WO2015107243A1

WO2015107243A1 - Dispositivo para el corte secuencial en direcciones sucesivamente oblicuas de rebanadas de un objeto cortable mediante cuchilla, y bastidor soporte de dicho dispositivo

Info

Publication number: WO2015107243A1
Application number: PCT/ES2015/070015
Authority: WO
Inventors: Vicente José TAVERNITI
Original assignee: CARDONE, Guillermo; CARDONE, Federico
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2015-01-14
Publication date: 2015-07-23
Also published as: AR094477A1

Abstract

El objeto de la presente invención es la construcción de una un dispositivo para el corte secuencia1 en direcciones sucesivamente oblicuas de rebanadas de un objeto cortable mediante cuchilla de corte solidaria a un disco giratorio sobre su eje, teniendo dicho dispositivo una elevada, producción, con sencillez de mecanismos, con movimientos de corte continuos y sin vibraciones ni oscilaciones, con un plano de apoyo de la papa continuo y trayectorias de corte de las cuchillas prácticamente ortogonales. Un segundo objeto de la invención es un bastidor soporte de dicho dispositivo para el corte secuencia!, Se define un piano de apoyo para el cuerpo a cortar; compuesto de un estator, el cual define interiormente una banda circular de rodamiento y dentro de dicho estator en el mismo piano rueda un disco o rotor, el cual define el plano de apoyo continuo sobre el cual asienta el objeto cortable.

Description

"DISPOSITIVO PARA EL CORTE SECUENCIAL EN DIRECCIONES SUCESIVAMENTE OBLICUAS DE REBANADAS DE UN OBJETO CORTABLE MEDIANTE CUCHILLA, Y BASTIDOR SOPORTE DE DICHO DISPOSITIVO"

La presente invención tiene por objeto principal un dispositivo capaz de cortar transversalmente en forma secuencial en rodajas, un cuerpo que sea cortable por medio de una cuchilla, sin disgregarse.

Es objeto secundario de la presente invención el bastidor soporte de dicho dispositivo.

A los efectos de una mejor y más definida comprensión de los términos aquí empleados, en la presente memoria y reivindicaciones se denomina y se deberá entender que las siguientes palabras poseen el siguiente significado:

•CORTE SECUENCIAL: Se entiende por corte secuencial al proceso por medio del cual un cuerpo tal como ha sido arriba definido, es cortado en forma sucesiva, produciéndose una pluralidad de rodajas a resultas de un corte transversal a continuación del otro, de acuerdo a una cadencia determinada;

•REBANADAS: También denominado "rodajas", son las porciones discretas y sustancialmente planas del cuerpo, obtenidas luego de cada episodio de corte. Generalmente estas "rebanadas" o "rodajas" poseen una altura promedio constante y regulable, y dichas "rebanadas" o "rodajas" son el resultado de haber practicado cortes seccionadores sobre dicho cuerpo cortable, según una dirección de corte perpendicular al eje vertical del cuerpo a cortar.

•CUERPO CORTABLE: Se entiende por tal a todo cuerpo

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) que tenga una consistencia tal que la permita ser cortado sin disgregarse, y al mismo tiempo una dureza tal que no impida dicho corte. Ejemplos preferidos de los cuerpos útiles para ser cortados por medio del dispositivo de la presente invención son constituidos, sin que ello implique limitación alguna por: barras de quesos semi-duros; tubérculos tal como papas, batatas; legumbres, tal como zanahorias, pepinos; frutas tal como melón, manzana.

CUCHILLA: Se entiende como tal a toda pieza con un borde capaz de cortar o seccionar del cuerpo una "rebanada" o "rodaja". Dichas cuchillas son por lo general hojas de un material de mayor dureza que la del cuerpo a cortar dotada de un filo o borde cortante .

A continuación, y sin que ello infiera limitación alguna al alcance de la presente invención, se describirá y fundamentará el mismo con la especifica aplicación a la fabricación de papas rejilla, por lo tanto, como consecuencia de este ejemplo de empleo no limitativo, el "cuerpo" considerado son papas.

A efectos de una mayor ilustración, se define como "papas rejilla" a las rebanadas o rodajas de papa en estado natural que presentan en una cara principal una familia de acanaladuras paralelas en una dirección, y sobrepuestas a esta primera familia de acanaladuras, se obtiene una segunda familia de acanaladuras en otra dirección oblicua respecto de la primera y dispuesta sobre la cara opuesta a la anterior, siendo la profundidad de las referidas acanaladuras de modo tal que en la intersección de ambas familias en el cuerpo de la rebanada

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) de papa se producen oquedades o "ventanas" pasantes romboidales .

Estado del arte de la presente invención:

Si bien la presente invención es apto para cortar en rebanadas en forma continua un "cuerpo cortable por cuchilla" tal como se lo ha arriba definido, en lo que sigue, y sin que esto implique limitación alguna al alcance de la presente invención, se hará referencia, tanto respecto al arte previo como a las construcciones preferidas de la presente invención a un dispositivo apto para cortar papas en papas rejilla, siendo esta una de las aplicaciones preferidas, si bien no excluyente, de la invención.

Son conocidos los dispositivos manuales los cuales apoyan la papa pelada y lavada sobre una superficie plana, y se produce un primer corte con una cuchilla fija con acanaladuras paralelas y dispuestas a una determinada altura respecto de la superficie, y paralela a la misma. Desplazando a la papa en una dirección de avance longitudinal respecto de la cuchilla que permanece fija, se logra un primer corte acanalado sobre la superficie de la papa enfrentada a dicha superficie plana. Los canales practicados por este primer corte tienen una profundidad equivalente a la altura de la cuchilla y quedan en el cuerpo de la papa, en la superficie de la misma que enfrenta a la superficie de deslizamiento.

