CN117615888A - 用于切割机的叶轮和配备有叶轮的切割机 - Google Patents

Abstract

用于切割产品的机器和适合与机器一起使用的叶轮。叶轮包括具有中心区域的下板和在中心区域外与下板配置以将物料引导至切割头的桨叶。至少第一出口槽位于下板中，与下板的周界相交，并延伸穿过下板以限定通道，以使上表面处的外来杂物能够通过通道离开叶轮。

Description

用于切割机的叶轮和配备有叶轮的切割机

背景技术

本发明大体上涉及用于切割产品的机器，包括但不限于对食品进行切片。本发明特别涉及用于切割机的叶轮。

已知用于切片、切碎和粒化食品(例如但不限于蔬菜、水果、乳制品和肉制品)的多种类型设备。用于该目的的广泛使用的机器可以从Urschel Laboratories，Inc.商业化获取，并包括名称为Model的机器。Model/>机器是离心式切片机，能够以高产能对多种产品进行切片。Model/>系列的机器是特别适合生产均匀的切片、切条、碎片和颗粒。Model/>机器的某些配置和方面在美国专利号3,139,128、3,139,129、5,694,824、6,968,765、7,658,133、8,161,856和9,193,086、9,193,086及10,456,943以及美国专利申请公开号2016/0361831中提到，其全部内容通过引用并入本文。

图1示意性地表示Model的机器10的截面视图。机器10包括大致环形的切割头12和同轴安装在切割头12内的叶轮14。叶轮14具有与切割头12的中心轴线重合的旋转的轴线17，并且通过封闭在壳体18内并联接到齿轮箱16的轴(未示出)绕其轴线17可旋转地驱动。切割头12安装在齿轮箱16上方的支撑环15上并当叶轮14旋转时保持静止。通过位于叶轮14上方的进料斗11将产品输送至切割头12和叶轮14。在操作中，当进料斗11将产品大体上在轴17区域朝向底座或下板的中心区域输送至叶轮14时，离心力导致产品向外移动，以与沿着切割头12的周向安装的切割刀(未示出)接合。叶轮14包括大体上径向定向的桨叶13，每个桨叶都具有一个面，当叶轮14旋转时，该面接合产品并引导产品抵靠切割头12的刀具。与Model/>机器的构造和操作相关的其他方面，包括其多种实施方式，可以从通过引用并入本文的前述现有专利文献中理解。

图2是切割头12的特定但非限制性示例的独立视图，该切割头12已与Model切片机器(包括图1中示意性示出的机器10)一起使用。下面将参考配备有参考图1所描述的叶轮14的图1的机器10来描述图2所示的切割头12。在切割头12和叶轮14的同轴布置的基础上，可以在下文使用包括但不限于“轴向”、“周向”、“径向”等相对术语以及其相关形式来描述图2所示的切割头12。

在图2中，切割头12可被视为大体上环形的形状，切割刀20安装在其周围。图2表示具有用于生产扁平切片的直切割边缘的刀具20，并因此可以在本文中称为“扁平”刀具，但是切割头12可以使用其他形状的刀具，例如，以周期性图案(包括但不限于从边缘方向看时具有峰和谷的正弦曲线形状)为特征的“波纹”刀具，以生产波纹状、条切的、切碎的和颗粒状产品每个刀具20沿与切割头12内的叶轮14的旋转方向大体上相反的方向径向向内突出，并且在其最内的径向末端处限定切割边缘。

切割头12进一步包括下支撑环22和上支撑环24，用紧固件36将周向间隔的支撑段(在本文中称为闸瓦26)固定至下支撑环22和上支撑环24以及二者之间。各闸瓦26限定切割头12的切割站。

切割头12的刀具20利用夹紧组件28单独地固定至闸瓦26。每个夹紧组件28包括安装至支撑环22和24上及之间的刀架30以及定位在刀架30的径向朝外的侧面上以将刀具20固定至刀架30的夹具32。每个刀具20由一个刀架30的径向外表面支撑，并且相应的夹具32覆盖刀架30，使得刀具20位于刀架30的外表面和夹具32面向刀架30的的径向向内表面之间。通过迫使夹具32朝向刀架30，夹具32将夹紧力邻近切割边缘施加到刀具20。

图2还示出了固定到每个闸瓦26的闸门40。食品在遇到安装到后续闸瓦26的刀具20之前穿过闸门40，并且刀具20的切割边缘和前闸门40的后缘一起限定闸门开口，该闸门开口确定了由刀具20生产的切片的厚度。虽然图2所示的闸门是可去除的或可替换的，但一体的或形成闸瓦的部分的闸门是已知的，且可以与本发明的叶轮用于下面描述的切割机。此外，将理解的是，虽然图2所示的闸门40是装有翅片的，但它可以具有任何类型的表面，例如光滑。

