用於切割條狀食品的方法和切割機的製作方法
2023-05-28 04:57:31 2
專利名稱：用於切割條狀食品的方法和切割機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於切割條狀食品的方法，其中，食品的料條藉助進給裝置向切割裝置進給並被切割裝置切成片、條或塊，料條在進給運動期間藉助與料條一起進給的真空抓具固定，並且，在真空抓具的接觸件的內腔內部產生負壓，該負壓在接觸件的抽吸區內作用在料條表面的固定區上，其中所述接觸件的至少 一個圍繞抽吸區的環形刀刃切入所述料條內，由此實現了對所述抽吸區的密封。
此外，本發明還涉及一種切割條狀食品的切割機，可藉助它將食品料條切成片、條或塊，該切割機包括進給裝置，在切割過程中料條可藉助該進給裝置向切割裝置進給，其中，進給裝置具有一個真空抓具，料條在進給運動期間可用該真空抓具固定，並且該真空抓具可以與料條一起向切割裝置進給，在真空抓具接觸件內腔的內部可產生負壓，該負壓在接觸件抽吸區內作用在料條表面的固定區上，其中，所述接觸件具有至少一個圍繞抽吸區的環形刀刃，該刀刃壓入所述料條內，由此實現對所述抽吸區的密封。
背景技術：
上述類型的方法和切割機是眾所周知的。與採用抓鉤相比，料條藉助真空抓具固定的優點在於，使料條本身保持沒有損傷，因為它的表面被真空抓具的接觸件保持不變。在已知的方法和切割機中，負壓的產生藉助於所謂的真空泵實現。負壓經管道從真空泵向接觸件內腔傳輸。接觸件本身典型地由一種橡膠皮碗組成，該橡膠皮碗應基於其彈性特性儘可能地補償料條表面的不平度和不規則性，以防止在施加負壓後空氣侵入橡膠皮碗的抽吸區內。所使用的真空泵典型地在已知的切割機的切割工作期間持續運行， 一方面為了避免在切割前後相繼的料條之間的接通和斷開過程，以及另 一方面補償接觸件區域內或許存在的不密封性(這種不密封性產生從環境空氣向接觸件內腔的溢流)並且持續保持足夠大的負壓。取決於在固定區內料條表面的性質和硬度以及在接觸區內橡膠皮碗的狀態通常要或多或少地考慮到真空度的損失。隨後發生的固定力損失在進給過程的進行中可能導致料條側向移動，由此在切割裝置的切割機構區域內出現不希望的移位，而這種移位導致產生不規則的片、條或塊。鑑於在切割過程中對幾何形狀精度日益提高的要求極其不希望出現上述情況。
為解決上述問題，已知真空抓具的接觸件配備有一個切入料條中的刀
刃，由此實現對抽吸區的密封。例如由DE10024913A1已知一種此類型的切割機，它的進給裝置包括至少一個"吸盤"，該吸盤構成一個朝料條開口的負壓室的邊界。所述吸盤具有刀刃狀邊緣，它應保證非常緊密地連接吸盤與產物單元(Produktlaib )。
在US3880295A中介紹的切割機也具有一個包括六個沿直線並列的抽吸區的吸頭，這些抽吸區具有用於刻入到切割物料的要固定的端面中的刀刃。其中每個抽吸區由一個在內刀刃與同心於內刀刃延伸的外刀刃之間的環形腔構成。在內刀刃的內部不存在抽吸區。因此US3880295A的圓環形抽吸區被各自的刀刃不僅對外而且對內密封。
最後，另外由DE102005010184A1公開了 一種帶有環形切環的截球形抽吸區，其中在該切環的內部有多個小的通道，通過這些小的通道在切環內建立負壓。
原則上通過將切環切入到料條內實現對抽吸區的良好密封。但是尤其對於具有不規則性、例如形式為空腔(奶酪)或硬塊(骨頭)的條狀食品可能會出現，切環在不規則區域不能切入料條中的情況，從而不能形成密封的封閉抽吸區且因而也不能建立負壓。.
