ES2871039T3

ES2871039T3 - Sistema para cortar piezas con forma en espiral

Info

Publication number: ES2871039T3
Application number: ES16751101T
Authority: ES
Inventors: David Bruce Walker; Allen J Neel; James Englar; Dessa Bokides
Original assignee: JR Simplot Co
Current assignee: JR Simplot Co
Priority date: 2015-08-06
Filing date: 2016-08-02
Publication date: 2021-10-28
Anticipated expiration: 2036-08-02
Also published as: CA2987917A1; NZ737781A; PL3331672T3; WO2017023938A8; CN107921651B; MX2018001449A; UY36843A; WO2017023938A1; CN107921651A; CA2987917C; CL2018000335A1; JP6627137B2; BR112018002502A2; JP2018521869A; BR112018002502B1; KR102071014B1; AU2016302158B2; KR20180023974A; AU2016302158A1; EP3331672B1

Abstract

Accesorio (10, 110, 210, 310, 410) de cuchilla rotatoria configurado para su uso en un sistema (10, 110, 210, 310, 410) de corte de cuchilla accionada por agua, caracterizado por: un anillo (122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b) portador de hojas, que define una abertura interna, configurado para colocarse en comunicación de fluido con un conducto de alimentación hidráulico del sistema (10, 110, 210, 310, 410) de corte de cuchilla accionada por agua y para un movimiento rotatorio alrededor de un eje (134, 234, 334, 434, 534) de rotación que se extiende a través de la abertura; y al menos dos grupos (116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b) paralelos, espaciados, desplazados angularmente, de hojas de corte paralelas, que se extienden a lo largo de la abertura generalmente en perpendicular al eje (134, 234, 334, 434, 534) de rotación, teniendo cada hoja de corte un borde (116', 216') de corte afilado en un lado de la misma y estando sometida a torsión generalmente alrededor de un punto central de la misma para definir un par de bordes (116', 216') de corte orientados en sentidos circunferenciales opuestos, mediante lo cual en uso un producto de hortaliza, alimentado a través de la abertura a una velocidad de producto, y rotando el accesorio de cuchilla rotatoria a una velocidad de rotación, se corta de manera sustancialmente simultánea en múltiples porciones (14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 240) con torsión helicoidal.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema para cortar piezas con forma en espiral

Campo de la divulgación

La presente divulgación se refiere a dispositivos y a métodos para cortar productos, tales como productos de hortalizas. Más particularmente, la presente divulgación se refiere a un dispositivo y a un método para cortar simultáneamente un producto entero, tal como una patata, en porciones con torsión helicoidal que tienen una forma de la sección transversal seleccionada.

Antecedentes

Los sistemas de corte de producción y los accesorios de cuchilla relacionados son útiles para cortar productos de hortalizas tales como patatas crudas en porciones con forma en espiral o helicoidal, como preparación para etapas de procesamiento de producción adicionales tales como el escaldado y la fritura parcial. A este respecto, un sistema de producción típico comprende un sistema de corte hidráulico en el que se monta un denominado accesorio de cuchilla accionada por agua a lo largo de la longitud de un conducto tubular alargado. Se proporciona un dispositivo de bombeo para arrastrar el producto de hortaliza tal como patatas crudas dentro de un canal de agua de propulsión para un acoplamiento de corte con hojas de cuchilla del accesorio de cuchilla accionada por agua. El producto de hortaliza se bombea de uno en uno en una sucesión de fila única al interior y a través del conducto de agua con una velocidad y una energía cinética suficiente para portar el producto de hortaliza a través de un accesorio de cuchilla relativamente complejo que incluye al menos una hoja de corte rotatoria para dividir el producto en una pluralidad de porciones más pequeñas con forma generalmente en espiral o helicoidal. Las porciones cortadas se portan entonces adicionalmente a través de un conducto de descarga para un procesamiento posterior apropiado, que incluye las etapas de cocción o escaldado, fritura parcial, congelado y envasado, para un procesamiento final posterior y servirlas a los clientes como patatas fritas en aros, en tirabuzón, onduladas, etc.

Se encuentran ejemplos de tales sistemas de corte hidráulicos y accesorios de cuchilla rotatoria relacionados en las patentes estadounidenses 5.168.784; 5.179.881; 5.277.546; 5.343.791; 5.394.780; 5.394.793; 5.473.967; 5.992.287; y Re. 38.149. Los expertos en la técnica reconocerán y apreciarán que pueden emplearse sistemas de alimentación de producción mecánicos en lugar de sistemas de alimentación hidráulicos, tal como se describe en las patentes estadounidenses 5.097.735; 5.167.177; 5.167.178; y 5.293.803.

La memoria descriptiva de la patente estadounidense 2013/087032 describe un accesorio de cuchilla rotatoria para cortar productos de hortalizas tales como patatas crudas en formas en espiral. El accesorio de cuchilla incluye un portador de hojas con forma de anillo accionado de manera rotatoria dentro de una trayectoria de flujo de producto hidráulico. El portador de hojas incluye al menos una hoja de corte, en el que la hoja presenta torsión desde un eje central alineado generalmente de manera longitudinal hacia fuera en sentidos circunferenciales opuestos con un borde delantero afilado ajustado formando un ángulo de paso deseado. Al controlar el ángulo de paso de la hoja en relación con la velocidad de rotación de hoja y la velocidad a la que se desplaza la patata a lo largo de la trayectoria de flujo hidráulico, se selecciona la forma cortada en espiral resultante. Al usar múltiples hojas de corte en posiciones conocidas espaciadas axialmente y seleccionar la posición angular de cada hoja de corte en sucesión, se selecciona el número de formas en espiral cortadas a partir de cada patata. Las hojas pueden tener un borde de corte recto no texturizado, o un borde de corte rizado texturizado, o una combinación.

La presente invención se refiere a un accesorio de cuchilla rotatoria mejorado y a hojas de corte relacionadas para cortar productos de hortalizas crudos, tales como patatas, en porciones con forma en espiral que pueden tener o no superficies cortadas texturizadas, tales como rizos, ondas, u otros diseños.

Sumario

Según la presente invención, se proporciona un accesorio de cuchilla rotatoria tal como se expone en la reivindicación 1 adjunta.

En una forma preferida, el portador de hojas con forma de anillo del accesorio de cuchilla rotatoria está dispuesto para accionarse de manera rotatoria dentro de una trayectoria de flujo de producto de hortaliza, tal como a lo largo de un conducto de flujo hidráulico que tiene hortalizas crudas tales como patatas portadas en una única fila a su través. El portador de hojas soporta al menos una hoja de corte que presenta torsión desde un eje central alineado generalmente de manera longitudinal hacia fuera en sentidos radiales opuestos, y que define un par de bordes de corte afilados presentados en sentidos circunferenciales opuestos. Cada mitad de la hoja de corte está ajustada formando un ángulo de paso seleccionado que varía según la posición radial específica, según la fórmula:

(1) Ángulo de paso = arctan (2 x pi x radio/longitud de paso)

Para un diámetro de hoja igual a 10 cm (4 pulgadas, radio = 5 cm (2 pulgadas)), y una longitud de paso igual a 7,5 cm (3 pulgadas), cada hoja de corte se ancla por su borde exterior en el portador de hojas con forma de anillo asociado formando un ángulo de aproximadamente 76,6°. Sin embargo, obsérvese que el ángulo de paso específico variará según la posición radial a lo largo de la hoja y la longitud de paso.

En uso, la hoja de corte individual se acciona de manera rotatoria, de forma preferida, a una velocidad de rotación de aproximadamente 6.000 revoluciones por minuto (rpm), para cortar cada patata que se desplaza a lo largo del conducto de flujo hidráulico a una velocidad de aproximadamente 8 metros (25 pies) por segundo (fps) en un par de porciones con forma generalmente en espiral. Con una longitud de paso de aproximadamente 7.5 cm (3 pulgadas) de desplazamiento de patata por revolución de hoja de corte, esto da como resultado un corte sustancialmente óptimo de cada patata. En una realización, se acciona una hoja de corte de manera rotatoria a una velocidad de rotación en cualquier valor desde aproximadamente 4.000 rpm hasta 8.000 rpm. En una realización, se acciona una hoja de corte de manera rotatoria a una velocidad de rotación en cualquier valor desde aproximadamente 4.000 rpm, aproximadamente 5.000 rpm, aproximadamente 6.000 rpm, aproximadamente 7.000 rpm o aproximadamente 8.000 rpm, o a revoluciones superiores a 8.000 rpm.

Cuando se usa más de una hoja de corte, cada una de las hojas de corte pueden estar soportadas físicamente en una pila de portadores de hojas con forma de anillo que tienen una dimensión axial conocida tal como de aproximadamente 1,27 cm (0,5 pulgadas) por portador de hojas, estando fijados los múltiples portadores de hojas para rotar conjuntamente. Con esta configuración, el ángulo Q (theta) que separa cada una de las hojas de corte soportadas en sucesión viene dado por la fórmula:

(2) Q = T/P (dimensión axial de cada portador de hojas/longitud de paso)

x 360° 360°/N (número de porciones cortadas).

Siguiendo esta fórmula, cuando se usan dos hojas de corte, portada cada una por un portador de hojas con forma de anillo de 1,27 cm (0,5 pulgadas) de grosor (grosor = T), con una longitud de paso (paso = P) de 7,5 cm (3 pulgadas), se cortan un total de cuatro porciones en espiral a partir de cada producto, y la segunda hoja de corte se ajusta de manera rotacional para desfasar la primera hoja de corte en 150°. De manera similar, cuando se usan tres hojas de corte, cada producto se corta en un total de seis porciones en espiral, y la segunda hoja se orienta para desfasar la primera hoja en 120°, y la tercera hoja se orienta para desfasar la segunda en unos l20° adicionales, o un desfase total con respecto a la primera hoja de aproximadamente 240°. Adicionalmente, cuando se usan cuatro hojas de corte, cada producto se corta en un total de ocho porciones en espiral, y las cuatro hojas se orientan respectivamente para desfasar la hoja inmediatamente anterior en aproximadamente 105°.

Por consiguiente, la presente invención abarca una configuración de múltiples hojas para producir 2, 4, 6, 8 o más porciones en espiral por producto. Además de números pares de porciones cortadas en espiral por producto, la presente invención abarca una configuración de hojas que produce 3, 5, 7, 9 o más porciones en espiral por producto. Un ejemplo de una porción en espiral de este tipo se muestra en el documento D640.036, que se incorpora como referencia al presente documento.

Al menos algunas de las hojas de corte pueden tener un borde de superficie corrugada, texturizada o “rizada” de modo que cuando corta el producto, la superficie cortada expuesta esté texturizada o rizada de manera similar. Por consiguiente, en una realización pueden producirse porciones en espiral de corte rizado de producto usando las hojas y el sistema de corte de la invención.

En cualquier realización, o permutación, de hojas de corte y número de hojas de corte en el sistema de corte de la invención, puede obtenerse cualquier número de porciones en espiral por producto. Es decir, pueden cortarse 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ó 10, o más de 10 porciones en espiral a partir de cada producto. En otra realización, cualquier número o la totalidad de las hojas de corte pueden estar texturizadas o rizadas para producir superficies cortadas texturizadas o rizadas en una porción en espiral. Por tanto, en una realización, cada porción en espiral cortada a partir de un producto puede contener al menos una superficie cortada de textura rizada si cada hoja de corte en el sistema de corte tiene un borde de superficie rizada. Sin embargo en otra realización, no todas las hojas de corte en el sistema de corte tienen un borde ondulado, texturizado o rizado. Por tanto, en ese caso, puede cortarse un único producto para producir porciones en espiral de superficie lisa así como porciones en espiral de corte rizado.