图3是叶轮14的具体但非限制性示例的独立视图，该叶轮14与Model切片机(包括图1中示意性示出的机器10)一起使用。图3示出了可以提供附加组的安装孔34，以使得不同数量的桨叶13能够在替代位置处安装在叶轮14上。安装孔34的布置还可以确定每个桨叶面相对于终止于该桨叶面最外径向范围处的叶轮13的径向的方向或节距。

在US10,265,877中显示了另一种桨叶布置，其描述了具有内桨叶和外桨叶的双桨叶布置，其中内桨叶径向地位于外桨叶的内侧。内桨叶推动食品被切割到足够小的尺寸，使得它滑动或移动通过内桨叶的外径向范围至外桨叶，在那里减小尺寸的食品可以随后并进一步切割。本领域技术人员将理解，下面描述的本发明叶轮可以应用于上述桨叶布置以及任何其他当前可用或后来开发的桨叶布置。

虽然离心式Model机器对于其预期目的表现得非常好，但人们不断地期望和寻求进一步的改进，包括与机器的维护相关的改进。非限制性实例是刀具20的更换，其切割边缘容易受到损坏，例如，来自岩石、沙子和其他外来杂物(经常伴随例如土豆的食品)的撞击。图3和图4代表了一种这样的方法，其为叶轮14的桨叶13配备沿桨叶13的最外径向范围定位并间隔开的多个柱42，形成多个间隙44。岩石和其他外来杂物可能会通过该间隙，并在最好的情况下，在前闸瓦的闸门和随后的后闸瓦的刀/刀架之间的位置离开叶轮(闸瓦的最低部分存在最大的开口)。因此，当岩石或其他异物在闸瓦的高处遇到出口开口狭窄时，柱42阻止叶轮桨叶13迫使杂物通过这个狭窄的开口，这为杂物掉落或落到闸瓦的下部提供了机会，在那里出口孔更大，且损坏更不可能发生。

柱42可以是可更换的，例如通过在每个桨叶13的最外径向范围处拧入面中。桨叶13的最上范围和最下范围在图3和图4中示出为缺少柱42，且取代的是具有可以称为上剪切边缘46和下剪切边缘48的结构，其抑制杂物在切割头12的周界积聚。下剪切边缘48还可以帮助迫使杂物通过最下面、最大的出口开口，该出口开口是切片头的优先出口开口。

发明内容

本发明的方面和实施例在所附权利要求中所阐述。本文还描述了本发明的这些方面和其他方面和实施例。

本发明至少部分地提供了用于切割产品的机器，包括但不限于适合于对食品进行切片的离心式切片机，以及适用于这种机器的叶轮。

根据一个方面，提供了一种叶轮，其适于同轴地安装在切割头内以便绕切割头的轴线旋转。叶轮包括具有上表面、下表面和周界的下板。桨叶与下板配置使得当在叶轮旋转时在离心力的影响下，下板上的物料可以沿叶轮的径向向外的方向上被周向引导。在一个实施例中，至少一个桨叶可以具有与下板的周界相邻的外径向范围。

出口槽位于下板中并至少一些出口槽向下板的周界开口。出口槽在下板的上表面和下表面之间延伸穿过下板以限定与下表面连接的通道，使上表面上的外来杂物能够通过通道离开叶轮。

如上所述的叶轮和配备叶轮的离心式切割机的技术方面，最好包括能够减少这种机器的刀具和刀架受到岩石和其他可能伴随被切割的物料或产品(例如但不限于诸如土豆的食品)的外来杂物的冲击而损坏的可能性。

本发明延伸到基本上如本文所述和/或如参考附图所示的方法、系统、部件套件和设备。

本发明延伸到本文描述和/或图示的任何新颖的方面或特征。此外，设备方面可以应用于方法方面，反之亦然。此外，一个方面的任何、一些和/或所有特征可以以任何适当的组合应用于任何其他方面的任何、一些和/或所有特征。

