CN104379037B - 用于厨房装置的刀片工具布置 - Google Patents
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Abstract
根据本发明，提供一种用于适于可旋转驱动的、马达驱动的厨房装置的刀片工具布置（3）。该布置包括：联轴器（2），其适于将刀片工具布置（3）联接到厨房装置的相对应马达联轴器；至少一个刀片(9,10)，其中的每一个包括波形切削刃(7,8)，其朝向马达的旋转方向（14）布置。刀片(9,10)中的每一个包括止于波形切削刃(7,8)的平面可研磨表面（6），其中所述可研磨表面（6）实施为允许厨房装置的使用者对切削刃(7,8)进行重新磨锐。
Description
技术领域
本发明涉及一种刀片工具布置，其在特别地生产用于制备食品的机器——厨房装置、食品加工器/食物处理器（food processor）或类似用具中使用，用于日常家庭食品制备。其还涉及刀片工具布置在厨房装置、食品加工器或类似用具中的用途/使用。
背景技术
切削刀片广泛地用于食品加工器中并且实际上为用于在这种用具中加工食品的基本工具。最通常被加工的食品包括坚果、肉、欧芹、洋葱、帕玛森奶酪。这些和其它食品的加工品质，以及噪音和易于搬运/清洁，因此是这些用具的最重要特征之一。
在厨房装置和食品加工器中使用的最常见的刀片形式是直刀片，其变弯以装配到加工容器的局限空间内并且同时使切削刀片长度最大化。近来，常规锯齿形刀片实施于各种食品加工器中。这些锯齿形刀片比传统直刀片更高效地用于食品加工，因为增加了刀片的有效长度。因此，切削刀片的每次旋转导致刀片与被加工的食品更广泛接触并且因此导致更快并且更高效加工。然而，常规锯齿形刀片具有两点不足使得它们非常不适用于食品加工并且也难以克服。第一点不足是生产常规锯齿形刀片的过程所造成的脆性。它们使用涉及一种从起始直切削刀片形式研磨所述刀片的每个个别齿的技术来生产。这导致从刀片切下小碎片或甚至使刀片断开的有所增加的可能性。第二缺点与用于加工食品的切削刀片的一般性质有关联。那种性质即，它们很快失去锐度，由于在食品加工期间的很高旋转速度和很高力，通常在仅使用了几个循环之后失去锐度。尽管常规锯齿形刀片的较长切削刃导致在食品加工期间较低力施加到刀片上以及较低的刀片刃磨损，刀片仍需要周期性地被磨锐或替换。这进一步导致对简单磨锐方法的需要，优选地使得最终用户能自己执行磨锐。为了能满足这种要求，磨锐选项通常限于使用具有平磨/平面磨削表面的简单研磨工具。使用常规锯齿形刀片，这种选项不可用，因为磨锐需要使用特殊技术，允许在几乎完成了锯齿形刀片的三维形状之后磨锐每个个别齿。这种磨锐通常需要专用设备来用于磨锐这种刀片并且不能由最终用户或者甚至训练有素的专业人员在外面的地点处进行。
针对上文提到的问题，存在着一直用于切片刀的已知方案。作为常规锯齿形刀片的替代，使用各种形式的波形刀片。其从如在美国专利US 5,097,727(A)中所描述的现有技术已知，如果切削刃由通常被称作圆齿状（scalloped）刃的圆形区段系列确定，具备这种刃的圆刀和直刀将继续执行切削功能，甚至在由于存在着多个呈圆齿状配置的切削刃而使切削刃变钝之后。圆齿状切削刃常常设置于直刀刀片上，诸如面包刀和也在商业切片机中所使用的圆刀刀片。
