FR2565883A1 - Knives for industrial chopping machines called "cutters" - Google Patents

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Abstract

The knife for an industrial chopping machine called a cutter comprises a hollowed-out fastening part permitting its fastening on the shaft of the machine, then a cutting edge B4 which is concave so that the centre of the segment of circle described by this cutting edge is always placed in front of the knife, according to the direction of rotation of the latter.

Description

La présente invention concerne un couteau utilisé dans des machines dites "cutters" servant notamment dans les industries alimentaires pour couper, hacher, mélanger des produits, fréquemment carnés. The present invention relates to a knife used in machines called "cutters" used in particular in the food industries for cutting, chopping, mixing products, frequently meat.

De façon habituelle, ces machines comportent une cuve demi-torique dans laquelle un certain nombre de couteaux disposés en étoile autour d'un arbre horizontal tournent à grande vitesse, la cuve elle-même étant animée d'un mouvement de rota- tion lent dans un-plan horizontal. Un couvercle relevable, fermé pendant le fonctionnement, protège le personnel et évite les projections de matières. I1 existe également quelques modèles de cutters dotés d'un arbre vertical, pour lesquels les problèmes sont de même nature. Usually, these machines include a semi-toroidal tank in which a certain number of knives arranged in a star around a horizontal shaft rotate at high speed, the tank itself being driven by a slow rotational movement in a horizontal plane. A flip-up cover, closed during operation, protects personnel and prevents material splashes. There are also some models of cutters with a vertical shaft, for which the problems are of the same nature.

La forme d'un couteau de cutter doit répondre à un certain nombre d'impératifs. Laissant de côte ceux concernant la zone de fixation (qui peut etre précisée comme celle de serrage entre des rondelles de montage ou d'écartement) sur laquelle la présente invention nta aucune incidence, un impéra- tif essentiel est le suivant - l'extrémité B1 du couteau B (voir fig. 1 et 2) de cutter doit affleurer la cuve A (voir fig. 9) de la machine et en épouser la forme sur une longueur pouvant, selon les réalisations, varier de quelques millimètres à plusieurs centimètres. The shape of a cutter knife must meet a number of imperatives. Leaving aside those concerning the fixing zone (which can be specified as that of clamping between mounting or spacing washers) on which the present invention has no impact, an essential imperative is the following - the end B1 the knife B (see fig. 1 and 2) of the cutter must be flush with the tank A (see fig. 9) of the machine and follow its shape over a length which can, depending on the design, vary from a few millimeters to several centimeters.

Dans la plupart des cas cette portion du tranchant du couteau est affutée, mais ce n'est pas absolu, en particulier pour certaines réalisations ne prévoyant aucun moyen de rattraper l'usure des couteaux.In most cases this portion of the edge of the knife is sharpened, but it is not absolute, in particular for certain embodiments which do not provide any means of catching up on the wear of the knives.

Cet impératif formulé, toute liberté est laissée au créateur pour déterminer la forme du couteau et de son tranchant qu'il estimera optimum. This imperative formulated, all freedom is left to the creator to determine the shape of the knife and its cutting edge which he will consider optimum.

En conséquence, les variations de formes se limiteront nécessairemen à i la partie du couteau comprise entre la zone de fixation F (voir fig.3) et l'extrémité B1 (affutée ou non) à l'exclusion de ces deux parties et seront applicables à tous les modèles de couteaux quels que soient les détails particuliers de conception et de réalisation de leurs zones de fixation.  Consequently, the variations in shape will necessarily be limited to the part of the knife between the fixing zone F (see fig. 3) and the end B1 (sharpened or not) to the exclusion of these two parts and will be applicable to all knife models regardless of the particular details of design and construction of their fixing areas.

Les fig. 1 à 6 représentent divers modèles de couteaux couramment utilisés représentatifs de la technique actuelle, tous dotés dtun tranchant de forme courbe plus ou moins prononcée. Dans certains modèles récents, cette courbe est assez fréquemment constituée par une succession de pans, généralement trois ou quatre, parfois davantage. Ces pans peuvent être rec tilignes, raccordés par des angles vifs (fig. 3) ou successivement concaves et convexes (fig. 6) ou convexes raccordés par des angles vifs (fig. 5). Figs. 1 to 6 represent various models of commonly used knives representative of the current technique, all provided with a cutting edge of more or less pronounced curved shape. In some recent models, this curve is quite frequently formed by a succession of sections, generally three or four, sometimes more. These sections can be rec tilinear, connected by sharp angles (fig. 3) or successively concave and convex (fig. 6) or convex connected by sharp angles (fig. 5).

