CN208977862U - 切割单元 - Google Patents

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CN208977862U CN201820845416.7U CN201820845416U CN208977862U CN 208977862 U CN208977862 U CN 208977862U CN 201820845416 U CN201820845416 U CN 201820845416U CN 208977862 U CN208977862 U CN 208977862U
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Abstract

本实用新型涉及一种切割单元。用于从产品条段(100)切下薄片(101)的可旋转的平板形的刀具仅在其外棱边(4)的一部分上构造成围绕旋转轴线(3’)延伸的圆弧段(5),该圆弧段是切削刃(12),由此一方面切削刃(12)在圆弧段(5)的整个走向上与止挡板(13)的同样圆弧段形的功能边(13a)的径向间距(7)具有到处相同的宽度,以及另一方面,在通过刀具(3)断开条段横截面(100”)之后可立即向前推移产品条段(100)直至止挡板(13),直至刀具(3)的径向前棱边(3a)再次达到条段横截面(100”)。通过上述方式使得在两个分割过程之间的静止时间可保持得尽可能地短。

Description

切割单元
技术领域
本实用新型涉及用于从大多为条段状的初始产品切下薄片的切割单元,该条段状的初始产品例如为食品条段,例如香肠条段、奶酪条段(此时大多具有的横截面在条段的长度上保持不变)或肉条段(此时大多具有的横截面在长度上是变化的)。
背景技术
对此,刀具横向于条段的纵向方向运动穿过其横截面,由此切下薄片,且在切下下一薄片之前,条段沿纵向方向在刀具旁经过地沿着支承面或沿着管或成型管向前推移直至在刀具的关于条段的主体相对的一侧上的止挡或在后端保持住且受控地向前推移一进给段,成型管用于不均匀的条段的横截面。
为了提高切割装置的效率有利的是,在结束薄片的分割过程之后可以尽可能小的时间差向前推移条段且达到其分割位置。关于刀具可使在两个切割过程之间的时间间隔、即周期保持得非常短而没有产生较大的问题。
对此,可使用不同的刀具形状,借助不同的刀具形状应相应实现尽可能吸引人的截面,但是关于时间点,即,何时可开始条段的步骤表,不同的刀具形状具有不同的优点和缺点:
为了切割沿其纵向延伸的方向运动的条形的或板条形的、尤其笔直的刀具由于重量原因大多具有沿侵入条段中的方向较小的宽度,该宽度在任何情况下都小于条段的横截面,且此时为了在分割过程结束之后移回必须至少以其钝的后侧棱边与剩余条段的端面间隔开,以便不会以该后侧棱边沿着条段的端面在其上刮擦。
即使在宽度足够,即,宽度大于条段的横截面的情况下,这也是值得推荐的,以便避免刀具后侧以及条段的前表面涂脏。
围绕中央轴线旋转的圆盘形刀具必须使其轴线距离条段的横截面的边缘的在横向方向上的间距至少为刀具的半径,由此可开始向前推移条段。
出于与在板条形的或条形的刀具的情况相同的原因建议,额外地在分割过程结束之后沿纵向方向取下刀具。
在分割过程结束之后,朝其自由端尤其逐渐变尖的镰刀状的刀具通过继续转动非常快地失去与条段的横截面的重合,但是其很难与用作条段的止挡的止挡板的一起应用:
因为沿纵向方向看在刀具的外周和止挡板的凹形成型的功能边之间应存在间隙,该间隙在该功能边的伸延方向上应尽可能到处宽度相同。
在镰刀形的刀具中其切割边的半径在切割边的走向中相对于刀具的旋转轴线逐渐增加,这仅是通过以下方式就可实现,即,沿纵向方向看止挡板至少在切割过程期间与镰刀刀具一起摆动,但是不与镰刀刀具一起旋转,以便在第一分割过程结束和第二分割过程开始之间为向前推移的条段用作止挡。
因此,这要求复杂的机械构造。
实用新型内容
因此,本实用新型的目的是提供具有这种刀具和尤其止挡板的切割装置以及与之相关的方法,使得在两个分割过程之间的静止时间可保持得尽可能地短。
该目的通过根据本实用新型的特征实现。有利的实施方式由优选的实施方式得出。
根据本实用新型的用于从产品条段切下薄片的切割单元包括可围绕旋转轴线转动的、尤其平板形的刀具,刀具的外棱边、即刀具或平板的周边在切割边区域上构造成沿径向向外逐渐变尖的切削刃,该切削刃在所有情况下仅从平板的一侧磨削。
这种可旋转的刀具为了切下薄片,从其前端回移薄片的期望厚度,沿横向方向侵入产品条段中且完全穿过条段,由此分割薄片。
在移回到初始位置中之后可分割另一薄片。
根据本实用新型,在轴向方向上、即在刀具的旋转轴线的方向上看,构造成切削刃的切割边区域至少在一部分上是圆弧段,圆弧段的曲率中点是刀具的旋转轴线,切割边区域沿周向方向的延伸小于360°。
优选地,在尤其平板形的刀具的切割边区域之外的剩余周边、剩余棱边区域没有突出到切割棱边区域的圆弧段的外周圈之上,而是位于该外周圈之内,尤其仅在外周圈之内。
尤其切割边区域的区域、尤其未构造成圆弧段形状的区域没有突出到该外周圈之上,而是优选位于外周圈之内。
由此切割边区域的构造成圆弧段的部分是沿径向从旋转轴线突出最大的区域。由此在切割单元中实现了在切开条段时特别有效、节省时间的运动过程,如后续所述。