美国专利US 2,825,968(A)公开了一种刀片方案，其解决了脆性问题和易于磨锐问题。通过使用平磨、冲压、轧制、或模制将刀片制成波状，使得刀片包含一系列端对端凹区段。之后，通过使用从一侧或两侧成锐角的平磨表面来磨锐刀片。这导致形成圆齿状切削刃，圆齿状切削刃在每个个别圆齿的整个长度上是锋利的。这种刀片并不经受与锯齿刀情况相同程度的脆性，因为在刀片中并不存在额外压痕。而且，使用简单平磨表面能更易于磨锐刀片，因为从一侧或两侧开始的刀片表面是完全平坦的。这种刀片不仅允许易于磨锐而且也具有比常规直切削刀片更长的使用寿命。这被认为是由于切削沿着凹入切削跨距中每一个从一点转移到另一点并且进一步是由于存在与食品相互作用的刀片的较长总长度并且因此需要施加更低的力。
在美国专利US 3,741 ,046(A)中描述了用于在切削工具上生产切削齿的方法。该方法包括：首先，将刀片的一部分在纵向折叠为小于15°的角度，其次，通过对折叠部分的一部分进行冲压，生产沿着刀片刃并排的一系列基本上相同的压痕；以及，第三，对刀片的折叠部分的面执行刨平/刨削操作，这产生了形成切削工具的齿的利刃圆齿。
在专利US 3,321 ,874中公开了用于生产类似切削刀片的另一方法。同样，以如下步骤从细长扁条/扁材（flat bar）生产切削刀片：使刃变形，以在每一侧上设置多个缺口和突起，形成波纹状刃；与相反侧上的柄的平面成一定角度而研磨波纹状刃以形成特征为多个并排齿的切削刃，每个齿具有圆齿状切削刃部分。此外，本专利公开了在用于对诸如瓦楞板这样的板材执行切削或冲裁和类似操作的设备上使用这种刀片的可能性。
法国专利FR 2 907 362(B1)公开了用于生产波形刀片的另一方法以及用于生产这种刀片的设备和合并了这种刀片的刀。这个专利公开了通过将直刀片插置于两个兼容的切削器件之间而产生缺口和突起的方法，两个兼容的切削器件具有用于在插入的刀片中冲压出有规律的缺口和突起的偏移凹入和凸出压痕。然后使所生产的刀片从一歌位点经受研磨以产生具有锋利刃的最终波形刀片。取决于缺口和突起的形式、研磨的角度和平面，可以生产各种形式的波形刀片。这些包括了在每个压痕的两端处具有尖锐齿的波形刀片以及无尖锐刃的波形刀片。
关于类似刀片在食品加工中的用途，最常用的是直切削刀片，直切削刀片在大部分情况下变弯以适合食品加工容器的受约束的空间，同时尽可能增加刀片长度。这些刀片并非最佳的，这归因于与被加工食品相互作用的刀片长度并未被最大化，这导致更长的加工时间和更重要地与具有增加的有效刀片长度的刀片方案相比，刀片暴露于更高的力并且更快降级/弱化。存在着在食品加工机中使用常规锯齿形刀片的某些示例，但它们经受上文所描述的脆性和失去锐度的问题。据发明人所知，在先前在食品加工机中尚未使用类似于本发明所描述方案的增加刀片长度并且也解决常规锯齿形刀片的问题的波形刀片。
发明内容
发明目的
本发明的目的在于提供一种用于厨房装置、食品加工器或类似装置中具有增加的刀片长度用于更快食品加工和更轻刀片降级/弱化的有所改进的刀片工具布置。
根据本发明的方案
为了实现本发明的目的，本发明提供了刀片工具布置。刀片工具布置包括：联轴器，其适于将该布置联接到相对应的马达联轴器；以及，波形刀片，其计划用于在食品加工机或类似用具中切削食品。
应了解，根据本发明的波形刀片是新颖设计的刀片或者在先前已用于厨房装置、食品加工机或其它类似用具中但具有改进的刀片设计的刀片，改进的刀片设计增加了锋利刃的耐用性，允许最终用户容易地重新磨锐所述刀片以及最小化脆性。这通过将刀片的切削刃从直刃修改为波形刃而实现。优选地通过冲压所述刀片的刃以提供周期性缺口和突起并且然后通过利用平磨表面（其将在下文中更详细地描述）研磨所述刀片来产生这种波形刀片。另外，刀片工具布置包括一个或多个波形刀片和包括联轴器的部分，联轴器优选地由塑料或模制成波形刀片的其它材料形成。包括联轴器的部分允许刀片连接到其所用于的食品加工用具的旋转机构的联轴器。刀片工具布置优选地包括从刀片工具布置的每一侧对称地突伸的两个波形刀片（以提供旋转平衡），然而，所采用的切削刃的形状和它们的取向可能不同。