Por “producto” quiere decirse cualquier hortaliza o fruta o madera. Una hortaliza que puede cortarse en 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 o más de 10 porciones en espiral que pueden tener superficies lisas o texturizadas/rizadas incluye, pero no se limita a, cualquier hortaliza tuberosa, remolachas, nabos, rábanos, puerros o cualquier hortaliza de raíz. En una realización, un tubérculo es una patata, batata, zanahoria, mandioca, colinabo o ñame. Una fruta que puede cortarse en 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 o más de 10 porciones en espiral que pueden tener superficies lisas o texturizadas/rizadas incluye, pero no se limita a, manzanas, calabaza de invierno, pimientos, calabaza común, calabacín, pepino, mangos y plátanos machos. Una hortaliza o fruta cuando se procesa y se corta según los métodos dados a conocer en el presente documento no tiene por qué estar necesariamente entera. Es decir, pueden bombearse pedazos o porciones cortadas de una hortaliza al sistema de corte y cortarse esos pedazos o porciones posteriormente con hojas de corte para producir porciones en espiral o fragmentos en espiral.

Por consiguiente, las patatas fritas resultantes del uso del accesorio de la invención pueden estar cortadas en espiral con superficies lisas o rizadas. Véanse, por ejemplo, las porciones de patata en espiral mostradas en la figura 9. Los tipos de gajos de patata cortados en espiral son una nueva línea de productos comestibles, y pueden elaborarse en diferentes tamaños y ser texturizadas o lisas y pueden comercializarse en envases que contienen múltiples porciones o gajos de patata cortados en espiral, teniendo sustancialmente todas las porciones o los gajos cortados en espiral aproximadamente el mismo tamaño o uno similar unos con respecto a otros. Un “envase” de este tipo puede ser una bolsa del tipo usado para contener patatas chips, o un contenedor abierto tal como se usa para contener patatas fritas de establecimientos de comida rápida, o cualquier estructura o recipiente de contención de este tipo. En cualquiera de estas realizaciones, una o más o la totalidad de las porciones o los gajos de patata cortados en espiral en un envase pueden tener una superficie de corte rizado. En otra realización, las porciones o los gajos de patata cortados en espiral en el envase pueden estar crudos o pueden estar cocinados, tal como fritos, asados u horneados. Por superficie “lisa” quiere decirse un producto cortado en espiral que se ha cortado con una hoja de corte que tiene una superficie y un borde planos, no texturizados. Por “de corte rizado” quiere decirse un producto cortado en espiral que se ha cortado con una hoja de corte que tiene una superficie y un borde rizados u ondulados, tales como los mostrados en la figura 10. Los gajos de patata cortados en espiral pueden haberse procesado o condimentado adicionalmente, por tanto y por ejemplo, para producir gajos de patata horneados o fritos cortados en espiral rebozados o rebozados en cerveza.

También pueden cortarse porciones de madera en 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 o más de 10 porciones en espiral que pueden tener superficies lisas o texturizadas/rizadas. Podrían cortarse maderas de coníferas según la presente invención, por ejemplo. Los ejemplos de madera de coníferas incluyen, pero no se limitan a, pino, secuoya, abeto, cedro y alerce. También pueden cortarse otros materiales según la presente invención, tales como poliestireno, espuma, materiales de pasta de papel sólida y plásticos.

Según otro aspecto de la misma, la presente divulgación proporciona un sistema para cortar productos propulsados en acoplamiento de corte con el mismo a una velocidad seleccionada. El sistema incluye un portador de hojas, configurado para rotar alrededor de un eje de rotación, un motor de accionamiento, configurado para accionar de manera rotatoria el portador de hojas a una velocidad de rotación seleccionada, y un sistema de alimentación hidráulico, configurado para alimentar productos a través de la abertura a una velocidad lineal seleccionada mientras el portador de hojas está rotando. El portador de hojas incluye una abertura generalmente con forma de anillo, que rodea el eje de rotación, y al menos dos grupos paralelos, espaciados, desplazados angularmente de hojas de corte generalmente paralelas, portadas por el portador de hojas y que se extienden a lo largo de la abertura. Cada hoja de corte tiene un borde de corte afilado en un lado de la misma, y presenta torsión generalmente alrededor de un punto central de la misma para definir un par de bordes de corte orientados en sentidos circunferenciales opuestos. El sistema corta de manera sustancialmente simultánea el producto en múltiples porciones con torsión helicoidal. Según otro aspecto de la misma, la presente divulgación proporciona un sistema de corte de cuchilla accionada por agua para cortar patatas en múltiples porciones con torsión helicoidal. El sistema de corte de cuchilla accionada por agua incluye un sistema de alimentación hidráulico, configurado para propulsar patatas a través de un conducto de alimentación a una velocidad lineal seleccionada, un motor de accionamiento; y un cabezal de corte, que tiene un portador de hojas rotatorio, accionado por el motor de accionamiento y configurado para rotar alrededor de un eje de rotación. El portador de hojas rotatorio incluye una abertura generalmente con forma de anillo, en comunicación de fluido con el conducto de alimentación y que rodea el eje de rotación, y al menos dos grupos paralelos, espaciados, desplazados angularmente de hojas de corte generalmente paralelas, portadas por el portador de hojas y que se extienden a lo largo de la abertura. Cada hoja de corte tiene un borde de corte afilado en un lado de la misma y presenta torsión generalmente alrededor de un punto central de la misma para definir un par de bordes de corte orientados en sentidos circunferenciales opuestos. Los grupos de hojas están configurados para entrar en contacto con y cortar de manera sustancialmente simultánea las patatas en una pluralidad de porciones con torsión helicoidal. Otras características y ventajas de la invención y aspectos de la divulgación resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, tomada junto con los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos adjuntos ilustran la invención. En tales dibujos:

la figura 1 es un diagrama esquemático que representa un sistema de corte hidráulico de un tipo que utiliza un accesorio de cuchilla accionado de manera rotatoria construido según la presente invención;

la figura 2 es una vista en perspectiva ampliada que ilustra un motor de accionamiento y una correa dentada para accionar de manera rotatoria el accesorio de cuchilla de la figura 1, que no es según las presentes reivindicaciones; la figura 3 es una vista en perspectiva en despiece ordenado que muestra un montaje rotatorio del accesorio de cuchilla dentro de una unidad de cojinetes rotatorios, que no es según la presente reivindicación;

la figura 4 es una vista en perspectiva de lado frontal de una hoja de corte portadas por un portador de hojas con forma de anillo según una forma preferida de la invención, que no es según las presentes reivindicaciones;

la figura 5 es una vista en perspectiva de lado frontal de un par de hojas de corte portadas respectivamente por un par correspondiente de portadores de hojas según una forma preferida alternativa de la invención, que no es según las presentes reivindicaciones;

la figura 6 es una vista en perspectiva de lado frontal de un accesorio de cuchilla que incluye tres hojas de corte soportadas respectivamente por tres portadores de hojas según una forma preferida alternativa adicional de la invención, que no es según las presentes reivindicaciones;

la figura 7 es una vista en perspectiva de lado frontal de cuatro hojas de corte portadas respectivamente por cuatro portadores de hojas según otra forma preferida alternativa de la invención, que no es según las presentes reivindicaciones;

la figura 8 es un dibujo similar a la figura 7 pero que muestra cuatro hojas de cuchilla de corte rizado o corrugado, que no es según las presentes reivindicaciones;

la figura 9 es un dibujo que muestra una porción o un gajo en espiral cortado con las hojas de cuchilla de corte rizado mostradas en la figura 8, que no es según las presentes reivindicaciones

la figura 10 es un dibujo de una hoja de corte a modo de ejemplo diseñada para tener superficies y bordes texturizados u ondulados o rizados para producir porciones o gajos en espiral que tengan superficies cortadas texturizadas, onduladas o rizadas de manera similar, que no es según las presentes reivindicaciones;

la figura 11 es una vista en perspectiva de una realización de un accesorio de cuchilla que incluye tres juegos de cuchillas soportados respectivamente por tres anillos portadores de hojas para cortar porciones triangulares con torsión, según la presente divulgación;

la figura 12 es una vista desde un extremo del accesorio de cuchilla de la figura 11;

la figura 13 es un diagrama de vista desde un extremo del accesorio de cuchilla de la figura 11, que muestra la disposición geométrica relativa de los diferentes juegos de cuchillas;

la figura 14 es un diagrama esquemático de vista desde un extremo del accesorio de cuchilla de la figura 11, que ilustra el origen posicional de diferentes clases de triángulos con torsión que pueden cortarse de ese modo;

las figuras 15-23 son vistas en perspectiva de modelos de nueve clases diferentes, respectivamente, de porciones triangulares con torsión que pueden cortarse mediante el accesorio de cuchilla de la figura 11;

la figura 24 es una vista desde un extremo de otra realización de un accesorio de cuchilla que incluye dos juegos de cuchillas soportados respectivamente por dos anillos portadores de hojas y configurados para cortar porciones cuadradas con torsión, según la presente divulgación;

la figura 25 es un diagrama de vista desde un extremo del accesorio de cuchilla de la figura 24, que muestra la disposición geométrica relativa de los diferentes juegos de cuchillas;

la figura 26 es una vista en perspectiva de una porción cuadrada con torsión que puede cortarse mediante el accesorio de cuchilla de la figura 24;

la figura 27 es una vista desde un extremo de otra realización de un accesorio de cuchilla que incluye dos juegos de cuchillas soportados respectivamente por dos anillos portadores de hojas y configurado para cortar porciones romboidales con torsión, según la presente divulgación;

la figura 28 es un diagrama de vista desde un extremo del accesorio de cuchilla de la figura 27, que muestra la disposición geométrica relativa de los diferentes juegos de cuchillas;

la figura 29 es un diagrama de vista desde un extremo de otra realización de un accesorio de cuchilla para cortar porciones triangulares con torsión según la presente divulgación, en el que el centro de rotación del accesorio de cuchilla está ubicado en el centro de un espacio de corte triangular, en vez de en un punto de intersección de cuchillas; y

la figura 30 es un diagrama de vista desde un extremo de otra realización de un accesorio de cuchilla para cortar porciones cuadradas con torsión según la presente divulgación, en el que el centro de rotación del accesorio de cuchilla está ubicado en el centro de un espacio de corte cuadrado, en vez de en un punto de intersección de cuchillas.

Aunque la divulgación se presta a diversas modificaciones y formas alternativas, se han mostrado realizaciones específicas a modo de ejemplo en los dibujos y se describirán con detalle en el presente documento. Sin embargo, debe entenderse que la divulgación sólo se define y limita por las reivindicaciones adjuntas.

Descripción detallada

Esta invención se refiere, en general, a dispositivos y a métodos para cortar productos alimenticios, tales como productos de hortalizas, y particularmente tales como patatas crudas y similares, en porciones con forma en espiral o helicoidal, cuyas superficies cortadas pueden modelarse mediante el diseño de hojas de cuchilla, tal como para crear porciones en espiral o helicoidales “de corte rizado”.

Más particularmente, esta invención se refiere a un accesorio de cuchilla accionado de manera rotatoria que tiene un número seleccionado de hojas de cuchilla adaptadas para cortar una patata cruda, o similar, en porciones con forma generalmente en espiral.