切割边区域的一部分、尤其两个端部区域或优选切割边区域的沿旋转方向前部的端部区域从圆弧段开始沿径向进一步向内延伸且尤其以比圆弧段更小的曲率半径弯曲。
在优选的实施方式中,较小的曲率半径朝切割边区域的端部逐渐变小。
由此使得刀具侵入条段中变得简单,且相比于切割边区域在整个长度上构造成圆弧段的情况,在刀具的旋转轴线和条段的横截面之间有更小的间距。
优选地,切割边区域、尤其位于其中的圆弧段形的区域在关于旋转轴线的至少100°、更佳地至少130°、更佳地至少150°、更佳地至少180°的周边区域上延伸。
尤其切割边区域、尤其其构造成圆弧段的区域在关于旋转轴线的最大 280°、更佳地最大250°、更佳地最大200°、更佳地最大180°的周边区域上延伸。
这对于在外周圈的直径和产品条段的最大横截面延伸之间的多个尺寸比例来说已证实是最佳的。
通常也应使外周圈的半径至少为待切开的产品条段的最大横向延伸的双倍大、更佳地为三倍大、更佳地为四倍大。
同样已经证实为有利的是,尤其平板形的刀具的周边、即剩余棱边区域与旋转轴线的最小径向间距为圆弧段的半径的最大80%、更佳地最大70%、更佳地最大60%、更佳地最大50%、更佳地最大40%。剩余棱边区域从外周圈回缩的尺寸显著决定在切开条段时可能的过程。
剩余棱边区域与旋转轴线的径向间距优选从切割边区域的端部开始逐渐减小,尤其连续地减小,直至达到刀具的与旋转轴线具有最小间距的切点。
优选地,在轴向方向上看刀具构造成关于延伸通过圆弧段的中点或切割边区域的中点的直径线对称,该直径线此时形成对称线。
可替代地,刀具的周边也可构造成非对称的,尤其构造成,相比于从切割边区域的后端开始反向于旋转方向,从切割边区域的在使用时沿旋转方向的前端开始,剩余棱边区域与旋转轴线的间距在每个角度上逐渐更缓慢地减小。尤其剩余棱边区域的走向可部分地具有径向延伸方向,或甚至可两次或更频繁地与径向方向相交。
因此,沿着延伸通过旋转轴线的对称线或沿着延伸通过圆弧段或切割边区域的中点的直径线,刀具在旋转状态下朝相反的两个径向方向应具有相同的离心力。
为此,刀具在轴向方向上看在切割边区域的圆弧段之外、即在剩余棱边区域的节段中可具有相对于刀具的剩余部分沿着刀具平面面重量提高的区域,其中,在该部分区域中面重量相对于刀具的剩余部分优选提高至少 100%、更佳地最少200%、更佳地至少300%、更佳地至少400%,尤其如此提高且如此构造该区域的尺寸以及布置该区域,即,实现方向相反、大小相等的离心力的前述条件。在上下文中,大小相等是指较大值相对于较小值的偏差不大于5%。
优选地,刀具的基体由平板构成,平板至少在比刀具的面的区域的一半更大的区域上具有相同的板厚度,且尤其通过布置在平板形的刀具基体上的附加重量实现面重量提高的区域,该附加重量尤其定位在刀具基体的周边之内,至少大于80%、更佳地大于90%。
可替代地,刀具可制成单件且通过在不同区域中厚度的变化实现了沿着对称线的反向相同的离心力的条件,但是这导致在制造刀具时的材料消耗增加。
通常,切割单元包括底架,刀具可运动地布置在底架上,尤其可围绕其旋转轴线转动。
优选地,切割单元也包括止挡板,止挡板相对于刀具的旋转方向静止地安装在底架上,且在轴向方向上看优选沿径向、尤其完全沿径向在刀具的切割边区域的外周圈之外延伸。
止挡板用作在分割下一薄片之前对产品条段的前端面的止挡且位于产品条段的关于刀具平面相对的一侧上。
在仅从刀具的其中一个主侧面开始磨削的切削刃中,刀具平面是刀具的这样的主面,该主面没有被磨削,而是垂直于旋转轴线的平面,该平面延伸通过切削刃的横截面的切割尖端、即切割边。
刀具和止挡板也可为切割单元支架的组成部分,而不是分别直接安装在底架上,该组成部分可运动地安装在底架上、尤其可关于刀具的旋转轴线在径向方向上运动。
止挡板关于刀具的旋转轴线也可沿径向运动地布置在切割单元支架上或直接布置在底架上,且对此尤其受控地可运动地布置,使得在切割单元运行时也可在止挡板和刀具之间进行径向的相对运动。由此可控制在轴向方向上看在止挡板和刀具之间的切割间隙的大小,待切下的薄片必须通过该切割间隙出来。
为此,止挡板的面对刀具的旋转轴线的周边区域、所谓的功能边构造成凹形的、尤其凹形的圆弧段。
在优选的实施方式中,止挡板的凹形的圆弧段具有与刀具的凸形圆弧段的曲率半径相同的或最大20%、更佳地最大10%、更佳地最大5%的偏差,尤其更大的曲率半径。优选地,刀具的凸形圆弧段的曲率中点和止挡板的凹形的圆弧段形的功能边的曲率中点相同。
至少在切割单元的切开运行之前和之后,止挡板可关于刀具的旋转轴线沿横向方向、尤其在相对于旋转轴线的径向方向上设定、但是优选也可在切割单元运行期间以及尤其在切削刃通过产品条段的横截面期间改变。
至少操控切割单元的所有可运动的部分的相关控制装置必须相应地构造。由此可一方面在切开运行期间调节薄片厚度,另一方面甚至在每个切断过程期间改变在刀具和止挡板之间的径向间距,尤其在接近切断过程结束时增大径向间距。
优选地,切割单元也包括用于使待切开的产品条段移近的条段引导部以及尤其用于使产品条段沿着条段引导部朝刀具的方向、在输送方向上运动的条段驱动机构。
优选地条段引导部和/或条段驱动机构同样安装在这样的底架上,该底架也承载刀具以及必要时承载止挡板或该底架承载包括这两个元件的刀架。
条段引导部包括用于待切开的产品条段的至少一个支承面、尤其盆形的支承面和优选在轴向方向上看完全闭合的引导管,该引导管在横截面中优选完全填充有产品条段,例如因为产品条段沿纵向方向和/或横向方向预先压入引导管中。