如上文所描述的刀片设计具有以下优点：具有平面可研磨表面——即其中刀片最初被磨锐的表面。若需要，这允许/或能使得最终用户易于重新磨锐刀片的切削刃。可以使用在厨房中通常已经存在的简单的研磨工具诸如磨刀器来进行重新磨锐。这与使用需要复杂重新磨锐程序的锯齿形刀片的其它食品加工器刀片设计不同/相对照。
食品加工机和其它类似用具可以包括（例如）通用食品加工机、搅拌机、切碎机、紧凑厨房机器和包括用于加工食品例如冰的旋转刀片的所有其它机器。
发明实施例
根据本发明的一实施例，每个刀片的基本形式使得其相对于旋转方向向后歪斜并且随着离旋转中心的距离增加而变得更窄。为了将刀片装配于食品加工容器的局限空间内，以及从减轻重量、材料消耗和旋转稳定观点而言，这是有益的。
根据本发明的一实施例，包括切削刃的刀片前部从刀片的原始平面向一侧以多达20 mm，优选地3-10 mm的宽度而弯曲1°至20°。这种弯曲一方面增加了刀片稳定性，另一方面，其允许实现在确定切削刃最终形状方面的灵活性。选定的弯曲角可能会影响到在研磨之后形成的波的长度和形状。
根据本发明的一实施例，可研磨表面相对于刀片的原始平面处于-12°与12°之间的角度。这与刀片前部的弯曲相组合，影响了在研磨后形成的切削刃的波的长度和形状。
而且，可研磨表面可选地处于与刀片的原始平面平行但不同的平面中，研磨平面优选地被移除0.5-4 mm。这也影响在研磨之后形成的切削刃的波的长度和形状。此外，如果研磨平面平行于刀片的原始平面，由于旋转刀片所造成的力保持较低。如果研磨平面并不平行于刀片的原始平面，研磨平面在与被加工的食品接触而旋转期间形成额外向下或向上力，这点必须要考虑到。
优选地，被计算为每个波的长度x与波的深度y的比例的波的长度与深度比在3:1与20:1 之间，更优选地在5:1与:1之间，波的深度y被定义为相对于每个刀片的弯曲总轴线从波的最外部到波的最内部的距离。波长优选地在5 mm与10 mm之间。这个波长是优选的，因为认为更短的波长将会导致这样一种刀片：其将会具有朝向剁碎或切碎被加工的食物而不是将其切片的增加的倾向性。这种结论是基于对于食品加工器中传统锯齿形刀片功能的观察，传统锯齿形刀片通常具有超过100个锯齿并且刀片的长度类似。另一方面，更大的长度导致在如何使整个波适合研磨表面的方面的空间问题，因为幅度越来越高。
根据本发明的实施例可以包括具有以下特征中任何特征的各种组合：
-在刀片的每个翼中的波的不同的长度与深度比(x:y)，
-每个刀片中使刀片前部弯曲的不同宽度和角度，
-在每个刀片中的不同研磨角度和平面，和/或
-在每个刀片中的研磨表面的可选的向上或向下取向；在定位于食品加工设备中时，刀片可以从刀片上方或下方研磨。刀片的取向导致通过使旋转刀片向上或向下导向所造成的力，这在某些情形下可以有益于加工各种类型的食品。
在根据本发明的实施例中，在生产期间压制和研磨角度被选择为在导致最佳食品加工角的范围，食品加工角是刀片的切削刃在加工器中接触食品的角度，在介于10°与70°之间的连续范围内。这是在利用手持刀执行切片时通常将食品切片的范围。以低于10°角进行的切削导致较差的切片效率，因为刀片基本上随食品滑行并且在食品加工器设置中最可能简单地使之移位而不对其进行切削。另一方面，以高于70°角度进行的切削导致了刀片的切碎或剁碎动作并且需要施加更高得多的力。这些更高的力因此导致了刀片的更高磨损以及导致了经常的不希望地过度切碎或剁碎正加工的食品（例如，欧芹）。
