Режущее устройство для вырезания фигур из деформируемого материала и его применение
Режущее устройство (1) содержит столешницу (3), имеющую плоскую верхнюю поверхность (4) для поддержки удлиненного участка теста, два удлиненных средства направления и поддержки (7) с каждой длинной стороны (5а, 5b) столешницы и тележку (8), выполненную с возможностью перемещения вдоль этих средств в продольном направлении (L) столешницы. Тележка (8) расположена в поперечном направлении столешницы, перпендикулярно к указанному продольному направлению (L) и содержит вращаемый ножевой вал, который идет над основной частью ширины (b) столешницы и включает режущие элементы. Тележка выполнена с возможностью перемещения вдоль средства направления и поддержки с ножевым валом в положении резания для вырезания указанных фигур. Средство приведения во вращение ножевого вала при его перемещении в положении резания обеспечивает его окружную скорость, соответствующую скорости поступательного перемещения ножевого вала вдоль поверхности стола. Изобретение обеспечивает вырезание фигур или кусков из листа пластически деформируемого материала. 3 н. и 15 з. п. ф-лы, 10 ил.
Предпосылки к созданию изобретения
Настоящее изобретение имеет отношение к созданию режущего устройства для вырезания заданных фигур из удлиненного тонкого участка пластически деформируемого материала, причем указанное режущее устройство содержит столешницу, имеющую плоскую верхнюю поверхность для поддержки удлиненного участка.
Настоящее изобретение также имеет отношение к созданию способа использования такого режущего устройства.
Настоящее изобретение имеет особое отношение к созданию устройства и способа для вырезания фигур из раскатанного теста, например из теста для пасты, однако настоящее изобретение также может быть использовано для вырезания рисунков других типов из теста. Использованный здесь термин "тесто" следует понимать в общем смысле как вязкий, пластически деформируемый материал, который преимущественно может быть раскатан.
При массовом производстве пасты с наполнителем, такой как, например, Tortelloni, Panzotti, Cannelloni, Caramelle и Delizie, обычно используют одно или несколько устройств, под которыми проходит лист пасты через один или несколько участков, на которых эти устройства производят обработку листа пасты различным образом. Например, на первом участке вырезают фигуры из листа пасты, на втором участке помещают наполнитель на вырезанные фигуры, а на третьем участке закатывают и закручивают тесто для пасты поверх наполнителя. Например, в патентах US 2,437,202, ЕР 0447367 А1 и US 5,514,397 описаны такие устройства, причем перемещающееся тесто для пасты может проходить ниже этих устройств или через них.
При мелкосерийном производстве пасты с наполнителем, с другой стороны, изготовление обычно осуществляют вручную. Паста-мейкер (изготовитель пасты, оператор) раскатывает тесто для пасты и наматывает его на барабан. После этого он разматывает тесто на стол и вырезает куски квадратной формы из теста. Вырезание производят вручную при помощи специального ножа, который имеет круговое лезвие с волнистой режущей кромкой. Лезвие ножа закреплено в его центре с возможностью вращения и соединено с ручкой, которую паста-мейкер удерживает при вырезании кусков квадратной формы из теста. В зависимости от вида изготавливаемой пасты куски обычно имеют размеры ориентировочно 130×130 мм или 150×150 мм. После этого паста-мейкер помещает желательный наполнитель на вырезанные куски, что он обычно делает вручную при помощи шприцевального мешка, который паста-мейкер перемещает поверх кусков. После выдавливания наполнителя на вырезанные куски паста-мейкер заворачивает куски пасты, так чтобы наполнитель затем мог быть запечен в тесто для пасты.
Описанный выше способ вырезания занимает много времени, так как каждый кусок нужно вырезать вручную при помощи ножа. Кроме того, возникают ограничения ширины стола, так как ширина должна позволять паста-мейкеру иметь доступ ко всей поверхности стола. Кроме того, вырезание кусков указанным образом не является эргономичным, так как паста-мейкер должен наклоняться над столом при вырезании. Эта же проблема возникает и в процессе нанесения наполнителя на каждый вырезанный кусок. Кроме того, в процессе нанесения наполнителя трудно распределить одинаковые порции наполнителя на все вырезанные куски.
Краткое изложение изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание нового усовершенствованного устройства и нового способа, которые облегчают вырезание фигур или кусков из листа пластически деформируемого материала, а особенно вырезание фигур или кусков из раскатанного теста, например из теста для пасты.
В частности, задачей настоящего изобретения является создание нового усовершенствованного устройства для мелкосерийного производства пасты с наполнителем, причем указанное устройство содержит инструмент, который выполнен так, чтобы проходить через неподвижное раскатанное тесто для пасты.
Режущее устройство в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что оно содержит два удлиненных средства направления и поддержки, которые расположены с каждой длинной стороны столешницы, тележку, выполненную с возможностью перемещения вдоль средств направления и поддержки и в продольном направлении столешницы, которая идет в поперечном направлении столешницы в основном перпендикулярно к указанному продольному направлению и содержит вращаемый ножевой вал, который идет над основной частью ширины столешницы и содержит режущие элементы для вырезания указанных фигур из удлиненного участка, причем тележка выполнена с возможностью перемещения вдоль средств направления и поддержки с ножевым валом в положении резания для вырезания указанных фигур и содержит средство приведения во вращение, которое побуждает ножевой вал вращаться при перемещении ножевого вала в положении резания с окружной скоростью, в основном соответствующей скорости поступательного перемещения ножевого вала вдоль поверхности стола.
Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан вид в перспективе варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, причем указанное устройство предназначено для разрезания на куски теста для пасты.
На фиг.2 показано устройство, показанное на фиг.1, в виде с длинной стороны устройства.
На фиг.3 показано устройство, показанное на фиг.1, в виде с короткой стороны устройства, причем режущее средство устройства находится в верхнем конечном положении.
На фиг.4 показано устройство, показанное на фиг.1, в виде с короткой стороны устройства, причем режущее средство находится в нижнем конечном положении.
На фиг.5 показано устройство, показанное на фиг.1, в виде сверху, причем тесто для пасты выложено на столешницу устройства.
На фиг.6 показан первый вариант осуществления режущего средства устройства в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.7 показан второй вариант осуществления режущего средства устройства в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.8-10 показано взаимодействие между ножом режущего средства, показанного на фиг.7, и тестом для пасты.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 показано устройство в соответствии с настоящим изобретением, выполненное в виде разделочного стола для вырезания заданных фигур или кусков из теста для пасты, в соответствии с заданным рисунком. Разделочный стол 1 содержит опорную раму 2, которая в показанном варианте содержит каркас с распорками и связями, образующими ножки, которые при необходимости могут быть снабжены внизу блокируемыми опорными колесами (не показаны) для перемещения разделочного стола 1. Опорная рама 2 преимущественно изготовлена из металла, а лучше всего - из нержавеющей стали.
Кроме того, разделочный стол 1 содержит по существу прямоугольную столешницу 3, которая поддерживается опорной рамой 2 и имеет по существу горизонтальную и плоскую поверхность 4, которая ограничена двумя параллельными длинными сторонами 5а, 5b и двумя параллельными короткими сторонами 6а, 6b столешницы 3. Столешница 3 прочно прикреплена к опорной раме 2, так что опорная рама 2 и столешница 3 образуют устойчивую и неупругую конструкцию. Столешница преимущественно изготовлена из металла, а предпочтительнее имеет каркас из нержавеющей стали и сплошную плиту из нержавеющей стали, которая опирается на каркас. Однако следует иметь в виду, что столешница 3 также может быть изготовлена из других материалов, например из камня. В своем поперечном направлении Т столешница 3 имеет заданную ширину b, которая преимущественно составляет около 40-160 см, а в своем продольном направлении L - заданную длину l, которая преимущественно составляет около 200-450 см (см. фиг.5).
Кроме того, разделочный стол 1 содержит направляющие и опорные средства в виде двух параллельных направляющих 7, которые идут в продольном направлении L столешницы 3 у каждой из длинных сторон 5а, 5b, и тележку 8, которая выполнена с возможностью перемещения вдоль направляющих 7.
Направляющие 7 прочно прикреплены к столешнице 3 при помощи вертикальных брусьев 9, которые прикреплены к нижней стороне столешницы 3, так что направляющие 7 идут параллельно длинным сторонам 5а, 5b столешницы 3, немного ниже них и внутри от них. У одной короткой стороны 6b столешницы 3 направляющие 7 идут до кромки столешницы 3. У другой короткой стороны 6а столешницы 3 направляющие 7 идут на заданное расстояние s (см. фиг.5) наружу от столешницы 3, преимущественно на расстояние около 20-60 см, и на своих концах соединены поперечиной 10. В показанном конструктивном варианте каждая направляющая 7 содержит удлиненную прямоугольную пластину 11, которая прочно прикреплена к вертикальным брусьям 9, и удлиненную балку 12, которая имеет прямоугольное поперечное сечение и прочно прикреплена к пластине 11, так что одна длинная сторона балки 12 обращена в направлении от разделочного стола 1. Вертикальные брусья 9, поперечина 10, пластины 11 и балки 12 преимущественно изготовлены из нержавеющей стали.
Тележка 8 содержит средство перемещения в виде двух кареток 13, каждая из которых выполнена с возможностью перемещения вдоль соответствующей одной из направляющих 7. Каждая каретка 13 содержит подшипники скольжения, шарикоподшипники или роликовые подшипники, подходящие для этой цели, которые выполнены с возможностью взаимодействия с поверхностями для подшипников скольжения, шарикоподшипников или роликовых подшипников соответствующей направляющей 7. Каретки 13 имеют заданное удлинение в продольном направлении направляющих 7, за счет чего обеспечена взаимная параллельность кареток 13. Тележка 8 дополнительно содержит две по существу вертикальные стойки 14, каждая из которых прочно прикреплена на своем нижнем конце к соответствующей одной из кареток 13 и идет вверх над плоскостью поверхности 4 стола, снаружи от соответствующих длинных сторон 5а, 5b столешницы 3. Тележка 8 также содержит удлиненную жесткую и по существу горизонтальную балку 15, которая опирается на стойки 14 и прочно прикреплена к их верхним концам.