由此确保,产品条段沿着其纵向延伸到处具有相同的横截面积和横截面形状。
条段引导部以其在输送方向上的前端、即指向刀具的端部在轴向方向上在刀具之前不远处、尤其紧接在刀具之前在刀具的与止挡板相对的一侧上终止。
尤其在刀具和条段引导部之间存在的轴向间距保持为尽可能的小且优选在2mm以内、更佳地在1mm以内、更佳地在0.5mm以内,从而在该区域中避免尤其处于压力下的产品条段的横截面扩张。
条段驱动机构可以不同的方式实现:
一种普通的变型方案是可沿条段引导部的纵向方向、在输送方向上直线运动的条段推移器,条段推移器压到产品条段的背离刀具的后端上且在每次切割之后之后使条段重新压到止挡板的面对产品条段的接触面上。
应明确,术语“止挡板”或“平板形的刀具”无需是连续闭合的平板,也无需一定具有平坦的接触面且更无需到处具有从接触面到相对的另一主面的相同厚度。
条段推移器在其前端上具有这样的横截面,该横截面尤其在引导管作为桶管时最大程度地填充引导管的横截面,至少至90%、更佳地至95%、更佳地至98%、更佳地至99%。
条段推移器在其面对刀具以及产品条段的后端的前端上也可具有用于夹持和固定保持条段的夹持机构,例如夹爪和横向于进给方向、即输送方向延伸的尖端。由此条段推移器可沿进给方向向前推移产品条段,也可固定保持产品条段,由此产品条段不会通过其他影响、例如粘附在刀具上以不期望的方式沿进给方向额外地拉出。
在条段引导部的纵向方向上、即输送方向上看(其中,输送方向优选与刀具的旋转轴线的方向一致或与其偏差最大15°、更佳地最大5°、更佳地最大3°),刀具在相对于输送方向的横向方向上如此布置和运动,使得平板形的刀具根据其位置和/或其旋转轴线的当前位置
–在切割状态下可至少部分地、尤其完全地遮盖输送的条段的横截面、尤其引导管的横截面,
和/或
–在进给状态下与输送的条段的横截面、尤其引导管的横截面不重叠。
在条段引导部的纵向方向上、即输送方向上看,止挡板如此布置和如此在相对于输送方向的横向方向上运动,即止挡板
–在切割状态下可至少部分地遮盖输送的条段的横截面、尤其引导管的横截面,
和/或
–在进给状态下至少部分地、优选完全地与该横截面重叠。
由此可如此控制整个切割过程,尤其在刀具和止挡板可彼此独立控制时、尤其在轴向方向和/或在横向方向上如此控制,即,即使在产品条段的材料很重,例如在其内部的密度比例、弹性等可改变时还可实现薄片的形状稳定和重量精确地切下。
关于在切下薄片时的方法,在沿刀具的旋转方向径向的后棱边、尤其切割边区域的后部的分界半径、尤其切割边区域的圆弧段的后部的分界半径已经离开产品条段的横截面之后、尤其紧接在此之后,将产品条段向前推到刀具平面之外的某个程度直至止挡板。
优点是,因此这可与刀具的外周圈(在轴向方向上看)是否还延伸通过产品条段的横截面无关地开始,即,在刀具的旋转轴线还未如此程度地远离产品条段的横截面,使得外周圈不再切割产品条段的横截面时开始。
以这种方式可比在可旋转的刀具为圆形时更早地开始使产品条段向前运动,该刀具的旋转轴线在相对于产品条段的横向方向上、即在侵入方向和退回方向上来回运动且由此减小在两个切割过程之间的静止时间。
由此可有更多时间用于使产品条段进给直至达到止挡板或预先给定的轴向理论位置,直至沿旋转方向刀具的径向前棱边、尤其切割边区域的前部的分界半径、尤其圆弧段的前部的分界半径再次侵入产品条段的横截面中。
另一优点是,相比于在围绕延伸通过中点的轴线旋转的圆盘形刀具的情况下,在径向回程中刀具的旋转轴线需要从产品条段的横截面、尤其从引导管的横截面移开的距离更小。
附图说明
下面以示例详细阐述根据本实用新型的实施方式。其中:
图1a示出了在刀具的旋转方向上看可旋转的刀具的第一结构形式,
图1b在相同的视图中示出了可旋转的刀具的第二结构形式,
图2a至图2h示出了在刀具的轴向方向上看具有刀具、止挡板和成型管的切割单元在刀具的不同的转动和侵入位置中的情况,
图3a至图3d以条段的纵剖面示出了切割单元,其处于在分割薄片时的不同的功能状态中,
图4示出了已经部分地从条段分割的薄片的轴向剖面,
图5示出了在轴向方向上看具有止挡板的可旋转的刀具的已知结构形式。
具体实施方式
图5只是为了明确本实用新型所基于的问题示出了由现有技术已知的可旋转的所谓的镰刀刀具以及止挡板13。
在这种镰刀刀具中,刀具3的构造成切削刃12的周边区域不是构造成围绕刀具3的旋转轴线3’的圆弧形,而是以从切削刃的起始至末端相对于旋转轴线3’连续增大的半径延伸。
为了能够分割薄片且使薄片在分割时移动穿过在刀具3和止挡板13之间的间隙,如在图3a至图3d中所示,止挡板13的功能边13a必须凹形成型地大致与镰刀形的刀具3的外周圈3.1平行地延伸。
但是这引起,在刀具的切削刃12和止挡板13的功能边13a之间的径向间隙26a在最大的切割半径的部位上相对小且在切割半径逐渐减小的方向上逐渐变大,由此使产品条段的塑形材料在分割之前就以不期望的方式预先推入该间隙26中且由此分割的薄片101不再能实现期望的形状和重量稳定性。
为了实现各处宽度相同的径向间隙26a,因此优选的是具有圆弧段形的切削刃的刀具,其中,该刀具的系统内在缺点必须如根据本实用新型所述的那样被补偿:
在图1a中在刀具平面3’的俯视图中以及在通过对称线9的剖面中示出了大致为平板形的刀具3的第一结构形式,该对称线延伸通过刀具3的旋转轴线 3’:
可如图1a所见,刀具3优选构造成关于对称线9页面对称、即镜像对称。
在轴向方向10上、即在刀具3的旋转轴线3’的方向上看,大致平板形的刀具3具有两个不同的周边区域:
一部分周边构造成圆弧段5,圆弧段的曲率中心是在这种情况下在180°上延伸的圆弧段5的旋转轴线3’,即圆弧段5的前部的分界半径5.1相对于后部的分界半径5.2间隔180°。分界半径是指,通过曲率中心、刀具轴线3’的这种半径,即,该半径延伸通过圆弧段的起始或末端。
外棱边4构造成沿径向向外逐渐变尖的切削刃12,该切削刃在这种情况下仅一侧被磨削,如在图1a中的剖面示意图所示。由此该圆弧段5是外棱边4 的切割边区域4a,而外棱边4的其余部分(在这种情况下同样为180°)是剩余棱边区域4b,该剩余棱边区域没有构造成切削刃。
在整个剩余棱边区域4b中,外棱边4在圆弧段5的外周圈3.1之内,该外周圈在此同时是刀具3的外周圈,因为剩余棱边区域4b没有突出到该外周圈之上。
从圆弧段5的起始和末端,外棱边4以逐渐增加的间隔沿周向方向始终越来越多地从外周圈3.1回缩且靠近刀具轴线3’,使得(大多在对称线9上)在外棱边4和刀具轴线3’之间存在最小径向间距7,该最小径向间距仅为圆弧段 5的曲率半径6的40%至60%。
在这种情况下,剩余棱边区域4b大致构造为三角形,该剩余棱边区域具有圆弧段5的从圆弧段5或切割边区域4a朝对称线9的方向桥撑的径向前棱边 3a或径向后棱边3b,该径向前棱边或径向后棱边是直线,该直线形成剩余棱边区域4b的三角形状的侧边。在剩余棱边区域4b中,在对称线9周围、即在最小径向间距7的区域中在刀具3的平板形的基体上示出区域8,在该区域中刀具3通过以下方式具有增加的面重量,即,在刀具的平板形的基体的两侧中的至少其中一侧上在该区域中施加附加重量18,该附加重量例如由钨板材构成,该基体除了切削刃12还具有不变的厚度。
在刀具3的背离肉条段的主面上,尤其在连接侧上,在切割边区域4a中沿径向在切削刃12之内一方面示出凹陷部23以及通孔24,该凹陷部未贯穿刀具3,而是仅用于减小刀具3的重量,通孔沿径向优选比凹陷部23更靠内,且除了减小重量之外尤其用于刀具3的平衡,因为该刀具应在围绕旋转轴线3旋转时在沿着对称线9的两个径向方向上产生相同的离心力。
凹陷部23和通孔24优选布置在围绕旋转轴线3’的圆弧上。
图1b示出了刀具3的第二结构形式,其关于刀具轴线3’的任一线为非对称的。
首先发现,圆弧段5在此在稍微大于180°上延伸,然而尤其构造成切削刃12的切割边区域4a遮盖比圆弧段5更大的角。
这在于,在圆弧段5和剩余棱边区域4b的沿旋转方向20(在使用刀具3时) 的径向前棱边3a之间构造另一角区段、即斜切区域5*作为切削刃12,但是此处的切削刃12的曲率半径6.2明显小于在圆弧段5的区域中的曲率半径6.1,所以切削刃12在该斜切区域5*中就从外周圈3.1沿径向向内回缩。
因此,切割边区域4a的沿旋转方向20的径向前棱边3a是剩余棱边区域的组成部分且作为直线从外周圈3.1逐渐回缩地朝剩余棱边区域4b的中间的方向延伸。
斜切区域5*用于沿旋转方向20转动的刀具3在进入待切开的条段100时 (如根据图2a至图2h所述那样)在条段和刀具的旋转轴线3’之间具有非常小的间距。
而且剩余棱边区域4b的沿旋转方向20连接在切割边区域4的端部上的径向后棱边3b构造成与图1a不同,即,不是构造成与圆弧段5的后部的分界半径5.2具有确定的角的直线,而是构造成凹形弯曲的线。
在此,其他的构型也是可能的,其中,目的是,在圆弧段5的后部的分界半径5.2和径向后棱边3b的径向外部起始之间的角保持得尽可能的小,尤其在此达到0°。由此,在切割应用中刀具3更快地从与待切开的肉条段的重叠部中出来,如下面所述。
因为图2a至图2h示出了根据图1a的第一结构形式的刀具3在同时从两个并排布置的产品条段100切下薄片101时的不同功能状态,该两个产品条段分别被完全包围地在引导管16’中可沿纵向方向10移动地被引导。
在此处应明确,产品条段100延伸且可移动的纵向方向10’在实施例中示出的情况下与可旋转的刀具3的纵向方向或轴向方向10相同,该纵向方向或轴向方向相应于其旋转轴线3’的方向。但是这无需始终为这种情况,因为可倾斜于产品条段100的纵向方向10’地从产品条段100切下薄片。
在图2a至图2h中还存在止挡板13,如最佳地图3a至图3d的侧视图示出地止挡板用作被向前推移的产品条段100的止挡且位于刀具平面3”的与成型管 16’相反而置的一侧上且其与刀具平面3”有间距,其与刀具平面3”的间距确定待分割的薄片101的厚度d。
如图2a至图2h所示,在这种情况下止挡板13沿纵向方向10、在刀具3的轴向方向上看始终沿径向位于圆弧段5以及刀具3的外周圈3.1之外,其中,止挡13的周边的在该视图中面对刀具3的部分再次示出了其功能边13a,该功能边构造成凹形的,其具有的曲率半径稍微大于切削刃12的切割边12’的曲率半径6,以对应在外周圈3.1和功能边13a之间的径向间距,因为功能边13a的曲率中心同样是刀具3的旋转轴线3’。
通过使可旋转的刀具3沿侵入方向25侵入从并排布置的产品条段100分割薄片101,该侵入方向在这种情况下横向于、优选垂直于肉条段100的横截面100”的纵向方向10’,即垂直于在成型管16’中的并排布置的管形空腔的纵向方向延伸、优选垂直于两个管形空腔16’a、16’b的两个横截面100”在中间的中点的连接部。