Tal como se muestra en los dibujos a modo de ejemplo, un sistema de corte hidráulico comprende un denominado accesorio de cuchilla accionada por agua convencional al que se hace referencia generalmente en la figura 1 mediante el número de referencia 10 para cortar productos de hortalizas tales como patatas 12 enteras en porciones 14 con forma en espiral para un procesamiento posterior. La presente invención comprende un accesorio 10 de cuchilla accionado de manera rotatoria (figuras 2-7) para la instalación en el sistema de corte y para el accionamiento rotatorio por medio de un motor 11 de accionamiento o similar. El accesorio 10 de cuchilla incluye al menos una hoja 16 de corte accionada de manera rotatoria (figuras 2-4) para cortar el producto en un par de porciones 14 con forma generalmente en espiral de tamaño y forma iguales o similar. En realizaciones alternativas, la hoja 16 de corte individual puede combinarse con una segunda hoja 17 de corte (figura 5) para cortar el producto en cuatro porciones con forma en espiral, con una tercera hoja 18 de corte (figura 6) para cortar el producto en seis porciones con forma en espiral, o con una cuarta hoja 19 de corte (figura 7) para cortar el producto en ocho porciones con forma en espiral. De hecho, puede usarse cualquier número de hojas de corte para subdividir el producto en el doble de porciones con forma en espiral de tamaño y forma sustancialmente similares.

La figura 1 muestra el sistema de corte en forma de un sistema de corte hidráulico que comprende un depósito 78 o similar para recibir un suministro de productos de hortalizas, tales como las patatas 12 enteras crudas ilustrativas en un estado pelado o sin pelar. Alternativamente, estas patatas 12 pueden comprender mitades o porciones de patatas enteras, peladas o sin pelar. En una forma preferida, estas patatas 12 comprenden patatas o porciones de patata relativamente pequeñas que tienen una longitud longitudinal del orden de aproximadamente 3 pulgadas. Sin embargo, se observa que el tamaño de patata real no es importante, siempre y cuando la patata tenga un tamaño diametral para caber a través del accesorio de cuchilla.

Tal como se observa en la figura 1, las patatas 12 se suministran a través de un conducto 30 de entrada hasta una bomba 32 que propulsa las patatas en una relación de fila única dentro de una corriente o canal de agua de propulsión a través de un conducto 34 de suministro tubular en acoplamiento de corte con las hojas (no mostrado en la figura 1) del accesorio 10 de cuchilla accionada por agua. En un sistema de corte hidráulico típico, las patatas se propulsan a través del conducto 34 de suministro a una velocidad relativamente alta de aproximadamente 25 pies por segundo (fps, feet per second), o aproximadamente 1.500 pies por minuto (fpm, feet per minute), para proporcionar suficiente energía cinética de modo que cada patata se propulse a través del accesorio 10 de cuchilla para producir (tal como se describirá con más detalle en el presente documento, según el ángulo de paso de hoja) las porciones 14 cortadas en espiral alargadas deseadas. A este respecto, el conducto 34 de suministro puede incluir un dispositivo de alineación de centrado (no mostrado) para centrar sustancialmente cada patata 12 en una línea central longitudinal del paso de flujo que se extiende a través del accesorio 10 de cuchilla asociado, de una manera que conocen los expertos en la técnica. Las tiras 14 cortadas se desplazan a través de un conducto 36 de descarga corto hasta un transportador 38 o similar que transporta las tiras 14 cortadas para un procesamiento adicional, tal como escaldado, secado, rebozado, fritura parcial, congelación, etc.

Los expertos en la técnica reconocerán y apreciarán que pueden usarse sistemas de corte de forma alternativa, para incluir, a modo de ejemplo, sistemas de corte mecánicos en los que los productos de hortalizas tales como patatas se suministran de manera mecánica a través de una rampa o tolva o similar al accesorio 10 de cuchilla. En cualquier caso, el accesorio 10 de cuchilla se monta a lo largo de una trayectoria de producción y se acciona de manera rotatoria para acoplar y cortar los productos entrantes en las porciones con forma en espiral deseadas.

Las figuras 2-3 muestran la instalación del accesorio 10 de cuchilla ilustrativo en una unidad 20 de cojinetes rotatorios en una posición en línea con una trayectoria de producción para los productos de hortalizas tales como las patatas 12 (figura 1). A este respecto, el accesorio 10 de cuchilla ilustrativo comprende un portador 22 de hojas con forma generalmente de anillo con forma generalmente anular o circular, y que tiene un área de la sección transversal suficiente para proporcionar una estructura relativamente rígida o robusta que puede resistir los rigores de un entorno de producción a lo largo de un periodo de tiempo prolongado. Este portador 22 de hojas se sujeta por medio de tornillos 23 de presión o similares sobre el anillo 21 anular inferior o aguas abajo o similar adaptado, a su vez, para la fijación al extremo inferior o aguas abajo de un conjunto 25 de cojinetes rotatorios por medio de tornillos 25' o similares.

Tal como se muestra en la figura 3, el conjunto 25 de cojinetes está portado de manera rotatoria dentro de un casquillo 26 montado por medio de tornillos 26' o similares sobre un lado superior o aguas arriba de la placa 27 agrandada, que tiene un orificio 13 formado en la misma para la instalación en línea a lo largo de la trayectoria de flujo de producción. Una placa 28 de brida cubre el conjunto 25 de cojinetes para encerrar el conjunto 25 contra un reborde 29 interno dentro del casquillo 26. Se monta un anillo BO accionado, a su vez, por medio de tornillos 30' sobre el conjunto 25 de cojinetes para la rotación con el mismo.

El anillo 30 accionado de la unidad 20 de cojinetes rotatorios incluye una serie circunferencial de fiadores 41 para engarzarse con dientes 42 de una correa 43 de accionamiento de tipo dentado (figura 2). Esta correa 43 de accionamiento se hace pasar, a su vez, alrededor de un engranaje 44 de accionamiento sobre un árbol 45 de salida del motor 11 de accionamiento (figura 2). Por consiguiente, el motor 11 de accionamiento acciona positivamente el anillo 30 accionado y el conjunto 25 de cojinetes asociado sujeto al mismo a una velocidad conocida, preferiblemente del orden de aproximadamente 6.000 rpm en el caso del sistema de corte hidráulico ilustrativo, para accionar de manera rotatoria de manera correspondiente el accesorio 10 de cuchilla a la misma velocidad de rotación. Cabe destacar que la correa 43 de accionamiento de tipo dentado garantiza de manera beneficiosa un accionamiento rotatorio a velocidad constante del accesorio 10 de cuchilla a pesar del acoplamiento de impacto periódico de las patatas propulsadas por agua con el mismo.

En una configuración preferida tal como se observa en las figuras 2-4, se usa una hoja 16 de corte individual para cortar cada producto de hortaliza entrante tal como una patata 12 en dos porciones 14 independientes, con forma generalmente en espiral (figura 1) de tamaño y forma similares. La hoja 16 de corte se muestra con un borde 16' de corte afilado a lo largo de un lado de la misma. Dado que la hoja 16 de corte presenta torsión generalmente en un centro radial, o un eje o una línea central longitudinal de la trayectoria de flujo hidráulico, se definen dos bordes 16' de corte que se extienden radialmente hacia fuera en sentidos opuestos, y en sentidos circunferenciales orientados de manera opuesta. Un par de tornillos 31 de presión o similares se sujetan a través de los extremos opuestos respectivos de la hoja 16 de corte para asentar la hoja de corte dentro de un rebaje poco profundo formado con un ángulo de paso apropiado.

Más específicamente, el ángulo de paso específico de la hoja 16 de corte en cada punto específico a lo largo de su longitud radial viene dado por la fórmula:

(1) Ángulo de paso = arctan (2 x pi radio/longitud de paso)

Para un radio total de hoja de 5 cm (2 pulgadas) y una longitud de paso de aproximadamente 7,5 cm (3 pulgadas), los tornillos 31 de presión sujetan los extremos radiales más exteriores de cada hoja 16 ó 17 de corte formando un ángulo de paso de aproximadamente 76,6° con respecto a la línea central de hoja axial. Sin embargo, se entenderá que el ángulo de paso específico es función del radio tal como se define en la ecuación (1) anterior. El ángulo de paso aumenta desde el centro radial, y este ángulo de paso es el que determina la forma en espiral del producto cortado.

Si se desea obtener más porciones 14 con forma en espiral a partir de cada patata 12, se usan más hojas de corte, reconociendo que cada una de las hojas de corte corta el producto entrante en dos, y produce de ese modo el doble de porciones con forma en espiral en comparación con el número de hojas de corte usadas. Cabe destacar que las hojas de corte se disponen en sucesión formando ángulos controlados para obtener porciones cortadas con forma en espiral similares o prácticamente idénticas.

Más particularmente, en una forma preferida tal como se observa en la figura 5, dos hojas 16 y 17 de corte están soportadas por portadores 22 y 22' de hojas independientes en una pila sobre el anillo 21 anular asociado, por medio de tornillos 23 alargados. Es decir, se forman unos agujeros para tornillo alineados en el segundo portador 22' de hojas en las posiciones apropiadas para recibir los tornillos 23 alargados usados para fijar entre sí los anillos 22, 22' de accionamiento y el anillo 21 anular subyacente para una rotación simultánea.

Las dos hojas 16 y 17 de corte son generalmente idénticas entre sí, para incluir una forma con torsión generalmente en un eje central longitudinal de las mismas y que se extiende radialmente hacia fuera en sentidos opuestos para un acoplamiento de asiento por medio de tornillos 31 de presión o similares formando el ángulo de paso seleccionado. Usando la fórmula (1) anterior para el ángulo de paso específico de cada hoja 16 ó 17 a lo largo de su longitud radial, y en la que el radio total de hoja es de 2 pulgadas y la longitud de paso es de 3 pulgadas, los tornillos 31 de presión sujetan los extremos radiales más exteriores de cada hoja 16 ó 17 de corte formando un ángulo de paso de aproximadamente 76,6°.

Además, cuando las dos hojas 16 y 17 de corte se hacen rotar a aproximadamente 6.000 revoluciones por minuto (rpm), para hacer avanzar cada producto que va a cortarse a lo largo de la trayectoria de flujo hidráulico a una velocidad de aproximadamente 8 metros (25 pies) por segundo (fps), las dos hojas 16 y 17 de corte cortan ambas el producto entrante en dos porciones, para un total de cuatro porciones 14 con forma en espiral de forma similar o idéntica. Con una longitud de paso de aproximadamente 7,5 cm (3 pulgadas) de desplazamiento de patata para cada revolución de hoja de corte, y teniendo cada uno de los portadores 22, 22' de hojas una dimensión axial de aproximadamente 1,27 cm (0,5 pulgadas), el ángulo Q(theta) que separa cada una de las hojas de corte soportadas viene dado por la fórmula:

(2) Q = T/P (dimensión axial de cada portador de hojas/longitud de paso)

x 360° 360°/N (número de porciones cortadas).