Таким образом, направляющие 7 образуют средство направления и поддержки для тележки 8, причем каретки 13 вместе с их подшипниками скольжения, шарикоподшипниками или роликовыми подшипниками образуют средство перемещения тележки 8, содержащей средство направления и поддержки, которое взаимодействует со средством направления и поддержки, чтобы позволить линейное перемещение тележки 8 в продольном направлении L столешницы 3, но при сохранении хорошей устойчивости тележки 8 как в вертикальном направлении, так и в направлении перемещения тележки 8. Таким образом, тележка 8 вытянута в поперечном направлении Т столешницы 3, но выполнена с возможностью перемещения в продольном направлении L столешницы 3.
Следует иметь в виду, что удлинение направляющих 7 наружу от столешницы 3, например, параллельно длинным сторонам 5а, 5b столешницы 3, немного ниже их и внутри от них, как в данном конструктивном варианте, означает, что тележка 8 может перемещаться вдоль всей поверхности 4 стола, которая полностью свободна от выступающих вверх участков или других препятствий.
Внутри каждой стойки 14 и над соответствующей длинной стороной столешницы 3 тележка 8 содержит вертикально выровненные элементы 16 крепления, которые на своих верхних концах соединены с балкой 15 и идут от нее вертикально вниз. На своем нижнем конце каждый элемент 16 крепления содержит осевую опору 17, причем в указанных осевых опорах 17 закреплено с возможностью вращения режущее средство в виде горизонтального ножевого вала 18.
Таким образом, элементы 16 крепления с осевыми опорами 17 образуют средство крепления для ножевого вала 18, который идет по всей ширине b столешницы 3.
Элементы 16 крепления содержат исполнительные механизмы 37 для вертикального перемещения ножевого вала 18 между верхним конечным положением (см. фиг.3), в котором ножевой вал 18 не находится в контакте с поверхностью 4 стола, и нижним конечным положением (см. фиг.4), образующим режущее положение ножевого вала 18, в котором ножевой вал 18 взаимодействует с поверхностью 4 стола. Каждый такой исполнительный механизм 37 преимущественно содержит по меньшей мере один пневмоцилиндр, установленный в каждом элементе 16 крепления для одновременного вертикального перемещения осевых опор 17, однако следует иметь в виду, что альтернативно могут быть использованы другие исполнительные механизмы, например гидравлические, электрические или механические.
Альтернативно, ножевой вал 18 может быть постоянно установлен в положении, соответствующем нижнему конечному положению.
Вне зависимости от того, является ли ножевой вал 18 вертикально регулируемым или нет, каждый элемент 16 крепления преимущественно содержит упругое средство (не показано), которое, с одной стороны, прижимает ножевой вал 18 к поверхности 4 стола с заданным усилием, когда ножевой вал 18 находится в контакте со столешницей 3, и, с другой стороны, придает осевым опорам 17 некоторую степень свободы вертикального перемещения независимо друг от друга. Это упругое средство может, например, содержать пружину, которая прикладывает к осевой опоре 17 направленную вниз силу.
Ножевой вал 18 содержит первую внутреннюю сплошную ось 19 (см. фиг.6), которая идет по всей длине ножевого вала 18, и вторую внешнюю трубчатую ось 20, которая расположена концентрически на внутренней оси 19 и прочно соединена с ней.
Ножевой вал 18 дополнительно содержит первые режущие элементы в виде шести круговых ножей 21 одинаковой формы, которые прочно соединены с внешней осью 20 и расположены концентрически на ней. Круговые ножи 21 расположены на равных расстояниях друг от друга вдоль длины внешней оси 20, причем крайние круговые ножи расположены на концах внешней оси 20. Каждый круговой нож 21 имеет режущую кромку 22, которая идет в круговом направлении вокруг периметра кругового ножа 21, так что расстояние между режущей кромкой 22 и внешней осью 20 является постоянным. Режущие кромки 22 преимущественно являются волнистыми. Таким образом, круговые ножи 21 образуют параллельные равноотстоящие режущие плоскости, которые являются перпендикулярными к осям 19 и 20.
Ножевой вал 18 также содержит вторые режущие элементы в виде двух плоских ножевых пластин 23, которые прочно соединены с внешней осью 20 и идут параллельно осям 19, 20 между крайними круговыми ножами. Каждая ножевая пластина 23 выступает в радиальном направлении от огибающей поверхности внешней оси 20 и имеет на ее свободной внешней длинной стороне прямую режущую кромку 24, которая является параллельной осям 19 и 20 и, таким образом, перпендикулярной режущим кромкам 22 круговых ножей 21. Режущие кромки 24 преимущественно также являются волнистыми.
Ножевые пластины 23 выступают от внешней оси 20 в противоположных направлениях и, таким образом, имеют угловое расстояние между собой 180°.
Выступ ножевых пластин 23 от внешней оси 20 равен выступу круговых ножей 21. Другими словами, режущие кромки 24 ножевых пластин 23 и режущие кромки 22 круговых ножей 21 расположены на одинаковом расстоянии от внешней оси 20. Таким образом, режущие кромки 22 и 24 расположены в одной и той же цилиндрической плоскости ножевого вала 18.
Внешняя ось 20 зацентрирована на внутренней оси 19 в направлении оси ножевого вала 18, и имеет длину, которая меньше длины внутренней оси 19. Таким образом, внутренняя ось 19 содержит участки 25, которые выступают от внешней оси 20 на каждой ее боковой стороне. На каждом таком участке 25 ножевой вал 18 содержит круговой опорный ролик 26, который прочно соединен с внутренней осью 19 и расположен концентрически на ней.