止挡板13在这种情况下沿侵入方向25固定地与刀具3的旋转轴线3’连接,使得在轴向方向上看如在图2a至图2h所示在功能边13a和外周圈3.1之间留有保持不变的、沿圆周方向20宽度相同的径向间隙26a。
因为在宽度方向上、即在成型管16’中的并排的两个管形空腔16’a、16’b 之间的间隔方向上止挡板13不仅如此宽,使得止挡板可同时遮盖两个横截面 100”,而且更是要使刀具3由此通过刀具3的侵入从并排的两个产品条段100 同时分别分割薄片101。
对此,如根据图2a至图2h可看出,穿过两个空腔16’a、16’b的整个横截面100侵入,在小于刀具3的一转期间,即在切割边区域4a仅唯一一次经过两个横截面100期间”:
参见图2h,刀具3的该转动位置看作为0°位置,即,可以说作为初始位置,即,在该位置中刀具3的周边的与刀具的旋转轴线3’具有最小间距7的点沿侵入方向25位于前部,即,指向成型管16’及其空腔16’a、16’b。
在这种情况下,刀具的旋转方向20反向于时针方向。
在该初始位置中,止挡板13完全遮盖在空腔16’a、16’b的横截面100”,且因此刀具3和其外周圈3.1没有遮盖横截面100”,其外周圈3.1也未延伸通过该横截面100”。
刀具3从该初始位置开始沿旋转方向20进一步旋转且沿侵入方向20靠近横截面100”以及产品条段100。
图2a示出了在刀具3从初始位置转动90°之后的状态。
对此,不仅刀具3而且止挡板13与其同步地沿侵入方向25向下运动,使得止挡板13恰好还遮挡横截面100”,但是止挡板13的功能边13a已经达到该横截面100”的边缘。
前部的分界半径5.1沿旋转方向20已经经过第一横截面16’a,但是还未经过第二空腔16’b且刀具3的外周圈3.1还具有与横截面100”的径向间距。
图2b示出了刀具3进一步转动30°、即在120°上的转动位置。
刀具3的旋转轴线3’此时已经沿侵入方向25如此靠近两个肉条段100的横截面100”,使得切割边12以及外周圈3.1恰好已经达到两个横截面100”,两个横截面由于径向间隙26a此时也不再完全被止挡板13遮盖,始终是沿输送方向上看。
圆弧段5的前部的分界边5.1以及在切割边区域4a的这种情况下此时沿旋转方向20也已经恰好经过第二空腔16’b。
在刀具3继续转动且沿侵入方向25逐渐侵入运动到横截面100”中时,如在图2c中在150°中、图2d在180°中可看出地,刀具3的切削刃12、即其切割边12a逐渐分割横截面100”且该切削刃在240°的角位置中(图2e)已经完全分割。
对此,圆弧段5的后部的分界半径5.2沿旋转方向20还位于横截面100”之后,即,其还未完全达到。
根据图2e的位置,在由于侵入运动切削刃12的切割边12’恰好已经使两个横截面100’切断时,这例如同时应为这种情况,因为两个横截面100”应关于侵入方向25对称地布置,且圆弧段5的后部的分界半径5.2还未达到横截面 100”,对此止挡板13不再遮盖横截面100”,示出了刀具3及其旋转轴线3’的沿侵入方向25侵入程度最大的位置。
刀具3从该位置开始进一步转动,但是在径向方向上反向于侵入方向25、即在退回方向25’上被再次拉回,如在图2f中在300°的角位置上示出地。
对此,后部的分界半径5.2沿旋转方向20已经经过两个横截面100”,且止挡板13已经沿退回方向25”退回到如此程度,即,止挡板又已经部分地遮盖横截面100”。
虽然外周圈3.1还延伸经过横截面100”,在该位置中可已经开始使容纳在管形空腔16’a、16’b中的产品条段100朝止挡板13的方向向前推移,因为基于以下事实刀具3不再与产品条段100的横截面100”重叠,产品条段的横截面同时是空腔16’a、16’b的横截面,即,剩余棱边区域4b的连接在切割边区域 4a的沿旋转方向20后端上的径向后棱边3b同样已经经过两个横截面100”。
刀具3从该位置开始,例如根据图2g在330°上沿退回方向25’进一步运动离开横截面100”且进一步转动,直至在继续的30°之后达到根据图2h的初始位置。
图2f依照根据图1b的第二刀具结构形式的虚线示出的轮廓也可看出,在剩余棱边区域4b的径向后棱边3b基于相应的凹形构型比在根据图1a的刀具的构型中还更提前释放第二空腔16’b的横截面时,还可更早地向前推移倾斜部100。
同样地,图2f依照根据图1b的刀具形状的虚线示出的径向前棱边3a可看出,在圆弧段5的前端上还连接具有沿径向向内回缩的切割边12’的斜边区域 5*时,刀具才可在比根据图1a的刀具形状时更大的转动角中进入第一空腔 16’a。
图4以放大示意图示出了已经部分侵入产品段100中的刀具3的剖面,使得产生的薄片101已经部分地与产品条段100分割开。
对此可清楚看出,刀具3的平板形的基体仅在一侧被磨削,确切地说在指离肉条段100的一侧上,使得刀具3的面对肉条段100的后侧为刀具平面3”,沿着该刀具平面进行分割过程。
图4尤其放大地还示出,切削刃12的倾斜面从切割边12’开始不是贯穿地延伸直至刀具3的平板形的基体的整个厚度,而是在其之间在横截面中可形成凹槽,且由此在凹槽和切削刃12的从切割边12延伸离开的倾斜面之间在切削刃12的横截面中可存在鞍面,该鞍面尤其平行于刀具3的平坦的后侧延伸。
