专利名称：用于对蔬菜进行切片的装置和方法
技术领域：
本发明主要涉及食品加工，且更特别地涉及一种独特的蔬菜产品和用于制作该蔬 菜产品的方法。
背景技术：
深度油炸(油炸)土豆产品被生产为不同的形状和大小，包括长方形或正方形的 切丝类型的条、薄片、楔形切片、螺旋形的螺旋片和华夫格(waffle)切片。这种产品典型地 通过将整个土豆切成理想的形状，然后对切片进行热烫、浅炸(parfrying)和冷冻来加工。 当通过油炸被再次复原时，这种产品典型地具有以重量计的大约10-20%的含油量和大约 40-65%的固体含量(包括油)。特别地，华夫格切片通过以两个不同的角度(通常是隔开90度)且带有波纹 状图案地横切土豆片来生产。这种类型的切削生产出在两个切削表面中形成有纵向凸 脊和凹槽的土豆片。目前华夫格切片通过在美国专利No. 4，523，503和No. 4，949，612 中所描述的方法和机器进行商业化生产，上述专利的公开内容通过引用并入此处。美 国专利No. 4，523，503和No. 4，949，612是在涉及生产薄的、土豆片型产品的美国专利 No. 3，139，137和No. 3，139，130中公开的早期的切削机器的修改和改进的版本。美国专利 No. 3，139，137和No. 3，139，130的公开内容也通过引用并入此处。美国专利No. 4，523，503和No. 4，949，612中的每一个均公开了一种食品切片机， 所述食品切片机具有底座和围绕底座的静止的切削组件。静止的切削组件具有以彼此相隔 90度定位的四个周向间隔开的刀组件。土豆被进给到在底座顶部处的中心开口内且底座是 旋转的。由底座的旋转产生的离心力将土豆引导到从底座沿径向延伸的四个引导管道中的 一个内。当底座旋转时，在引导管道中的纵向肋将土豆保持在恰当的位置，使得土豆被围绕 底座的静止的切削组件切削。此外，为了获得华夫格切片，每个引导管道还均绕其自身轴线 旋转。理想地，在底座旋转90度以从一个刀组件到下一个刀组件的时间里，每个引导管道 还旋转90度使得每个切片部分在一侧具有凸脊和凹槽，所述凸脊和凹槽布置为与在另一 侧的凸脊和凹槽垂直。然而，目前用于生产华夫格切片的方法和机器具有若干缺陷。首先，它们产生相对 较高的浪费量。除了废料，目前的机器生产的产品不是在理想的90度角处横切(尽管因为 一些目的而能够被接受)并因此不满足理想的质量标准。因此，为了降低浪费量，需要提高 加工效率。关于土豆离轴地进给到推送器管道内的问题使浪费和质量控制问题恶化。进给期 间的离轴对准产生较少的理想的长圆形形状的华夫格切片，从而降低理想的输出一致性并 增加浪费。另外，离轴对准通过有助于引导管道的堵塞或阻塞能够引起另外的生产问题，所 述引导管道的堵塞或阻塞能够迫使生产停机而进一步降低生产效率。因此，需要用于生产高质量华夫格切片的新的和改进的装置和方法。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种用于对蔬菜例如土豆进行切片的切削装置。该装置 包括推送器中心块、多个推送器管道和切削组件。推送器中心块包括土豆(蔬菜)保持区 和用于将土豆(蔬菜)接纳到保持区内的开口。多个推送器管道可以从推送器中心块沿径 向延伸且可以具有大于大约5英寸的纵向长度。更优选地，推送器管道的长度可以在大约5 英寸与15英寸之间。推送器管道可以具有入口孔和出口孔。切削组件能够周向地环绕推 送器中心块的至少一部分。推送器管道能够绕推送器中心块的竖直中心轴线旋转，且每个 推送器管道均能够绕其自己的纵向轴线旋转。在特定的具体实施例中，推送器管道可以具有在大约5英寸与15英寸之间的纵向 长度，且更优选地在大约7英寸与10英寸之间。在其它的具体实施例中，切削组件包括刀 片保持构件和刀片。刀片可以包括波纹状刀刃并且在刀片的两侧具有凹槽部和凸脊部，并 且刀片可以与切削组件的内径的切线形成小于大约15度的角度。