Выбор диаметра опорных роликов 26 зависит от того, должны ли режущие элементы 21, 23 делать проникающие или только частично проникающие разрезы в тесте для пасты. Если режущие элементы 21, 23 должны делать проникающие разрезы в тесте для пасты, причем в таком случае вырезанные фигуры отделяются или разъединяются после операции резания, то тогда опорный ролик 26 преимущественно имеет радиус, который немного меньше, а преимущественно ориентировочно на 0.25-1.0 мм меньше выступа режущих элементов 21, 23 от оси вращения ножевого вала 18, что в данной конструкции означает, что диаметр опорных роликов 26 преимущественно ориентировочно на 0.5-2.0 мм меньше диаметра круговых ножей 21. Если режущие элементы 21, 23 должны только делать или выдавливать частично проникающие разрезы или рисунки в тесте для пасты, причем в таком случае вырезанные фигуры не разъединяются после операции резания, то тогда опорный ролик 26 преимущественно имеет радиус, который немного больше выступа режущих элементов 21, 23 от оси вращения ножевого вала 18, причем меньший радиус опорных роликов 26 позволяет создавать более мелкие разрезы или рисунки выдавливания в тесте для пасты, чем больший радиус. Таким образом, опорные ролики 26 образуют средство установки для ножей 21, 23 в том смысле, что отношение радиуса опорных роликов 26 к выступу режущих элементов 21, 23 определяет глубину разрезов или рисунков, которые режущие элементы 21, 23 создают в тесте для пасты. Другими словами, опорные ролики 26 образуют средство вертикальной установки режущих элементов 21, 23, когда они находятся в режущем положении.
Опорные ролики 26 расположены на заданном расстоянии, преимущественно около 2-10 см, от соответствующего конца внутренней оси 19. Таким образом, внутренняя ось 19 имеет на каждом конце участок 27, который выступает за опорный ролик 26. Эти участки 27 приспособлены для взаимодействия с указанными осевыми опорами 17 тележки 8 и, таким образом, служат в качестве осевых валиков ножевого вала 18.
В показанном конструктивном варианте ножевой вал 18 полностью изготовлен из нержавеющей стали за исключением опорных роликов 26, которые преимущественно изготовлены из полимерного материала, например из полиуретана, тефлона или другого твердого пластика.
Далее будет описана со ссылкой на фиг.5 функция разделочного стола 1 в соответствии с настоящим изобретением.
До проведения операции резания поверхность 4 стола освобождают, при этом оператор перемещает тележку 8 в положение 28 парковки (см. фиг.5), которое соответствует участку направляющих 7, который выступает за короткую сторону 6b столешницы 3, при этом поверхность 4 стола становится свободной для доступа оператора. После этого оператор раскладывает тесто 29, которое необходимо разрезать, на поверхности 4 стола. Это может быть сделано за счет раскатывания теста непосредственно на поверхности 4 стола или, что является предпочтительным, за счет раскладывания уже раскатанного теста на поверхность 4 стола. Таким образом, раскатанное тесто образует раскатанный удлиненный тонкий участок или лист 29 на столешнице 3. После этого оператор перемещает тележку 8 из положения 28 парковки за короткую сторону 6b и поверх поверхности 4 стола. Если ножевой вал 18 является вертикально регулируемым, то оператор на этой стадии перемещает ножевой вал 18 в его нижнее конечное положение, то есть в положение резания, так что опорные ролики 26 ножевого вала 18 будут взаимодействовать с поверхностью 4 стола. Если ножевой вал 18 не является вертикально регулируемым, то опорные ролики 26 входят в контакт с поверхностью 4 стола, когда тележка 8 проходит короткую сторону 6b.
Если режущее устройство настроено так, чтобы делать проникающие разрезы в тесте для пасты, то тогда круговые ножи 21 также будут взаимодействовать с поверхностью 4 стола, когда ножевой вал 18 перемещается в положение резания. Если режущее устройство настроено так, чтобы делать не проникающие разрезы в тесте для пасты, то тогда будет небольшой зазор между круговыми ножами 21 и поверхностью 4 стола, когда ножевой вал 18 находится в режущем положении. В последующем изложении полагают, что режущее устройство настроено так, чтобы делать проникающие разрезы в тесте для пасты.
После этого оператор перемещает тележку 8 поверх листа 29, разложенного на поверхности 4 стола так что ножевой вал 18 в результате трения между опорными роликами 26 и поверхностью 4 стола, будет вращаться вокруг своей оси. Некоторое трение также присутствует между круговыми ножами 21 и поверхностью 4 стола, однако, в показанном варианте, в первую очередь трение между опорными роликами 26 и поверхностью 4 стола заставляет ножевой вал 18 вращаться или катиться вдоль поверхности 4 стола. Когда ножевой вал 18 катится по поверхности 4 стола, круговые ножи 21 делают сплошные, продольные и, в этом случае, проникающие разрезы 30 в листе 29, а ножевые пластины 23 попеременно делают поперечные и проникающие разрезы 31 в нем. Таким образом, первые режущие элементы, то есть круговые ножи 21, выполнены так, чтобы делать продольные разрезы в листе 29, а вторые режущие элементы, то есть ножевые пластины 23, выполнены так, чтобы делать поперечные разрезы. Таким образом, режущие кромки 22 и 24 ножевого вала 18 вырезают регулярный рисунок в листе 29, содержащий множество прямоугольных фигур или кусков 32, которые регулярно (через одинаковые промежутки) повторяются как в поперечном направлении листа 29, так и в его продольном направлении. В этом случае фигуры или куски 32 будут отделены или разъединены после операции резания, так как разрезы, сделанные при помощи режущих кромок 22 и 24 ножевого вала 18, являются проникающими.