En el caso de las dos hojas 16, 17 de corte adaptadas para cortar cada producto entrante en cuatro porciones con forma en espiral generalmente idénticas, el ángulo 1 = l5o°

Las figuras 6 y 7 ilustran dos dispositivos alternativos, que no son contenido de las reivindicaciones adjuntas, en los que tres hojas 16, 17 y 18 de corte están soportadas por separado por una pila de tres portadores 22, 22' y 22” de hojas con forma de anillo para cortar cada producto entrante en un total de seis porciones con forma en espiral (figura 6), y además en los que cuatro hojas 16, 17, 18 y 19 de corte están soportadas por separado por una pila de cuatro portadores 22, 22', 22” y 22”' de hojas con forma de anillo (figura 7) para cortar cada producto entrante en un total de ocho porciones con forma en espiral. En los ejemplos de las figuras 6 y 7, se sigue la fórmula (2) para determinar el ajuste angular de cada hoja de corte en sucesión con el fin de formar las múltiples porciones con forma en espiral de formas idénticas o similares. En la figura 6, las hojas de corte están ajustadas formando ángulos sucesivos de aproximadamente 120° para cortar productos según la patente estadounidense D640.036, que se incorpora como referencia al presente documento, mientras que en la figura 7, las hojas de corte están ajustadas formando ángulos sucesivos de aproximadamente 105°. En cada caso, se usan tornillos 31 de presión para asentar cada una de las hojas de corte formando el ángulo de paso seleccionado dentro del rebaje formado en el portador de hojas asociado. De manera similar, se ajustan y sujetan tornillos 23 o similares a través de agujeros alineados formados en los portadores de hojas apilados para sujetarlos entre sí para la rotación con el conjunto 25 de cojinetes.

Naturalmente, los expertos en la técnica entenderán y apreciarán que puede usarse prácticamente cualquier número de hojas de corte, determinando la fórmula (2) los espaciamientos angulares de las múltiples hojas de corte en sucesión. Por ejemplo, cuando se usan cinco hojas de corte, se forman un total de diez porciones con forma en espiral; siguiendo la fórmula (2), los espaciamientos angulares de hojas de corte sucesivos serían de aproximadamente 96°. De manera similar, cuando se usan seis hojas de corte, se forman un total de doce porciones con forma en espiral; siguiendo la fórmula (2), los espaciamientos angulares de hojas de corte sucesivos serían de aproximadamente 90°. Los expertos en la técnica también apreciarán que cuando se usan tres o más hojas de corte, la fórmula (2) determina esos espaciamientos angulares de las hojas como un grupo, pero que sólo es necesario que se ajuste cada una de las hojas en una de las posiciones angulares; es decir, no es necesario que se ajusten las hojas en un intervalo de desfase regular, siempre y cuando una de las hojas del grupo esté ajustada en cada una de las posiciones angulares.

Alternativamente, se entenderá que pueden emplearse otras formas de los portadores de hojas y los medios de interconexión relacionados, tales como la formación de escalones que incluyen acoplar entre sí pestañas y ranuras en los portadores de hojas respectivos para garantizar la posición angular deseada de las hojas de corte y la rotación simultánea de las mismas.

Como resultado del uso de un accesorio descrito en el presente documento se obtiene una patata frita que está cortada en espiral y que puede tener superficies corrugadas o rizadas. Véanse, por ejemplo, las porciones 14' de patata en espiral mostradas en la figura 9. Los tipos de gajos de patata cortados en espiral son una nueva línea de productos comestibles, y pueden elaborarse con diferentes tamaños o superficies texturizadas. Por tanto, puede haber un envase que contenga múltiples porciones o gajos 14' de patata cortados en espiral en el que sustancialmente la totalidad de las porciones o los gajos cortados en espiral tienen aproximadamente el mismo tamaño o uno similar unos con respecto a otros. Alternativamente, puede haber un envase que contenga múltiples porciones o gajos 14' de patata cortados en espiral en el que muchas de las porciones o los gajos cortados en espiral tienen aproximadamente el mismo tamaño o uno similar unos con respecto a otros. Un “envase” puede ser una bolsa del tipo usado para contener patatas chips, o un contenedor abierto tal como para contener patatas fritas de establecimientos de comida rápida, o cualquier estructura o recipiente de contención de este tipo. En cualquiera de estos ejemplos, uno o más o la totalidad de las porciones o los gajos de patata cortados en espiral en un envase pueden tener una superficie de corte rizado. En otro ejemplo, las porciones o los gajos de patata cortados en espiral en el envase pueden estar crudos o pueden estar cocinados, tal como fritos, asados u horneados.

Por consiguiente, un producto resultante del uso del dispositivo reivindicado es una colección de porciones de patata cortadas en espiral que están crudas, una colección de porciones de patata cortadas en espiral que están fritas, o una colección de porciones de patata cortadas en espiral que están horneadas, o una colección de porciones de patata cortadas en espiral que están asadas, en el que las porciones tienen superficie lisas o tienen una superficie de corte rizado. Por superficie “lisa” quiere decirse un producto cortado en espiral que se ha cortado con una hoja 16, 17, 18 ó 19 de corte que tiene una superficie y un borde planos, no texturizados, tal como se observa en las figuras 4-7. Por “de corte rizado” quiere decirse un producto cortado en espiral que se ha cortado usando un accesorio 11' de cuchilla modificado con una hoja 16”, 17”, 18” o 19” de corte que tiene una superficie y un borde 16”', 17”', 18”' o 19”' rizados u ondulados tales como los mostrados en la figura 8. En un ejemplo adicional, los gajos de patata cortados en espiral pueden procesarse o condimentarse adicionalmente, tal como para producir gajos de patata horneados o fritos cortados en espiral rebozados o rebozados en cerveza.

Naturalmente, se entenderá que el accesorio 11' de cuchilla modificado mostrado en la figura 8 puede estar equipado con una o más de las cuchillas de corte de una configuración de corte rizado y corrugada, según una cualquiera las realizaciones de hoja de cuchilla representadas en las figuras 4-7. De hecho, pueden usarse más de cuatro hojas de cuchilla de este tipo si se desean más de 8 gajos cortados en espiral. También se reconocerá y entenderá que pueden usarse configuraciones de corte rizado o corrugaciones de diferente tamaño para las diversas hojas de cuchilla, tales como las ilustradas en la figura 10 con respecto a la hoja 16” de cuchilla corrugada, y el borde 16”' de corte asociado.

Una variedad de modificaciones y mejoras en y para el accesorio 10 de cuchilla rotatoria de la presente invención resultarán evidentes para los expertos en la técnica. Como ejemplo, los expertos en la técnica entenderán que cada una de las hojas de corte con torsión tal como se muestra y se describe en el presente documento puede sustituirse por un par de hojas individuales alineadas diametralmente una con respecto a la otra y que tienen un ángulo de paso tal como se define por la fórmula (1), pero no conectadas de otro modo en la línea central axial de la trayectoria de flujo. Como alternativa adicional, no es necesario que las hojas estén alineadas diametralmente, sino que puede usarse un número impar de hojas no conectadas en caso de que se desee un número impar de cortes de producto. El accesorio de cuchilla rotatoria dado a conocer en el presente documento también puede modificarse para cortar porciones de patata con torsión de diferente manera. En la figura 11, se muestra una vista en perspectiva de otra realización de un accesorio 110 de cuchilla que incluye múltiples juegos de cuchillas paralelas. En la figura 12, se proporciona una vista desde un extremo del mismo. Este accesorio 110 de cuchilla es similar a los descritos anteriormente. El accesorio de cuchilla incluye generalmente un anillo 121 anular inferior, sobre el que se monta una sucesión de anillos portadores de hojas, indicados generalmente con 122. Los anillos 122 portadores de hojas individuales tienen forma anular y definen, cada uno, una abertura central que alberga la trayectoria de flujo hidráulico del sistema de cuchilla accionada por agua y a través de la cual puede fluir un producto de hortaliza (por ejemplo, una patata).

Los anillos 122 anulares también soportan, cada uno, un grupo de múltiples cuchillas u hojas con torsión paralelas, indicado generalmente con 116. Tal como se describió anteriormente con respecto a las hojas 16 de corte mostradas en las figuras 2-8 y 10, las hojas 116 de corte tienen un borde 116' de corte afilado a lo largo de un lado de las mismas, y presentan torsión generalmente en un punto medio de la envergadura de la hoja. Con fines ilustrativos, los bordes 116' de corte afilados se indican sólo en una hoja 116 a modo de ejemplo en las figuras 11 y 12. Dada esta configuración con torsión, se definen dos bordes 116' de corte que se extienden radialmente hacia fuera en sentidos opuestos, y en sentidos circunferenciales orientado de manera opuesta. La forma con torsión helicoidal de las hojas 116 puede definirse matemáticamente de la manera descrita anteriormente.

Tal como se muestra en las figuras 11 y 12, las hojas 116 de corte pueden unirse de manera solidaria a la superficie 125 cilíndrica interior de su anillo 122 respectivo, tal como mediante soldadura. Alternativamente, las hojas 116 de corte pueden fijarse al anillo 122 con tornillos de presión, de la manera descrita anteriormente con respecto a las realizaciones mostradas en las figuras 2-8. El ángulo de unión de los extremos de las hojas (es decir, el ángulo de torsión de cualquier hoja 116 en cualquier punto a lo largo de su longitud en relación con el centro del anillo 122) puede determinarse matemáticamente de la manera descrita anteriormente. Las hojas 116 unidas a cada anillo 122 son paralelas entre sí y están separadas por un espaciamiento S, tal como se muestra en la figura 12. Este tamaño de este espaciamiento S puede seleccionarse para producir un tamaño deseado de porciones con torsión, tal como se comenta a continuación.

Ha de entenderse que puesto que las hojas 116 son paralelas entre sí y se extienden a lo largo de un orificio circular, las longitudes de las hojas 116 variarán dependiendo de su posición en relación con la curvatura del anillo 122. Tal como se muestra en las figuras 11 y 12, cuando se proporcionan cinco hojas 116 en cada juego de hojas, una hoja 116 central ocupa el centro y abarca generalmente el diámetro del anillo 122 circular, mientras que las demás hojas a ambos lados de la hoja 116 central definen generalmente cuerdas en relación con la curvatura del anillo 122, y tienen longitudes que son algo más cortas que la de la hoja 116 central.

El accesorio 110 de cuchilla mostrado en las figuras 11 y 12 incluye tres juegos o niveles de hojas 116. Tal como puede observarse en la figura 11, el accesorio 110 de cuchilla incluye un primer anillo 122a portador de hojas, o inferior, que está unido directamente al anillo 121 de base, y soporta un primer grupo de hojas 116a. El primer grupo de hojas 116a puede denominarse primer nivel de hojas. Un segundo anillo 122b portador de hojas está unido encima del primer anillo 122a portador de hojas, y soporta un segundo grupo o nivel de hojas 116b. De manera similar, un tercer anillo 122c portador de hojas está unido encima del segundo anillo 122b portador de hojas, y soporta un tercer grupo o nivel de hojas 116c. Cada anillo 122 portador de hojas puede unirse al anillo 122 portador de hojas por debajo del mismo o a la base 121 anular, usando tornillos 123, tal como se muestra en la figura 11, u otro dispositivo o método de unión adecuado. Adicionalmente, cada anillo 122 portador de hojas y la base 121 anular pueden incluir una brida 126 anular solidaria en un lado, y una ranura anular correspondiente (no mostrada) en el lado opuesto, para facilitar la alineación apilada de los anillos 122 portadores de hojas circulares en un grupo.

