CN1055637A - 切割和成型球形体的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于切割和成型球形体的装置，该装置包括 一个由许多可回转的多边形零件构成的部件，这些多 边形零件在其切割和成型材料的中心位置形成一个 开口，要切割和成型的材料通过该开口。每个多边形 零件都有相互对着的两个弧形侧面，而且其相互关系 使得当这些零件绕转轴转动时，每个零件的弧形侧面 在紧邻的另一零件的弧形侧面上滑动。而且每个零 件除靠近尖端附近的区域的厚度向着尖端非等角地 减薄外，其它部分具有均匀的厚度。从而可制得完全 以均匀厚度的外皮包封的基本是球形的产品。

Description

本发明一般来说涉及切割和成型球形体的装置，更具体说涉及用于成型基本上为园形的食品的装置。该食品由面团和馅料组成。成型时无材料粘结、凹凸不平或者不均匀的面团厚度以及馅料从面团中挤出等问题产生。
如专利号为US4，734，024的美国专利所公开的那样，通过使用连续供给的两层材料来切割和成型一种包封小面包状的物品的各种方法已予以公开。例如，公开了一种用于成型由面皮和馅料组成的园形食品的装置，该装置包括一个用于成型球形体的由许多园周排列的组合零件构成的部件。每个这种零件都有至少两个滑动面，这些零件的组合方式是：一个零件的一个滑动面可在另一个零件的一个滑动面上滑动;通过使这些零件相互滑动，在部件的中心形成一个开口或者使开口关闭;该开口是由这些零件的滑动面内露部分组成的壁围成的，当开口完全打开的时候，其横截面积足以让下降的园柱体通过。
虽然，用这种可滑动零件构成的部件来成型球形体是有效的，尤其是在防止零件硬挤进该成型体、从而防止破坏园柱体的外层这些方面是有效的，但它也存在一些缺点。因为该部件结构条件的限制，这些可滑动零件的数量被限制到最多约为6个，因此仅可制得多边形产品。总而言之，其外表远不如那些手工成型的球形产品。虽然在保证不露出馅的条件下，切割和成型球形产品是可能的，但由于这些可滑动零件及其所构成的部件的机构和尺寸的误差，当切割的是条形面团时，成型得到的外皮是凹凸不平的和不均匀的。如果要制得外皮均匀光滑的产品，该产品必须通过附加的手工加工等最后加工。另外，在防止材料粘结到零件上、在完全防止馅露出来这方面或者防止外皮的厚度不均匀等问题上都仍存在某些困难。
因此，本发明的目的在于提供一种用于切割和成型基本上为球形产品的改进装置。
本发明的另一目的在于提供一种用于切割和成型球形产品的改进装置，该装置使用一种新的、由许多可回转的多边形零件构成的一种活门或者光圈状部件机构。
本发明的再一个目的是提供一种切割和成型球形产品的改进装置，该装置由于有新的、特殊设计的多边形零件而能防止材料粘结到这些零件上。
本发明还有一个目的是提供一种切割和成型球形产品的改进装置，该装置由于使用新的和特殊设计的传动机构和多边形零件制得具有均匀而平滑的外皮的产品。
根据上述的发明目的和其它目的，本发明提供一种切割和成型球形产品的改进装置。该装置包括一个由许多相同形状的多边形零件10组成的部件，零件10装在等距排列在园周a上的转轴B上且可以转动;结果，当每个零件都转离开该园周a的中心A时，这些零件就在该园周的中心A形成一个开口16;而当每个零件都转向该园周a的中心A时，则使该开口16关闭;从而切割和成型通过该开口16的材料。