За счет трения между опорными роликами 26 и поверхностью 4 стола, а также в некоторой степени за счет трения между круговыми ножами 21 и поверхностью 4 стола, ножевой вал 18 будет вращаться с окружной скоростью, которая в основном соответствует скорости, с которой ножевой вал 18 перемещается вдоль поверхности 4 стола, то есть скорости поступательного перемещения ножевого вала 18. Таким образом, в дополнение к тому, что опорные ролики 26 образуют средство установки для режущих элементов 21 и 23, они также образуют средство вращения, которое побуждает ножевой вал 18 вращаться со скоростью поступательного перемещения, которая в основном соответствует скорости поступательного перемещения ножевого вала 18 вдоль поверхности 4 стола. Было обнаружено, что соответствие между окружной скоростью и скоростью поступательного перемещения ножевого вала дает лучшие результаты резания, чем в случае различия окружной скорости и скорости поступательного перемещения.
Оператор преимущественно перемещает тележку 8 вручную вдоль направляющих 7. Альтернативно, разделочный стол 1 может иметь управляемый оператором двигатель (не показан) для перемещения тележки 8 вдоль направляющих 7.
Тележка 8 преимущественно содержит раздаточное устройство 33 для распределения порций 34 наполнителя на вырезанные куски 32 теста. В показанном конструктивном варианте раздаточное устройство 33 содержит три направленных вниз раздаточных сопла 36, каждое из которых соединено с контейнером 35 для наполнителя. Сопла 36 расположены рядом друг с другом на одной длинной стороне балки 15, а контейнеры 35 расположены рядом друг с другом на верхней стороне балки 15. Таким образом, сопла 36 расположены рядом друг с другом в поперечном направлении Т столешницы 3. Сопла 36 могут быть постоянно установлены в заданных положениях вдоль продольного направления балки 15, однако преимущественно каждое сопло 36 установлено на каретке (не показана), которая движется по направляющей (не показана) вдоль балки 15, за счет чего сопло 36, вручную или с использованием двигателя, может быть установлено в оптимальное положение в продольном направлении балки 15.
Процесс распределения наполнителя может быть осуществлен вручную, когда оператор вручную распределяет из каждого сопла 36 порцию 33 наполнителя, когда сопло 36 будет расположено над вырезанным куском 32 теста. Альтернативно, разделочный стол 1 может иметь устройство управления (не показано), которое, с учетом формы ножевого вала 18 и, таким образом, с учетом формы вырезанных фигур, автоматически распределяет порцию 33 наполнителя, когда сопло 36 проходит над вырезанным куском 32 теста.
В том случае, когда разделочный стол 1 содержит указанное устройство управления, указанный двигатель для перемещения тележки 8 вдоль разделочного стола 1, и указанный двигатель или двигатели для перемещения сопла 36 вдоль балки 15, тогда устройство управления преимущественно выполнено так, чтобы синхронизировать все перемещения, с одной стороны, и процесс распределения, с другой стороны, так чтобы нужное количество наполнителя было помещено в нужное положение на соответствующем куске 32 теста.
Ножевой вал 18 преимущественно соединен с тележкой 8 с возможностью разъединения, так что он легко может быть заменен на ножевые валы, имеющие другие конфигурации, отличающиеся от показанной на фиг.6. Следует иметь в виду, что могут быть изменены число и форма ножей ножевого вала, создающих рисунок, вырезанный или выдавленный в тесте, а также следует иметь в виду, что альтернативные конструктивные варианты ножевых валов возможны в рамках настоящего изобретения.
На фиг.7 показан альтернативный вариант режущего средства в виде ножевого вала 38. Ножевой вал 38 содержит первый осевой участок 39 в виде жесткого полого кругового цилиндра, имеющего на своих концах концевые участки 40, которые в основном параллельны друг другу и перпендикулярны к корпусу цилиндра. Ножевой вал 38 дополнительно содержит два вторых осевых участка 41, которые выступают из соответствующих концевых участков 40 первого осевого участка 39 и идут концентрически с первым осевым участком 39. Первый осевой участок 39 и вторые осевые участки 41 преимущественно изготовлены из нержавеющей стали и преимущественно соединены вместе при помощи сварных соединений.
Ножевой вал 38 дополнительно содержит трубчатый режущий корпус 42 из полимерного материала, а преимущественно из эластомера пищевой градации с твердостью около 80°Sh (единиц твердости по Шору). Режущий корпус 42 расположен концентрически на первом осевом участке 39 и прочно соединен с его огибающей поверхностью.