还应当理解，在本发明的任何方面中描述和限定的多种特征的特定组合可以独立地实施和/或提供和/或使用。

从下列详细描述中，本发明的其它方面和优点将是显而易见的。

附图说明

图1示意性地示出了本领域已知的离心式切片机的局部截面侧视图；

图2是表示已发现在图1的切片机中使用的切割头的细节的透视图；

图3是表示已发现在图1的切片机和图2的切割头中使用的类型的叶轮的透视图；

图4是图3叶轮的桨叶的一个实施例中的详细侧视图；

图5是能够在图1所示类型的离心式切片机和图2的切割头中使用的叶轮的一个实施方式的透视图；

图6是可与图5的叶轮一起使用的桨叶的一个实施例的详细侧视图；

图7是可与图5的叶轮一起使用的桨叶的另一个实施例的详细侧视图；

图8是出口槽的一个实施例的细节图；

图9是显示了在下板上为叶轮提供的出口槽的结构的平面视图，该叶轮能够在图1所示的类型的离心式切片机和图2所示的切割头中使用；

图10是图9中所示的下板的透视图；

图11是能够在图1所示类型的离心式切片机和图2的切割头使用的叶轮的一个实施例的透视图，其进一步显示了所建议的叶轮内的杂物(例如岩石)的轨迹的表示；

图12是叶轮的下板与切割头的部分配合的一个实施例的细节的截面视图，其显示了所提出的与例如图2的切割头的刀架的壁相关的杂物轨迹；

图13是与切割头的部分配合的叶轮的下板的一个实施例的细节的截面视图，其显示了所提出的与例如图2的切割头的刀架的壁的另一个实施例相关的杂物轨迹；

图14是与切割头的部分配合的叶轮的下板的一个实施例的细节的截面视图，其显示了所提出的与例如图2的切割头的刀架的壁的另一个实施例相关的杂物轨迹；

图15是与出口槽的一个实施例配合的桨叶的详细透视图；

图16是能够在图5所示类型的离心式切片机和在诸如图2所示的切割头使用的叶轮的一个实施例的透视图，其进一步显示了所建议的从正在切割的物料中释放出来的外来杂物的轨迹的表示；

图17是一种桨叶和出口槽的结构的俯视图；

图18是与出口槽相关联的桨叶的一个实施例的透视图，并描绘了桨叶的下部部分的一种结构配置；

图19是图9是平面视图，显示了在下板上为叶轮提供的出口槽的配置，该叶轮可在图1所示类型的离心式切片机和图2所示的切割头中使用。

具体实施方式

图5至图12示意性地显示了能够与多种切割机一起使用的叶轮和组件的非限制性实施例。所示的叶轮和组件可以与任何离心式切片机或切割头一起使用。例如，所示的叶轮和组件可以与图1所示的离心式切片机10和图2所示的切割头一起使用，并且在某些情况下可以是用于这类机器和切割头的叶轮的更换或修改。为了方便起见，将参照图1中配备有如图1和图2中所述的环形切割头12的切片机10来说明和描述本发明的叶轮和组件的非限制性实施例。因此，下面的讨论将主要集中在叶轮和组件的某些方面，这些方面将参考切片机10和切割头12进行描述，而下面没有详细讨论的其他方面(在结构、功能、材料等方面)基本上如参照图1、图3和图4的叶轮所描述的。但是，将理解的是，下面对叶轮和组件的描述也大体上适用于其他类型的切割机。此外，尽管这样的机器特别适合于对食品进行切片，但可以设想且技术人员将理解的是，所描述的叶轮和组件可以在切割多种物料的切割机中使用。

为了便于对附图中所示的实施例提供下面的描述，可参照切割头12内叶轮的方向使用相对术语，如图1中的叶轮14所示。基于图1中所示的机器10的切割头12和叶轮14的同轴布置，包括但不限于“周向”、“周向”、“径向”等的相对术语及其相关形式也可以在下面在附图所示的非限制性实施例中使用。所有这些相对术语对于描述所示实施例都是有用的，但不应该被解释为限制本发明的范围。

现在转向图5、图6和图7，示出了符合本发明第一非限制性实施例的叶轮60。与图1、图3和图4的叶轮相同，叶轮60具有大体上径向定向的桨叶62，其面64在叶轮60绕旋转轴线旋转时接合并引导物料径向向外抵靠切割头12的刀具20。为此，由叶轮60的旋转产生的离心力使得进入叶轮60的产品径向向外移动，且一旦产品遇到桨叶62，其径向向外的运动由桨叶62朝向切割头12的刀具20引导。图5、图6和图7的非限制性实施例中所示的桨叶62可以联接到下板66、上板68或两者。将理解的是，尽管显示了桨叶62放置在下板和环形上板68之间，由于上板不是必需的，并因此桨叶62将仅附接于下板66。

叶轮60可以配置有单独形成的布置在一对环形板66和68之间的桨叶62。叶轮40及其组件可以形成除了常用的MAB合金之外的任何合适的材料(例如不锈钢或者锰-镍-铝-青铜材料)，并可以铸造为下板66和/或上板68的整体组件。可以设想，叶轮及其组件可以任何合适的方式制造，并使用任何合适的材料形成，以达到其预期目的。

在图5、图6和图7所示的非限制性实施例中，桨叶62可以单独地用螺栓70和销72安装到在板66和板68中提供(例如，加工)的相应组的安装孔74上。虽然也可以设想和理解，由于上板66或下板68通过例如柱或连接杆联接在一起，任何桨叶62可以直接连接到上板66和下板68中的仅一个，而间接连接到另一个板66或68。