优选地,鞍面和凹槽在周向方向上沿着整个切削刃12、至少沿着切削刃 12的整个圆弧段5延伸,由此减小刀具3在待切割的产品上的附着。
图3a至图3d在侧视图中、即一方面横向于侵入方向25以及另一方面横向于轴向方向10,即旋转轴线3’的方向示出了包括刀具3以及止挡板13的切割单元1的不同的功能状态。
对此首先可看出,在具有下支承面16a的成型管16’的管形的、至少前侧敞开的空腔例如16’b中,位于其中的产品条段100通过条段推移器17从其后端开始沿输送方向10a进给分别直至止挡在止挡板13的后侧上,该后侧在轴向方向上带有间距地位于成型管16’之前以及刀具平面3’之前,该条段推移器通过条段驱动机构19驱动,轴向方向在这种情况下同时是刀具的旋转轴线3 的方向以及条段100的输送方向10’,刀具平面以尽可能小的间距、恰好还未接触地在成型管16’的前端面之前延伸,且由此相对于刀具3具有轴向间隙26b,轴向间隙限定待分割的薄片101的厚度d。
在条段推移器17的前端上可存在夹持机构21,夹持机构保持住产品条段 100的后端且阻止从条段推移器17的前表面上抬起。
为了分割薄片101,可旋转的刀具3如根据图2a至图2h示出地与其旋转轴线3’一起沿侵入方向25、即朝从成型管16’突出的一个或多个肉条段100的方向运动(图3a)且侵入肉条段的横截面中(图3b)且由此将产品条段100的突出超过成型管16’的部分逐渐地作为薄片101分割下来,在此薄片穿过在刀具3和止挡板13的功能边13a之间的间隙26。
在刀具3的切削刃12已经完全切断产品条段100时,分割下来的薄片101 基于成型管16’的向前下方的倾斜度经由止挡板13的面对刀具的功能边13a向下歪倾且掉落到未示出的存放面或输送器上。
一旦完全切断产品条段100,刀具3在轴向方向10上在取下运动27a中从成型管16’的前端面进一步取下且紧接着或同时地开始反向于侵入运动25的退回运动25’。
如图3d示出,这使得随着取下运动27a的开始条段100就可进一步向前推移超过成型管16’的前端。
在退回运动25’期间或结束之后,使刀具3反向于取下运动27a沿轴向在贴靠方向27b上、即沿纵向方向10运动到成型管16’上,直至刀具已经达到根据图3a的初始位置。
由此在该侧视图中看刀具3进行环形闭合的、例如矩形或椭圆形的环绕运动28,该环绕运动实现了在分割每个薄片101之后使产品条段100的进给运动的提前开始且进而减小在两个分割过程之间的静止时间。
但是,该取下运动27a以及环绕运动28优选不是通过止挡板13与刀具一起进行,而是该止挡板与刀具3仅沿侵入方向25和退回方向18’同步运动,因为该止挡板在取下运动27a期间以及尤其在贴靠运动27b期间就必须作为用于进给的肉条段100的止挡来提供。
在图3a至图3d中,刀具3通过以下方式安装在刀架22上,即,刀具可以其旋转轴线3’旋转地容纳在刀架22中,该刀具是切割单元1的组成部分,切割单元可运动地安装在底架2上(象征性地穿过绘图平面)。由此不仅刀具3 而且优选整个刀架22进行所述环绕运动28。
在如所示地,止挡板13也安装在刀架22上时,即使在各个分割过程期间,不是仅在开始切断过程期间,该止挡板在轴向方向10上必须可相对于刀架22 运动。
为此存在相应的驱动机构和相应的控制装置。
附图标记列表
1 切割单元
2 底架
3 刀具
3a 径向前棱边
3b 径向后棱边
3.1 外周圈
3’ 旋转轴线
3” 刀具平面
4 外棱边
4a 切割边区域
4a1 前部的分界半径
4a2 后部的分界半径
4b 剩余棱边区域
5 圆弧段
5.1 前部的分界半径
5.2 后部的分界半径
5’ 曲率中心
6 曲率半径
7 径向间距
8 面重量提高的区域
9 对称线、直径线
10 轴向方向、纵向方向
10’ 输送方向、输送装置的纵向方向
11、11’ 横向方向
12 切削刃
12’ 切割边
13 止挡板
13a 圆周区域、功能边
14 厚度间距
15 输送装置
16 条段引导部
16a 支承面
16’ 引导管
16’a、16’b 空腔
17 条段推移器
18 附加重量
19 条段驱动机构
20 旋转方向
21 夹持机构
22 刀架
23 凹陷部
24 通孔
25 侵入方向、侵入运动
25’ 退回方向、退回运动
26 间隙
26a 径向间隙
26b 轴向间隙
27a 取下方向、取下运动
27b 贴靠方向、贴靠运动
28 环绕运动
100 产品条段
100” 条段横截面
101 薄片
d 厚度。

Claims (60)

1.切割单元,其用于从产品条段(100)切下薄片(101),所述切割单元(1)具有:
-能围绕旋转轴线(3’)旋转的刀具(3);
-所述刀具的外棱边(4)在所述旋转轴线(3’)的方向上、即在轴向方向(10)上看在切割边区域(4a)构造成切削刃(12),
其特征在于,
-所述切削刃(12)在轴向方向(10)上看仅在所述切割边区域(4a)的部分上具有圆弧段(5)的形状,
-所述外棱边(4)的在所述切割边区域(4a)的端部之间延伸的剩余棱边区域(4b)位于所述刀具(3)的外周圈(3.1)之内。
2.根据权利要求1所述的切割单元,其特征在于,所述刀具(3)是平板形的。
3.根据权利要求1所述的切割单元,其特征在于,所述剩余棱边区域(4b)位于所述圆弧段(5)的外周圈(3.1)之内。
4.根据权利要求1或2所述的切割单元,其特征在于,