Los anillos 122 anulares tienen un grosor uniforme, con el resultado de que, cuando los anillos 122 están apilados, cada grupo de hojas 116 está espaciado una distancia uniforme con respecto al siguiente juego de hojas adyacente. En una realización, los anillos 122 portadores de hojas tienen un grosor de 1,27 cm (0,5''), proporcionando por tanto un espaciamiento de 1,27 cm (0,5'') entre juegos de hojas. Sin embargo, debe entenderse que esta dimensión puede variar. Un grosor de 1,27 cm (0,5'') es útil porque es un dimensión lo suficientemente grande como para proporcionar espacio para hojas suficientemente resistentes para cortar patatas. Esta dimensión ha demostrado funcionar bien para hojas de acero inoxidable que abarcan un círculo de 7,5-10 cm (de 3” a 4”) al cortar patatas. Un material de hoja más resistente, un producto más blando o un círculo más pequeño a abarcar podrían reducir la altura de nivel deseada o útil o mínima. Sin embargo, cambios de una naturaleza opuesta podrían aumentarla.

Los anillos 122a-c anulares respectivos y sus juegos de hojas 116a-c también están desplazados angularmente unos en relación con otros, con el fin de proporcionar la forma triangular con torsión. En la figura 13, se muestra un diagrama esquemático de vista desde un extremo del accesorio de cuchilla de la figura 11, que muestra la disposición geométrica relativa de los diferentes juegos de cuchillas. Debido al grosor de los anillos 122 portadores de hojas, cada capa tiene una altura de nivel de 1,27 cm (0,5”). Esta figura muestra esquemáticamente la orientación angular relativa de las hojas 116a del nivel inferior (marcado como “Nivel 1” en la figura 13), las hojas 116b del nivel intermedio (marcado como “Nivel 2” en la figura 13), y las hojas 116c del nivel superior (marcado como “Nivel 3” en la figura 13). El número de hojas por nivel puede variar. Aunque la mayoría de las configuraciones de accesorio de cuchilla mostradas en el presente documento incluyen 5 hojas por nivel, el accesorio de cuchilla mostrado en la figura 13 incluye 7 hojas 116 por nivel. El número de hojas por nivel puede variar dependiendo tanto del tamaño de corte como del diámetro interior del anillo portador de hojas. Los anillos portadores de hojas que tienen 2, 3, 4, 5, 6, 7 o más hojas son adecuados para elaborar las porciones de patata en espiral dadas a conocer en el presente documento, aunque se apreciará que un mayor número de hojas implicará una mayor fuerza para el corte.

Esta disposición de hojas produce lo que parece ser una rejilla de orificios triangulares, indicados generalmente con 132 en la figura 13, a través de los cuales el sistema de cuchilla accionada por agua hace pasar una patata u otra hortaliza. Ha de entenderse que estos orificios 132 no son orificios reales en una estructura, sino que son orificios aparentes o virtuales que se producen mediante los grupos respectivos de hojas 116 paralelas que están desplazadas angularmente unas con respecto a otras. La forma y la posición relativas de los grupos de hojas 116 proporcionan efectivamente un aspecto que es comparable a la presencia de un grupo de orificios triangulares. Los orificios 132 virtuales triangulares aparecen cuando el accesorio 110 de cuchilla se observa desde el extremo que es el sentido desde el que se introduce una unidad de hortaliza en el mismo. Cuando se fuerza que pase una patata u otra hortaliza a través de este accesorio 110 de cuchilla rotatoria, rotando el accesorio de cuchilla alrededor de su centro 134 de rotación en el sentido indicado por la flecha 136, la patata (u otra hortaliza) se cortará rápidamente de manera secuencial mediante cada grupo de hojas 116, cortando cada juego de hojas un lado diferente de los tres lados de una forma de la sección transversal triangular. De esta manera, la patata u otra hortaliza se cortará de manera sustancialmente simultánea en una pluralidad de porciones con torsión, teniendo cada porción una forma de la sección transversal triangular y una torsión helicoidal.

El desplazamiento angular de los juegos de hojas 116a-c puede seleccionarse de diversas maneras para modificar la forma de las porciones con torsión resultantes. Por ejemplo, tal como lo sugiere la geometría de la figura 13, el accesorio 110 de cuchilla mostrado en las figuras 11-13 está diseñado para producir porciones helicoidales que tienen una forma de la sección transversal de triángulo equilátero. Si las porciones se cortaran mediante una única rejilla de hojas con orificios triangulares, estos orificios podrían tener la forma de triángulo equilátero deseada exacta. En la realización específica mostrada y descrita con respecto a las figuras 11-13, el desplazamiento angular real entre los juegos de hojas es de 120°, con el fin de compensar el espaciamiento entre juegos de hojas y la velocidad de avance de la unidad de hortaliza y la velocidad de rotación del accesorio de cuchilla. Sin embargo, ha de apreciarse que esto es sólo una configuración a modo de ejemplo.

En general, el desplazamiento angular entre hojas adyacentes se determina basándose en el paso helicoidal P de las hojas, y la altura de nivel T, o dicho de otro modo, el espaciamiento de los juegos de hojas (en contraposición al espaciamiento de hojas adyacentes individuales). Considerando la realización de las figuras 11-13, a medida que el producto avanza de un nivel al siguiente, se mueve una distancia T, o 1,27 cm (0,5'') axialmente en este ejemplo. El paso P de este corte helicoidal particular es de 7,5 cm (3,0”), de modo que a medida que el producto avanza un nivel de 1,27 cm (0,5''), el conjunto de hojas rota 0,5/3,0 veces una rotación completa de 360 grados, lo que constituye 60 grados. El ángulo interno de la forma cortada deseada, un triángulo equilátero en este caso, también es de 60 grados. Por tanto, el desplazamiento angular correcto de un nivel al siguiente es de 60 más 60 grados, o un total de 120 grados. El desplazamiento angular o la rotación del portador de hojas a medida que el producto se mueve de un nivel al siguiente será siempre la altura de nivel T/paso helicoidal P x 360 grados. Esta cifra puede sumarse al ángulo interno de la forma cortada deseada para calcular el desplazamiento angular requerido entre niveles. Por ejemplo, con T = 1,27 cm (0,5'') y P = 7,5 cm (3,0”), la rotación de portador a medida que el producto avanza de un nivel al siguiente sería de nuevo de (0,5/3) x 360 = 60 grados. Sin embargo, si se desean formas cortadas cuadradas, se sumaría un ángulo interno de 90 grados para un desplazamiento angular total de 60 90 = 150 grados.

La geometría de la torsión helicoidal de cada porción (es decir, su radio helicoidal y la orientación de los lados cortados de la porción en relación con la torsión helicoidal) dependerá de su posición y la orientación de la sección transversal triangular virtual en relación con el centro de rotación del cabezal de corte. El paso de la torsión helicoidal dependerá de la velocidad de rotación del accesorio 110 de cuchilla en relación con la velocidad de paso de la unidad de producto a través del accesorio de cuchilla. Tal como se indica a continuación, la forma de la hoja influye en gran medida en esta relación. Al igual que en las realizaciones mostradas y descritas anteriormente con respecto a las figuras 1-10, el accesorio 110 de cuchilla puede hacerse rotar alrededor de su eje 134 de rotación a una velocidad de aproximadamente 6000 rpm, mientras se empujan unidades de hortaliza a través del mismo a lo largo de ese central eje a una velocidad lineal de aproximadamente 8 m/s (25 ft/s). Con este conjunto de parámetros de funcionamiento, las porciones con torsión helicoidal que se producen tendrán un paso helicoidal de aproximadamente 7,5 cm (3 pulgadas). El paso helicoidal se incorpora en la forma de las hojas. La relación entre el ángulo de ataque y el radio (la distancia desde el centro de rotación) de la hoja define el paso helicoidal de la hoja. Las rpm se ven limitadas por la velocidad del motor y el sistema de accionamiento y no fluctuarán con una carga normal. La velocidad lineal del producto durante el corte se controla principalmente mediante el paso de hoja y las rpm. Durante el funcionamiento es deseable presentar el producto al conjunto de corte a aproximadamente la velocidad lineal coincidente. Esto puede realizarse regulando la velocidad de flujo del sistema de alimentación hidráulico. Sin embargo, cualquier discrepancia en la velocidad del producto puede superarse mediante la acción de las hojas con un paso de 7,5 cm (3”) y las rpm del cabezal de corte. La velocidad lineal del sistema de alimentación hidráulico puede aproximarse a una velocidad de producto ideal durante el corte. La forma helicoidal de la hoja y las rpm del elemento de corte controlan el avance del producto y, por tanto, el paso de corte.

Dado que diferentes partes de la unidad de hortaliza pasarán a través de diferentes partes del accesorio 110 de cuchilla, se formarán diferentes clases de formas helicoidales mediante el accesorio de cuchilla individual, dado que el radio de rotación de los diversos orificios 132 virtuales difiere, como también difiere la orientación de la sección transversal triangular en relación con el centro de rotación. En la figura 14, se muestra un diagrama esquemático de vista desde un extremo de los cortes efectivos del accesorio 110 de cuchilla de la figura 11, que ilustra los diversos orificios 132 virtuales y el origen posicional de diferentes clases de triángulos con torsión que pueden cortarse de ese modo.

Pueden realizarse varias observaciones acerca de las diferentes clases de triángulos con torsión que sugiere la figura 14. En primer lugar, resultará evidente que este accesorio 110 de cuchilla tiene una simetría generalmente hexagonal, y proporciona cincuenta y cuatro orificios 132 virtuales independientes para cortar porciones triangulares con torsión. En segundo lugar, resultará evidente que las diferentes formas triangulares con torsión helicoidal que corta este accesorio de cuchilla podrán distinguirse entre sí basándose en su radio helicoidal (que depende de la distancia del orificio 132 respectivo desde el centro 134 de rotación), y la orientación de su sección transversal triangular en relación con el centro 134 de rotación del accesorio 110.

Un análisis de la disposición de las hojas en este accesorio de cuchilla revela que este accesorio cortará nueve clases diferentes de triángulos con torsión. Es decir, los cincuenta y cuatro orificios 132 de corte virtuales producirán porciones que presentan nueve clases diferentes de formas, habiendo exactamente seis elementos individuales posibles en cada clase. Además, estas formas se clasificarán en seis grupos de clases generales, teniendo tres de estos grupos de clases radios helicoidales sustancialmente idénticos, aunque tengan una orientación diferente de su forma triangular en relación con el centro de rotación del accesorio de cuchilla. Las similitudes y diferencias de las diferentes clases y grupos de clases se describen con más detalle a continuación.

En las figuras 15-23, se muestran vistas en perspectiva de modelos de las nueve clases diferentes, respectivamente, de porciones triangulares con torsión que pueden cortarse mediante el accesorio de cuchilla de la figura 11. Cada uno de estos modelos representa dos rotaciones helicoidales completas de la forma respectiva, con fines ilustrativos únicamente. Sin embargo, ha de apreciarse que cuando se corta un producto natural, tal como una patata, usando el accesorio 110 de cuchilla de la figura 11, el diámetro total y la forma de la sección transversal variable del producto antes del corte, así como su longitud particular y la alineación relativa con el accesorio 110 de cuchilla cuando se corta, afectarán al número, la longitud y la distribución de las porciones triangulares con torsión que se cortan a partir de cualquier patata individual u otro producto. Adicionalmente, cuando un orificio 132 triangular dado se interseca con una superficie exterior curva, en ángulo o irregular de la patata, la sección transversal triangular de cualquier porción dada puede estar incompleta para parte o la totalidad de su longitud.