根据本发明的一实施例，刀片中的一个或多个包括一个或多个孔口。这些孔口的优点（取决于设计）为：
-在生产或操作期间刀片易于定位，
-降低的刀片重量，
-减少的材料消耗，
-增加的刀片柔性，
-流体动力学流动的修改，
-刀片的增加的旋转稳定性，包括防止振动。
在根据本发明的实施例中，孔口完全定位于刀片的不弯曲的部分中。在联轴器与孔口的最近边缘之间的距离在1 mm与15 mm之间。虽然能以其它方式定位所述孔口，为了尽可能避免造成结构不稳定和不希望的流体动力学效果，孔口的优选位置靠近刀片工具布置的联轴器并且在尚未弯曲且未研磨的刀片部分中。
一个或多个孔口覆盖刀片表面积的超过15%，同样避免结构和旋转不稳定性和不希望的流体动力学效果。
根据本发明的一实施例，孔口在数量和/或位置方面不同和/或并非完全具有相同形状以便在生产或操作期间允许明确地定位刀片。孔口可以用作在冲压、弯曲、研磨阶段以及在操作期间定位刀片的手段。在刀片并不相对于刀片工具布置的中心对称地布置和/或并不具有相同设计的情况下，有益地使用在每个刀片中的不同孔口或不同孔口布置来允许刀片的明确定位。
根据本发明的一实施例，孔口为三角形或矩形设计，优选地具有倒圆边缘。孔口可以具有任何设计，然而，方便地具有简单设计，边缘优选地被倒圆以避免损伤使用者的风险以及避免不希望的流体动力学效果。此外，孔口可以用于在生产期间处置刀片工具布置，例如生产工具（生产机器人）可以使用前述孔口来保持工具。
根据本发明的实施例，刀片工具布置预期用于在厨房装置、食品加工机或类似用具中加工食品。
附图说明
基于示例性实施例并且参考示意图更详细地解释本发明，在附图中：
图1示意性地示出了传统非锯齿形刀片。
图2示出了具有带联轴器的波形刀片的刀片工具布置。
图3示意性地示出了刀片的波的长度与深度比x:y。
图4示出了在研磨之前的带齿刀片的一部段，包括刀片前部（弯曲部分）的示意图。
图5示出了在研磨后无联轴器的刀片工具布置。
具体实施方式
可以单独地使用或彼此组合地使用的有利实施例和发展是所附权利要求的主题。
图1示出了传统刀片布置。刀片90、100最通常为适合于食品加工器（未图示）的局限空间的形状，食品加工器的局限空间通常为圆形以适应刀片的旋转并且倾向于具有合理较小直径以允许对较少量食品进行品质加工。这伴有实现切削区中刀片长度与加工器的直径之间的最大比例的希望，因为众所周知加工品质在较大程度上取决于这个比例。为了增加刀片的相对长度，根据此实施例的刀片90、100优选地相对于旋转方向以半圆形或抛物线曲线向后歪斜。此外，刀片90优选地随着离旋转中心的距离增加而在水平径向方向上变得更窄。这通过减小离心力而改进了刀片的旋转稳定性。
图2示出了根据本发明的刀片工具布置。刀片工具布置3通常包括联轴器2，其适于将刀片工具布置3联接到厨房装置的相对应的马达联轴器；以及，一个或多个刀片9、10，优选地两个，其通常通过由相同材料制成的连接器4（参看图5）连接到彼此。连接器也用作为将刀片9、10附连到联轴器2上的额外手段。
缺口11和突起12优选地通过使用在两个互补压制块之间压制刀片刃的设备而冲压成起始刀片，导致刀片9的优选地周期性凹入和凸出变形（参看图4）。这导致形成呈刀片9的波纹状边缘13。生产刀片9的过程也优选地包括使刀片9前部5以多达20 mm，优选地3-10mm宽度（参看图4）并且以导致波纹边缘13充分移位从而允许在平行于刀片9原始平面的平面中研磨的角度而弯曲的步骤。这导致波形刀片9的锋利切削刃7。弯曲角度优选地为1°至20°并且研磨平面优选地为从刀片9的原始平面移除0.5-4mm。