Finalizado dicho corte, la papa es llevada manualmente hasta apoyar con las acanaladuras sobre el plano de apoyo, quedando la parte profunda de dichos canales levemente por encima del plano inferior de corte (raíz) de la cuchilla. Se gira manualmente la papa sobre

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) su eje vertical, quedando las primeras acanala-duras oblicuas (idealmente a 90°) respecto de la dirección de avance de la papa, y al deslizar nuevamente a la papa contra las mismas cuchillas, se produce el segundo corte acanalado. En la intersección transversal de las dos familias de acanaladuras se generan ventanas romboidales en la rodaja de papa, la cual como consecuencia de este segundo corte se desprende del resto del cuerpo de la papa, pero quedando formada en su superficie, que apoyará sucesivamente contra el plano de deslizamiento, una primera familia de acanaladuras. Girando manualmente la papa sobre su eje, y repitiendo la operación, se obtiene una pluralidad de papas rejilla. Debajo del filo de la cuchilla y aguas arriba del sentido de avance de la papa sobre el referido plano de apoyo y deslizamiento, estos dispositivos conocidos presentan una ventana en forma de ranura ancha, que actúa como boca de descarga para las rodajas de papa rejilla asi formadas.

Existen dispositivos con cuatro o más cuchillas de corte, idealmente cuchillas acanaladas dispuestas equidistantes sobre una trayectoria circular plana perteneciente a una superficie en forma de disco que define un plano de apoyo y sobre la cual se puede hacer girar la papa según desplazamientos angulares, sustancialmente perpendiculares al eje vertical de la misma, es decir, con la condición que la papa gire sobre su eje. De esta forma, con un movimiento circular continuo se pueden obtener cuatro o más rodajas de papa rejilla por cada vuelta completa del disco portador de las cuchillas .

Uno de los ejemplos conocidos de estas construcciones es constituido por la patente US-A-1.965.501, de E.P.

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) Knott . En esta construcción se ilustra básica-mente un disco -17- que gira sobre su eje -75- portando una cuchilla acanalada -19-, siendo la papa retenida por un castillete -41- que se halla sincronizado por medio de un mecanismo -26; 29; 39- que gira y se coloca a 90° cada giro de 360° de la cuchilla de corte -19-. Se observa que cada papa debe ser colocada en el castillete -41- de a una a la vez .

Otro de estos dispositivos giratorios es dado por la patente US-A- 4,277.995, la cual muestra un disco -20 que porta cuchillas -32-, con una ventana -22- dispuesta por delante del borde cortante y a través de la cual cae hacia abajo la rodaja recién cortada por la cuchilla.

También se podría evaluar mecanismos alternativos, en los cuales dos cuchillas acanaladas independientes interactúan secuencialmente y con desplazamientos rectilíneos alternativos.

La firma "LAMB-WESTON, Inc." es titular de otra patente de invención US-A-4.937.084, la cual enseña un tambor giratorio sobre su eje formado por una pluralidad de segmentos de corona circular entre cuyos extremos de inmovilizan respectivas cuchillas de corte.

Por último, se conoce la publicación de la solicitud de Modelo de Utilidad AR045701A4, el cual consta de dos piezas lobulares planas que giran inversamente en forma coplanar y sincronizada, cada una con tres palas, teniendo en cada extremo una cuchilla acanalada . El problema a resolver:

Resulta obvia la crítica al sistema manual de confeccionar papas rejilla: aparte del riesgo de corte

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) en las manos o dedos del usuario, la producción es necesariamente lenta, pues cada movimiento debe efectuarse manualmente, y se obtiene una sola rodaja de papa rejilla cada cuatro posicionamientos manuales. [Estos posicionamientos son: I^o) posicionar la papa sobre el plano de apoyo y desplazarla contra la cuchilla fija; 2°) retornar la papa a su punto de inicio; 3^o) girar la papa sustancialmente 90° sobre su eje, y 4^o) avanzar nuevamente la papa contra la cuchilla fija] .

Los discos giratorios obligan a que el contenedor vertical con la papa gire alternativamente idealmente 90° antes de cada corte. La sincronización mecánica de estos movimientos es sumamente complicada y engorrosa, dejando abierta la posibilidad de roturas, trabas, etc.

Resulta entonces obvio que para solucionar los problemas arriba señalados y para simplificar los mecanismos, brindando dispositivos más confiables y menos sujetos a roturas o desgaste, los dispositivos de corte de papas rejilla en continuo y no manuales deben contar con un contenedor de tubérculos constituido por una pieza capaz de alinear las papas en un movimiento de descenso sustancialmente vertical y fija, capaz de inmovilizar a la papa bajo la acción de corte, siendo los desplazamientos de corte oblicuos, idealmente a 90° entre si, efectuados por las cuchillas.

Dentro de estos últimos dispositivos se encuentran las máquinas de corte con cuchillas alternativas, en las cuales los movimientos de las cuchillas son rectilíneos, de trayectorias encontradas y alternativas. Estas máquinas son también complicadas, con movimiento mecánicos sincronizados, y pasibles de roturas y trabas, dado que es necesario el empleo de levas axiales

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) montadas sobre tambores para impulsar dos carros porta- cuchillas. Estas levas tienen pronunciadas rampas de avance y retroceso. La extrema complejidad para lograr una correcta sincronización de los desplazamientos rinde a estos últimos dispositivos de dudosa eficacia y muy complejos en sus aspectos constructivos.

La máquina o dispositivo ideal para cortar papas rejilla en continuo es entonces un dispositivo que mantenga los tubérculos en un contenedor vertical fijo, en el cual las papas descienden verticalmente apiladas de a una a la vez contra un plano perpendicular al eje de dicho contenedor de papas, y las cuchillas de corte describen trayectorias circulares sucesivas que forman un ángulo entre si con movimientos de giro continuos.