En las figuras 15-23, cada clase se designa con las letras “a” a “i”, que también corresponden a las marcas de los orificios 132 en la figura 14. En la figura 15, se muestra un modelo a modo de ejemplo de una primera clase, la clase “a”, de una porción 140 triangular con torsión que puede cortarse mediante el accesorio de cuchilla de la figura 11. Puede verse una superficie 141 de extremo triangular, al igual que tres superficies 142, 143 y 144 cortadas longitudinales que se extienden a lo largo de su longitud. Esta clase incluye las porciones 140 de producto que se cortan mediante los seis orificios centrales del accesorio 110 de cuchilla, que están marcados como “a” en la figura 14. Estas porciones 140 tienen el radio helicoidal más pequeño de cualquiera de las porciones, dado que los seis orificios 132 que cortan estas porciones son todos contiguos al centro 134 de rotación del accesorio 110 de cuchilla.

Cuando se corta una patata alargada de manera longitudinal usando este accesorio 110 de cuchilla, como es probable, estas porciones 140 centrales también tenderán a tener la mayor longitud.

Esta clase de porciones 140 helicoidales constituye de manera independiente uno de los grupos de clases. Es decir, ninguna otra clase mostrada en las figuras 16-23 tiene el mismo radio helicoidal o la misma forma exacta que las porciones de la clase a.

En la figura 16 se muestra un modelo a modo de ejemplo de una segunda clase, la clase “b”, de una porción 145 triangular con torsión que puede cortarse mediante el accesorio de cuchilla de la figura 11. Puede verse una superficie 146 de extremo triangular, al igual que tres superficies 147, 148, 149 cortadas longitudinales que se extienden a lo largo de su longitud. Esta clase incluye las porciones 145 de producto cortadas mediante los orificios 132 del accesorio 110 de cuchilla que están marcados como “b” en la figura 14. Estas porciones 145 tienen el segundo radio helicoidal más pequeño de cualquiera de las porciones, dado que los orificios 132 triangulares que cortan estas porciones 145 tienen, cada uno, un lado largo que es contiguo a uno de los orificios 132 para la clase a. Esta clase también constituye de manera independiente uno de los grupos de clases, aunque sus porciones 145 tendrán un radio helicoidal similar al de las porciones que componen las clases c y d, descritas a continuación. En la figura 17, se muestra un modelo a modo de ejemplo de una tercera clase, la clase “c”, de una porción 150 triangular con torsión que puede cortarse mediante el accesorio de cuchilla de la figura 11. Puede verse una superficie 151 de extremo triangular, al igual que tres superficies 152, 153 y 154 cortadas longitudinales que se extienden a lo largo de su longitud. Esta clase incluye las porciones 150 de producto cortadas mediante los orificios 132 del accesorio 110 de cuchilla que están marcados como “c” en la figura 14. Estas porciones 150 tienen el tercer radio helicoidal más pequeño de cualquiera de las porciones, dado que los orificios 132 triangulares que cortan estas porciones 150 tienen, cada uno, un punto que es contiguo a una esquina de uno de los orificios 132 de la clase a. Esta clase puede agruparse junto con las porciones de la clase d, descrita a continuación, dado que sus porciones 150 tendrán un radio helicoidal que es idéntico al de las porciones de la clase d, aunque la orientación de su sección transversal triangular en relación con el centro 134 de rotación del accesorio de cuchilla varía con respecto a la de la clase d.

En la figura 18, se muestra un modelo a modo de ejemplo de una cuarta clase, la clase “d”, de una porción 155 triangular con torsión que puede cortarse mediante el accesorio de cuchilla de la figura 11. Puede verse una superficie 156 de extremo triangular, al igual que tres superficies 157, 158, 159 cortadas longitudinales que se extienden a lo largo de su longitud. Esta clase incluye las porciones 155 de producto cortadas mediante los orificios 132 del accesorio 110 de cuchilla que están marcados como “d” en la figura 14. Al igual que en la clase c, estas porciones tienen el tercer radio helicoidal más pequeño, y pueden agruparse junto con las porciones de la clase c, descrita anteriormente, dado que sus porciones 155 tendrán un radio helicoidal que es idéntico al de las porciones de la clase c, pero con una orientación angular diferente debido a la orientación de su sección transversal triangular en relación con el centro 134 de rotación del accesorio 110 de cuchilla. La diferencia de orientación entre las clases c y d puede observarse comparando las figuras 17 y 18.

En la figura 19, se muestra un modelo a modo de ejemplo de una quinta clase, la clase “e”, de una porción 160 triangular con torsión que puede cortarse mediante el accesorio de cuchilla de la figura 11. Puede verse una superficie 161 de extremo triangular, al igual que tres superficies 162, 163 y 164 cortadas longitudinales que se extienden a lo largo de su longitud. Esta clase incluye las porciones 160 de producto cortadas mediante los orificios 132 del accesorio 110 de cuchilla que están marcados como “e” en la figura 14. Estas porciones tienen el siguiente mayor radio helicoidal de las porciones, dado que los orificios 132 triangulares que cortan estas porciones 160 tienen, cada uno, un lado largo que es contiguo a uno de los orificios para la clase d. Esta clase puede agruparse junto con las porciones de la clase g, descrita a continuación, dado que sus porciones 160 tendrán un radio helicoidal que es idéntico al de las porciones de la clase g, aunque la orientación de su sección transversal triangular en relación con el centro 134 de rotación del accesorio 110 de cuchilla varía con respecto a la de la clase g.

En la figura 20, se muestra un modelo a modo de ejemplo de una sexta clase, la clase “f”, de una porción 165 triangular con torsión que puede cortarse mediante el accesorio de cuchilla de la figura 11. Puede verse una superficie 166 de extremo triangular, al igual que tres superficies 167, 168, 169 cortadas longitudinales que se extienden a lo largo de su longitud. Esta clase incluye las porciones 165 de producto cortadas mediante los orificios 132 del accesorio 110 de cuchilla que están marcados como “f” en la figura 14. Estas porciones 165 tienen el tercer mayor radio helicoidal de cualquiera de las porciones. Los orificios 132 triangulares que cortan estas porciones tienen, cada uno, un punto que es contiguo a una esquina de uno de los orificios de las clases b, c y d, y lados largos que son contiguos a los orificios 132 de las clases e y g.

La clase f constituye de manera independiente uno de los grupos de clases. Es decir, ninguna otra clase tiene exactamente el mismo radio helicoidal o la misma forma. Sin embargo, su radio helicoidal es similar al de las clases e y g a i, aunque ninguna de estas otras clases tiene exactamente el mismo radio o la misma forma.

En la figura 21, se muestra un modelo a modo de ejemplo de una séptima clase, la clase “g”, de una porción 170 triangular con torsión que puede cortarse mediante el accesorio de cuchilla de la figura 11. Puede verse una superficie 171 de extremo triangular, al igual que tres superficies 172, 173 y 174 cortadas longitudinales que se extienden a lo largo de su longitud. Esta clase incluye las porciones 170 de producto cortadas mediante los orificios

132 del accesorio 110 de cuchilla que están marcados como “g” en la figura 14. Estas porciones 170 tienen el mismo radio helicoidal que las porciones de la clase e, y se cortan a partir de orificios 132 triangulares que tienen un lado largo que es contiguo a uno de los orificios para la clase c. Por tanto, esta clase puede agruparse junto con las porciones de la clase e, descrita anteriormente, aunque naturalmente la orientación de su sección transversal triangular en relación con el centro 134 de rotación del accesorio 110 de cuchilla varía con respecto a la de la clase e. La diferencia de orientación entre las clases e y g puede observarse comparando las figuras 19 y 21.

En la figura 22, se muestra un modelo a modo de ejemplo de una octava clase, la clase “h”, de una porción 175 triangular con torsión que puede cortarse mediante el accesorio de cuchilla de la figura 11. Puede verse una superficie 176 de extremo triangular, al igual que tres superficies 177, 178, 179 cortadas longitudinales que se extienden a lo largo de su longitud. Esta clase incluye las porciones 175 de producto cortadas mediante los orificios

132 del accesorio 110 de cuchilla que están marcados como “h” en la figura 14. Estas porciones tienen el mayor radio helicoidal de cualquiera de las porciones. Los orificios 132 triangulares que cortan estas porciones tienen, cada uno, un lado largo que es contiguo a uno de los lados de un orificio asociado con la clase g, y un punto que es contiguo a una esquina de uno de los orificios de las clases c y d. Esta clase puede agruparse junto con las porciones de la clase i, descrita a continuación, dado que sus porciones tendrán un radio helicoidal que es idéntico al de las porciones de la clase i, aunque la orientación de su sección transversal triangular en relación con el centro

134 de rotación del accesorio 110 de cuchilla varía con respecto a la de la clase i.

En la figura 23, se muestra un modelo a modo de ejemplo de una novena clase, la clase “i”, de una porción 180 triangular con torsión que puede cortarse mediante el accesorio de cuchilla de la figura 11. Puede verse una superficie 181 de extremo triangular, al igual que tres superficies 182, 183 y 184 cortadas longitudinales que se extienden a lo largo de su longitud. Esta clase incluye las porciones 180 de producto cortadas mediante los orificios

132 del accesorio 110 de cuchilla que están marcados como “i” en la figura 14. Estas porciones 180 tienen el mayor radio helicoidal de cualquiera de las porciones. Los orificios 132 triangulares que cortan estas porciones 180 tienen, cada uno, un lado largo que es contiguo a uno de los lados de un orificio asociado con la clase e, otro lado largo que es contiguo a un orificio 132 adyacente de la clase h, y un punto que es contiguo a una esquina de uno de los orificios de las clases c y d. Tal como se comentó anteriormente, esta clase se agrupa junto con las porciones de la clase h, dado que sus porciones 180 tendrán el mismo radio helicoidal, aunque la orientación de su sección transversal triangular varía con respecto a la de la clase h. La diferencia de orientación entre las clases h y i puede observarse comparando las figuras 22 y 23.

Por tanto, las cincuenta y cuatro porciones triangulares con torsión individuales representadas por las porciones 140,

145, 150, 155, 160, 165, 170, 175 y 180 que pueden cortarse mediante el accesorio 110 de cuchilla pueden dividirse en nueve clases (a a i) de seis porciones cada una. Estas clases pueden agruparse adicionalmente en seis grupos que tienen radios helicoidales idénticos, siendo los seis grupos (1) la clase a; (2) la clase b; (3) las clases c y d; (4) las clases e y g; (5) la clase f; y (6) las clases h y i. Cada una de estas clases proporciona una porción triangular con torsión helicoidal que tiene una combinación única de radio helicoidal y orientación triangular, pero todas las porciones pueden cortarse simultáneamente a partir de una única unidad de hortaliza (por ejemplo, una patata).

Ha de apreciarse que el tamaño, la forma y el paso helicoidal de las porciones 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170,

175 y 180 triangulares con torsión producidas por el accesorio 110 de cuchilla de la figura 11 variará dependiendo en gran medida de la forma de la hoja, así como del tamaño total del accesorio 110 de cuchilla, el espaciamiento entre las cuchillas 116 y la velocidad de rotación del accesorio 110 de cuchilla en relación con la velocidad de avance de la patata u otro producto que pase a su través. En una realización que se ha sometido a prueba, el accesorio de cuchilla tiene un diámetro interior de 7,94 cm (3,125 pulgadas), estando espaciadas las cuchillas 116 paralelas en cada uno de los tres grupos o niveles de cuchillas a 1,32 cm (0,52”) entre sí. Con esta configuración, las porciones triangulares con torsión tendrán una sección transversal que tiene una dimensión de aproximadamente 1,52 cm

(0,6 pulgadas) a ambos lados. Con una velocidad de avance de la patata de 8 m/s (25 ft/s) y teniendo el accesorio

110 de cuchilla una velocidad de rotación de aproximadamente 6000 rpm y un espaciamiento longitudinal de los grupos de hojas de 1,27 cm (0,5”), esto producirá porciones helicoidales con torsión que tienen un paso helicoidal de aproximadamente 7,5 cm (3 pulgadas).