Ce qui importe au regard de I'ifivention est que dans toutes les réalisations antérieures, la forme générale des tranchants B, qu'ils soient continus (fig. 1 et 4), en partie rectiligne (fig. 2), par pans successifs (fig. 3), à lunules en pointes L (fig. 5) ou à lunules adoucies L1 (fig. 6) se développe toujours suivant une courbe dont le centre se trouve placé en arrière du couteau suivant son sens de rotation. I1 s'agis donc toujours de tranchants de forme générale convexe (sens de rotation du couteau donné par la flèche F)(fig. 1 à 6)
Dans la présente invention, au contraire, la forme générale du tranchant est concave sur la majorité de sa longueur.Le centre de concavité se trouve donc toujours en avant du couteau suivant son sens de rotation (flèche F2 (fig. 7, 8 et 10).
What matters with regard to the divide is that in all the previous embodiments, the general shape of the cutting edges B, whether they are continuous (fig. 1 and 4), partly rectilinear (fig. 2), in successive sections ( fig. 3), with pointed lunula L (fig. 5) or softened lunula L1 (fig. 6) always develops along a curve whose center is placed behind the knife according to its direction of rotation. They are therefore always cutting edges of generally convex shape (direction of rotation of the knife given by arrow F) (fig. 1 to 6)
In the present invention, on the contrary, the general shape of the cutting edge is concave over the majority of its length. The center of concavity is therefore always in front of the knife according to its direction of rotation (arrow F2 (fig. 7, 8 and 10 ).

Conformément à l'invention, le couteau pour machine à hacher industrielle dénommée cutter comprend une partie de fixation évidée permettant sa fixation sur l'arbre de la machine, puis un tranchant du couteau est concave de façon que le centre du segment de cercle décrit par ce tranchant se trouve toujours placé en avant du couteau suivant le sens de rotation de ce dernier. According to the invention, the knife for an industrial chopping machine called a cutter comprises a recessed fixing part allowing it to be fixed on the shaft of the machine, then a cutting edge of the knife is concave so that the center of the circle segment described by this cutting edge is always placed in front of the knife according to the direction of rotation of the latter.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le tranchant concave se développe sur la plus grande partie de la longueur du tranchant du couteau et le point de raccordement de ce tranchant avec les tranchants supérieurs est situé aux environs des 3/4 de la longueur du rayon joignant le centre de rotation du couteau à sa pointe.  According to another characteristic of the invention, the concave cutting edge develops over the greater part of the length of the cutting edge of the knife and the point of connection of this cutting edge with the upper cutting edges is located around 3/4 of the length of the cutting edge. radius joining the center of rotation of the knife to its tip.

Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Various other characteristics of the invention will also emerge from the detailed description which follows.

Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. An embodiment of the object of the invention is shown, by way of nonlimiting example, in the accompanying drawings.

La fig. 7 montre en élévation, une première forme de réalisation d'un couteau conforme à l'invention. Fig. 7 shows in elevation, a first embodiment of a knife according to the invention.

La fig. 8 montre une variante de réalisation du couteau selon l'invention. Fig. 8 shows an alternative embodiment of the knife according to the invention.

a fig. 9 est une coupe schématique moncranz dans une cuve de cutter le couteau de la fig. 1 en action. a fig. 9 is a schematic sectional view of a moncranz in a bowl for cutting the knife of FIG. 1 in action.

La fig. 10 est une coupe schématique montrant, dans une cuve de cutters; le couteau de la fig. 8 en action. Fig. 10 is a schematic section showing, in a cutter tank; the knife of fig. 8 in action.

Pour comprendre l'intérêt pratique de l'invention il est nécessaire de savoir comment travaille un couteau de cut- ter. La fig.9 montre une coupe de la cuve de la machine, dans le plan d'un couteau représenté dans la position où il va précisément entrer en contact avec la masse des produits à travailler. De façon pratiquement constante, à charge normale, le niveau de cette masse M1 est approximativement situé comme représenté sur cette coupe. To understand the practical interest of the invention it is necessary to know how a cutting knife works. Fig.9 shows a section of the machine tank, in the plane of a knife shown in the position where it will precisely come into contact with the mass of products to be worked. Almost constantly, at normal load, the level of this mass M1 is approximately located as shown in this section.

La pénétration du tranchant va se faire progressivement au fur et à mesure de la rotation, en commençant par la partie
B2 du tranchant située à proximité de la zone de fixation et se déplaçant régulièrement en direction de l'extrémité du couteau.
The penetration of the cutting edge will be done gradually as the rotation begins, starting with the part
B2 of the cutting edge located near the attachment area and moving regularly towards the end of the knife.

La vitesse de rotation du couteau peut être comprise entre 1500 et 6000 tours par minute, ce qui permet d'attein- dre des vitesses périphériques à la pointe du couteau approchant les 200 mètres par seconde. I1 n'est donc pas surprenant que se produise une véritable onde de choc" refoulant énergi quement la marchandise vers la périphérie de la cuve, et qu'apparaisse en même temps une force centrifuge puissante, dûe à la mise en rotation par friction de ces mêmes marchandises, tendant elle aussi à la chasser vers la périphérie. The speed of rotation of the knife can be between 1500 and 6000 revolutions per minute, which makes it possible to reach peripheral speeds at the tip of the knife approaching 200 meters per second. It is therefore not surprising that a real shock wave occurs, "energetically driving the goods towards the periphery of the tank, and that at the same time a powerful centrifugal force appears, due to the rotation by friction of these same goods, also tending to drive it towards the periphery.