Режущий корпус 42 имеет первые режущие элементы в виде шести расположенных на равном расстоянии друг от друга концентрических режущих в длину ножей 43, которые являются объединенной частью режущего корпуса 42 и выступают из огибающей поверхности режущего корпуса 42. Ножи 43 расположены на равном расстоянии друг от друга вдоль длины режущего корпуса 42, причем крайние ножи расположены на концах режущего корпуса 42. Каждый нож 43 имеет режущую кромку 44, которая преимущественно является волнистой и идет в круговом направлении вокруг периметра режущего корпуса 42, так что расстояние между режущей кромкой 44 и центральной осью ножевого вала 38 является постоянным. Другими словами, ножи 43 имеют форму круговых ножей, образующих параллельные расположенные на равном расстоянии друг от друга плоскости резания, которые являются перпендикулярными к центральной оси ножевого вала 38.
Ножевой вал 28 также содержит вторые режущие элементы в виде двух ножей 45 для поперечной резки, которые также являются объединенной частью режущего корпуса 42 и выступают из огибающей поверхности режущего корпуса 42. Ножи 45 идут параллельно центральной оси ножевого вала 38 вдоль всей длины режущего корпуса 42. Каждый нож 45 имеет режущую кромку 46, которая идет в виде прямой линии параллельно центральной оси ножевого вала 38. Таким образом, каждая режущая кромка 46 в основном является перпендикулярной к режущим кромкам 44 круговых ножей 43. Режущие кромки 46 также преимущественно являются волнистыми. Ножи 45 выступают из огибающей поверхности режущего корпуса 42 в противоположных направлениях и, таким образом, имеют угловое расстояние друг между собой 180°.
Выступ ножей 45 поперечного резания от огибающей поверхности режущего корпуса 42 равен выступу круговых ножей 43. Другими словами, режущие кромки 46 ножей 45 и режущие кромки 44 круговых ножей 43 расположены на одном и том же расстоянии от центральной оси ножевого вала 38. Таким образом, режущие кромки 44 и 46 расположены в одной и той же цилиндрической плоскости ножевого вала 38.
На каждом конце ножевой вал 38 содержит круговой опорный ролик 47, который прочно соединен с соответствующим осевым участком 41 и расположен концентрически на нем. В показанном конструктивном варианте опорный ролик 47 имеет радиус, который немного меньше, а преимущественно на 0.25-1.0 мм меньше радиального выступа режущих кромок 44 и 46 от оси вращения ножевого вала 38. В соответствии с описанным здесь ранее ножевой вал 38 выполнен так, чтобы делать проникающие разрезы в листе 29. Однако следует иметь в виду, что опорные ролики 47 могут быть выполнены с радиусом, который больше радиального выступа режущих кромок 44, 46, причем в таком случае ножевой вал 38 выполнен так, чтобы делать непроникающие разрезы в листе 29. Опорные ролики 47 расположены на заданном расстоянии, а преимущественно на расстоянии около 2-10 см от соответствующего конца внутреннего осевого участка 41. Таким образом, каждый осевой участок 41 имеет конец 48, который выступает за опорный ролик 47. Эти осевые концы 48 приспособлены для взаимодействия с указанными осевыми опорами 17 тележки 8 и, таким образом, служат в качестве осевых валиков ножевого вала 38.
Ножевой вал 38 действует аналогично описанному здесь выше ножевому валу 18. Другими словами, ножевой вал 38 приводится во вращение вокруг его оси за счет действия трения между опорными роликами 47 и поверхностью 4 стола. Как уже было описано здесь ранее, некоторое трение также имеется между круговыми ножами 43 и поверхностью 4 стола, так как круговые ножи 43 также взаимодействуют с поверхностью 4 стола, однако в первую очередь трение между опорными роликами 47 и поверхностью 4 стола побуждает ножевой вал 38 вращаться, когда он движется вдоль поверхности 4 стола. Когда ножевой вал 38 движется вдоль поверхности 4 стола, круговые ножи 43 делают непрерывные продольные и в этом случае проникающие разрезы в листе 29, а ножевые пластины 45 делают поперечные и проникающие разрезы в нем. Как уже было описано здесь ранее, при помощи опорных роликов 47 ножевой вал 38 побуждают вращаться с окружной скоростью, которая в основном соответствует скорости поступательного перемещения ножевого вала 38 вдоль поверхности 4 стола. Таким образом, в дополнение к тому, что опорные ролики 47 образуют средство установки для вертикальной регулировки режущих элементов 43, 45, они также образуют средство приведения во вращение, которое побуждает ножевой вал 38 вращаться с окружной скоростью, которая в основном соответствует скорости поступательного перемещения ножевого вала 38 вдоль поверхности 4 стола.
Режущий корпус 42 преимущественно отливают в виде одной детали, после чего режущие элементы 43 и 45 получают за счет гравировки лазером. Однако следует иметь в виду, что режущий корпус может быть изготовлен при помощи других технологий.