每个零件10都有第一和第二两个相互对着的弧形侧而y1和y2，并且，这两个侧面y1和y2在位于转轴B对着一端的尖端18处相互邻接。该第一和第二弧形侧面的决定方法是，其每个侧面的园弧半径都等于相邻两转轴B1和B2之间的距离a′，而其园心用下述方法决定，即：当每个零件的尖端18都位于园周a的中心A时，第一弧形侧面y1的园弧的中心x1位于以该零件的转轴B1的中心为园心、以园周a的半径R为半径和以园周a的中心A为园心、以距离a′为半径所画两园弧的交点上;而第二弧形侧面y2的园弧的中心x2则位于以在从y1到y2的方向上的下一个零件的转轴B2的中心为园心、以园周a为半径R为半径和以园周a的中心A为园心、以距离a′为半径所画的两园弧的交点上。将这些零件的每一个都设计成具有下述的相互关系，即：当这些零件绕各自的转轴转动时，每个零件的第二弧形侧面y2的邻近尖端的那部分在紧邻的另一零件的第一弧形侧面y1上滑动;而且，这些零件的每一个除在其尖端附近的区域的厚度向该尖端18方向非等角地减薄外，其它部分的厚度都是均匀的。
在一个最佳实施例中，用于本发明装置的每个零件，除在其尖端18附近的区域的厚度朝着该尖端减薄且达到一予定厚度外，其它部分的厚度都是均匀的。
在另一个最佳实施例中，用于本发明装置的多边形零件的该尖端区域的分界线为一倾斜线或者具有弧形截面。
下面结合附图对本发明进行详细描述。
图1是用于形成一个开口的多边形零件的简图，该开口用来切割通过它的材料。
图2是当开口闭合时，各多边形零件总体排列的平面示意图。
图3是当开口形成时，各多边形零件排列的平面示意图。
图4是底座的顶视图。
图5是该底座横截面的正视图。
图6是表示用于驱动该多边形零件运动的机构的顶视图。
图7是表示底座部分的截面放大图。
图8、9和10是表示分阶段成型一个球形体并对其进行切割的材料和多边形零件的截面示意图。
图11是在多边形零件的尖端，倾斜的分界线的透视图。
图12是在多边形零件的尖端带有园形的分界面的刀片的透视图。
图13是具有凸园形刀片的多边形零件的尖端的局部截面图。
图14和15是具有下述形状刀片的多边形零件的局部截面图，其刀片的上部和下部的厚度的减薄有所不同。
图1表示构成本发明的活门机构的多边形零件10的特征。
转轴B等距地分布在环绕中心A的以R为半径的园周a上，在每一个转轴处设置一个与轴铰接的多边形零件。
两个相邻的转轴B1和B2之间的距离以a′表示。
曲线y1是一段园弧，其半径等于距离a′，其中心x1位于以转轴B1的中心为园心、以R为半径和以中心A为园心、以距离a′为半径所画两园弧的交点上。
由该曲线y1所确定的侧面构成该多边形零件的刀片17。该刀片同材料接触并切割材料。
曲线y2也是一段园弧，其半径等于距离a′，其中心x2位于以转轴B2的中心为园心、以R为半径和以中心A为园心、以距离a′为半径所画两园弧的交点上。
由曲线y2所确定的侧面位于曲线y1的后面并限定了该刀片17的尖端部分的刀片宽度。
构成该多边形零件颈部的侧面11和12的形状使得在每个多边形零件从图2所示的位置回转到图3所示的位置的过程中不干涉其中的任何一个相邻的多边形零件。其中装有转轴B的孔15位于该颈部的端头。在该零件的中部开有一个长孔14。
下面将结合图4-7说明驱动多边形零件10的方法。这些多边形零件通过开在其上的孔装在底座的支承轴29上，传动销21松动地装进该零件的长孔14中。
这些传动销21装在一个环形的回转板20上，该回转板20装在底座23中且可在底座上转动。
该回转板20通过一个驱动销22驱动，该驱动销22装在回转板20的底面并通过固定在杆25上的导板24导引。
杆25的一端铰接在臂27的一端，杆25的另一端可转动地装在底座23上。