更优选地，由刀片和切削 组件的内径的切线形成的角度可以是大约10度或更小。在其它的具体实施例中，保持区可以包括基本上平坦的基部或具有向上朝向开口 延伸的多个凸脊的基部。保持区还可以包括具有向上朝向开口延伸的突起的基部。突起 可以具有多个侧表面部，其中每个侧表面部被基本上向外指向推送器管道的入口孔中的一 个。在其它的具体实施例中，每个推送器管道的内表面的至少一部分可以包括粗糙表面。在其它的具体实施例中，切削组件可以包括刀片保持构件和刀片。刀片可以包括 波纹状切削刃并且在刀片的两侧具有凹槽部和凸脊部。刀片保持构件可以是围绕并保持刀 片的一体式注塑成型部。刀片保持构件可以包括在刀片的每一侧上的多个间隔开的指状 物，且该多个间隔开的指状物朝向波纹状切削刃延伸并与刀片的两侧上的凹槽部接触。在另一实施例中，提供一种用于对土豆进行切片的切削装置。该装置包括推送器 中心块、多个推送器管道和切削组件。推送器中心块可以包括土豆保持区和用于将土豆接 纳到保持区内的开口。多个推送器管道可以从推送器中心块沿径向延伸，其中推送器管道 能够绕推送器中心块的竖直中心轴线旋转，且每个推送器管道均能够绕其自己的纵向轴线 旋转。推送器管道可以具有入口孔和出口孔。切削组件能够周向地环绕多个推送器管道的 至少一部分。优选地，切削组件包括具有大于大约7. 5英寸的曲率半径的内表面。在具体实施例中，切削组件的内表面的曲率半径大于大约9英寸。在其它的具体 实施例中，每个推送器管道可以具有在5英寸与10英寸之间的纵向长度。在其它的具体实 施例中，切削组件可以包括四个刀组件，每一个刀组件彼此间隔开大约90度。在其它的具体实施例中，每个刀组件可以包括刀片保持构件和刀片，其中刀片包 括波纹状刀刃并且在刀片的两侧具有凹槽部和凸脊部。刀片可以与切削组件的内径的切线 形成小于大约15度的角度。更优选地，由刀片和切削组件的内径的切线形成的角度可以是大约10度或更小。 在其它的具体实施例中，切削组件可以包括小于推送器管道数量的多个刀组件。还提供了一种对土豆进行切片的方法。该方法包括提供推送器中心块，所述推送 器中心块与从推送器中心块沿径向延伸的多个推送器管道联接。提供切削组件，所述切削 组件周向地环绕多个推送器管道的至少一部分。提供多个土豆，所述多个土豆具有大于大 约三英寸的长度。多个土豆被进给在推送器中心块中的开口内。推送器中心块绕竖直中心轴线旋转，使得第一个土豆和第二个土豆以端对端的构型被接纳在多个推送器管道中的一 个推送器管道中。在第一个土豆处于第一取向的情况下，第一个土豆的外侧部被切削。推送 器管道绕其自己的纵向轴线旋转以致使第一个土豆处于第二取向。第一个土豆在第二取向 下被切削。当第一个土豆和第二个土豆以端对端的构型位于所述的一个推送器管道内时， 第一个土豆和第二个土豆中的至少一个被完全地容纳在所述一个推送器管道内，而第一个 土豆和第二个土豆中的另一个被至少部分地容纳在所述的一个推送器管道内。在具体实施例中，该方法还包括在将土豆进给到推送器中心块的开口内之前对多 个土豆进行预加热。在其它的具体实施例中，进给多个土豆的动作包括将水输送到推送器 中心块中的开口内。本发明的前述的和其它的目标、特征和优点通过下面的参考附图进行的详细的描 述将变得更加明显。
图1是用于对蔬菜进行切片的装置的透视图，所述装置包括推送器中心块、推送 器管道和切削组件，其中切削组件的外表面示出为透明的。图2是图1的装置的俯视图。图3是沿图2的线3-3截取的截面视图。图4是图1的装置的侧视图，其中切削组件的外表面示出为透明的。图5是用于对蔬菜进行切片的装置的透视图，所述装置包括推送器中心块、推送 器管道和切削组件，其中切削组件的外表面示出为透明的。图6是图5的装置的截面视图，示出了在沿推送器管道的中点截取的截面处的装置。图7是沿图5中的线7-7截取的图5的装置的侧向截面视图。图8是用于对蔬菜进行切片的装置的一部分的俯视图。图9是沿图8中的线9-9截取的图8的装置的侧向截面视图。图10是图8的装置的侧视图。