За счет вышеупомянутой твердости режущего корпуса 42 получают желательную комбинацию стабильности формы и упругости ножей 43 и 45. На фиг.8-10 показано, как режущая кромка одного из ножей режущего корпуса 42 деформируется, когда режущий корпус 42 в проникающем режущем положении перемещается через порцию 29 теста, разложенную на столешнице 3 режущего устройства. Под проникающим режущим положением здесь понимают положение, в котором режущий корпус 42 приспособлен для того, чтобы делать проникающие разрезы в порции 29 теста. На фиг.8 показано поперечное сечение секции 49 режущей кромки до ее входа в контакт с порцией 29 теста. На фиг.9 показана секция 49 режущей кромки в ее самом нижнем положении, когда она находится в контакте со столешницей 3, а на фиг.10 показана секция 49 режущей кромки, когда она движется вверх после взаимодействия с порцией 29 теста. Из рассмотрения фиг.8-10 можно понять, что секция 49 режущей кромки деформируется так, что она сжимается (по высоте) и расширяется в своем поперечном направлении, когда она входит в контакт со столешницей 3. После подъема секция 49 режущей кромки восстанавливает свою исходную форму, в то время как тесто 29, которое является относительно пластичным, сохраняет форму, соответствующую наибольшему расширению секции 49 режущей кромки. Это означает, что тесто 29 легко отделяется от секции 49 режущей кромки и не тянется за секцией 49 режущей кромки при ее возвратном движении вверх.
Несмотря на то, что были описаны специфические варианты осуществления изобретения, совершенно ясно, что в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят однако за рамки приведенной далее формулы изобретения.
Следует иметь в виду, что, например, средство вращения, которое побуждает ножевой вал вращаться с окружной скоростью, которая в основном соответствует его скорости поступательного перемещения вдоль поверхности стола, может быть реализовано различными путями. Например, вращение ножевого вала может быть осуществлено при помощи двигателя, управляемого так, чтобы окружная скорость ножевого вала соответствовала его скорости поступательного перемещения. Можно также чисто вручную обеспечить синхронизацию между окружной скоростью и скоростью поступательного перемещения без использования трения режущего устройства с поверхностью стола, например, за счет использования подходящей системы зубчатых колес и зубчатых венцов.
Следует также иметь в виду, что разделочный стол 1 может быть выполнен так, что столешница 3 является регулируемой в вертикальном направлении.
Следует также иметь в виду, что указанное положение 28 парковки (см. фиг.5) может быть использовано для технического обслуживания тележки 8.
Кроме того, следует иметь в виду, что режущие кромки 22, 24, 44 и 46 необязательно должны быть волнистыми, причем вместо этого они могут быть гладкими или иметь другие конфигурации.
Следует также иметь в виду, что детали разделочного стола 1 могут быть изготовлены из твердой пластмассы, например из полиуретана или тефлона, вместо нержавеющей стали.
Следует также иметь в виду, что ножи 21, 23, 43, 45 необязательно должны быть выполнены так, чтобы разрез был сделан точно в продольном и поперечном направлениях столешницы. В самом общем виде устройство может иметь режущее средство, которое может делать разрезы в листе под углами в диапазоне 0°-90° относительно продольного или поперечного направления разделочного стола. Кроме того, следует иметь в виду, что эти разрезы необязательно должны быть линейными.
Можно также спроектировать режущее устройство с валком, закрепленным в тележке, для переработки пластически деформируемого материала на плоские листы заданной толщины. Такой валок преимущественно размещают впереди режущего средства, так что вытяжка материала может быть сделана до разрезания. В этом конструктивном варианте огибающая поверхность валка может быть снабжена круговым распорным кольцом, так чтобы одинаковая толщина была достигнута по всей длине листа. Огибающая поверхность валка может быть гладкой или рельефной в зависимости от того, какой должна быть верхняя сторона листа после указанной обработки.
1. Режущее устройство (1) для вырезания заданных фигур (32) из удлиненного, тонкого участка пластически деформируемого материала, содержащее столешницу (3), имеющую плоскую верхнюю поверхность (4) для поддержки удлиненного участка (29) деформируемого материала, отличающееся тем, что содержит:
- два удлиненных средства направления и поддержки (7), которые расположены с каждой длинной стороны (5а, 5b) столешницы;
- тележку (8), выполненную с возможностью перемещения вдоль средства (7) направления и поддержки и в продольном направлении (L) столешницы (3), которая расположена в поперечном направлении столешницы (3) в основном перпендикулярно к указанному продольному направлению (L) и содержит вращаемый ножевой вал (18, 38), который идет над основной частью ширины (b) столешницы (3) и содержит режущие элементы (21, 23, 43, 45) для вырезания указанных фигур (32) из удлиненного участка (29), причем тележка (8) выполнена с возможностью перемещения вдоль средства (7) направления и поддержки с ножевым валом (18, 38) в положении резания для вырезания указанных фигур (32); и
- средство (26, 47) приведения во вращение ножевого вала (18, 38) при его перемещении в положении резания с окружной скоростью, соответствующей скорости поступательного перемещения ножевого вала (18, 38) вдоль поверхности (4) стола.
2. Режущее устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что средство приведения во вращение содержит опорные ролики (26, 47), которые расположены на концах ножевого вала (18, 38), чтобы побуждать ножевой вал (18, 38) вращаться за счет действия трения с поверхностью (4) стола, когда он перемещается вдоль столешницы (3) в положении резания.
3. Режущее устройство (1) по одному из пп.1-2, отличающееся тем, что указанные режущие элементы содержат первые режущие элементы (21, 43), которые выполнены так, чтобы делать в основном продольные разрезы в удлиненном участке (29), и вторые режущие элементы (23, 45), которые выполнены так, чтобы делать в основном поперечные разрезы в удлиненном участке (29).