Ha de apreciarse que las variables mencionadas anteriormente son sólo una de muchas combinaciones posibles que pueden usarse en un sistema según esta divulgación. Los expertos en la técnica reconocerán que también pueden usarse otras combinaciones de tamaños, velocidades, ángulos de paso de hoja, etc. para producir resultados diferentes. Por ejemplo, puede usarse diferentes espaciamientos de hojas para producir porciones con tamaños de la sección transversal diferentes, y pueden usarse diferentes ángulos de paso de hoja para producir pasos helicoidales diferentes. De manera similar, también pueden usarse diferentes formas de hojas, tales como hojas curvas u hojas corrugadas (tal como se comentó anteriormente), para producir porciones con formas diferentes, porciones de corte rizado, etc.

Se ha encontrado que pueden usarse diferentes números de juegos de hojas y diferentes orientaciones angulares de los juegos de hojas para producir porciones con torsión de formas de la sección transversal diferentes. Por ejemplo, además de las formas triangulares con torsión mostradas en las figuras 15-23, pueden producirse porciones con torsión helicoidal que tienen formas cuadradas y romboidales de manera similar usando dos juegos de hojas. En la figura 24, se muestra una vista desde un extremo de una realización de un accesorio 210 de cuchilla configurado para cortar porciones cuadradas con torsión, y la figura 25 proporciona un diagrama esquemático de vista desde un extremo de la disposición de cuchillas de este accesorio 210 de cuchilla, que muestra la disposición geométrica relativa de los diferentes juegos de cuchillas. Este accesorio 210 de cuchilla incluye dos juegos de cuchillas, indicados generalmente con 216, soportadas respectivamente por dos anillos 222 portadores de hojas, pudiendo verse en la figura 24 sólo el anillo 222b más superior.

Al igual que el accesorio de cuchilla mostrado en las figuras 11 y 12, este accesorio 210 de cuchilla incluye generalmente un anillo 221 anular inferior, sobre el que se monta una sucesión de anillos portadores de hojas, indicados generalmente con 222. Los anillos 222 portadores de hojas individuales tienen forma anular y definen, cada uno, una abertura central que alberga la trayectoria de flujo hidráulico del sistema de cuchilla accionada por agua y a través de la cual puede fluir un producto de hortaliza (por ejemplo, una patata).

Los anillos 222 anulares soportan, cada uno, un grupo de múltiples hojas con torsión paralelas, indicadas generalmente con 216, que tienen un espaciamiento S entre hojas adyacentes. Los detalles geométricos de la forma con torsión de estas hojas pueden ser tal como se describió anteriormente. Las hojas 216 de corte tienen un borde 216' de corte afilado a lo largo de un lado de las mismas, y presentan torsión generalmente en un punto medio de las mismas, y tienen una orientación angular en la que están unidas al anillo 222 de soporte. Como en la realización de las figuras 11 y 12, las hojas 216 de corte pueden unirse de manera solidaria a la superficie 225 cilíndrica interior de su anillo 222 respectivo, o pueden fijarse con tornillos, pernos u otros elementos de fijación.

Ha de reconocerse que, aunque las hojas con torsión mostradas y descritas anteriormente con respecto a las figuras 1-10 presentan torsión generalmente en su centro radial, que coincide con el eje o la línea central longitudinal de la trayectoria de flujo hidráulico, en la realización de las figuras 11-14 (y de manera similar de las figuras 24-25 y 27-30) el punto de torsión de las hojas 216 estará ubicado en el punto medio o a la mitad de la envergadura de las hojas 216, pero ese punto a la mitad de la envergadura coincidirá con el eje o la línea central longitudinal de la trayectoria de flujo hidráulico (y el centro del anillo 222) sólo para una hoja que se encuentra a lo largo del diámetro de un anillo 222 dado. Las hojas 216 que están descentradas con respecto a su anillo 222 tendrán un punto de torsión que está desplazado lateralmente con respecto al centro del anillo y el eje o la línea central longitudinal de la trayectoria de flujo hidráulico. Este aspecto del accesorio 210 de cuchilla rotatoria permite la creación de la variedad de formas helicoidales con torsión descritas en el presente documento.

El accesorio 210 de cuchilla mostrado en la figura 24 incluye dos juegos o niveles de hojas 216. El accesorio 210 de cuchilla incluye un primer anillo 222a portador de hojas, o inferior, que está unido directamente al anillo 221 de base, y soporta un primer grupo o nivel de hojas 216a. Un segundo anillo 222b portador de hojas está unido encima del primer anillo 222a portador de hojas, y soporta un segundo grupo o nivel de hojas 216b. Los anillos 222 portadores de hojas pueden unirse entre sí de la manera descrita anteriormente, y pueden tener un grosor uniforme, proporcionando por tanto un espaciamiento uniforme de los grupos o niveles de hojas 216, tal como se comentó anteriormente.

En la figura 25, se muestra un diagrama esquemático de vista desde un extremo del accesorio 210 de cuchilla de la figura 24, que muestra la disposición geométrica relativa de los diferentes juegos de cuchillas. Esta figura muestra esquemáticamente las hojas 216a del nivel inferior (marcado como “Nivel 1” en la figura 25), desplazadas angularmente con respecto a las hojas 216b del nivel superior (marcado como “Nivel 2” en la figura 25) formando un ángulo de 150°. Esta disposición de hojas produce lo que parece ser una rejilla romboidal de orificios virtuales, indicados generalmente con 232 en la figura 25, a través de los cuales se fuerza que pase una patata u otra hortaliza mediante el sistema de cuchilla accionada por agua. Tal como se comentó anteriormente, estos orificios 232 no son orificios reales en una estructura, sino que son orificios aparentes o virtuales que aparecen porque los grupos respectivos de hojas 216 paralelas están desplazados angularmente unos con respecto a otros.

Cuando se fuerza que pase una patata u otra hortaliza a través de este accesorio 210 de cuchilla rotatoria, rotando el accesorio de cuchilla alrededor de su centro 234 de rotación en el sentido indicado por la flecha 236, la patata (u otra hortaliza) se cortará rápidamente de manera secuencial mediante los dos grupos de hojas 216, cortando cada juego de hojas pares opuestos de lados de una forma de la sección transversal cuadrada. De esta manera, la patata u otra hortaliza se cortará de manera sustancialmente simultánea en una pluralidad de porciones con torsión, teniendo cada porción una forma de la sección transversal cuadrada y una torsión helicoidal.

El desplazamiento angular de los juegos de hojas 216a-b puede seleccionarse de diversas maneras para modificar la forma de las porciones con torsión resultantes. Por ejemplo, tal como lo sugiere la geometría de la figura 25, el accesorio 210 de cuchilla mostrado en las figuras 24-25 está diseñado para producir porciones helicoidales que tienen una forma de la sección transversal cuadrada. El desplazamiento angular entre los juegos de hojas es de 150° con el fin de compensar el espaciamiento entre juegos de hojas, la velocidad de avance de la unidad de hortaliza y la velocidad de rotación del accesorio 210 de cuchilla.

La geometría de la torsión helicoidal de cada porción (es decir, su radio helicoidal y la orientación de los lados cortados de la porción en relación con la torsión helicoidal) dependerá de la posición y la orientación de cada orificio 232 virtual para su porción respectiva en relación con el centro 234 de rotación del cabezal 210 de corte. El paso de la torsión helicoidal dependerá de la velocidad de rotación del accesorio 210 de cuchilla en relación con la velocidad de paso de la unidad de producto a través del accesorio de cuchilla. Tal como se comentó anteriormente, se formarán diferentes clases de formas helicoidales cuadradas mediante el accesorio 210 de cuchilla, dado que difiere el radio de rotación de los diversos orificios 232 virtuales. Los expertos en la técnica podrán reconocer y clasificar estas diversas formas tal como se demostró anteriormente con respecto a la realización de accesorio de cuchilla de las figuras 11 y 12. Las diferentes formas cuadradas con torsión helicoidal con que corta este accesorio 210 de cuchilla podrán distinguirse entre sí basándose en su radio helicoidal (que depende de la distancia del orificio 232 respectivo desde el centro 234 de rotación), y la orientación de su orificio 232 en relación con el sentido de rotación.

En la figura 26, se muestra una vista en perspectiva de una porción 240 cuadrada con torsión que puede cortarse mediante el accesorio 210 de cuchilla de la figura 24. Puede verse una superficie 242 de extremo cuadrada, al igual que cuatro superficies 244, 246, 248 y 250 cortadas longitudinales, que se extienden a lo largo de su longitud. Ha de entenderse que está porción 240 cuadrada con torsión es solamente una de muchas clases diferentes de porciones cuadradas con torsión que pueden producirse mediante el accesorio 210 de cuchilla de la figura 24. Tal como se comentó anteriormente con respecto al accesorio de cuchilla de la figura 11, el accesorio 210 de cuchilla de la figura 24 puede producir múltiples clases de porciones cuadradas con torsión que varían entre sí en su radio helicoidal. Sin embargo, se cree que, puesto que el accesorio de cuchilla está configurado para producir porciones cortadas que tienen una sección transversal simétrica, la forma cuadrada de cada porción será sustancialmente la misma, sujeto a algunas consideraciones relacionadas con el radio y la orientación, tal como se comenta a continuación.

La porción 240 cuadrada con torsión particular mostrada en la figura 26 es una porción que se cortará mediante uno de los cuatro orificios 232 centrales del accesorio 210 de cuchilla de la figura 24, que están marcados como 252 en la figura 25. Esta porción 240 tendrá un radio helicoidal relativamente pequeño. Ha de apreciarse que también se cortará una variedad de otras clases mediante este accesorio de cuchilla, basándose en principios similares a los comentados anteriormente con respecto al accesorio de cuchilla de las figuras 11-14, y de manera similar a las diferentes clases triangulares con torsión mostradas en las figuras 15-23.

En la figura 27, se muestra una vista desde un extremo de otra realización de un accesorio 310 de cuchilla que incluye dos juegos 316a, 316b de cuchillas, soportados respectivamente por dos anillos 322a, 322b portadores de hojas y configurados para cortar porciones romboidales con torsión, según la presente divulgación. Estas hojas 316 pueden presentar torsión de una manera similar a la descrita anteriormente con respecto a la realización de las figuras 11-14. En la figura 28, se proporciona un diagrama de vista desde un extremo del accesorio 310 de cuchilla de la figura 27, que muestra la disposición geométrica relativa de los diferentes juegos 316a, 316b de cuchillas, que están marcados como “Nivel 1” y Nivel 2”, respectivamente.

