)设定的两个近程式传感器收集的信息进行处理，以确定被输送的物品的速度。当一个目标穿过每个近程式传感器时，每个传感器读取从“off”变化到“on”。测量两个传感器读取变化的时滞，并且该目标的速度通过已知传感器分离长度除以时滞来计算。
有若干种方法用于确定适当的切片器速度。精确的方法取决于所使用的切片器进料输送器570的类型和操作它们的方式。例如，参考其中每个切片器进料输送器570具有固定的或预定的输送器速度的实施例。在该实施例中，测量了输送器(或输送器上的一个通路)的负载率1212，并且利用已知输送速度和负载率信息计算所对应的切片器580的最小旋转速度1216。
在更优选实施例中，可替代地，将每个切片器进料输送器570的速度进行调节以保持在输送器570上恒定的质量，从而确保输送器570排出的质量流量比与所进入的质量流量比相同。在该实施例中。均测量了负载率和速度1212，利用该信息计算对应的切片器580的最小旋转速度1216。一种处理器，例如可编程逻辑控制器(PLC)，周期地调节切片器进料输送器570的质量设定点1214，以便保持预定的负载率。
在给定时间段内产生的切片数量，和在给定时间段内切割的马铃薯的长度，取决于切片器的数量和切片器的每分转数(RPM)。如上所述，使产量最大化的一个关键是通过使切割刀片速度最小化，从而使马铃薯切片损耗最小化。通过以较低的速度(相比现有技术离心式切片器速度)运行每个切片器，并通过利用为得到预期的流速所必须的同样多的切片器，可使产量最大化。该方法相比使用单个切片器高速度运行具有较小的损失。当切片器的数量预先确定时，通过使每个切片器义以所需的切割速度或略大于该速度运行，切割效率同样可以增加。这样，在优选实施例中，将每个切片器580的RPM设定点1216调节成处理马铃薯流速(每单位时间的全部马铃薯的长)所必要的最小比率，该马铃薯流速由传感器1210测量。
在切片器进料输送器570的输送速度变化的实施例中，为加工给定流速的马铃薯所必须的最小RPM是通过利用负载率(DC)首先计算总马铃薯速度(单位时间切割马铃薯的总长度，例如米/分)(V0)，和传感器1210测量的单独的马铃薯速度(Vi)(例如米/分)而获得的。接着，最小值RPM(RPMmin)将取决于切片器580的特性，即每个切成片的厚度(T)(例如，米)以及每转产生切片的数量(N)：
V0＝Vi*DC
RPMmin＝V0*(1/T)*(1/N)
所测量的负载率用来定期调节进给输送器570的质量设定点，以便达到预期的马铃薯密度。
在切片器进给输送器570以恒定/预定输送速度运行的实施例中，，加工给定流速的马铃薯所必须的最小RPM通过利用传感器1210测量的负载率(DC)首先计算总马铃薯速度(单位时间切割马铃薯的总长度，例如米/分)(V0)，和预定的输送速度(Vc例如米/分)而获得。接着，最小值RPM(RPMmin)将取决于切片器580的特性，即每个切成片的厚度(T)(例如，米)以及每转产生切片的数量(N)
V0＝Vc*DC
RPMmin＝V0*(1/T)*(1/N)
通过以该方式设定每个切片器580的RPM1216，当下一个马铃薯(来自相同的通路，并且沿相同的进料管移动)接近切片器580的刀片时，每个正被切割的马铃薯几乎全部切片，或刚完成切片。
如果每个切片器进料通路具有类似的总马铃薯速度，那么传感器1210仅监控一个通路也是可以的。如果需要，RPM1216还可能设定为略高于所计算的最小RPM。经过一定的时间，可确定所计算的最小RPM测量的平均值，而且除了实际最小RPM超过预定比率的情况，可设定切片器以预定平均比率运行。该操作方式允许切片器以几乎无变化的旋转速度进行操作，并且还有助于避免堵塞切片器580或切片器进料管。例如，将工作的RPM(RPMoperating)按下方式设定：
RPMoperating＝(RPMaverage+Xσ)或(RPMmin)，任何都可以较大
其中“RPMaverage”是平均计算的最小RPM，“X”是乘数，并且“σ”是所计算的最小RPM数据的标准偏差。在优选实施例中，“X”的范围从约0.5到约2.0，这意味着切片器通常在平均最小旋转速度以上约0.5到约2.0的标准偏差进行工作。