如图5所示，可以在板66和/或板68上提供额外组的安装孔74，使在叶轮60上能够安装不同数量的桨叶62。安装孔74的布置(即位置)决定每个桨叶的面64相对于叶轮60的终止于桨叶的面64的最外径向范围处的径向的方向或节距。可以选择安装孔74的布置，使得桨叶的面64的节距为负的(每个桨叶62的面64不位于叶轮60的径向，并且每个桨叶的面64的最内径向范围相对于叶轮60的径向朝远离叶轮60的旋转方向成角度)，中性的(每个桨叶62的面64位于叶轮60的径向上)，或正的(每个桨叶62的面64不位于叶轮60的径向上，并且每个桨叶面64的最内径向范围相对于叶轮60的径向朝向叶轮60的旋转方向成角度)。

图6表示单个桨叶62，并显示了靠近下板66的周界67的桨叶62的外径向范围78。技术人员将理解，只要外径向范围78不接触刀具，单个桨叶的位置就可以相对于周界67有很大变化。因此，可以设想，根据刀具相对于下板66的位置，外径向范围78可以位于下板66的周界67的内部、等于周界或位于周界67的外部。在图5、图6和图7所示的一个非限制性实施例中，桨叶62的外径向范围78与下板66的周界67相邻，但不相接，使得在外径向范围78与周界67之间存在径向间隙或距离。每个桨叶62的外径向范围78可以是大体上直的，并且沿叶轮60的轴向定向(如图6从上到下)。桨叶62的合适尺寸部分取决于正在加工的食品的大小，并因此可以有很大的不同。如图所示，尽管其他形状和轮廓(包括直的)也是可能的，但是每个桨叶62的最内径向范围可以在接近上板68时径向向外弯曲。

尽管设想了面64可以是弯曲的(凹面或凸面)，但图5、图6和图7进一步描绘了具有大体上线性或直的面64的桨叶62。进一步地，图5、图6和图7显示了每个桨叶62具有轴向定向凹槽80的可选特征，该轴向定向凹槽80可以在产品与桨叶62接触时抑制产品旋转。为此，将理解的是，桨叶的面64可以仅是平的，即没有凹槽。或者，该面可以具有以轴向取向之外的方向提供的凹槽。

图5、图6和图7的非限制性实施例也描述了桨叶62配备有从其外径向范围78延伸并沿外径向范围78间隔的多个柱82，从而形成多个间隙84，通过这些间隙84，外来杂物(如在本说明书和权利要求中使用的，包括岩石和任何其他类型的污染物(可能伴随和/或嵌入在被切割的物料或产品中)可以通过而不损坏切割头12的桨叶62或刀具20和刀架30。例如，由于柱82是拧入每个桨叶62的外径向范围78，因此柱82可以是可更换的。柱82可以具有大体上圆锥形，并且可以成角度，使得其圆锥形的轮廓与其桨叶62的面64共面。从图5、图6和图7中明显看出，显示了每个桨叶62的最高范围处缺少柱82，但取代的是，每个桨叶62具有从每个桨叶62的外径向范围78突出的上剪切边缘86(对应于图4中的上剪切边缘46)。然而，将理解的是，该上剪切边缘86可以用柱82替换。

图5、图6和图7也显示了每个桨叶62的最低范围由其外径向范围78限定，并缺少图4的下剪切边缘48。在图5、图6和图7显示的描述性但非限制性配置中，上剪切边缘86和柱的远端限定了桨叶62的最外径向范围。此外，图7显示了一个实施例，在该实施例中，桨叶62的最低范围也缺少柱82，使得沿桨叶62的最低柱82以下的外径向范围78的部分存在较大的间隙88。此外，在图7所示的桨叶62中，上剪切边缘86和柱82的远端限定了桨叶62的最外径向范围，较大的间隙88限定了下部开口，较大的岩石和其他外来杂物可以通过该开口从桨叶62及其外径向范围78周围逸出。如图5、图6和图7的非限制性实施例表示的，应当理解，其他配置(包括柱82的数量和位置、包含下剪切边缘(如相应图4的下剪切边缘48)以及缺乏任何或所有柱和/或剪切边缘)是可能的。为此，以及如上所述，桨叶可以设有上剪切边缘86、类似于图4所示的下剪切边缘48的下剪切边缘、柱82，或者可以缺乏这些特征中的一个、部分或全部特征。

图5、图6和图7还显示了位于下板66上的多个出口槽90。出口槽90可靠近每个桨叶62的最外径向范围78沿下板66的周界67设置并间隔开，以产生通道，岩石和其他外来杂物110可通过该通道以离开叶轮60。据信，当岩石进入出口槽90时，它们可能在闸瓦26的下表面和下环22的内表面处接触切割头12。尽管不希望，但在这些更坚固的表面上接触，相比于与相对更脆弱的刀具20或刀架30组件接触，其影响更小。因此，出口槽90提供避免或至少降低对叶轮60的桨叶62和切割头12的刀具20和刀架30的损坏风险的可能性。