装在臂27中部的凸轮推杆28嵌入凸轮26的槽中，该凸轮26装在底座23上且可在其上转动。该凸轮26由驱动轴34驱动，而该驱动轴34穿过底座的左侧延伸出去。从而，当戏动轴34转动时，凸轮26推动凸轮推杆28，从而使臂27及其所连接的杆25运动，该杆25的运动使导板24产生运动以驱动驱动销22，结果，回转板20回转并使多边形零件10转动。
底座的安装方式使其能向上和向下移动。驱动轴34及其与其相对应的件，即对称地装在底座右侧的驱动轴34’，都装有另一凸轮31和31’。装在从底座23伸出来的臂32上的凸轮顶杆33嵌入设置在凸轮31和31’的园周上的槽中。
当凸轮31和31’旋转时，底座通过由凸轮导引的凸轮顶杆33而向上或向下运动。
如上所述，由多边形零件形成的开口的打开或闭合是通过凸轮26的旋转实现的。这个打开或闭合动作是同底座的向上或向下移动同步实现的。
由于那些回转多边形零件的结构，使得当这些回转多边形零件回转时，它们之间不相互干扰，从而减小了对可装在同一构件上的轴29的数量的限制，其结果，通过在该构件上安装大量多边形零件，可成型近乎球形的产品。
尽管本发明的实施例所表示的部件中仅有12个多边形零件，但很明显，设置有更多多边形零件的部件将会更有效。
下面，将结合图8-15说明本发明装置的切割功能及其效果。
图8、9和10表示由两层材料条料的连续构成的截面图，其中一层是馅料41，另一层是由生面团制成的面皮40。该连续条料同那些多边形零件的刀片17接触并最终由刀片17的尖端18切下来。刀片的尖端18的厚度T可以不同，它根据要切割的材料的性能决定。图8表示尖端厚度T保持不变的刀片17;图9表示该厚度T向着尖端18非等角地减薄的刀片17;而图10则表示该厚度T向着尖端18非等角地减薄的刀片17，且尖端18有一规定厚度T3。
在图8A、8B和8C中，刀片同面皮40的接触面积很宽，并在以刀片厚度T同面皮40保持接触的情况下，使其移向中心。当所有的刀片在该部件的中心相互接邻时，移动的面团分别在刀片的上下两侧被压成连续条料的上部和下部，并在实现该上部和下部分离的同时，完全包封住馅料41。多边形零件的这种形状适于切割和成型硬的和弹性高的材料。
在图9中，刀片17的厚度向着尖端18非等角地减薄。虽然在切割过程的早期阶段，将接触的面积的减小率设定得大，但在后期阶段则设定得小，如图9B和9C所示。也就是说，当材料和刀片间的接触面积大时，使面团移动的量也大;当接触面积小时，该移动量也小，以便使所成型的外皮得到均匀的厚度。多边形零件的这种形状对薄而软的包封材料尤其有效。
换句话说，如果要切割的材料为薄而软的包封料，则在切割过程的后期阶段包封料的扩展变得非常不足，以致于有露馅的可能性。为了避免出现这种情况，在切割过程的后期阶段，以比较多的包封料移向中心部份使其慢慢地扩展，同时使接触面积逐渐减小，以便使包封料的扩展稳定可靠。
图10中，多边形零件的刀片厚度向着尖端18恒定地减薄而达到一个规定厚度。多边形零件的这种形状适合于软的而弹性比较高的材料。图11和12表示本发明其它实施例的刀片。刀片的分界线19是倾斜的或者具有园的截面，以便制得具有平整、均匀外皮的产品。这是因为，因有锐角的分界线而引起的粗糙的外皮在这些实施例中被消除掉。
如果刀片有如图13所示的凸园形曲线，则其效果如同图8和10所示的这些刀片与材料的关系相类似，在整个切割过程中，它都要求大量移动包封料。
图14和15表示另外的实施例的刀片，这些刀片的每一边向着尖端的厚度减薄率有所不同。当这些刀片的上表面和下表面的接触面积有不同角度的减小率的情况下，产品的外皮的厚度可进行调节，如果需要，可在产品的上部、侧部或下部进行调节。