La máquina que muestra la solicitud de Modelo de Utilidad AR045701A4, si bien cumple con estos requisitos arriba indicados, presenta a su vez graves inconvenientes. En efecto, se observa que las palas lobulares de este Modelo de Utilidad AR045701A4 que tienen montadas a las cuchillas, giran con dos centros de giro distintos, uno por cada pala giratoria, en forma alternada y sincronizada. Teniendo en cuenta que la trayectoria curva debe tener un radio considerable para poder emplear cuchillas acanaladas rectas, estos dispositivos según la antedicha publicación AR045701A4 deberían tener dimensiones muy grandes, con todos los problemas mecánicos derivados del tamaño para hacer girar en sincronismo las dos palas, sin incurrir en elevadas vibraciones y oscilaciones. Este último problema se solucionaría reduciendo el radio de las palas. Si se reduce el tamaño de las palas a dimensiones lógicas, resultan radios de giro reducidos, que proporcionan trayectorias de corte con

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) poca diferencia angular, proporcionando en las papas rejilla ventanas romboidales muy alargadas, lo que resulta en producto muy frágil. Por otra parte, las palas no ofrecen un buen plano de apoyo continuo al cuerpo de la papa porque su reducida superficie, que es ocupada en gran parte por las cuchillas, se interrumpe en determinadas posiciones dejando a la papa a cortar sin sustento.

Con respecto a la totalidad de las patentes USA arriba citadas, todas ellas disponen de un movimiento continuo de la cuchilla sobre una trayectoria circular invariante, de modo que la papa - o el cuerpo cortable- es sometido a un corte en una misma dirección, a menos que la papa gire sobre su eje, empleando mecanismos complejos de sincronización .

En resumen, tampoco esta solución técnica conocida en el arte soluciona la premisa de la presente invención, que es: la de poder construir una máquina de elevada producción, con sencillez de mecanismos, con movimientos de corte continuos y sin vibraciones ni oscilaciones, con un plano de apoyo de la papa continuo y trayectorias de corte de las cuchillas prácticamente ortogonales.

En efecto, para poder hacer funcionar los dos últimas construcciones analizadas, incluyendo al de la publicación AR045701A4, son necesarios mecanismos complejos de sincronización de los movimientos, usualmente logrados empleando cajas de engranajes que requieren una gran precisión, y costoso mantenimiento, lo que deriva en roturas y desgaste, lo que implica una muy baja conflabilidad mecánica.

Consideraciones teóricas en apoyo de la presente invención :

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) La solución ideal a los problemas arriba planteados consiste en lograr que las cuchillas efectúen desplazamientos que resulten prácticamente rectilíneos, es decir, con un gran radio de curvatura, y en direcciones sucesivas alternadas comprendidas entre 30° a 90°, con un movimiento de desplazamiento de las cuchillas continuo y giratorio, a la vez que mantiene al mismo tiempo un mismo plano de apoyo para el elemento a ser cortado (por ejemplo, la papa) sin solución de continuidad.

Esto se consigue haciendo que las cuchillas describan un movimiento hipocicloidal . Estas trayectorias tiene la particularidad de ser cíclicas y sin solución de continuidad. Es sabido que una hipocicloide es la figura descrita por el punto de una primera rueda que rueda si resbalar coplanarmente en el interior de una pista estatórica de mayor diámetro, describiendo una serie de trayectorias de gran ángulo de giro. Las variables que regulan las trayectorias de esta hipocicloide están dadas por la relación entre el radio de la pista y el de la rueda interior, junto con la ubicación del centro de giro de dicha rueda.

Entonces, la combinación simultánea de la rotación del punto de la rueda giratoria alrededor del centro de la misma y de la traslación de dicho punto al rodar sin resbalamiento en el interior de la pista circular del estator, en el mismo plano, da origen a una familia de curvas denominadas "hipocicloides" .

Este permite lograr trayectorias pasantes en cercanías de un mismo punto central o "centro de estrella de la familia de las hipocicloides" , y con un radio de curvatura de tal magnitud que las mismas describen prácticamente una recta, quedando la familia de

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) las hipo-cicloides inscripta dentro del área encerrada por la banda de rodamiento estatórica.

La Figura 1 nos muestra una primera rueda (1) giratoria sobre su eje (2), que rueda sin resbalar en la pista interior circular (3) de una placa fija (4), describiendo un punto (5) (ver Figuras 1 y 2) de dicha primera rueda (1) la trayectoria (6) cuando rueda sobre la pista (3) y simultáneamente gira alrededor del eje (2) . Se observa que es posible lograr que dicha trayectoria (6) sea prácticamente una recta.

La Figura 2 ilustra la familia de trayectorias (6) obtenidas por las sucesivas posiciones del punto (5), observándose que todas ellas se interceptan o se cruzan en cercanías de un punto central (7) .

Si aprovechamos estas dos propiedades y elegimos un punto (5) del rotor (1) que pase por el centro geométrico

(7) del estator (4) describiendo una hipocicloide que pase por el referido centro (7) del estator (4), tenemos los fundamentos para resolver los inconvenientes arriba planteados. La cantidad de ciclos por cada vuelta es función de la relación de diámetros entre la pista interna de rodamiento (3) del estator o segunda rueda (4) y el rotor o primera rueda (1) , o si la periferia de la rueda

(1) y en interior de la pista (3) son dentadas, en la relación de dientes del estator y rotor.