不受任何特定理论的约束，外来杂物被认为以两种方式之一进入切割机。第一种，如图11所示，外来杂物110伴随着食品，因此，它随食品掉落或落入叶轮的中心区域。由于旋转力，外来杂物110被大体上朝向切片机的圆柱壁引导，外来杂物110可通过其中一个出口槽90落下。

第二种，且如图16所示，外来杂物110可以嵌入在食品中。当食品被切片时，外来杂物110露出并从食品的内部释放出来，此时杂物能够下降到下板66以与出口槽90相遇，出口槽90正朝外来杂物110的方向旋转或移动。图16显示了从食品中释放的外来杂物110的一种潜在的运动路径。在这种情况下，外来杂物110从食品移动通过桨叶62的两个相邻柱82之间的间隙，其中，外来杂物11与下板66的上表面66A接触，与相邻桨叶的正面64接触，然后从出口槽90落下。

在每个例子中，均认为在外来杂物110通过其中一个出口槽90并从切割机10弹出之前，外来杂物110可以从闸瓦26、下板66、桨叶62和/或桨叶正面64、以及在某些例子中的刀具20和/或刀架30的多个表面之一反弹。技术人员将认识到，出口槽90的存在将损坏的数量或程度最小化，特别是对刀具20和/或刀架30的损坏。

在图5、图6和图7中，无论桨叶62是否存在，出口槽90可以选择性地定位成适应通过其安装孔74实现的桨叶62的多种可替代位置。在没有这种可替代位置的情况下，可以预见，每个出口孔90可以与单个桨叶62相关联。在一些例子中，出口槽90可以形成为使得至少一个出口槽90完全位于每个桨叶62的形成面64的一侧。在其他例子中，一个或多个出口槽90可以形成为使得桨叶62的面64或桨叶62的面64的部分悬垂在出口槽90上方。还应当理解，出口槽90与下板66的周界67相交，并径向向内延伸。

一般来说，出口槽90具有使出口槽90或出口槽90的部分与下板66的周界67相交的结构配置。在这方面，出口槽90本身或与闸瓦26的结构配置相结合的这种特定结构配置，以促进外来杂物100在损坏刀具20和/或刀架30之前遇到并通过出口槽90。作为一个示例，出口槽90可以倒角，即配置为从下板66的上表面66A至下表面66B向外锥形化的形状。

现在转向图8，示出了出口槽90的一个实施例的详细视图。出口槽90包括与下板的周界67相邻的壁94，该壁94与下板66的周界67附近处终止的弧形最内径向壁92连接，以限定可以描述为限定突出98的“钩”96(在这个例子中是圆形的)，该突出98朝向壁94突出，从而形成可以被描述为在圆形突出98和壁94之间的槽90的颈部91。钩96和其突出98可以帮助捕获外来杂物110以减少这种外来杂物110可能楔入在叶轮60和切割头12的刀具20或刀架30之间的风险。类似的出口槽90结构如图17所示。

也可以认为，外来杂物110的轨迹将使外来杂物110遇到穿过壁94与突出98之间的颈部的出口槽90，或在通过槽90向下偏转之前与突出98接触。因此，壁92、壁94所限定的槽90的边缘条件(特别是它们相对于下板66的上表面66A的角度)可以被调整为当岩石撞击壁92、壁94或突出物98时，促使外来杂物110通过槽90向下落下，而不是从槽90弹出。壁92和壁94的最合适角度可预见地取决于槽90的大小和形状、外来杂物110的大小和质量以及叶轮60的旋转速度。

在一些实施例中，弧形壁92可以具有约0.25英寸(约0.6cm)的半径，并且壁94与突出98之间的周向距离(即槽90的颈部)可以为约0.375英寸(约1cm)。在图8所示的实施例中，每个槽90的壁92和94倾斜，使得在下板66的下表面66B处的槽90的下出口大于在下板66的上表面66A处的槽90的上入口，以促进外来杂物100通过槽90从叶轮60排出。

检查图8，可以理解，所示的槽90的壁92和壁94以及突出98由相对于彼此的具有不同方向的多个壁表面区域限定。可以通过多步加工过程来生产图8所示的槽90的特定形状，以设计出口槽90及其壁92和壁94大小、形状和定向，来促使外来杂物通过出口槽90的排出。

因为出口槽90用于与安装孔74不同的功能，所以出口槽90就其尺寸、形状和/或在叶轮60下板66上的位置而言不同于安装孔74。例如，如图5所示，出口槽90穿过板66的上表面66A和下表面66B之间的下板66，并与下板66的周界67相交；然而，安装孔74不与周界相交。

对于出口槽90可预见其多种形状和尺寸。例如，出口槽90可以具有其主要尺寸在下板66的径向方向上定向的椭圆形。可替代地，图9和图10示意性地显示了具有出口槽90的叶轮60的下板66的配置。由于被制造成具有沿整个周界67周向等距间隔的出口槽90，图9和图10的下板66不同于例如图5所示的下板66。除了等距间隔而不是选择性地定位外，出口槽90的大小和形状可与其他图中所示的出口槽90相似。图9和图10实施例的其他方面(就结构、功能、材料等而言)基本上与图5至图8实施例所描述的相同。