具体实施例方式如在本申请中和在权利要求中使用的那样，单数形式的“一”、“一个”和“所述”包 括复数形式，除非上下文以其它方式清楚地指出。此外，术语“包括”意味着“包含”。另外， 术语“联接的，，和“相关联的，，通常意味着电地、电磁地和/或物理地(例如机械地或化学 地)联接或连结且不排除在联接的或相关联的物品之间存在中间元件。尽管为了方便介绍以特殊的、相继的顺序来描述所公开的方法的示意性实施例的 操作，但是应当理解的是，所公开的实施例可以包括除了所公开的特殊的、相继的顺序之外 的操作顺序。例如，相继地描述的操作可能在一些情况下被重新排列或同时地执行。此外， 与一个特殊实施例相关联地提供的描述和公开并不局限于该实施例，而是可以应用到所公 开的任何实施例。参考图1-7，切削装置2包括推送器中心块4、四个推送器管道6和静止的切削组 件8。推送器中心块4具有中央竖直开口 10，用于将蔬菜，例如土豆，接纳到蔬菜或土豆保持区内。尽管下面的许多描述将描述用于切削土豆的切削装置的使用，但是应当理解的是， 其它蔬菜可替代土豆。当然，取决于被切削的蔬菜的大小，可能需要修改如下为了供土豆使 用而描述的一个或多个尺寸。基本上实心的底板紧挨着放在开口 10下方并防止产品除了穿过推送器管道6之 外地离开推送器中心块。底板被附接到竖直轴11 (如图7所示)，所述竖直轴11使推送器 中心块4和相关联的推送器管道6绕轴线Y沿A方向旋转。四个推送器管道6联接到推送器中心块4并从推送器中心块4沿径向延伸，且可 以以90度间隔开。推送器管道6通过轴承附接到推送器中心块4，使得每一个推送器管道 6均能够围绕其自己的纵向轴线独立地旋转。如在图6中最佳观察到的那样，每一个推送器 管道6均具有两个开口 在推送器中心块4的附近的入口孔11和在切削组件8的附近的出 □孔 13。切削组件8至少部分地环绕推送器中心块4且优选地具有成球面弯曲的内表面 12。值得注意的是，为了本发明的目的，球面曲率不是必须的，且内表面可以是环形形状的。 然而，成球面弯曲的内表面在切削组件和正在被切削的土豆之间提供了更紧密的间隙。切削组件8包括相隔90度地定位的四组周向间隔开的刀组件14。每一个刀组件 14均具有内夹紧构件和外夹紧构件以及被夹紧在其间的波纹刀。刀组件14优选地具有与 内表面12的球面曲率相对应的总体球面曲率。除了下面具体论述的特征和不同之外，本发 明的刀组件与在已经通过参考并入的美国专利No. 4，523，503中公开的刀组件是相同的。在运行中，土豆被进给到开口 10内，在此处它们通过由推送器中心块4的旋转产 生的离心力被向外迫使。用于向外迫使的土豆的仅有的出口路径是通过推送器管道6中的 一个。当土豆到达推送器管道6的端部时，它们接触切削组件8的内表面12。以此方式， 当推送器中心块4旋转并迫使土豆到达推送器管道的外端时，每一个刀组件14接触从推送 器管道6中的一个突出的土豆，且当推送器管道6经过刀组件时切掉基本上椭圆体的部分。 在每一个推送器管道6到达下一个切削组件之前，推送器管道6旋转90度使得下一次切片 被垂直于先前的切片地切削。推送器管道6的内侧表面可以被构造为光滑的(例如图6)或粗糙的(例如图3 和图9)。在某些情况下，可能需要具有沿推送器管道6的内侧表面的长度的至少一部分延 伸的粗糙化的或者不光滑的表面。如图3所示，例如，纵向肋16能够沿推送器管道6的内 侧表面的至少一部分延伸。这些肋16抓握或至少引导土豆19使得土豆19与推送器管道6 一起旋转，从而促使土豆在切削之间完全90度的旋转。如果需要，肋16可以被构造为延伸 推送器管道的长度。如图3中所示的肋16是锯齿形的；然而，肋16可以以任何方式形成， 包括如图9中所示的非锯齿形肋16，只要表面被粗糙化以帮助抓握或引导土豆19以此处描 述的方式通过推送器管道即可。传统的切削装置具有比大多数被选择以切片的土豆的长度短的推送器管道。因 此，当土豆进入传统的切削装置时仅部分地容纳在管道内。