Objetos de la presente invención:

Es un primer objeto lograr una máquina capaz de cortar en rodajas sucesivas a un cuerpo cortable, dispuesto en un contenedor vertical fijo a través del cual el cuerpo es obligado a descender y apoyar sobre el plano de corte, que tiene por lo menos una cuchilla de corte

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) solidaria con la rueda giratoria que gira sin resbalar sobre una pista estatórica coplanar, capaz de ejecutar desplazamientos circulares continuos y encontrados con trayectorias prácticamente rectas, debido a su gran radio de giro, trayectorias que se interceptan justo debajo del eje vertical del referido contenedor;

Es también objeto de la invención que esta máquina tenga una elevada velocidad de traslación de la cuchilla resultando en una elevada producción horaria continua;

Es también objeto de la presente invención que la velocidad de traslación hipocicloidal de traslado de la cuchilla se efectúe a velocidad selectivamente variable.

Es objeto del presente invención que la alimentación del cuerpo cortable (por ejemplo, papas) a cortar se efectúe por medio de un conducto vertical capaz de alimentar a dicho cuerpo en el centro geométrico de la hipocicloide, dejando al cuerpo cortable fijo y dotándolo de un solo grado de libertad, verticalmente descendente;

Es objeto del presente invención que los tramos de corte descritos por dicha hipocicloide sean curvas de gran radio de curvatura, describiendo recorridos prácticamente rectos pasantes por el centro de la hipocicloide y encontrados, con un ángulo de encuentro entre las direcciones de dos cortes sucesivos y secuenciales, con ángulos entre 30° a 90°;

Es también objeto de la invención que estos recorridos prácticamente rectos se logren con un dispositivo fácil de trasladar e instalar, y con un volumen cuya proyección en planta no exceda de lm , preferiblemente acotado entre 05, a 1 m .

Es aun otro objeto de la invención que el presente dispositivo permita la confección de papas rejilla a

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) partir de papas lavadas alimentadas secuencialmente por el tubo o tolva de carga.

Es también objeto de la invención que por debajo de las cuchillas de corte existan medios raspadores capaces de liberar las rebanadas del cuerpo cortable ya cortadas y asegurar que las mismas caigan en un medio recolector de las mismas .

Es objeto secundario de la presente invención el bastidor sobre el cual se sustentan los diversos componentes de la máquina objeto de la invención, teniendo este bastidor sustentado superiormente una placa soportada sobre el mismo, en la cual se vincula la tolva de carga. Rodeando a dicha tolva o tubo de carga se dispone un volante coaxial a la misma y giratorio perpendicular el eje de dicho tubo de carga. En un punto de dicho volante se ubica un árbol el cual a su vez acciona un rotor portador de las cuchillas. Este conjunto de placa superior, tolva y tubo de carga, volante y rotor constituyen una unidad suspendida de dicha placa superior auto portante, de modo que la precisión del corte es independiente del montaje sobre el bastidor, y de las fluctuaciones mecánicas del mismo.

Breve descripción de la invención:

Una solución al problema arriba planteado consiste en disponer en un mismo plano horizontal un apoyo para el cuerpo a cortar; dicho plano se compone de un estator, el cual define interiormente una banda circular de rodamiento y dentro de dicho estator en el mismo plano rueda un rotor de eje paralelo al eje del estator y en contacto con dicha banda de rodamiento describiendo un circulo, siendo el eje de rotación del rotor fijado

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) excéntrico al eje geométrico del estator, de forma tal que cuando el eje del rotor gira describiendo una circunferencia, un punto de la periferia del rotor rodará sobre la banda de rodamiento del estator describiendo por cada giro de 360° un ciclo de una hipocicloide cuya trayectoria es pasante por lo menos en adyacencias con el centro geométrico de dicha área encerrada por la banda de rodamiento, caracterizado porque coaxial al eje del estator gira un volante impulsado por un medio motor, siendo el referido rotor vinculado al citado volante por un árbol paralelo al eje del estator y excéntrico respecto del mismo; sobre el disco del rotor se vincula por lo menos una cuchilla de corte que gira con dicho rotor y es pasante por lo menos en adyacencias del centro geométrico de la referida área encerrada por la banda de rodamiento; las subsiguientes trayectorias de la hipocicloide con dicha por lo menos un cuchilla de corte formará un ángulo respecto de una anterior trayectoria hipocicloide con un valor de ángulo de trayectoria respecto de la anterior entre 30° y 90°, determinando sucesivos cortes planos desde diversos ángulos sobre el cuerpo cortable obteniendo rebanadas del mismo; por encima de dicho centro geométrico del área encerrada por la banda de rodamiento se dispone de un medio de alimentación del cuerpo cortable el cual desciende por dicho medio de alimentación hasta apoyar sobre el rotor el cual determina un plano de apoyo continuo sobre el cual desliza el extremo en contacto con dicho plano de apoyo del cuerpo contable, siendo dicho medio cortable retenido en una posición fija por dicho medio de alimentación; por debajo del borde de ataque de dicha por lo menos una cuchilla de corte, el rotor presenta una ranura de descarga de la

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) rodaja separada del cuerpo cortable, hacia un plano inferior .

Descripción de la ejecución preferida de la presente invención :

A efectos de lograr ilustrar un ejemplo de realización preferido del presente invención, se adjuntan los siguientes dibujos que lo ilustran, con el apoyo de la descripción de los mismos dada a continuación, debiendo interpretarse este ejemplo de realización como una de las tantas posibles construcciones de la invención, por lo que no corresponde asignarle ningún valor limitativo al mismo, incluyéndose dentro del ámbito de protección del mismo los posibles medios equivalentes a los ilustrados; siendo la amplitud del presente invención determinado por la primer reivindicación adjuntada en el capitulo de reivindicaciones correspondientes .

Asimismo, en estas Figuras, las mismas referencias identifican medios iguales y/o equivalentes.