如上所述，根据具有同心的多层材料的连续条料的性能选用不同形状的多边形零件，本发明的装置可制出一种完全被均匀厚度的外皮包封的基本上为球形的产品。
本发明提供了一种改进的装置，该装置用于切割和成型很粘的饼状材料，从而在不使用任何专门的分型剂或者人工撒粉分型的情况下制得没有因材料粘结而引起的任何缺陷的平滑均匀形状的产品。

Claims (4)

1、一种用于切割和成型球形体的装置，包括一个由许多相同形状的多边形零件10构成的部件，该多边形零件10可转动地装在等距分布在一个园周上的转轴B上，从而使得当每个多边形零件转离开该园周的中心A时，这些零件在该园周的中心A形成一个开口16；而当每个多边形零件都转向该园周的中心A时，这些零件就闭合该开口16，从而切割和成型通过该开口16的材料。
每个零件10都有第一和第二两个相互对着的弧形侧面y1和y2，并且这两个侧面y1和y2在位于转轴B对着一端的尖端18处相互邻接，该第一和第二弧形侧面的决定方法是，其每个侧面的园弧半径都等于相邻两转轴B1和B2之间的距离a’，而其园心用下述方法决定，即，当每个零件的尖端18都位于该园周的中心A时，第一弧形侧面y1的园弧的中心X1位于以该零件的转轴B1的中心为园心，以园周的半径R为半径和以园周的中心A为园心、以距离a’为半径的两园弧的交点上，而第二弧形侧面y2的园弧的中心X2则位于在从y1到y2的方向上的下一个零件的转轴B2的中心为园心、以园周的半径R为半径和以园周的中心A为园心、以距离a’为半径的两园弧的交点上，
这些零件具有下述的相互关系，即：当这些零件绕各自的转轴转动时，每个零件的第二弧形侧面y2的邻近尖端18的那部分在紧邻的另一零件的第一弧形侧面y1上滑动、而且，每个零件除在其尖端附近的区域的厚度向着尖端18非等角地减薄外，其它部分的厚度都是均匀的。
2、一种用于切割和成型球形体的装置，包括一个由许多相同形状的多边形零件10构成的部件，该多边形零件10可转动地装在等距分布在一个园周上的转轴B上，从而使得当每个多边形零件转离开该园周的中心A时，这些零件在该园周的中心A形成一个开口16;而当每个多边形零件都转向该园周的中心A时，这些零件就闭合该开口16，从而切割和成型通过该开口16的材料，
每个零件10都有第一和第二两个相互对着的弧形侧面y1和y2，并且这两个侧面y1和y2在位于转轴B对着一端的尖端18处相互邻接，该第一和第二弧形侧面的决定方法是，其每个侧面的园弧半径都等于相邻两转轴B1和B2之间的距离a′，而其园心用下述方法决定，即：当每个零件的尖端18都位于园周的中心A时，第一弧形侧面y1的园弧的中心x1位于以该零件的转轴B1的中心为园心、以园周的半径R为半径和以园周的中心A为园心、以距离a′为半径的两园弧的交点上;而第二弧形侧面y2的园弧的中心x2则位于以在从y1到y2的方向上的下一个零件的转轴B2的中心为园心、以园周的半径R为半径和以园周的中心A为园心、以距离a′为半径的两园弧的交点上，
这些零件具有下述的相互关系，即：当这些零件绕各自的转轴转动时，每个零件的第二弧形侧面y2的邻近尖端18的那部分在紧邻的另一零件的第一弧形侧面y1上滑动，而且每个零件除在其尖端附近的区域的厚度向着尖端减薄且达到一予定厚度外，其它部分的厚度都是均匀的。
3、根据权利要求1和2所述的装置，其特征在于：在这些多边形零件的尖端区的分界线为倾斜线。
4、根据权利要求1和2所述的装置，其特征在于：在这些多边形零件的尖端区的分界线有弧形截面。
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