I1 résulte de cela que, dans la zone de travail des couteaux, l'essentiel du contenu de la cuve se trouve liitéra- liement plaqué aux parois de la cuve et du couvercle, et que seule travaille intensivement la partie terminale des couteaux. It follows from this that, in the working area of the knives, the main part of the contents of the tank is liiterally bonded to the walls of the tank and of the cover, and that only the end part of the knives works intensively.

Les personnes qui affûtent les couteaux de cutters sauvent bien, d'ailleurs que c'est essentiellement l'extrémité des couteaux qui s'use (à peu près le tiers terminal), le reste s'émoussant beaucoup moins vite. People who sharpen cutter knives save well, moreover, it is essentially the end of the knives that wears out (roughly the terminal third), the rest dulling much less quickly.

L'invention se propose donc d'éviter ces inconvénients en tirant parti, au contraire, des observations ci-dessus. The invention therefore proposes to avoid these drawbacks by taking advantage, on the contrary, of the above observations.

Le résultai de ce travail est un couteau de forme nouvelle dont la forme du tranchant est usinée suivani une courbe (pouvant également être constituée de pans) dont le centre se trouve toujours placé du même côté que le tranchant par rapport à la masse du couteau (fig. 7) ou majoritairement en avant du couteau suivant son sens de rotation (fig. 8) cette courbe étant donc concave, ou majoritairement concave. The result of this work is a knife of new shape, the shape of the cutting edge of which is machined along a curve (which can also be made up of sections), the center of which is always placed on the same side as the cutting edge with respect to the mass of the knife ( Fig. 7) or mainly in front of the knife according to its direction of rotation (Fig. 8) this curve therefore being concave, or mainly concave.

La pénétration du tranchant dans la marchandise a lieu loin de la zone de fixation, soit à l'extrémité du couteau, soit dans la partie du couteau proche de son extrémité, au contraire des réalisations connues (voir fig. 10) . Au fur et à mesure de la rotation du couteau, le point d'attaque
B3 va donc se déplacer en direction du centre de rotation, et non en direction de l'extrémité du couteau comme dans les réalisations connues. L'onde de choc apparaissant au point de contact entre le tranchant et la marchandise refoule donc cette dernière vers le centre de rotation des couteaux, et ce refoulement allant en sens contraire de la force centrifuge il résulte de cet antagonisme un véritable cisaillement des marchandises.
The penetration of the cutting edge into the goods takes place far from the fixing zone, either at the end of the knife, or in the part of the knife close to its end, unlike known embodiments (see fig. 10). As the knife rotates, the point of attack
B3 will therefore move in the direction of the center of rotation, and not in the direction of the end of the knife as in the known embodiments. The shock wave appearing at the point of contact between the cutting edge and the goods therefore pushes the latter towards the center of rotation of the knives, and this repression going in the opposite direction to the centrifugal force it results from this antagonism a real shearing of the goods.

A l'usage, les couteaux réalisés suivant l'invention présentent donc les avantages suivants
- coupe beaucoup plus franche, plus nette, plus rapide, - en raison du brassage énergique, mélange plus intime et granulation plus fine et plus régulière,
- durée d'utilisation du couteau augmentée par une meilleure répartition de l'usure sur touie la longueur du tranchant,
- couteau de forme très droite : rigidité plus grande (moins de casse), économie de métal, moins de surface de friction (qualité du travail meilleure, et économie d'énergie motrice), couteau plus léger (moins de vibrations).
In use, the knives produced according to the invention therefore have the following advantages
- much sharper, sharper, faster cut, - due to the vigorous mixing, more intimate mixture and finer and more regular granulation,
- duration of use of the knife increased by a better distribution of wear over all the length of the cutting edge,
- knife with a very straight shape: greater rigidity (less breakage), economy of metal, less friction surface (better quality of work, and saving of driving energy), lighter knife (less vibration).

Claims (2)

REVENDICATIONS 1 -- Couteau pour machine à hacher industrielle dénommée cutter qui est caractérisé en ce qu'il comprend une partie de fixation évidée permettant sa fixation sur l'arbre de la tachine puis un tranchant (B4) concave de façon que le centre du segment de cercle décrit par ce tranchant se trouve toujours placé en avant du couteau suivant le sens de rotation de ce dernier. 1 - Knife for an industrial chopping machine called cutter which is characterized in that it comprises a hollowed-out fixing part allowing its fixing on the tachine shaft then a cutting edge (B4) concave so that the center of the segment the circle described by this cutting edge is always placed in front of the knife according to the direction of rotation of the latter. (B4) se développe sur la plus grande partie de la longueur du tranchant du couteau et-.le point de raccordement de ce tranchant avec les tranchants supérieurs (B1-B5) est situé aux environs des 3/4 de la longueur du rayon joignant le centre de rotation du couteau à sa pointe.  (B4) develops over the greater part of the length of the cutting edge of the knife and the point of connection of this cutting edge with the upper cutting edges (B1-B5) is located around 3/4 of the length of the joining radius the center of rotation of the knife at its tip. 2 - Couteau pour machine à hacher industrielle suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tranchant concave 2 - Knife for industrial chopping machine according to claim 1, characterized in that the concave cutting edge
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