在优选实施例中，传感器1210监控切片器进料输送器570的每个通路。而且，切片器RPM 1216利用进入切片器580的通路的最大负载率进行确定，假设每个通路具有相同的单独的马铃薯速度。这样确保切片器刀片足够快的旋转，以便加工每个通路的马铃薯。
尽管具有一致的马铃薯尺寸和稳定流的马铃薯流会产生稳定的切片器速度，马铃薯尺寸变化会导致马铃薯速度波动。例如，在优选实施例中，切片器进料输送器570具有负载单元，并且通过改变其速度来调整马铃薯质量流量比，以便改进对质量敏的下游单元例如油炸锅的性能。这样，一组较小的马铃薯比一组较大的马铃薯要求较快的线速度，以便保持相同的质量流量比。
另外，利用传感器数据1212调节切片器切割速度1216，沿每个切片器进料输送器570的通路，传感器数据1212还可用于保持马铃薯之间所希望的平均的间隙。保持每个通路中马铃薯之间距离有助于防止堵塞进料管和切片器580。由于负载率(DC)显示马铃薯之间存在的距离值，因此负载率可用于调节切片器进料输送器570的质量设定点1214。例如，如果负载率太低，配备负载单元的切片器进料输送器570的质量设定点1214将增加，以容纳更多的马铃薯。如果负载率太长，例如接近1.0，这意味着每个通路的马铃薯相互间太近。当马铃薯相互太近时，可能发生不希望的双倍排列(马铃薯不再以单行排列)，这样增加了堵塞的风险。然后降低切片器进料输送器570的质量设定点1214，以便增加马铃薯之间的间隙。负载率的测量还可帮助检测通路，进料管或切片器阻塞。甚至在调节质量设定点1214后，如果一个给定的通路的负载率保持1.00，那么该特定的通路(或下游进料管或切片器)很可能堵塞。在自动化系统中，可对该系统编程以提醒操作者可能发生堵塞。
操作切片器580的可替换方法是用马铃薯充满每个切片器580的进料管，以便在切片过程中在马铃薯之间无间隙。相比给定输出比率的间隔进料速度，充满的进料允许均匀的较慢的切割的刀片的速度。然而，充满的进料增加了堵塞风险。还降低了切片质量，并增加了残渣量。
如果切片器580以明显不同的切割速度运行，这意味着切片器580处于明显不同的切片载荷状态。利用切片器的相对旋转速度1218，可将分流器段530的可移动的分流器进行调节以改变切片器580中马铃薯的分布，并且更加均匀的分布切片载荷。例如，如果相比其他切片器，某一个切片器580以更快的RPM运行，那么分流器530可移动，以便降低分流到过度使用的这个切片器580中的马铃薯数量，并且增加分流到其它切片器580中的马铃薯数量。
马铃薯一旦已被切片和脱水，并已向下游输送，以便进一步加工处理，下游单元的反馈可用来调节切片撒布器590如何在切片脱水段592的脱水输送器上分布切片。根据本发明，利用切片撒布器的其中一个优点是，这种切片撒布器具有两个控制自由度。特别是，在脱水输送器上可单独控制切片的左右分布和内/外分布。而且，这样一种切片撒布器可缩放到任何尺寸。例如，假定脱水输送器引导切片通过下游油炸锅，并且该油炸锅施加给输送器中部的能量多余输送器的边缘，这样在输送器中部的切片烹调过度，而在边缘的切片未烹调好。指导切片撒布器590将更多切片分配在脱水输送器中部，而将较少切片分配给脱水输送器边缘。对切片撒布器的如此调节将有助于使下游烹饪/油炸更加一致。进一步假设，除了油炸锅施加给输送器的中部的能量多余输送器的边缘/侧部外，由于意外情况，该油炸锅还定期的对右侧临时增加能量，并且对左侧降低能量。在该情况下，无论什么时候油炸锅对右侧转移能量，该切片撒布器590仅向右倾斜，这样将更多切片引向右侧。当转移的能量消失时，该切片分散器590可返回到其先前位置。注意当切片撒布器调节这样的左/右移动时，切片撒布器的凸面/凹面设定无需改变。
可将质量流量/撒布输送器520(以及倾斜的计量输送器，如果有)进行编程以响应更下游的操作状态，例如在烤箱和油炸段。例如，如果下游油炸锅或烤箱过度使用，利用从下游单元的反馈1220降低通过质量流量/撒布输送器520的马铃薯512的流速。
在自动化系统中，使用一个或多个可编程逻辑控制设备(PLC)，计算机或其它自动装置，可控制加工控制测量和变化。然而，操作员还可手动执行上述设定点的变化和上述数据解译。
尽管食物加工系统和加工控制系统是根据对马铃薯切片进行描述的，然而食物加工系统和加工控制系统还可应用于对其它食物进行切片，包括水果，蔬菜，其它块茎。而且，加工控制系统还可应用于用来切割和去除食物的芯的系统，其中该食物的质量和/或产量经受的住较高的设备运行速度。