• La Figura 1 nos muestra un rotor que rueda sin resbalar en el interior de una segunda rueda fija, mostrando en su giro de 360° un primer ciclo de la hipocicloide, consistente en una trayectoria gran radio de curvatura;

Figura 2 ilustra un ejemplo de una de las posibles familias de trayectorias obtenidas por los sucesivos rodamientos del rotor sobre dicha banda de rodamiento coplanar estatórica y que pasan por el centro del estator;

Figura 3 ilustra esquemáticamente la trayectoria del punto (5) (sucesivamente 5a; 5b y 5c) , cuando rueda (1) gira sobre su eje (2) , que al rodar sobre

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) sin resbalar en el interior de la pista estatórica (3) ocupará sucesivamente las posiciones (2A; 2B y 2C) del circulo (17) . Esta trayectoria es una hipocicloide .

La Figura 4 muestra esquemáticamente visto en planta superior una disposición de las cuchillas de corte sobre el rotor según el presente invención y su relación espacial con la tolva o medio de carga del cuerpo cortable;

La Figura 5 nos muestra esquemáticamente el desarrollo de tres recorridos de hipocicloide sucesivos y sus desplazamientos angulares de la una respecto de la otra, a modo de ilustración de los diferentes ángulos de corte sucesivos sobre el mismo cuerpo cortable;

La Figura 6 ilustra esquemáticamente en un corte vertical simplificado de un plano pasante por los ejes del estator y del rotor, y a los diversos componentes de un ejemplo de realización preferido del presente invención;

La Figura 6a muestra el corte AA de la Figura 6;

La Figura 6b nos muestra el corte BB de la Figura 6; La Figura 7 ilustra la vista en planta superior de la Figura 6;

La Figura 8 nos muestra en planta superior a una disposición de una de las cuchillas de corte,

La Figura 8 ai ilustra el corte CC de la Figura 8;

La Figura 8a2 ilustra el corte DD de la Figura 8;

La Figura 8b nos muestra la cuchilla de la Figura 8, vista de frente;

Las Figuras 9 y 9a, respectivamente, nos muestran

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) en perspectiva a un medio de auto-limpieza de la zona de descarga del rotor y a un corte vertical de esta disposición;

• La Figura 9b es una ampliación en detalle esquematizado de la Figura 9a;

• La Figura 10 ilustra una variante constructiva de la tolva de carga vista en corte vertical y

• La Figura 10a muestra el corte según el plano EE de la Figura 10.

Las Figuras 1, 2 y 3 como ya fuera explicado, ilustran el concepto teórico del desarrollo de una hipocicloide , el cual como tal es un concepto geométrico conocido y por ende pertenece al dominio público.

El presente invención se ilustra a partir de la

Figura 4. En dicha figura se esquematiza en una vista superior una disposición típica para lograr una hipocicloide, consistente en el estator (4), la pista estatórica (3), y el rotor (1) . El presente invención se caracteriza porque sobre el rotor (1) se dispone por lo menos una cuchilla de corte esquematizada con la referencia (8) . Al girar el rotor (1) sobre su eje (2) , (que es un punto de de un volante que es concéntrico con el estator) necesariamente rodará en el interior de la pista estatórica (3) . La combinación de estos dos movimientos simultáneos de giro y rodamiento hará que las cuchillas (8) describan hipocicloides que pasen por el centro del estator, intersectando a la papa que desciende por el centro del volante con sucesivos cortes según trayectorias que forman un ángulo entre sí.

La relación de radios ideal es representada en la Figura 4, en la cual se observa que el radio de la pista

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) estatórica R_E es igual a la suma del radio del rotor R_R más la suma del radio Rv del volante que hace girar a dicho rotor.

Es decir: R_E = R_R + Rv

Este centro geométrico (9) de la(s) cuchilla (s) es entonces pasante por el centro geométrico (7) de la pista (3) de la pieza estatórica (4) describiendo una circunferencia virtual (10) . A su vez, este centro (7) coincide con el centro geométrico de una tolva y tubo de descarga vertical (11) a través del cual descienden los cuerpos cortables a ser seccionados por la cuchillas (8) . Es decir, el tubo de descarga vertical (11) del cuerpo cortable (13) por las cuchillas (8) posee medios que evitan la rotación de (13) con respecto a su eje vertical, o sea, en el mismo plano de corte, permitiendo solo el movimiento de descenso del cuerpo cortable (13) contra el plano de corte continuo provisto por la superficie del rotor (1) . A su vez se aprecia en las Figuras 6 y 10 que la superficie interior (11) del tubo de descarga es tronco-cónica con su mayor diámetro enfrentando al rotor (1) .

Una de las formas de construcción de estos medios de restricción del movimiento angular de (13) pueden ser determinados dando a la sección transversal del tubo de descarga (11) una sección elíptica creciente hacia abajo, es decir, los diámetros de la elipse se incrementan ligeramente abocinándose hacia abajo, para evitar que los cuerpos (13) a ser cortados se traben dentro de dicho tubo de descarga (11) .

Al mismo tiempo el eje (2) alrededor del cual gira el rotor (1) es excéntrico respecto del centro geométrico (7), con lo cual dicho eje (2) al girar

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) alrededor de (7) describe una circunferencia virtual (17) de radio Rv coaxial con el centro geométrico del estator .

Una de las condiciones esenciales para que se cumplan los objetivos indica-dos es que no exista resbalamiento entre el pista interior (3) y el rotor excéntrico (1) . Para ello es conveniente que la pista circular estatórica tenga un dentado con una cantidad de dientes Ze, y la periferia del rotor tenga un dentado compatible y con un número de dientes Zr, de modo que la relación Z = Ze/Zr se halle entre los valores 1,5 < Z < 1,9.