4. Режущее устройство (1) по п.2, отличающееся тем, что ножевой вал (18) содержит:
- первую ось (19), которая на своих концах имеет осевые валики (27), которые входят в осевые опоры (17) тележки (8);
- вторую трубчатую ось (20), которая расположена концентрически на первой оси (19);
- множество имеющих одинаковую форму круговых ножей (21), каждый из которых имеет режущую кромку (22), идущую по окружности вокруг периметра кругового ножа (21), причем указанные круговые ножи (21) расположены концентрически на второй оси (20), так что они образуют параллельные равноотстоящие режущие плоскости, которые являются перпендикулярными к указанным осям (19, 20), причем указанные круговые ножи (21) образуют указанные первые режущие элементы;
- по меньшей мере одну плоскую ножевую пластину (23), которая соединена со второй осью (20) и идет параллельно указанным осям (19, 20) между крайними круговыми ножами (21), причем указанная по меньшей мере одна ножевая пластина (23) имеет на ее одной свободной длинной стороне прямую режущую кромку (24), которая является перпендикулярной к режущим кромкам (22) круговых ножей (21), при этом указанная по меньшей мере одна ножевая пластина 23) образует указанные вторые режущие элементы,
причем режущие кромки (22, 24) расположены в одной и той же цилиндрической плоскости ножевого вала (18).
5. Режущее устройство (1) по п.4, отличающееся тем, что указанные опорные ролики (26) прочно соединены с первой осью (19) и расположены концентрически на ней.
6. Режущее устройство (1) по п.2, отличающееся тем, что ножевой вал (38) содержит:
- первый осевой участок (39) в виде цилиндрического тела, который на своих концах имеет концевые участки (40);
- два вторых осевых участка (41), которые выступают из соответствующих концевых участков (40) первого осевого участка (39) и идут концентрически с первым осевым участком (39);
- трубчатый режущий корпус (42), который расположен концентрически на первом осевом участке (39) и прочно соединен с его огибающей поверхностью, причем указанный режущий корпус (42) имеет режущие элементы (43, 45), которые являются объединенной частью режущего корпуса (42) и выступают из огибающей поверхности режущего корпуса (42).
7. Режущее устройство (1) по п.6, отличающееся тем, что указанные опорные ролики (47) прочно прикреплены к указанным вторым осевым участкам (41) и расположены концентрически на них.
8. Режущее устройство (1) по одному из пп.6-7, отличающееся тем, что режущий корпус (42) изготовлен из полимерного материала.
9. Режущее устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что тележка (8) содержит исполнительный механизм (37) для вертикального перемещения режущего средства (18, 38) между верхним конечным положением, в котором режущее средство (18, 38) не находится в контакте с поверхностью (4) стола, и нижним конечным положением, образующим указанное положение резания, в котором указанные режущие элементы (21, 23, 43, 45) находятся в контакте с поверхностью (4) стола.
10. Режущее устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что тележка (8) содержит раздаточное устройство (33) для распределения порций (34) наполнителя на указанных вырезанных кусках (32).
11. Режущее устройство (1) по п.10, отличающееся тем, что раздаточное устройство (33) содержит множество направленных вниз раздаточных сопел (36), каждое из которых соединено с соответствующим контейнером (35) для наполнителя, причем указанные раздаточные сопла (36) расположены рядом друг с другом в поперечном направлении (Т) столешницы (3).
12. Режущее устройство (1) по п.11, отличающееся тем, что раздаточные сопла (36) постоянно установлены в заданных положениях на тележке (8).
13. Режущее устройство (1) по п.12, отличающееся тем, что каждое раздаточное сопло (36) расположено на каретке, которая выполнена с возможностью перемещения на направляющей тележки (8), за счет чего раздаточные сопла (36), вручную или автоматически, могут быть установлены в оптимальное положение вдоль продольного направления тележки (8).
14. Режущее устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что средство (7) направления и поддержки выходит на заданное расстояние наружу за одну короткую сторону (6а) столешницы (3), причем указанный выступающий участок средства (7) направления и поддержки образует положение (28) парковки для тележки (8), при этом в указанное положение (28) парковки тележка (8) может быть помещена для очистки поверхности (4) стола.
15. Режущее устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что режущее устройство (1) выполнено так, чтобы выполнять проникающие разрезы в удлиненном участке (29).
16. Режущее устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что режущее устройство (1) выполнено так, чтобы выполнять непроникающие разрезы в удлиненном участке (29).
17. Способ вырезания заданных фигур (32) из удлиненного тонкого участка (29) пластически деформируемого материала, включающий в себя следующие операции:
- размещение или раскатывание удлиненного участка (29) на плоской поверхности (4) столешницы (3) в режущем устройстве (1); и
- перемещение тележки (8), которая содержится в указанном режущем устройстве (1), расположена в поперечном направлении столешницы (3) и содержит ножевой вал (18, 38) с режущими элементами (21, 23, 43, 45), в положение резания удлиненного участка (29), растянутого на столешнице (3), причем ножевой вал (18, 38) приводят во вращение с окружной скоростью, соответствующей скорости поступательного перемещения ножевого вала (18, 38) вдоль столешницы (4), при этом режущие элементы (21, 23, 43, 45) вырезают указанные фигуры (32) из удлиненного участка (29).
18. Применение режущего устройства (1) по одному из пп.1-16 для вырезания заданных фигур (32) из раскатанного теста.