这种传统的切削装置具有大约3 英寸或更小的长度的推送器管道。然而，在本发明的优选实施例中，推送器管道很长，且能 够完全容纳整个土豆以及优选地第二个土豆的至少一部分。特别地，与推送器中心块相关联的推送器管道6的长度优选地大于5英寸。推送 器管道的长度的上限主要受制造功能装置(functioning apparatus)的实用性限制。当推送器管道变得太大时，需要更大的力来使推送器中心块在足以适当地切削食品的速度下旋 转，这消耗较大量的力。因此，长度超过大约15英寸时，该装置更难以制造和控制。因此，推 送器管道的长度在大约5英寸与15英寸之间，或者更优选地在7英寸与10英寸之间。在本 发明的一个例子中，切削装置被形成为每一个推送器管道均近似8. 25英寸长。该布置允许 推送器管道把整个第一个土豆以及排在第一个土豆后面的第二个土豆的一部分容纳其内。 当然，取决于土豆的长度，在任何长度的管道内能够容纳的土豆的数量是变化的。然而，作 为一般的原则，如果土豆的长度较小，则土豆将在两端切削之间产出较少的切片。因此，至 少就在两端切削之间提供较大数量的高质量的切片而言，较长的土豆是优选的。大约5英 寸或更长长度的管道能够例如在同一个管道内装入具有大约2. 5英寸的长度的两个土豆。 即使被选择用于切片的土豆长于2. 5英寸，更长长度的管道(例如大于大约5英寸)通过 允许第二个土豆的比可能在传统长度的推送器管道的情况下更大的部分进入到管道内而 仍能提供好处。参考图3和图7，例如，两个土豆19显示在单一的推送器管道内。在两个图 示的实施例(图3和图7)中的土豆19在一个推送器管道内成端对端的构型，且在第一个 (引导的)土豆至少部分地容纳在所述一个推送器管道中的同时，至少第二个(非引导的) 土豆完全地容纳在所述一个推送器管道中。优选地，土豆19在长度上大于大约三英寸。如上所述，通过延长推送器管道6，在土豆到达推送器管道的端部时可以实现土豆 更好的对准。特别地，在推送器管道内的更长的行进距离增加了土豆稳定化和获得适当的 纵向对准的机会。由于改进的土豆的对准，使获得更加一致的和更高质量的华夫格切片成 为可能。此外，长的管道提供足够的空间使得每次能够使多于一个的土豆占用管道。其它 的排队等候的土豆通过使土豆物理接触并在土豆上施加物理压力而进一步使土豆在切削 阶段稳定，从而使它们保持牢固地压靠切削组件。此外，通过使其它的土豆排队等候，能够 提高进给效率，这是因为一旦前面的土豆完全地离开推送器管道，总是在待切削位置有第 二个土豆。最后，如上所述，通过延长推送器管道，增大了施加在土豆上促使它们抵靠切削 组件8的离心力。抵靠切削组件的力的增大还有益于更一致的、高质量的华夫格切片。更长的推送器管道的使用具有几个另外的好处。更长的推送器管道增大了切削组 件8的直径。参考图7，例如，在推送器管道被延长时，切削组件8的内径15也增大。由于 切削组件8优选地具有球形形状，因此切削组件8的内径15的增大导致较平坦的内表面 12。因为刀组件14具有与内表面12的曲率相对应的曲率，所以较平坦的内表面12还为刀 组件14提供较平坦的曲率。因为土豆能够被保持得更靠近内表面12，所以刀组件的较平坦 曲率导致更一致的、更好质量的华夫格切片。切削组件8的内径15优选地大于大约15英寸，这相当于大于大约7. 5英寸的曲率 半径。在大于大约7. 5英寸的曲率半径的情况下，切削组件8的内表面能够提供基本上平 坦的用于切削食品的表面。更优选地，切削组件的内表面的直径15大于大约18英寸(具 有大于大约9英寸的曲率半径)，且更优选地大于大约20英寸(具有大于大约10英寸的曲 率半径)。在一个优选的实施例中，曲率半径在大约11英寸与12英寸之间。如图7所示，推送器中心块4的外径17由推送器管道6的相对出口孔13之间的 距离限定(至少当如图7所示具有至少两个沿直径相反地对准的推送器管道时)。当土豆 19离开出口孔13时，引导的土豆的外部沿着切削组件8的内表面移动直至其压紧刀组件 14。