虽然根据优选实施例已对本发明进行了具体的说明和描述，本领域普通技术人员可以理解在没有超出本发明实质和范围的情况下本发明在形式和细节上可进行各种变化。

Claims (40)

1.一种利用至少一个横向切片器对食物进行切片的方法，所述横向切片器具有至少一个进料管，所述进料管具有进料管直径，所述方法包括如下步骤：
a)提供若干食物，其特征在于所述若干食物包括至少一个过大尺寸的食物和至少一个可接受尺寸的食物，所述的过大尺寸的食物具有大于所述进料管直径的过大尺寸的食物直径，所述可接受尺寸的食物具有小于所述进料管直径的可接受尺寸的食物直径；
b)将所述至少一个过大尺寸的食物与所述至少一个可接受尺寸的食物分离；
c)沿所述至少一个过大尺寸的食物的长轴将其切割成两个或多个分段；
d)将所述至少一个可接受尺寸的食物和所述分段通过所述至少一个进料管进给到所述至少一个横向切片器；以及
e)将所述至少一个可接受尺寸的食物和所述分段进行横向切片，以形成若干切片。
2.如权利要求1所述的对食物进行切片的方法，其特征在于，所述提供若干食物的步骤a)还包括提供圆形和椭圆形马铃薯。
3.如权利要求1所述的对食物进行切片的方法，其特征在于，所述进给步骤d)利用单个输送器实施。
4.如权利要求1所述的对食物进行切片的方法，其特征在于，所述进给步骤d)利用双输送器系统实施，并且进一步的，所述双输送器系统包括撒布输送器和通道输送器。
5.如权利要求1所述的对食物进行切片的方法，其特征在于，在所述进给步骤d)之前，具有沿着喷射器水槽输送所述食物的步骤，所述喷射器水槽中的水由喷射器推进。
6.如权利要求1所述的对食物进行切片的方法，还包括步骤：
f)沿切片器后的水槽输送所述切片。
7.如权利要求6所述的对食物进行切片的方法，还包括步骤：
g)利用倒虹吸管和浅且宽的排出通道撒布所述切片。
8.如权利要求1所述的对食物进行切片的方法，其特征在于，所述进给步骤d)之前，具有将所述若干食物分到至少两个通道内的步骤。
9.一种利用横向切片器对若干食物进行切片的同时使切片产量最大化的方法，所述若干食物以可测量的速度进入，其特征在于所述若干食物具有食物速度，所述横向切片器制成具有切片厚度的切片，并且所述横向切片器每转制成多个切片，所述方法包括如下步骤：
a)在具有至少一个通道的输送器上提供所述若干食物，其中所述至少一个通路中的每个通道具有一个负载率，该负载率定义为食物的组合长度与通路长度的比率；
b)测量至少一个通道的负载率，以便获得至少一个测量的负载率；
c)将所述若干食物进给到横向切片器内，以及
d)开动所述横向切片器使所述切片器具有每分钟X转的切割速度，其中X基本等于或略大于最小旋转速度，并且所述最小旋转速度等于食物速度乘以所述的至少一个测量的负载率的其中之一，除以切片厚度，再除以每转的切片数量。
10.如权利要求9所述的用于使切片产量最大化的方法，其特征在于，步骤d)中的X基本等于或略大于食物速度乘以最大的所述至少一个测量的负载率，并除以切片厚度，再除以每转切片的数量。
11.如权利要求9所述的用于使切片产量最大化的方法，其特征在于，通过测量所述食物速度来确定所述食物速度。
12.如权利要求9所述的用于使切片产量最大化的方法，其特征在于，所述输送器具有预定的输送速度，并且进一步的，其中所述预定输送速度用作食物速度。
13.如权利要求9所述的用于使切片产量最大化的方法，其特征在于，所述输送器具有可变化的输送速度和可调节的质量设定点。
14.如权利要求13所述的用于使切片产量最大化的方法，其特征在于，所述至少一个测量的负载率用于调节质量设定点。
15.如权利要求8所述的用于使切片产量最大化的方法，其特征在于，所述进给步骤c)包括在至少两个通路之间分配所述食物，并在所述至少两个通路内使所述食物基本上纵向定向。
16.如权利要求8所述的用于使切片产量最大化的方法，其特征在于，通过对过去一段时间的最小旋转速度求平均值获得平均最小旋转速度，从平均最小旋转速度和过去一段时间的最小旋转速度之间的差获得标准偏差，并且进一步的，其中在步骤d)中的X实质上等于下列中较大的：i)平均最小旋转速度和乘系数与标准差的乘积的总和；以及ii)最小旋转速度。