图15示出了与桨叶62结合的出口槽90的配置的另一实施例。在该布置中，出口槽90是以矩形的形状，其主要尺寸或长边定向于下板66径向方向。在该特定视图中，出口槽与桨叶62的正面64相邻设置，其长边定向平行于桨叶62的正面64，并且下板的上表面66A的部分位于正面64与出口槽90的边缘之间。如上所述，出口槽的边缘可以与桨叶62的正面64相接。可替代地，桨叶62的正面64或正面64的部分可以悬垂在部分出口槽上方。此外，如图15所示，出口槽的长边的主要尺寸从周界67延伸至桨叶的最内径向的部分，即出口槽90延伸至桨叶的正面64的整个长度。可以设想，出口槽仅延伸桨叶的部分正面64长度。

如图15所示的这种出口槽90或类似形状的出口槽的宽度应使得外来杂物110可以通过出口槽90，但正在被切片的物料(例如，正在被切片的土豆)不通过出口槽90。因此，希望提供约小于所切物料尺寸的一半的出口槽90宽度或开口。在某些情况下，出口槽90宽度约为0.5英寸至约0.625英寸。

虽然出口槽90的形状及它们在相对于桨叶66的下板66上的位置，将有助于为外来杂物110提供合适的出口，但应当理解，限定出口槽90的壁的形状也可以有助于引导外来杂物110远离刀具20和刀架30并保持或促进外来杂物110通过出口槽90的运动。为此，如上关于图8所述，壁可以倒角、向外锥形化或相对彼此具有不同方向的多个壁表面区域。在一些实施例中，出口槽90的壁92和壁94中的一者或两者可以正交或垂直于例如图14和图15中所示的板66的上表面66A。

转向图11，示出了所提出的外来杂物110(例如，岩石)的示例性轨迹。可以看出，外来杂物110沿叶轮60(图5至图7)的旋转轴线朝向下板的上表面66A的中心区域69竖直进入叶轮60，在叶轮60的旋转产生的离心力的影响下穿越下板66的上表面66A，然后通过下板66的其中一个出口槽90。将理解的是，图11所示的外来杂物110的行程仅是代表性的，并且在通过出口槽90排出之前，该外来杂物110可在不同位置接触上表面66A，与所示的相比，或多或少可能接触桨叶62、刀具20、闸瓦26、刀架30等。

还设想，除了出口槽90的配置及其相对于桨叶的位置外，该壁或闸瓦26或切割头12的下支撑环22的配置，可以配置成促进外来杂物110排出。在这方面，图12、13和14显示了与外来杂物110通过出口槽90的预期移动方向有关的闸瓦26的可替代的结构。具体地，图12示出了闸瓦26的下端，从下板66的上表面66A上方延伸至至少下表面66B。

图13显示了，闸瓦26的下端锥形化或倒角，以提供有角度的表面，当外来杂物接触到有角度的表面时，将引导外来杂物向下通过出口槽90。图14显示了，闸瓦26的下端位于或略高于下板的上表面66A，为外来杂物110提供较大的出口路径。

现在转向图17，示出了与桨叶62相关联的出口槽90的配置的另一个示例。在该实施例中，出口槽90包括与下板的周界67相邻的壁94，该壁94与下板66的周界67附近处终止的弧形最内径向壁92连接，以限定可以被描述为“钩”96的部分，“钩”96限定朝向壁94突出的突起98，从而形成了可以被描述为在突起98和壁94之间的槽90的颈部91。钩96及其突起98可帮助捕获外来杂物110，以减少外来杂物110楔入在叶轮60和切割头12的刀具20或刀架30之间的风险。

与图8中所示的出口槽90的配置类似，图17中所示的出口槽90的配置将考虑到旋转方向(图8和图17中均为顺时针方向)，颈部91可以像勺子一样将杂物从径向向内远离闸瓦26、下支撑环22等“拉”到大体上位于桨叶62下方的槽90的腔中。

还设想，可以成形桨叶62的底部部分63(即与下板66的上表面66A相邻的桨叶62的部分)以促进外来杂物110进入出口槽90。作为这样的一个示例，图18显示了桨叶62，在该桨叶中底部部分63以某种方式锥形化或成角度，以引导朝向并穿过出口槽90引导外来杂物110与底部部分63相遇。在一些情况下，底部部分63相对于下板66以钝角锥形化。