内表面和刀组件的较平坦曲率还允许刀组件14的切削刀片的角度不陡峭。当使 用具有陡峭角度的切削刀片时，显著的力被施加在刀片上以切削土豆且迫使土豆切片改变 方向并以相同的陡峭角度离开刀组件。因此，带有具有陡峭角度的切削刀片的刀组件的使 用导致通常在刀片本身上和在刀组件上的显著磨损和崩裂。陡峭角度意味着每一个切片以 相对于转圈的土豆(切片从该土豆切下)的路径的相应陡峭角度通过由刀组件14和切削 组件8形成的缺口向切削组件8外转移。当刀片压紧土豆时切片所经历的方向上的突然且 显著的改变产生较大的风险，即切片在切片操作期间将碎裂或破裂。在具有传统尺寸的 推送器管道的传统切削机器上使用的刀片的角度是从切削组件的内表面的切线起大约20 度。随着推送器管道长度的增加以及本发明的切削组件直径的相关增加，刀片的角度(从 切削组件的内表面的切线起测量)可以小于15度，且更优选地是10度或更小。在优选实 施例中，发现10度的角度是有效的且，结合更长的推送器管道，改进了切削装置的输出质 量。因此，理想的是通过使用上面讨论的较平坦的刀组件来降低刀组件的切削角度的剧烈 性(severity)和陡峭度。推送器管道6的内部尺寸优选地适合于待被切削的产品(例如土豆)的尺寸或类 型。因此，每一个推送器管道的内径能够从大约3英寸到5英寸地变化，更优选地是在大约 3. 75英寸与4英寸之间变化。在本发明的另一实施例中，推送器中心块可以在推送器中心块4的实心底板或基 部上具有升高的突起20。如图2、3、6和7所示，例如，突起20可以是形成在实心底板的中 心处的锥形结构。参考图2，突起20能够在特定蔬菜进入开口 10时帮助对其分类。突起 20优选地具有四个侧表面，所述侧表面或者是物理上区分的(例如棱锥形形状)或物理上 无区分的(例如圆锥形形状)。如果侧表面是连续的且无区分的，则侧表面部能够通过将结 构划分成由推送器管道的位置确定的象限来限定。例如，图2公开了具有四个无区分的侧 表面部的圆锥形突起。为了限定圆锥形形状的四个侧表面部的目的，当向下看开口 10时， 如图2中所示，可以认为突起20被划分成四个侧表面部22、24、26、28。突起20有效地为待被切片的蔬菜产生若干个行进路径。四个侧表面部中的每一 个通常都面向通到推送器管道内的入口孔和/或朝向该入口孔向外地(且向下地)延伸。 倾斜表面可能是渐变的且光滑的，或者不连接的且陡峭的。四个侧表面部用于通常将土豆 朝向相应面向的推送器管道引导。也就是说，当蔬菜被投进开口 10内时，其落到突起20的 四个侧表面部中的一个上，且被朝向推送器管道的面对该特别的侧表面部的入口孔引导。 通过以这样的方式对蔬菜进行预分类，使得降低切削机器的堵塞或阻塞以及实现具有更高 进给效率的更平滑操作的切削机器成为可能。同样，当蔬菜撞击突起20时，其路径可以被 改变且蔬菜可以被重新排列成用于进入到推送器管道内所需的适当取向。如上所述，突起20是可选的。对于某些产品，例如土豆，突起能够造成阻塞，这实 际上减缓了切削操作。因此，图8示出了没有突起20的推送器中心块4。相反，在通向推送 器管道6的相邻圆形表面彼此相会处，底板或基部30基本上是平坦的或者包含微小的凸脊 32。特别地，底板30可以包括多个弯曲表面，所述弯曲表面包括两个相交的管道的弯曲的 至少一部分。土豆可以以多种方式被进给到推送器中心块4内。随着土豆或其它蔬菜进入开口 10并撞击或接触底板30，中心4的旋转力使土豆朝向推送器管道6中的一个移动。不管底板30是平坦的或者包括微小的凸脊32 (如图8中所示)，这都是真实的。然而，由于土豆将 不会简单地平躺在底板30的中心部中，所以当凸脊32将倾向于引起土豆朝向推送器管道 6中的一个或另一个移动时，微小的凸脊32能够有助于将土豆朝向推送器管道的入口孔中 的一个引导。如上所述，一个或多个孔34可以被形成在底板30中以便于排放任何液体，所 述液体可能是被用于清洗切削装置或为了改进土豆到推送器管道内的进给。