La cantidad de cortes que se logra con el dispositivo de la invención queda regulada por la relación :

Cantidad de cortes = Vr · Z · Nc

En donde; Vr = velocidad de rotación del rotor en rpm .

Z relación entre Ze/Zr;

Nc = cantidad de cuchillas de corte presentes en el rotor.

Por último es también condición del presente invención que la circunferencia (17) de radio Rv que describe el centro excéntrico del rotor (2) al rodar sobre (3) tenga sustancialmente el mismo radio Re de la circunferencia virtual (10) que une los centros geométricos (9) de las cuchillas y a su vez sobre el mismo plano de corte (ver Figura 4), teniendo ambas circunferencias virtuales sus respectivos centros separados por un radio de las mismas.

En la Figura 5 se observa la progresión de tres curvas consecutivas de la hipocicloide (curva 1, curva 2

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) y curva 3) y la constancia del valor de la separación angular (GC3-1) entre las curvas 3 y la curva 1 respecto de la separación angular (GCl-2) entre las curvas 1 y la curva 2 apreciándose que entre cada trazo de hipocicloide sucesiva se logara un desplazamiento angular entre 30° a 90°. Con menos de 30° no es posible lograr un corte para papa rejilla que permita un producto físicamente estable.

La Figura 6 muestra un corte en elevación vertical de una construcción preferida del bastidor sobre el cual asienta o es instalado el dispositivo de la invención, arriba explicado. Como ya fuera mencionado, uno de los logros de esta construcción es la de permitir que la totalidad del conjunto de corte y de sus mecanismos asociados para el movimiento de los mismos sea auto- portante. En la figura se observa que la boca de entrada (14) a la tolva de carga (11) se halla abocinada hacia arriba, y en la construcción detallada en la Figura 7, la sección transversal del conducto (12) es elíptica, para impedir la rotación del cuerpo cortable (no ilustrado) sobre su eje. El tubo (11) es retenido suspendido por un plato (15) el cual asienta contra la cubierta superior (16) de la máquina y se aprisiona a dicha cubierta con medios conocidos, tal como bulones, etc. (23) (ver Figura 7), quedando por consiguiente el cuerpo de la tolva de carga (11) suspendida de dicha cubierta superior (16) y vinculada a la misma. Sobre la superficie exterior de (11) asientan los medios antifricción (18) tal como un rodamiento, sobre el cual asienta girablemente un volante (19) , perpendicular al eje XX de la tolva de carga y que es retenido por una tuerca o elemento similar (20) dispuesta por debajo del deflector (20a) . Sobre este

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) volante (19) es retenido con interposición de rodamientos, perpendicular al mismo y con eje (2) excéntrico y paralelo al eje XX, un árbol (21), el cual se vincula al rotor (1) . El volante (19) es mandado en movimiento giratorio sobre su eje XX por un medio motor tal como un motor eléctrico (24) el cual accionando un árbol de transmisión (25), manda una polea (22) (ver Figura 6a) la cual a través de una correa en "V" (26) hace girar al volante (19) .

Este volante (19) posee una masa relativamente considerable, lo cual logra que al girar tenga una cantidad de movimiento cuya inercia no disminuya con motivo del choque y corte de la cuchilla con el cuerpo cortable, logrando una consistencia y continuidad de corte. El volante (19) arrastra en movimiento circular al árbol (21) que se halla excéntrico y paralelo a XX, con lo cual se logra el desplazamiento sin resbalamiento de la periferia del rotor (1) sobre la pista fija (3) circular e interior de la placa estatórica (4) .

En la particular ejecución de la construcción de la máquina visualizada en la Figura 6, se observa como el conjunto de la cubierta superior (16), de la cual es solidario el conjunto de tolva de carga (11, 12, 15) junto con el volante (19), asienta sobre una pestaña o placa proyectante (27) solidaria y perpendicular al lateral (28) del mueble o bastidor de la máquina, de modo que retirando los elementos de ajuste (no ilustrados) que vinculan a la tapa (16) sobre su apoyo (27) , es posible dejar al descubierto la totalidad de plano de corte definido por la superficie del rotor (1) , de sus cuchillas de corte (8) y del estator (4) .

A su vez, este estator (4) apoya y es retenido sobre

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) una segunda pestaña lateral (29) perpendicular y solidaria de (28'), y por debajo de este plano del estator (4) y axialmente alineado con el eje XX, se ubica la boca (30) de una tolva de descarga (31) de las papas rejillas cortadas. Según una construcción particular-mente preferida, esta tolva (31) es también fácilmente desmontable, al tener solidaria de la misma una pestaña (32) que asienta sobre una placa (33) la cual es solidarizada con una tercer pestaña (34), también ella perpendicular y solidaria del lateral (28) . Esta tolva de descarga (31) preferiblemente es de conformación troncocónica y posee una boca de salida (35) que queda adyacente a un plano de descarga (36) que alimenta una cinta de transporte sinfín (37) . Preferiblemente esta banda o cinta sinfín (37) es accionada por el mismo medio motor (24) por medio de una polea inferior (38) y una correa plano-dentada o multi V· (39) , que acciona una segunda polea (40) que motoriza un mecanismo conocido y convencional de transmisión (41) del movimiento a la cinta (37) .

Esta cinta transportadora (37) sobresale del lateral de la máquina a través de una abertura (42), o bien, como lo indica la figura, descarga sobre un plano inclinado (43) que sobresale a través de (42) .