对刀片9的研磨也能相对于刀片9的原始表面以优选地在-12°与12°之间的角度执行。研磨工具应总是保持基本上平行于切削刃7的总体轮廓，不管波如何。
上文所描述的压制和研磨刀片的过程可能导致刀片9的连续波形，而无尖锐齿，或者另一方面，具有终止于两端处的尖锐边缘中的重复波部段。这取决于缺口11和突起12的形状以及弯曲和研磨角度的选择。根据本发明的优选实施例是刀片9的连续波形，这在食品加工测试中被证明是最有益的。然而，此实施例并不以任何方式排除其它可能的实施例，包括具有如上文所述的尖锐齿、不规则波长、或上文所描述特征的任何组合的实施例。
这个过程可易于适于生产并不具有相同设计的刀片9、10，例如，具有不同的波的长度与深度比的或者刀片9的不同弯曲和研磨角度和平面。另一选项是当定位于食品加工器中时选择每个刀片9、10是否具有将向上或向下定向的研磨表面。刀片9、10的这种组合的使用可以被证明有益于加工特定食品类型的效率或可持续性。
图3示出了根据一实施例的波形刀片9，优选地具有在3:1与20:1之间，甚至更优选地在5:1与10:1之间的长度与深度比(x:y)。这些比例被证明在加工各种类型的食品方面是最高效的。这些比例的可能益处在于在食品加工器内侧旋转期间刀片9接触正被加工的食品的角度。在具有介于5:1和10: 1之间的波的长度与深度比的刀片9的连续波形的优选实施例中，与食品的接触角从不为0°或90°。在我们的评估中，最高效角度在10°与70°之间，因为这允许将食品切片，而不是以直角（90°）切削。以直角（90°）切削增加了所需的力并且因此增加了刀片9的磨损。另一方面，食品可能完全未被切削（0°）。而且，刀片9与食品的接触角在个别刀片9设计的最小角度与最大角度之间的整个角度范围上良好地分布。这导致更更好的加工，这归因于为了进行最佳加工，被加工的食品的不同部分（例如，具有不同植物大小的欧芹的叶子和茎）通常需要不同的力和切削角度。必须要考虑的另一方面是波长。波长优选地在5 mm与10 mm之间。这个长度被认为避免了较短长度的问题和较长长度的问题，较短长度造成切碎或剁碎被加工的食品而不是将其切片的增加的倾向性，较大长度也导致当振幅越来越高时在如何使得整个波适配于研磨表面上的方面的空间限制。
此外，刀片工具布置3包括了在刀片9、10中至少一个中的至少一个孔口1，其优选地具有带倒圆边缘的三角形或矩形设计。添加这些孔口1作为便于在生产切削刀片9期间定位以及可选地用于在生产刀片或食品加工期间定位所述刀片9或定位所述刀片工具布置3的手段。它们也可以用作减轻刀片9重量、减少材料消耗、增加柔性、增加旋转稳定性、减轻振动等手段。
图5示出了根据本发明的刀片工具布置的一实施例。根据本发明的刀片工具布置3包括刀片9、10，其具有在旋转方向14上在刀片前部5处的平面可研磨表面6。这些平面可研磨表面6能允许最终用户易于使用基本研磨工具来重新磨锐刀片9、10。平面可研磨表面6可完全是平坦的或可选地略微弯曲的，只要曲率并不是将会防止使用基本研磨工具重新磨锐刀片9、10的程度。
刀片工具布置预期用于食品加工机、厨房装置或类似用具中。
Claims (15)
1.一种用于适于被旋转地驱动的马达驱动厨房装置的刀片工具布置（3），包括：
- 联轴器（2），其适于将所述刀片工具布置（3）联接到所述厨房装置的相对应马达联轴器；