在又一实施例中，进给管道能够被用于帮助将土豆引导并进给到推送器管道内。 进给管道可以是J形的并被放置在推送器中心块的顶部中的开口的上方。进给管道可以被 构造为使得其能够绕竖直轴线旋转以使管道的下端能够旋转并跟踪推送器管道中的每一 个的入口孔。在一个实施例中，土豆被进给到进给管道的第一(顶)开口。旋转的进给管 道的第二(底)开口与第一个推送器管道的入口孔中的一个排成直线。在土豆被进给第一 个推送器管道的入口孔内之后，进给管道的第二开口旋转使得第二开口朝向第二个推送器 管道的入口孔引导。然后第二个土豆被进给到第二个推送器管道内。进给管道的旋转优选 地以与推送器中心块的旋转相比不同的速度进行。进给管道的旋转优选地慢于推送器中心本身的旋转，以便进给管道的第二开口有 效地从一个推送器管道移动到下一个推送器管道。可替代地，进给管道的旋转优选地是变 化的，以使它在改变速度并移至下一个推送器管道之前在一个推送器管道的入口孔处暂停。在又一实施例中，本发明改进了在已经通过引用并入的美国专利No. 4，523，503 中公开的刀组件结构。美国专利No. 4，523，503公开了一种具有内夹紧构件和外夹紧构件 以及在其间固定的波纹刀的刀组件。夹紧构件是金属的且通过常规手段例如螺钉、螺栓等 被固定到一起。然而，用于固定夹紧构件的常规方法的使用具有若干个缺陷。首先，这些方法需要调节以确保刀组件的适当对准。每当刀片或夹紧构件必须被 更换时，就需要时间和精力来调节和调准刀组件，以使其处于适当位置中。此外，螺钉、螺栓 及其它固定构件可能随着时间的过去变松且刀组件可能在运行期间变得不对准。因此，需 要一种改进的刀片保持构件，所述刀片保持构件不需要在安装和使用期间大量的对准和调 节。本发明的该实施例通过形成作为单个集成单元的内外夹紧构件来解决上述问题。 该单体式刀片夹具优选地是注塑成型的且具有与当美国专利No. 4，523，503的内外夹紧构 件被绕刀片固定在一起时相同的基本形状和结构。一体式注塑成型部件优选地包括用于接 纳波纹状刀片的狭槽。当然，如果有必要，可以使用另外的、传统的用于将刀片固定到刀片 夹具的方法以进一步地将刀片固定到注塑成型的刀片夹具。刀片包括波纹状切削刃并且在刀片的两侧上带有凹槽部和凸脊部。一体式注塑成 型部件围绕刀片并将刀片保持在适当的位置。为了支撑刀具和为了便于切削加工，刀片保 持构件还包括在刀片的每一侧上的多个间隔开的指状物。这些指状物朝向波纹状切削刃延 伸且与在刀片的两侧上的凹槽部接触。由于注塑成型部件的公差精度，使生产当刀片夹具附接到切削组件时需要很少或 不需要调节的刀片夹具成为可能。通过消除调节的时间和精力，能够更具效率地操作本发 明的机器。在又一实施例中，本发明提供了一种具有改进的切削组件的装置。目前的切削组件使用间隔开90度的四个独立的刀组件。当该结构与具有也间隔开90度的四个推送器管 道的推送器中心块结合时，最终的结果是，每一个刀组件均同时对土豆进行切片。因此，切 削装置必须一次吸收四个切削冲击力。本发明通过提供具有比推送器管道少的刀组件来降 低该四点冲击力。通过这种方式，由于每次仅存在正在切削土豆的一个刀组件的力，所以刀 组件的切削操作可以更平顺。可替代的，可以间隔开较少的刀组件使得两个或更多个刀组 件同时切削土豆；然而，由于在任何时候都存在少于四个的正在切削的刀组件，所以在任何 给定时刻的累积切削力还是降低了。在优选的实施例中，可以存在间隔开120度的三个刀组件。因为少了一个刀组件， 所以推送器管道由于少了一个刀组件而使其围绕它们的纵向轴线的旋转能够减慢下来并 仍旧在土豆的每一次切片之间提供90度旋转。可替代地，为了在切片之间提供土豆的90 度旋转，能够加速切削组件的旋转、而不降低推送器管道的旋转。当提供比推送器管道少的 刀组件的系统时，该系统可以具有比推送器管道少一个的刀组件(如上所述)或者，可替代 地，它可以具有两个或更少的刀组件。