虽然已经根据具体的或特定的实施例对本发明进行了描述，但是应该是显而易见的，本领域技术人员可以采用替代方案。例如，机器10、切割头12、叶轮60及其各自的组件可以在外观和结构上与本文描述的实施例和图中所示的不同，机器10、切割头12和/或叶轮60的某些组件的功能可以由不同结构但能够具有类似(尽管不一定等同)的功能的组件执行，并且可以在它们的制造中使用多种材料。另外，本发明涵盖附加的或替代的实施方式，其中可以消除特定实施方式的一个或多个特征或方面，或者可以组合公开的不同实施方式的两个或多个特征或方面。因此，应当理解，本发明不一定限于本文所描述的或附图中所示出的任何实施方式。还应当理解，以上详细描述以及其中所采用的词组和术语的目的是描述附图中所示的实施方式，而并非用作对本发明的范围的限制。最后，虽然所附权利要求书列举了被认为与本发明有关的某些方面，但它们并不一定作为本发明范围的限制。

总而言之，描述了用于绕切割头的轴线旋转的适于同轴安装在切割头内的叶轮。叶轮具有带上表面、下表面、中心区域和周界的下板；桨叶，其在中心区域外与下板配置，以将物料引导至切割头；以及位于下板的至少一个第一出口槽，其与下板的周界相交，并穿过下板延伸以限定通道，以使上表面处的外来杂物能够通过该通道离开叶轮。

本发明叶轮的各个方面也列于以下一组编号的条款中，其中描述了：

1.一种叶轮，适于同轴安装在切割头内以便绕切割头的轴线旋转，该叶轮包括：

具有上表面、下表面、中心区域和周界的下板；

至少一个桨叶，其在中心区域外与下板配置，以将物料引导至切割头；以及

位于下板的至少第一出口槽，该至少第一出口槽与下板的周界相交，并延伸穿过下板以限定通道，以使上表面处的外来杂物能够通过通道离开叶轮。

2.根据条款1所述的叶轮，其中第一出口槽具有以叶轮的径向方向取向的主要尺寸。

3.根据条款1或2所述的叶轮，其中至少第一出口槽包括壁，所述壁与突起间隔开并相对，以限定向周界开口的颈部。

4.根据条款3所述的叶轮，其中壁的一部分垂直于下板的上表面。

5.根据条款3所述的叶轮，其中壁的一部分不垂直于下板的上表面。

6.根据条款3所述的叶轮，其中由壁限定的上表面上的开口具有小于由壁限定的下表面上的开口的尺寸。

7.根据前述条款中任一项所述的叶轮，其中至少一个桨叶与第一出口槽相邻。

8.根据条款7所述的叶轮，其中至少一个桨叶具有相对于下板以钝角定向的下部部分。

9.根据条款1至6中任一项所述的叶轮，其中至少一个桨叶的至少一部分悬垂在第一出口槽的至少一部分上方。

10.根据前述条款中任一项所述的叶轮，进一步包括围绕下板的外围设置的多个槽，其中多个槽中的至少一个槽与下板的周界相交。

11.一种切割机，包括环形切割头和同轴安装在切割头内以便在相对于切割头的旋转方向上绕切割头的轴线旋转的叶轮，切割头具有多个刀具，每个刀具沿与叶轮的旋转方向相反的方向朝向叶轮径向向内延伸，叶轮包括：

具有上表面、下表面和周界的下板；

至少一个桨叶，其与下板配置，以便当叶轮旋转时沿叶轮的径向向外方向引导放置在下板上的物料，其中至少一个桨叶中的至少一个桨叶具有与下板的周界相邻的外径向范围；以及

位于下板中的至少第一出口槽，该至少第一出口槽与下板的周界相交，并延伸穿过下板以限定通道，以使上表面处的外来杂物能够通过该通道。

12.根据条款11所述的切割机，其中第一出口槽具有以叶轮径向方向定向的主要尺寸。

13.根据条款11或12所述的切割机，其中至少第一出口槽包括壁，该壁与突起间隔开并相对，以限定向周界开口的颈部。

14.根据条款13所述的切割机，其中壁的至少一部分垂直于下板的上表面。

15.根据条款13所述的切割机，其中壁的至少一部分不垂直于下板的上表面。

16.根据条款13所述的切割机，其中由壁限定的上表面上的开口具有小于由壁限定的下表面上的开口的尺寸。

17.根据前述条款11至16中任一项所述的切割机，其中至少一个桨叶与第一出口槽相邻。

18.根据条款17所述的切割机，其中至少一个桨叶具有相对于下板以钝角定向的下部部分。

19.根据条款11至16中任一项所述的切割机，其中至少一个桨叶的至少一部分悬垂在第一出口槽的至少一部分上方。

20.根据条款11至19中任一项所述的切割机，进一步包括围绕下板的外围设置的多个槽，其中多个槽中的至少一个槽与下板的周界相交。

21.根据条款11至19中任一项所述的切割机，其中多个刀具中的至少一个刀具由切割头上设置的相应闸瓦承载，其中至少一个闸瓦与第一出口槽相邻并具有下部部分。

22.根据条款21所述的切割机，其中闸瓦的下部部分未延伸至下板的上表面以下。

23.根据条款21所述的切割机，其中闸瓦中的至少一个闸瓦的下部部分延伸至下板的上表面以下。

24.根据条款23所述的切割机，其中闸瓦的至少一个闸瓦的下部部分远离下板锥形化。

Claims (24)