所述刀具(3)的旋转轴线(3’)与所述切割边区域(4a)的圆弧段(5)的曲率中点(5’)相同。
5.根据权利要求1或2所述的切割单元,其特征在于,
所述切割边区域(4a)的端部区域比所述圆弧段(5)具有更小的曲率半径(6)。
6.根据权利要求5所述的切割单元,其特征在于,所述切割边区域(4a)的端部区域比所述圆弧段(5)朝所述切割边区域(4a)的端部具有逐渐减小的曲率半径(6)。
7.根据权利要求1或2所述的切割单元,其特征在于,所述切割边区域(4a)和/或所述圆弧段(5)在
-至少100°上延伸,
和/或
-最大在280°上延伸。
8.根据权利要求7所述的切割单元,其特征在于,所述切割边区域(4a)和/或所述圆弧段(5)在至少130°上延伸。
9.根据权利要求8所述的切割单元,其特征在于,所述切割边区域(4a)和/或所述圆弧段(5)在至少150°上延伸。
10.根据权利要求9所述的切割单元,其特征在于,所述切割边区域(4a)和/或所述圆弧段(5)在至少180°上延伸。
11.根据权利要求7所述的切割单元,其特征在于,所述切割边区域(4a)和/或所述圆弧段(5)最大在250°上延伸。
12.根据权利要求11所述的切割单元,其特征在于,所述切割边区域(4a)和/或所述圆弧段(5)最大在200°上延伸。
13.根据权利要求12所述的切割单元,其特征在于,所述切割边区域(4a)和/或所述圆弧段(5)大在180°上延伸。
14.根据权利要求1或2所述的切割单元,其特征在于,所述剩余棱边区域(4b)与旋转轴线(3’)的最小径向间距(7)最大是所述圆弧段(5)的曲率半径(6)的80%。
15.根据权利要求14所述的切割单元,其特征在于,所述剩余棱边区域(4b)与旋转轴线(3’)的最小径向间距(7)最大是所述圆弧段(5)的曲率半径(6)的最大70%。
16.根据权利要求15所述的切割单元,其特征在于,所述剩余棱边区域(4b)与旋转轴线(3’)的最小径向间距(7)最大是所述圆弧段(5)的曲率半径(6)的最大60%。
17.根据权利要求16所述的切割单元,其特征在于,所述剩余棱边区域(4b)与旋转轴线(3’)的最小径向间距(7)最大是所述圆弧段(5)的曲率半径(6)的最大50%。
18.根据权利要求17所述的切割单元,其特征在于,所述剩余棱边区域(4b)与旋转轴线(3’)的最小径向间距(7)最大是所述圆弧段(5)的曲率半径(6)的最大40%。
19.根据权利要求1或2所述的切割单元,其特征在于,所述剩余棱边区域(4b)在其端部上、即在至所述切割边区域(4a)的过渡部上具有与旋转轴线(3’)的最大的径向间距且在其中间区域中具有最小的径向间距(7)。
20.根据权利要求19所述的切割单元,其特征在于,所述径向间距(7)从所述端部至中间区域连续减小。
21.根据权利要求1或2所述的切割单元,其特征在于,
-在轴向方向(10)上看,所述刀具(3)在平板形的刀具(3)的由所述圆弧段(5)包围的部分之外具有相对于所述平板形的刀具(3)的由所述圆弧段(5)包围的部分的面重量(8)提高的区域、面重量提高至少100%的区域。
22.根据权利要求21所述的切割单元,其特征在于,所述刀具(3)具有面重量提高至少200%的区域。
23.根据权利要求22所述的切割单元,其特征在于,所述刀具(3)具有面重量提高至少300%的区域。
24.根据权利要求23所述的切割单元,其特征在于,所述刀具(3)具有面重量提高至少400%的区域。
25.根据权利要求21所述的切割单元,其特征在于,通过将附加重量(18)固定在平板形的刀具基体上实现面重量(8)提高的区域。
26.根据权利要求25所述的切割单元,其特征在于,所述附加重量(18)定位在所述刀具基体的周边之内。
27.根据权利要求1或2所述的切割单元,其特征在于,在轴向方向(10)上看,所述刀具(3)
-构造成关于延伸通过所述圆弧段(5)的中心的直径线(9)对称,
-或者构造成非对称的。
28.根据权利要求27所述的切割单元,其特征在于,所述刀具(3)如此构造,即,相比于从所述切割边区域(4a)的在使用中沿旋转方向的后端开始反向于所述旋转方向(20),从所述切割边区域(4a)的在使用中沿旋转方向(20)的前端开始,所述剩余棱边区域(4b)与所述旋转轴线的间距(7)在每个角度上逐渐更缓慢地减小。
29.根据权利要求1或2所述的切割单元,其特征在于,至少沿着延伸通过所述旋转轴线(3’)的对称线,所述刀具(3)在旋转状态下朝相反的径向方向具有大致相等的离心力。
30.根据权利要求1或2所述的切割单元,其特征在于,所述切削刃(12)是在平板形的刀具(3)上仅从所述刀具平面(3’)的一侧开始磨削的平板边缘。
31.根据权利要求1或2所述的切割单元,其特征在于,
-存在底架(2),所述刀具(3)能在垂直于轴向方向(10)的横向方向(11)上运动地布置在所述底架上。
32.根据权利要求31所述的切割单元,其特征在于,所述刀具(3)的旋转轴线(3’)能在垂直于轴向方向(10)的横向方向(11)上运动地布置在所述底架上。
33.根据权利要求31所述的切割单元,其特征在于,使所述刀具(3)能旋转地支承在刀架(22)上,所述刀架能沿横向方向运动地布置在所述底架(2)上。
34.根据权利要求31所述的切割单元,其特征在于,
-所述切割单元(1)包括止挡板(13),所述止挡板
-在轴向方向(10)上看,至少部分地在所述圆弧段(5)的外周圈(3.1)径向之外延伸,