此外，优选地可以增加推送器管道的数量而不是减少刀组件的数量。推送器管道 的增加能够通过提供土豆能够进入其内的额外的管道来提高土豆能够被进给到土豆保持 区内的速率。例如，可以通过或者增大推送器中心块的内径、减小推送器管道的轴承的尺 寸、或者这些方法的组合来修改切削装置以具有额外的推送器管道。推送器管道的间隔应 当是均勻的，使得推送器管道间隔开360/x度，其中χ是推送器管道的数量。理论上讲，对 能够被形成的推送器管道的数量没有限制；然而，因为与增大切削装置本身的尺寸相关联 的实用性，在该实施例中，优选地具有5个到8个之间的推送器管道。通过增加推送器管道的数量而形成的切削装置还可以形成有相同数量的推送器 管道和刀组件。以这样的方式，它将会与上面公开的具有四个推送器管道和四个刀组件的 实施例几乎一样地运行。当然，当使用超过四个推送器管道和刀组件时，这些元件之间的间 距将变化。对于具有相同数量的推送器管道和刀组件的系统来说，每一个之间的间距将会 是360/n度，其中η是推送器管道或刀组件的数量。如果需要，待被切片或切削的产品可以被预加热以提高最终切削产品的质量。例 如，当用切削装置对土豆进行切片时，预加热能够降低切片破裂或碎裂，以及降低对切削工 具的损坏的可能性。土豆(或其它待切片产品)可以在大约130下的溶池中加热直到土豆 的中心温度大于大约100 °F，且更优选地在大约110 T -120 °F之间。而且，优选的是，可以 在土豆经历预加热过程后不久用机器对土豆进行切片。因此，理想的是从预加热到切削的 时间少于约40分钟，且更优选的是，少于约30分钟，甚至更优选的少于5分钟。为便于土 豆通过切削装置的运动，理想的是将水(或其它类似介质)喷射或引导到进给区内。推送器中心块的转速可以变化。很明显，更高的速度能提供更高的生产量，且至少 由于该原因更高的速度是更加理想的。然而，高速度还能够导致阻塞或其它切削故障的增 加，如切片破裂或碎裂。优选地推送器中心块的转速在IOOrpm至400rpm之间的范围内。取 决于被切削的产品的具体类型，推送器中心块的最佳转速将是变化的。例如，最佳转速将因 土豆的不同类型而变化。此外，最佳转速可以基于其它因素变化，例如所采用的任何预加热 的量和时间。由于所公开的发明的原理可以被应用到许多可能的实施例，因此应当意识到，示出的实施例仅是本发明的优选实例，且不应当认为限制本发明的范围。相反地，本发明的范 围由以下权利要求来限定。因此我们要求将落在这些权利要求的范围和精神的范围内的所 有内容均作为我们的发明。
权利要求
一种用于对土豆进行切片的切削装置，包括推送器中心块，所述推送器中心块包括土豆保持区和用于将土豆接纳到所述保持区内的开口；多个推送器管道，所述多个推送器管道从所述推送器中心块沿径向延伸并具有在大约5英寸与15英寸之间的纵向长度，所述推送器管道具有入口孔和出口孔；和切削组件，所述切削组件周向地环绕所述推送器中心块的至少一部分；其中，所述多个推送器管道能够绕所述推送器中心块的竖直中心轴线旋转，并且每个推送器管道均能够绕其自己的纵向轴线旋转。
2.如权利要求1所述的切削装置，其中，每个推送器管道均具有在大约7英寸与10英 寸之间的纵向长度。
3.如权利要求1所述的切削装置，其中，所述切削组件包括刀片保持构件和刀片，所述 刀片包括波纹状刀刃并且在所述刀片的两侧具有凹槽部和凸脊部，所述刀片与所述切削组 件的内径的切线形成小于大约15度的角度。
4.如权利要求1所述的切削装置，其中，由所述刀片与所述切削组件的内径的切线形 成的角度是大约10度或更小。
5.如权 利要求1所述的切削装置，其中，所述保持区包括基本上平坦的基部。
6.如权利要求1所述的切削装置，其中，所述保持区包括基部，所述基部具有向上朝向 所述开口延伸的多个凸脊。
7.如权利要求1所述的切削装置，其中，所述保持区包括基部，所述基部具有向上朝向 所述开口延伸的突起，所述突起具有多个侧表面部，每个侧表面部基本上向外指向所述推 送器管道的所述入口孔中的一个。