17.如权利要求16所述的用于使切片产量最大化的方法，其特征在于，乘系数的范围从约0.5到约2.0。
18.一种用于将食物流分配到单独通道内的设备，包括：
下落壳体；
至少一个密封在所述下落壳体内的固定的分流器；以及
在底端与每个分流器的顶部铰接的可移动分流器。
19.如权利要求18所述的用于将食物流分开的设备，它还包括位于所述下落壳体的顶部的流体流入口。
20.如权利要求18所述的用于将食物流分开的设备，它还包括位于所述下落壳体的顶部的进给输送器。
21.如权利要求18所述的用于将食物流分开的设备，其特征在于，每个可移动的分流器的顶端与可移动地封装在水平定位架内的线性定位部件相连接。
22.如权利要求18所述的用于将食物流分开的设备，其特征在于，每个可移动的分流器包括刚性板。
23.如权利要求18所述的用于将食物流分开的设备，其特征在于，每个可移动的分流器是带孔的。
24.如权利要求18所述的用于将食物流分开的设备，它还包括与所述下落壳体的底部连接的至少两个喷射器，每一个所述喷射器包括进口管，产品牵引部段，和排出管，而且进一步的，其中所述下落壳体和所述至少一个分流器限定了在至少两个通道中，每个通道导向一个所述的产品牵引部段。
25.一种用于输送马铃薯的方法，它包括如下步骤：
a)供给水流通过至少一个进口管；
b)将若干马铃薯引入在至少产品牵引部段内的水流中；
c)推进水流中的所述若干马铃薯经过至少一个排出管。
26.如权利要求25所述的用于输送马铃薯的方法，其特征在于，步骤a)的所述供给水流包括泵吸。
27.如权利要求25所述的用于输送马铃薯的方法，其特征在于，步骤a)的每个进口管包括节流阀。
28.如权利要求25所述的用于输送马铃薯的方法，其特征在于，步骤b)的每个产品牵引部段包括一个文丘里管。
29.如权利要求25所述的用于输送马铃薯的方法，其特征在于：
步骤a)的供给还包括将水流分配到至少两个进口管内；
步骤b)的引入还包括将马铃薯引入至少两个产品牵引部段中；以及
步骤c)的推进还包括推进马铃薯通过至少两个排出管。
30.一种将水槽中的若干食物切片可控制地分布在输送器上的设备，所述设备包括：
倒虹吸管，所述倒虹吸管具有倒虹吸管出口，所述倒虹吸管出口包括从底部到顶部向外成扇形散开的浅而垂直的通道；以及
撒布器排放道，所述撒布器排放道包括与所述倒虹吸管出口的顶端约成直角连接的短通道。
31.如权利要求30所述的将若干食物切片可控分布的设备，其特征在于，所述撒布器排放道向一侧倾斜。
32.如权利要求30所述的将若干食物切片可控分布的设备，其特征在于，所述撒布器排放道的所述短通道包括弯曲底面，该弯曲底面从上方看呈凹形。
33.如权利要求30所述的将若干食物切片可控分布的设备，其特征在于，所述撒布器排放道的所述短通道包括弯曲底面，该弯曲底面从上方看呈凸形。
34.如权利要求30所述的将若干食物切片可控分布的设备，其特征在于，所述撒布器排放道的所述短通道是可调节的，并且进一步的，所述短通道与手动控制的致动器机械连接。
35.如权利要求30所述的将若干食物切片可控分布的设备，其特征在于，所述撒布器排放道的所述短通道可调节，并且进一步的，所述短通道与自动控制的致动器机械连接。
36.一种用于减少食物的较小维度上的直径的方法，该方法利用包括至少一个刀片的分段切割器，所述方法包括以下步骤：
a)提供食物；
b)对食物进行定向，以使其最长轴基本平行于所述分段切割器的至少一个刀片；
c)使食物纵向穿过分段切割器，以形成至少两个分段。
37.如权利要求36所述的用于减少食物的较小维度上的直径的方法，其特征在于，所述分段切割器还包括具有中心线的中空圆筒，和至少三个刀片，所述刀片从平行于所述中心线的轴向外辐射，并且其径向端固定于所述圆筒的内表面。
38.如权利要求37所述的用于减少食物的较小维度上的直径的方法，其特征在于，所述至少三个刀片是弯曲的。
39.如权利要求37所述的用于减少食物的较小维度上的直径的方法，其特征在于，所述步骤b)的定向还包括确定所述至少三个刀片的位置，以使所述轴与食物的最长轴成一直线。
40.如权利要求36所述的用于减少食物的较小维度上的直径的方法，其特征在于，所述分段切割器具有可调位置。
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