和/或
-所述止挡板(13)的接触面与所述刀具平面(3”)平行地布置或重合,
和/或
-所述止挡板(13)安装在刀架(22)上,所述刀架能运动地布置在所述底架(2)上。
35.根据权利要求34所述的切割单元,其特征在于,止挡板(13)在所述刀具(3)的旋转方向(20)上静止、同样安装在所述底架(2)上。
36.根据权利要求34所述的切割单元,其特征在于,所述止挡板完全地在所述圆弧段(5)的外周圈(3.1)径向之外延伸。
37.根据权利要求34所述的切割单元,其特征在于,
-所述止挡板(13)的面对所述旋转轴线(3’)的周边区域(13a)构造成凹形的且形成功能边,
-在横向方向(11)上看,所述止挡板(13)具有与所述刀具平面(3”)的轴向间隙(26b),所述轴向间隙确定待切下的薄片(101)的厚度(d)。
38.根据权利要求37所述的切割单元,其特征在于,所述轴向间隙是能设定的。
39.根据权利要求34所述的切割单元,其特征在于,
-所述止挡板(13)的凹形的周边区域(13a)构造成凹形的圆弧段(5)。
40.根据权利要求39所述的切割单元,其特征在于,所述止挡板(13)的凹形的周边区域具有的曲率半径与所述刀具(3)的圆弧段(5)的曲率半径(6)相等或偏差最大20%。
41.根据权利要求40所述的切割单元,其特征在于,所述止挡板(13) 的凹形的周边区域具有的曲率半径与所述刀具(3)的圆弧段(5)的曲率半径(6)偏差最大10%。
42.根据权利要求41所述的切割单元,其特征在于,所述止挡板(13)的凹形的周边区域具有的曲率半径与所述刀具(3)的圆弧段(5)的曲率半径(6)偏差最大5%。
43.根据权利要求34所述的切割单元,其特征在于,
所述止挡板(13)能关于所述刀具(3)的旋转轴线(3’)沿横向方向(11)设定。
44.根据权利要求43所述的切割单元,其特征在于,所述止挡板(13)至少在运行所述切割单元(1)期间相对于旋转轴线(3’)位置固定地布置。
45.根据权利要求34中任一项所述的切割单元,其特征在于,所述止挡板(13)构造成关于所述刀具(3)的旋转轴线(3’)能沿横向方向(11)受控地运动。
46.根据权利要求45所述的切割单元,其特征在于,所述止挡板(13)构造成即使在所述切割单元(1)运行期间能受控地运动。
47.根据权利要求34所述的切割单元,其特征在于,所述刀具(3)仅在面对所述止挡板(13)的一侧上被磨削。
48.根据权利要求34所述的切割单元,其特征在于,
-所述切割单元(1)包括用于引导所述条段的条段引导部(16)以及用于使所述条段(100)沿着所述条段引导部(16)朝刀具(3)的方向运动的条段驱动机构(19)。
49.根据权利要求48所述的切割单元,其特征在于,所述条段引导部同样安装在所述底架(2)上。
50.根据权利要求48所述的切割单元,其特征在于,
-所述条段引导部(16)包括沿输送方向(10’)延伸的用于待切开的条段(100)的至少一个支承面(16a),
-所述条段引导部(16)以其在输送方向(10’)的前端在纵向方向上在所述刀具(3)的与所述止挡板(13)相反的一侧终止且从此处开始离开所述刀具(3)朝其后端延伸。
51.根据权利要求50所述的切割单元,其特征在于,所述条段引导部(16)包括具有至少一个在圆周上闭合的、至少前部敞开的空腔(16’a)的引导管(16’)。
52.根据权利要求48所述的切割单元,其特征在于,
-所述条段驱动机构(19)包括能沿直线在输送方向(10’)运动的条段推移器(17)。
53.根据权利要求52所述的切割单元,其特征在于,所述条段推移器在其面对所述刀具(3)的前端上具有用于夹持和固定保持所述条段(100)的夹持机构(21)。
54.根据权利要求51所述的切割单元,其特征在于,沿纵向方向看,所述刀具(3)的旋转轴线(3’)如此布置且在相对于所述输送方向(10’)的横向方向上如此运动,使得平板形的刀具(3)与其长度和旋转轴线(3’)的当前位置相关地,
-在切割状态下,能至少部分地遮盖输送的产品条段(100)的横截面,
和/或
-在进给状态下,与输送的产品条段(100)的横截面不重叠。
55.根据权利要求54所述的切割单元,其特征在于,所述刀具(3)能完全地遮盖输送的产品条段(100)的横截面。
56.根据权利要求54所述的切割单元,其特征在于,所述刀具(3)遮盖所述引导管(16’)的空腔(16’a)的横截面。
57.根据权利要求54所述的切割单元,其特征在于,所述刀具(3)与所述引导管(16’)的空腔(16’a)的横截面不重叠。
58.根据权利要求54所述的切割单元,其特征在于,沿纵向方向看,所述止挡板(13)如此布置且在相对于所述输送方向(10’)的横向方向上如此运动,使得所述止挡板(13)
-在切割状态下,能至少部分地遮盖输送的产品条段(100)的横截面,
和/或
-在进给状态下,至少部分地与所述横截面(100”)重叠。
59.根据权利要求58所述的切割单元,其特征在于,所述止挡板(13)能至少部分地遮盖所述引导管(16’)的空腔(16’a)的横截面。
60.根据权利要求58所述的切割单元,其特征在于,所述止挡板(13)完全地与所述横截面(100”)重叠。
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