8.如权利要求1所述的切削装置，其中，每个推送器管道的内表面的至少一部分包括 粗糙表面。
9.如权利要求1所述的切削装置，其中，所述切削组件包括刀片保持构件和刀片，所述 刀片包括波纹状切削刃并且在所述刀片的两侧具有凹槽部和凸脊部，所述刀片保持构件是 围绕并保持所述刀片的一体式注塑成型部件，所述刀片保持构件包括在所述刀片的每一侧 上的多个间隔开的指状物，所述多个间隔开的指状物朝向所述波纹状切削刃延伸并与所述 刀片的两侧上的所述凹槽部接触。
10.一种用于对土豆进行切片的切削装置，包括推送器中心块，所述推送器中心块包括土豆保持区和用于将土豆接纳到所述保持区内 的开口 ；多个推送器管道，所述多个推送器管道从所述推送器中心块沿径向延伸，所述推送器 管道能够绕所述推送器中心块的竖直中心轴线旋转，并且每个推送器管道均能够绕其自己 的纵向轴线旋转，所述推送器管道具有入口孔和出口孔；和切削组件，所述切削组件周向地环绕所述多个推送器管道的至少一部分，所述切削组 件具有内表面，所述内表面具有大于大约7. 5英寸的曲率半径。
11.如权利要求10所述的切削装置，其中，所述切削组件的所述内表面的曲率半径大 于大约9英寸。
12.如权利要求10所述的切削装置，其中，每个推送器管道均具有在5英寸与10英寸之间的纵向长度。
13.如权利要求10所述的切削装置，其中，所述切削组件包括四个刀组件，每个刀组件 彼此间隔开大约90度。
14.如权利要求13所述的切削装置，其中，每个刀组件包括刀片保持构件和刀片，所述 刀片包括波纹状刀刃并且在所述刀片的两侧具有凹槽部和凸脊部，所述刀片与所述切削组 件的内径的切线形成小于大约15度的角度。
15.如权利要求13所述的切削装置，其中，由所述刀片与所述切削组件的内径的切线 形成的所述角度是大约10度或更小。
16.如权利要求10所述的切削装置，其中，所述切削组件包括多个刀组件，并且所述刀 组件的数量小于所述推送器管道的数量。
17.—种对土豆进行切片的方法，包括提供推送器中心块，所述推送器中心块与从所述推送器中心块沿径向延伸的多个推送 器管道联接；提供切削组件，所述切削组件周向地环绕所述多个推送器管道的至少一部分； 提供多个土豆，所述多个土豆具有大于大约三英寸的长度； 将所述多个土豆进给到所述推送器中心块中的开口内；使所述推送器中心块绕竖直中心轴线旋转并使第一个土豆和第二个土豆以端对端的 构型被接纳在所述多个推送器管道中的一个推送器管道中；在所述第一个土豆处于第一取向的情况下切削所述第一个土豆的外侧部；使所述推送器管道绕其自己的纵向轴线旋转从而致使所述第一个土豆处于第二取向；和切削处于所述第二取向的所述第一个土豆；其中，当所述第一个土豆和所述第二个土豆以端对端的构型处于所述的一个推送器管 道内时，所述第一个土豆和所述第二个土豆中的至少一个被完全地容纳在所述的一个推送 器管道内，而所述第一个土豆和所述第二个土豆中的另一个被至少部分地容纳在所述的一 个推送器管道内。
18.如权利要求17所述的方法，还包括在将土豆进给到所述推送器中心块的所述开口中之前对所述多个土豆进行预加热。
19.如权利要求17所述的方法，其中，进给所述多个土豆的动作包括将水输送到所述 推送器中心块中的所述开口内。
全文摘要
一种用于对土豆进行切片的切削装置，包括推送器中心块、从推送器中心块沿径向延伸的推送器管道和周向地环绕推送器中心块的至少一部分的切削组件。推送器中心块包括土豆保持区和用于将土豆接纳到保持区内的开口。推送器管道具有入口孔和出口孔，并具有大于大约5英寸的纵向长度。推送器中心块能绕竖直中心轴线旋转，且每个推送器管道均能绕其自己的纵向轴线旋转。
文档编号B26D1/50GK101938917SQ200980104597
公开日2011年1月5日 申请日期2009年2月6日 优先权日2008年2月8日
发明者克里斯托弗·马克·史密斯, 约翰·卡门·朱利安 申请人:康尼格拉食品蓝姆威斯顿公司