Un detalle fundamental que hace al resultado de la máquina del presente invención está dado por el hecho que la descarga (44) de cada cuchilla de corte (8) presenta una ventana determinada por la posición atrasada del borde anterior (a) de la cuchilla (8) respecto del inicio de (44) (ver Figuras 8 y 8a) . El sentido de la dirección de avance de la cuchilla (8) está dado por la flecha "G" . A esto se agrega que la cuchilla (8) se halla elevada

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) respecto del plano de apoyo (1) en una distancia "h" la cual determina la altura del corte para cada rodaja cortada. El borde posterior (b) de (8) queda libre y es continuado por un suave plano inclinado (45) determinado por el porta cuchilla (46), con lo cual se permite al cuerpo cortable (por ejemplo, la papa) deslizar por gravedad o por solicitación sobre la misma o bajar hasta apoyar y deslizar sobre el referido plano (1) . En la Figura 8ai se observa el corte CC de la Figura 8, y en la Figura 8a₂ el corte DD indicándose en la flecha "V" el recorrido de la rodaja de papa cortada, la cual cae dentro de la tolva (31) . y por ende la cara inferior del plano de apoyo (1) se proyecta en el momento del corte dentro del área encerrada por la boca de entrada (30) de la tolva de descarga (31) , de modo tal que el borde superior (30) es adyacente por debajo de la boca de descarga (44) de la cuchilla de corte.

Otro aspecto importante del presente invención está dado por el hecho que la boca superior (30) de la tolva de descarga (31) es inmediatamente adyacente contra la superficie inferior (la) del plano de apoyo (1) . Este rozamiento es dado por medio de un elemento flexible solidario perimetralmente al borde o boca superior (30) de la tolva descarga (31) (ver Figuras 9 y 9a) .

En la Figura 9 se observa que este elemento flexible es constituido por un cepillo (47) perimetralmente solidario a (30), (este elemento flexible puede estar constituido por un burlete o un labio elastomérico, etc.) Al pasar la porción de descarga (44) de la cuchilla giratoria, esta es barrida por el elemento (47) y desprende la rodaja de papa. A su vez, este elemento flexible (47) asegura que la totalidad de las papas

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) cortadas caigan dentro de la tolva, al cerrar toda comunicación entre el interior de la tolva y el resto de la máquina.

En la construcción preferida, el elemento (47) se halla fijo o solidario de una ménsula anular (49) adyacente al extremo de (30), lo que se visualiza con mayor detalle ampliado en la Figura 9b, en la cual se observa como este elemento (47) barre rozando la superficie inferior de (1) y por ende la descarga "V" de la cuchilla de corte (8) .

La Figura 10 nos muestra en corte vertical un tramo de la tolva de carga de las papas (11), cuya sección interior (12) (ver la Figura 10a) es elíptica, y posee una saliente en forma de cuchilla (50) en la cual se inserta lateralmente la papa y queda angularmente inmovilizada durante las operaciones de corte.

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26)

Claims

REIVINDICACIONES

1. - DISPOSITIVO PARA EL CORTE SECUENCIAL EN DIRECCIONES SUCESIVAMENTE OBLICUAS DE REBANADAS DE UN OBJETO CORTABLE MEDIANTE CUCHILLA, del tipo de dispositivo que comprende por lo menos una cuchilla de corte solidaria a un disco giratorio sobre su eje, teniendo dicha cuchilla una abertura practicada sobre dicho disco dispuesta en comunicación con la porción de ataque de la misma que define un pasaje hacia abajo de las porciones del objeto cortable seccionado por dicha cuchilla, caracterizado porque dispone en un mismo plano horizontal un estator, el cual define interiormente una banda circular de rodamiento y dentro de dicho estator en el mismo plano rueda un rotor, el cual define el plano de apoyo continuo sobre el cual asienta el objeto cortable; este rotor posee un eje paralelo al eje del estator y en contacto con dicha banda de rodamiento describiendo un circulo, siendo el eje de rotación del rotor fijado excéntrico al eje geométrico del volante y en un punto por lo menos adyacente al centro geométrico del área encerrada por la banda de rodamiento del estator, de forma tal que cuando el eje del rotor gira, un punto de la periferia del rotor rodará sobre la banda de rodamiento del estator describiendo por cada giro de 360° un ciclo de una hipocicloide cuya trayectoria es pasante por lo menos en adyacencias con el centro geométrico de dicha área encerrada por la banda de rodamiento; sobre el disco del rotor se vincula por lo menos una de dichas cuchillas de corte que gira con dicho rotor y es pasante por lo menos en adyacencias con el centro geométrico de la referida área encerrada por la banda de rodamiento; las

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) subsiguientes trayectorias de la hipocicloide con dicha por lo menos un cuchilla de corte formará un ángulo respecto de una anterior trayectoria hipocicloide, con un valor de ángulo de trayectoria respecto de la anterior entre 30° y 90°, determinando sucesivos cortes planos desde diversos ángulos sobre el cuerpo cortable obteniendo rebanadas del mismo; por encima de dicho centro geométrico del área encerrada por la banda de rodamiento y por el centro del volante se dispone de un medio de alimentación del cuerpo cortable el cual desciende por dicho medio de alimentación hasta apoyar sobre el rotor que conforma el referido plano horizontal de apoyo para el cuerpo a cortar, siendo dicho medio cortable retenido en una posición fija por dicho medio de alimentación.

2 . - DISPOSITIVO, ε egún lo reivindicado en 1, caracterizado porque la banda circular de rodamiento estatórica es una corona circular dentada, dentro de la cual rueda un rotor cuya periferia presenta un dentado, siendo la cantidad del dentado estatórico Ze, y la periferia del rotor prese nta un dentado compatible y con una cantidad de dientes !ir, de modo que la relación:

Z = Ze/Zr se halle entre los valores 1,5 < Z < 1,9.