1.一种叶轮，适于同轴安装在切割头内以便绕所述切割头的轴线旋转，所述叶轮包括：

具有上表面、下表面、中心区域和周界的下板；

至少一个桨叶，所述至少一个桨叶在所述中心区域外与所述下板配置，以将物料引导至所述切割头；以及

位于所述下板中的至少第一出口槽，所述至少第一出口槽与所述下板的所述周界相交，并延伸穿过所述下板以限定通道，以使所述上表面处的外来杂物能够通过所述通道离开所述叶轮。

2.根据权利要求1所述的叶轮，其中所述第一出口槽具有以所述叶轮的径向方向定向的主要尺寸。

3.根据权利要求1或2所述的叶轮，其中所述至少第一出口槽包括壁，所述壁与突起间隔开并相对，以限定向所述周界开口的颈部。

4.根据权利要求3所述的叶轮，其中所述壁的一部分垂直于所述下板的所述上表面。

5.根据权利要求3所述的叶轮，其中所述壁的一部分不垂直于所述下板的所述上表面。

6.根据权利要求3所述的叶轮，其中由所述壁限定的所述上表面上的开口具有小于由所述壁限定的所述下表面上的开口的尺寸。

7.根据前述权利要求中任一项所述的叶轮，其中所述至少一个桨叶与所述第一出口槽相邻。

8.根据权利要求7所述的叶轮，其中所述至少一个桨叶具有相对于所述下板以钝角定向的下部部分。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的叶轮，其中所述至少一个桨叶的至少一部分悬垂在所述第一出口槽的至少一部分上方。

10.根据前述权利要求中任一项所述的叶轮，进一步包括围绕所述下板的外围设置的多个槽，其中所述多个槽中的至少一个槽与所述下板的周界相交。

11.一种切割机，包括环形切割头和同轴安装在切割头内以便在相对于所述切割头的旋转方向上绕所述切割头的轴线旋转的叶轮，所述切割头具有多个刀具，每个刀具沿与所述叶轮的旋转方向相反的方向朝向所述叶轮径向向内延伸，所述叶轮包括：

具有上表面、下表面和周界的下板；

至少一个桨叶，所述至少一个桨叶与所述下板配置，以便当所述叶轮旋转时沿所述叶轮的径向向外方向引导放置在所述下板上的物料，其中所述至少一个桨叶中的至少一个桨叶具有与所述下板的所述周界相邻的外径向范围；以及

位于所述下板中的至少第一出口槽，所述至少第一出口槽与所述下板的所述周界相交，并延伸穿过所述下板以限定通道，以使所述上表面处的外来杂物能够通过所述通道。

12.根据权利要求11所述的切割机，其中所述第一出口槽具有以所述叶轮的径向方向定向的主要尺寸。

13.根据权利要求11或12所述的切割机，其中所述至少第一出口槽包括壁，所述壁与突起间隔开并相对，以限定向所述周界开口的颈部。

14.根据权利要求13所述的切割机，其中所述壁的至少一部分垂直于所述下板的所述上表面。

15.根据权利要求13所述的切割机，其中所述壁的至少一部分不垂直于所述下板的所述上表面。

16.根据权利要求13所述的切割机，其中由所述壁限定的所述上表面上的开口具有小于由所述壁限定的所述下表面上的开口的尺寸。

17.根据权利要求11至16中任一项所述的切割机，其中所述至少一个桨叶与所述第一出口槽相邻。

18.根据权利要求17所述的切割机，其中所述至少一个桨叶具有相对于所述下板以钝角定向的下部部分。

19.根据权利要求11至16中任一项所述的切割机，其中所述至少一个桨叶的至少一部分悬垂在所述第一出口槽的至少一部分上方。

20.根据权利要求11所述的切割机，进一步包括围绕所述下板的外围设置的多个槽，其中所述多个槽中的至少一个槽与所述下板的所述周界相交。

21.根据权利要求11至19中任一项所述的切割机，其中所述多个刀具中的至少一个刀具由所述切割头上设置的相应闸瓦承载，其中至少一个闸瓦与所述第一出口槽相邻并具有下部部分。

22.根据权利要求21所述的切割机，其中所述闸瓦的下部部分未延伸至所述下板的所述上表面以下。

23.根据权利要求21所述的切割机，其中所述闸瓦中的至少一个闸瓦的下部部分延伸至所述下板的上表面以下。

24.根据权利要求23所述的切割机，其中所述闸瓦中的所述至少一个闸瓦的下部部分远离所述下板锥形化。