- 至少一个刀片(9, 10)，所述至少一个刀片(9, 10)中的每一个包括波形切削刃(7,8)，其布置成朝向马达的旋转方向（14）布置；
其特征在于，所述至少一个刀片(9, 10)中每一个在其包括所述波形切削刃(7, 8)的前部（5）中在最多20 mm的宽度上从所述刀片(9, 10)的原始平面向一侧弯曲1°至20°，弯曲前部（5）已经被磨锐成平面的可研磨表面（6），产生所述波形切削刃(7, 8)，所述可研磨表面（6）的平面相对于所述刀片(9, 10)的原始平面处于在-12°与12°之间的角度，其中，所述可研磨表面（6）实施为使得允许所述厨房装置的使用者重新磨锐所述波形切削刃(7, 8)。
2.根据权利要求1所述的刀片工具布置，其特征在于，所述可研磨表面（6）为平面的或基本上平面的以便允许使用平磨工具重新磨锐所述刀片(9,10)。
3.根据权利要求1 或2所述的刀片工具布置，其特征在于，每个所述刀片(9, 10)的基本形状使得其相对于所述旋转方向（14）向后歪斜并且随着离旋转中心的距离增加而变得更窄。
4.根据权利要求1 或2所述的刀片工具布置，其特征在于，可研磨表面（6）的平面平行于但不同于所述刀片(9, 10)的原始平面，所述可研磨表面（6）的平面离所述刀片(9, 10)的原始平面0.5至4 mm，其导致所述刀片(9, 10)的弯曲前部（5）的磨锐。
5.根据权利要求1 或2所述的刀片工具布置，其特征在于，计算作为每个波的长度x与波的深度y的比的波的长度与深度比在3:1与20:1之间，所述波的深度y定义为相对于每个刀片(9, 10)的弯曲总轴线从所述波的最外部到所述波的最内部的距离。
6.根据权利要求1 或2所述的刀片工具布置，其特征在于，每个刀片(9, 10)能够具有波的不同长度与深度比(x:y)，使所述刀片(9, 10)的前部（5）弯曲的不同宽度和角度，不同的研磨角度和平面，和/或所述可研磨表面（6）选择向上或向下取向。
7.根据权利要求1或2所述的刀片工具布置，其特征在于，在生产期间，压制和研磨角选择在导致最佳切削角的范围，所述最佳切削角为所述刀片(9, 10)的所述波形切削刃(7,8)接触在加工器中的食品的角度，在介于10°与70°之间的连续范围内。
8.根据权利要求1或2所述的刀片工具布置，其特征在于，所述刀片(9, 10)中的至少一个包括一个或多个孔口（1）。
9.根据权利要求8所述的刀片工具布置，其特征在于，所述孔口（1）完全在所述刀片(9,10)的不弯曲的部分内，并且在所述联轴器（2）与最靠近的孔口（1）的最靠近的边缘之间的距离在1与15 mm之间。
10.根据权利要求8所述的刀片工具布置，其特征在于，所述一个或多个孔口（1）覆盖每个刀片(9, 10)的表面积不超过15%。
11.根据权利要求8所述的刀片工具布置，其特征在于，所述孔口（1）在数量和/或位置方面不同和/或并非完全具有相同形状以便在生产或操作期间明确地定位所述刀片工具布置（3）或所述刀片（9，10）。
12.根据权利要求8所述的刀片工具布置，其特征在于，所述孔口（1）为三角形或矩形设计，具有倒圆边缘。
13.根据权利要求1所述的刀片工具布置，其特征在于，所述宽度为3-10mm。
14.根据权利要求5所述的刀片工具布置，其特征在于，所述波的长度与深度比在5:1与10:1之间。
15.根据前述权利要求中任一项所述的刀片工具布置的用途，其用于在厨房装置、食品加工机中加工食品。
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