Al igual que los accesorios de cuchilla de las figuras 11 y 24, este accesorio 310 de cuchilla incluye múltiples juegos de hojas 316 con torsión paralelas que están desplazadas entre sí de manera longitudinal, estando cada juego de hojas 316 unido a un anillo 322 y configurado para rotar simultáneamente a medida que se empuja a su través una patata u otra hortaliza. Tal como se muestra en la figura 28, los dos juegos 316a,b de cuchillas están desplazados angularmente formando un ángulo de 120°. Este desplazamiento angular produce porciones helicoidales con torsión que tienen una forma de la sección transversal romboidal, en vez de una forma cuadrada. Cuando se fuerza a que pase una patata u otra hortaliza a través de este accesorio 310 de cuchilla rotatoria, rotando el accesorio de cuchilla alrededor de su centro 334 de rotación en el sentido indicado por la flecha 336, la patata (u otra hortaliza) se cortará rápidamente de manera secuencial mediante los dos grupos de hojas 316, cortando cada juego de hojas lados opuestos de una forma de la sección transversal romboidal. De esta manera, la patata u otra hortaliza se cortará de manera sustancialmente simultánea en una pluralidad de porciones con torsión, teniendo cada porción una forma de la sección transversal romboidal y una torsión helicoidal.

Tal como se comentó anteriormente con respecto a los accesorios de cuchilla de las figuras 11 y 24, el accesorio de cuchilla de la figura 27 produce múltiples clases de porciones romboidales con torsión que varían entre sí en su radio helicoidal dependiendo de la ubicación y la orientación particulares del orificio 332 virtual que las produce en relación con el centro de rotación del accesorio 310 de cuchilla.

Cada uno de los accesorios de cuchilla mostrados en las figuras 11, 24 y 27 está configurado con un centro de rotación (por ejemplo, el centro 134, 234, 334) que está alineado con una intersección virtual de las hojas de corte. Sin embargo, pueden producirse diferentes formas con torsión helicoidal si el centro de rotación del accesorio de cuchilla no coincide con una intersección virtual de hojas. En la figura 29, se muestra un diagrama de vista desde un extremo de una realización de un accesorio 410 de cuchilla para cortar porciones triangulares con torsión en el que el centro 434 de rotación del accesorio 410 de cuchilla está ubicado en el centro de un espacio 432 de corte virtual, en vez de en un punto de intersección de cuchillas. Esto producirá una única porción triangular con torsión axial (no mostrada) que se corta a través de la abertura 432a central, junto con una variedad de otras clases helicoidales diferentes que tienen una sección transversal triangular que se producen mediante las demás aberturas 432 virtuales del accesorio 410 de cuchilla. Este accesorio 410 de cuchilla incluye tres juegos 416a-c de cuchillas con torsión, soportados respectivamente por tres anillos portadores de hojas (no mostrados), y conformados de la manera comentada anteriormente con respecto a las figuras 11 y 12. Los diferentes juegos 416a-c de cuchillas también están marcados como Nivel 1, Nivel 2 y Nivel 3 en la figura 29, indicando su desplazamiento a lo largo del eje 434 de rotación.

En la figura 30, se muestra un diagrama de vista desde un extremo de otra realización de un accesorio 510 de cuchilla para cortar porciones cuadradas con torsión, en el que el centro 534 de rotación del accesorio 510 de cuchilla está ubicado en el centro de un espacio 532 de corte virtual, en vez de en un punto de intersección de cuchillas virtual. Esta figura muestra la disposición geométrica relativa de los diferentes juegos 516 de cuchillas, incluyendo este accesorio 510 de cuchilla dos juegos 516a, 516b de cuchillas que están soportados respectivamente por dos anillos portadores de hojas (no mostrados). Este accesorio 510 de cuchilla producirá una única porción cuadrada con torsión axial (no mostrada) que se corta a través de la abertura 532a central, junto con una variedad de clases helicoidales diferentes de porciones que tienen una sección transversal cuadrada que se producen mediante las demás aberturas 532 virtuales del accesorio 510 de cuchilla.

Las hojas de cualquiera de las realizaciones mostradas en las figuras 11-30 también pueden modificarse de diversas maneras para proporcionar diferentes superficies o formas de corte. Por ejemplo, las hojas de corte pueden configurarse con corrugaciones o resaltes, como la hoja en la figura 10, con el fin de producir porciones de corte rizado, tal como se comentó anteriormente. También pueden realizarse otras variaciones en las hojas.

En general, puede trazarse cualquier conjunto de líneas y curvas por el círculo de un diagrama tal como la figura 13. La ubicación de cada punto en esas líneas o curvas puede expresarse como un par de coordenadas polares, (r, 0). Estos puntos estarán todos en el plano del círculo donde z = 0. Las formas perfiladas por estas líneas y curvas y sus intersecciones serán las secciones transversales de las porciones de producto que van a cortarse. Dado que una hoja de altura cero tendrá resistencia mecánica nula, deben extenderse hojas reales en la dirección z. Para minimizar la fuerza de corte y el daño al producto, las hojas deben curvarse para seguir el corte helicoidal a través del producto. Cada punto en el plano del círculo tendrá un conjunto correspondiente de puntos que están en la hélice de la trayectoria de corte. Estos puntos donde z >0 tendrán la forma (r, 0 z/paso x 360 grados). Puede usarse esta relación para describir la curvatura de las hojas en el espacio usando coordenadas cilíndricas de la forma (r, 0, z). Evitar intersecciones físicas entre las hojas simplifica la fabricación de las hojas y la compresión del producto durante el corte. Estos factores se encuentran entre los motivos por los que se consideran deseables las intersecciones y aberturas virtuales tal como se describió anteriormente. Puede usarse la misma relación helicoidal, (r, 0 z/paso x 360 grados), para determinar la ubicación de puntos en los bordes de corte de hojas que se encuentran en niveles donde z > 0. Esta relación constituye la base de los ángulos de desplazamiento entre niveles tales como de 120 grados para triángulos y 150 grados para cuadrados.

Aunque se han mostrado y descrito diversas realizaciones, la presente divulgación no está limitada en ese sentido y se entenderá que incluye la totalidad de tales modificaciones y variaciones que resultarán evidentes para un experto en la técnica. Por consiguiente, no se pretende ninguna limitación con respecto a la invención a través de la descripción anterior y los dibujos adjuntos, excepto tal como se expone en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Accesorio (10, 110, 210, 310, 410) de cuchilla rotatoria configurado para su uso en un sistema (10, 110, 210, 310, 410) de corte de cuchilla accionada por agua, caracterizado por:

un anillo (122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b) portador de hojas, que define una abertura interna, configurado para colocarse en comunicación de fluido con un conducto de alimentación hidráulico del sistema (10, 110, 210, 310, 410) de corte de cuchilla accionada por agua y para un movimiento rotatorio alrededor de un eje (134, 234, 334, 434, 534) de rotación que se extiende a través de la abertura; y al menos dos grupos (116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b) paralelos, espaciados, desplazados angularmente, de hojas de corte paralelas, que se extienden a lo largo de la abertura generalmente en perpendicular al eje (134, 234, 334, 434, 534) de rotación, teniendo cada hoja de corte un borde (116', 216') de corte afilado en un lado de la misma y estando sometida a torsión generalmente alrededor de un punto central de la misma para definir un par de bordes (116', 216') de corte orientados en sentidos circunferenciales opuestos, mediante lo cual en uso un producto de hortaliza, alimentado a través de la abertura a una velocidad de producto, y rotando el accesorio de cuchilla rotatoria a una velocidad de rotación, se corta de manera sustancialmente simultánea en múltiples porciones (14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 240) con torsión helicoidal.
2. Accesorio de cuchilla rotatoria según la reivindicación 1, que comprende exactamente tres grupos (116a, 116b, 116c, 416a, 416b, 416c) paralelos, espaciados, desplazados angularmente, de hojas paralelas, que se extienden a lo largo de la abertura, seleccionándose el desplazamiento angular para producir porciones (14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180) con torsión helicoidal que tienen una sección transversal triangular.
3. Accesorio de cuchilla rotatoria según la reivindicación 2, en el que los grupos (116a, 116b, 116c, 416a, 416b, 416c) de hojas de corte están desplazados angularmente formando un ángulo seleccionado de tal manera que se da una forma de la sección transversal de triángulo equilátero al menos a un subconjunto de las porciones (14, 140, 145, 150, 155, 160, 165) con torsión helicoidal.
4. Accesorio de cuchilla rotatoria según la reivindicación 1, en el que los grupos (216a, 216b, 516a, 516b) de hojas de corte comprenden exactamente dos grupos de hojas, orientadas con un desplazamiento angular seleccionado de tal manera que al menos algunas de las porciones (240) con torsión helicoidal tienen una forma de la sección transversal cuadrada.
5. Accesorio de cuchilla rotatoria según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3, en el que los grupos (316a, 316b) de hojas de corte comprenden exactamente dos grupos de hojas, orientadas con un desplazamiento angular seleccionado de tal manera que al menos algunas de las porciones con torsión helicoidal tienen una forma de la sección transversal romboidal.
6. Accesorio de cuchilla rotatoria según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los grupos (116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b) de hojas de corte definen una pluralidad de aberturas (132, 232, 332, 432, 532) virtuales, mediante lo cual las porciones (14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 240) con torsión helicoidal se producen en múltiples clases de formas que varían en el radio helicoidal y la orientación de su sección transversal, dependiendo de una abertura (132, 232, 332, 432, 532) virtual particular asociada con el corte de una porción (14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 240) con torsión helicoidal particular.
7. Accesorio de cuchilla rotatoria según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el eje (134, 234, 334) de rotación del anillo (122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b) portador de hojas se extiende a través de una intersección virtual de hojas de cada grupo (116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b) de hojas.
8. Accesorio de cuchilla rotatoria según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el eje (434, 534) de rotación del anillo (122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b) portador de hojas se extiende a través de una abertura (432, 532) virtual definida por las hojas de cada grupo (416a, 416b, 416c, 516a, 516b) de hojas.
9. Accesorio de cuchilla rotatoria según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos algunas de las hojas de corte tienen un borde (16”') de corte corrugado configurado para producir porciones de corte rizado.
10. Accesorio de cuchilla rotatoria según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el anillo (122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b) portador de hojas comprende una pluralidad de anillos portadores de hojas unidos de manera apilable, estando portado cada grupo (116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b) de hojas de corte por uno de los anillos (122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b) portadores de hojas, estando extremos opuestos de cada hoja de corte unidos de manera solidaria a una superficie interior de un anillo (122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b) portador de hojas respectivo formando un ángulo de paso seleccionado.

Accesorio de cuchilla rotatoria según la reivindicación 1, en el que cada grupo (116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b) de hojas de corte comprende exactamente cinco hojas. Sistema de cuchilla rotatoria que comprende el accesorio de cuchilla rotatoria según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que una magnitud del espaciamiento de los grupos (116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b) de hojas de corte, y la velocidad de rotación del anillo (122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b) portador de hojas, y una velocidad lineal del conducto de alimentación hidráulico, pueden seleccionarse para producir porciones (14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 240) con torsión helicoidal que tienen un paso helicoidal de aproximadamente 7,5 cm (3 pulgadas).

Sistema de cuchilla rotatoria según la reivindicación 12, en el que el espaciamiento de los grupos (116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b) de hojas de corte paralelas es de aproximadamente 1,27 cm (0,5'').

Sistema de cuchilla rotatoria según una cualquiera de las reivindicaciones 12 ó 13 anteriores, que comprende además un motor (11) de accionamiento, configurado para accionar de manera rotatoria el anillo (122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b) portador de hojas a una velocidad de rotación seleccionada.