3 . — DISPOSITIVO, según lo reivindicado en 1, caracterizado porque la cantidad de cuchillas solidarias del rotor son en cantidad de una a siete cuchillas, siendo pasante cada una de dichas cuchillas por debajo de un cuerpo tubular que define una pieza tubular de alimentación por el cual desciende el cuerpo cortable por dichas por lo menos una cuchilla.

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26)

4. — DISPOSITIVO, según lo reivindicado en 1, caracterizado porque dicha pieza tubular presenta una sección transversal elíptica y cónica, con sus diámetros de mayor magnitud enfrentados al mencionado rotor, presentando dicha pieza tubular los medios de retención del cuerpo cortable, capaces de brindar la restricción al giro angular sobre el plano de apoyo del cuerpo cortable.

5. — DISPOSITIVO, según lo reivindicado en 1, caracterizado porque dicha pieza tubular presenta una sección transversal circular y cónica, con sus diámetros de mayor magnitud enfrentados al mencionado rotor, presentando dicha pieza tubular los medios de retención del cuerpo cortable, capaces de brindar la restricción al giro angular sobre el plano de apoyo del cuerpo cortable; en las porciones inferiores sobresale interiormente una saliente afilada y vertical, capaz e interceptar al cuerpo cortable, determinando dicha saliente los medios de retención del cuerpo cortable, capaces de brindar la restricción al giro angular sobre el plano de apoyo del cuerpo cortable.

6. — DISPOSITIVO, según lo reivindicado en 1 a 5, caracterizado porque dicho cuerpo cortable es una papa, siendo el producto logrado por el corte de las cuchillas una pluralidad de papas rejilla.

7. — DISPOSITIVO, según lo reivindicado en 1 a 6, caracterizado porque el perfil del borde de ataque de las cuchillas es ondulado.

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26)

8. - DISPOSITIVO, según lo reivindicado en 1 a 7, caracterizado porque la banda circular de rodamiento estatórica es una superficie antideslizante sobre la cual rueda sin resbalar el rotor.

9. - BASTIDOR SOPORTE DE DICHO DISPOSITIVO, que contiene al dispositivo reivindicado en 1 a 8, caracterizado porque presenta paredes laterales que definen una envuelta; sobre el borde perimetral superior de dicha envuelta apoya y se solidariza una placa de tapa superior, la cual presenta saliente y perpendicular a dicha placa a la tolva de carga tubular la cual es solidaria de dicha primera placa superior; dicho cuerpo de carga tubular se prolonga en el interior de la envuelta y por abajo del plano de la referida placa superior quedando por consiguiente la tolva y cuerpo tubular de carga solidarios y suspendidos de dicha cubierta superior y vinculados a la misma; dentro de la referida envuelta y coaxial al eje del cuerpo tubular de carga se dispone un volante que gira perpendicular al eje del cuerpo tubular y accionado por un medio motor, teniendo dicho volante un árbol perpendicular al mismo y con eje excéntrico y paralelo al del eje cuerpo tubular de carga; sobre dicho árbol se vincula el referido rotor, el cual es coplanar a una placa que define el plano estatórico determinado por una pista circular, sobre la cual rueda sin resbalamiento la periferia del referido rotor arrastrado en movimiento giratorio por el referido árbol, teniendo este rotor por lo menos una cuchilla de corte que describe una hipocicloide pasante por el eje geométrico del eje del cuerpo tubular de carga e inmediatamente por debajo del mismo; por debajo del plano

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) del estator y rotor, axialmente alineado con el eje del tubo de descarga, se ubica la boca de entrada de una tolva de descarga de las rebanadas del cuerpo cortable asi cortadas, poseyendo dicha tolva de descarga una boca de salida que queda adyacente a un plano de descarga.

10. - BASTIDOR SOPORTE DE DICHO DISPOSITIVO, según lo reivindicado en 9, caracterizado porque debajo de dicha boca de salida se sitúa una cinta transportadora que sobresale del lateral de la máquina a través de una abertura .

11. - BASTIDOR SOPORTE DE DICHO DISPOSITIVO, según lo reivindicado en 9 y 10, caracterizado porque el referido volante presenta una masa de inercia suficiente para asegurar que su cantidad de movimiento no disminuya con el impacto de cada corte impartido por las mencionadas cuchillas sobre el cuerpo a cortar.

12. - BASTIDOR SOPORTE DE DICHO DISPOSITIVO, según lo reivindicado en 9 a 11, caracterizado porque inmediatamente abajo del plano del estator y axialmente alineado con el eje del medio de alimentación del cuerpo cortable, se ubica la boca de una tolva de descarga de las piezas cortadas por dichas cuchillas; esta tolva de descarga es de conformación troncocónica y posee una boca de salida que queda adyacente a un plano de descarga que alimenta la citada cinta de transporte sinfín; el borde anular superior de la tolva de descarga se halla adyacente a la superficie inferior del plano de corte determinado por el rotor, y posee en dicho borde anular superior un medio que apoya contra dicha superficie inferior raspando

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) contra la mismas, definiendo un medio colector y de guia de las piezas cortadas dentro del área de dicha tolva de descarga .

13 . - BASTIDOR SOPORTE DE DICHO DISPOSITIVO, según lo reivindicado en 12, caracterizado porque el medio que apoya contra dicha superficie inferior raspando contra la mismas es elegido entre una saliente anular elastomérica, o un borde anular metálico, y un cepillo anular proyectante contra dicha superficie inferior del rotor

14 . - BASTIDOR SOPORTE DE DICHO DISPOSITIVO, según lo reivindicado en 9 a 12, caracterizado porque la mencionada tolva posee solidaria de la misma una pestaña que asienta sobre una placa la cual es solidarizada con una tercer pestaña también ella perpendicular y solidaria del lateral del bastidor.

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