發明內容
本發明要解決的技術問題是，建議一種用於切割條狀食品的方法以及一種與之相關的切割機，在此提高了在持久保持在真空抓具內產生的負壓方面的可靠性，以避免在運行過程中出現故障或對切割質量產生不利影響。
從本文開頭所述類型的切割方法出發，按照本發明上述技術問題是這樣得以解決的，即，所述接觸件的至少另一個圍繞第一個所述刀刃的環形刀刃切入所述料條內，由此實現對所述抽吸區的進一步密封。
在利用真空抓具的方法試圖避免例如由抓鉤的齒產生的損害以保條的完整性時，本發明是基於下列考慮僅僅是接觸件與料條之間的表面接觸不足以實現對所述抽吸區的可靠密封。因此利用本發明的方法開闢了一條介於具有橡膠皮碗的真空抓具與帶齒的抓鉤之間的中間途徑，因為按照本發明將施加真空與在料條表面的切入相結合。因為接觸件刀刃的切入可能局限在一個極小的深度且僅用於改善密封，所以即便在接觸區內也能最大程度地保持料條的完整性。因此在原來的切割過程結束後還餘留下的(接觸件的刀刃已切入其中的)料條剩餘段可以在與採用具有橡膠皮碗的真空抓具相比近乎無質量損失的情況下得到合理利用。在按照本發明的方法中刀刃的切入深度局限在一個介於大約O.lmm至5mm的範圍內、典型地在大約2mm至3mm的範圍內，因此在通常情況下料條表面幾乎不存在可看到的損傷。這尤其是指將刀刃優選設計得極為鋒利以及進而僅需要微小的切入力的情況。
按照本發明布設另一個圍繞第一刀刃的刀刃在此實現了安全功能，在第 一 刀刃由於料條橫截面的不規則性而損害所述抽吸區密封性時，這種安全功能尤其有益，由此可以不形成大的或足夠大的固定力。確切地說，另一個刀刃構成一個圍繞第 一刀刃的不密封抽吸區的更大抽吸區，能夠毫無困難地在其中維持負壓。如果在第一刀刃區域內已正常地實現環形密封，則另 一 個刀刃由於料條橫截面內可能出現的不規則性而局部不能徹底密封與否已不重要，因為由第一刀刃構成的抽吸區已密封。儘管不能排除由於料條是這樣的不規則而使第 一刀刃和另 一個刀刃都不密封地嵌入到料條中的情況，然而這種可能性是極小的。
利用按照本發明的方法任何情況下都能夠顯著提高密封質量，從而使通常在切割過程中負壓損失很小，以致不必再恢復一次形成的真空，而是一直保持到切割過程結束。
按照本發明方法的 一項有利的擴展設計，不僅在由內部刀刃包圍的橫截面確定的內部抽吸區中、而且在由外部刀刃與內部刀刃之間的橫截面確定的外部抽吸區中都產生負壓。因此形成兩個直接相鄰的由內部刀刃分隔開的彼此獨立地起作用的抽吸區，在這種情況下通過下述方式改善上述安全功能，即，由於內部刀刃可能出現的"故障"而形成的總的抽吸區(兩個抽吸分區相加)被施加足夠的負壓。
為了產生在接觸階段所需要的對抗真空抓具壓緊力的反作用力，建議，在接觸件的刀刃切入過程中由切割裝置的切割機構和/或由作用在料條外表 面上的壓料器支承料條的與真空抓具相對置的端部。
摩擦。為了在切割過程結束後能夠使料條的餘下的剩餘物脫離，可以在切 割過程結束後在真空抓具的內腔中產生過壓。該過壓作用在料條餘留的剩 餘段的表面區域上，由此將剩餘段排出。因此在切割過程結束後抽吸區暫 時成為 一個過壓區，藉助於該過壓區形成克服摩擦力的排出力。
從本文開頭所述類型的切割機出發，上述有關設備技術方面的技術問 題是這樣得以解決的，即，所述接觸件的至少另一個圍繞所述刀刃的環形 刀刃可壓入所述料條內，由此實現對所述抽吸區的再次密封。
原則上，刀刃稜可以具有本身形成封閉曲線的任意形狀。典型地，所 述刀刃稜是圓形的、橢圓形的、卵形的、矩形的、三角形的或梯形的。
為了在將刀刃切入到料條中時實現一種特定的端部，按照本發明的一 項有利的擴展設計，沿背離所述刀刃的刀刃稜的方向觀察有優選沿徑向朝 外的臺階與所述刀刃相連。該臺階起止擋作用以及可以防止刀刃以急劇增
大的力進一步切入，其可以用作所述例如控制力地切入的過程結束的標誌。
刀刃朝切割裝置方向進一步突伸時，可以進一步改善真空抓具的密封效果， 這一點在料條端部為凸形形狀時對外部刀刃的切入可靠性有有利的影響。
下面藉助切割機的真空抓具的 一種在附圖中表示的實施例詳細說明本
發明。其中
圖1表示從斜前方看真空抓具的透視圖； 圖2表示從斜後方看按照圖1的真空抓具的透視圖； 圖3表示按照圖1和圖2的真空抓具的側視圖； 圖4表示按照圖1至圖3的真空抓具的前視圖5a表示沿圖4中表示的線V - V的通過處於起始位置的真空抓具的縱
剖面；
圖5b與圖5a相同，但此時處於負壓位置；
圖6表示一種包括底架和三個裝在其中的按照圖1至圖5的真空抓具的抓取裝置的透視圖7表示按照圖6的抓取裝置的側視圖；以及 圖8表示按照圖6的抓取裝置的俯視圖。
具體實施例方式
圖l至圖5b中表示的真空抓具l由兩個同軸地相繼布設的活塞-缸單元 2和3組成，它們通過公共的活塞杆4互相聯接並通過隔板5彼此隔開，活 塞杆4滑動地並密封地支承在隔板5中。
真空抓具1具有前側6，在前側6上藉助負壓以一種後面還要詳述的方 式固定一個圖1中用虛線表示的例如香腸形式的料條7。真空抓具1具有(與 前側6 )相對置的後側8,在後側8上，真空抓具可藉助槽狀凹部9固定在 圖6至圖8所示的抓取裝置的底架上，後面對抓取裝置還要詳細說明。此 外真空抓具1的外表面11中的兩個溝狀凹部IO還用於所述的固定。
真空4爪具1具有一個與隔板5相連的、由活塞-缸單元2構成的前面部 分12，它用於產生固定料條7所需的負壓。相對置地設置的後面部分14基 本上由另一活塞-缸單元3構成，它用於驅動處於前面部分12內的活塞-缸 單元2的活塞。
由圖5a可以看出，如已提及的那樣用作產生負壓的驅動器的活塞-缸單 元3，由缸筒16和可移動地並密封地支^^在缸筒的內腔17中的活塞18組 成，活塞18將內腔17分成朝向隔板5的第一工作室19和安置在活塞18 另一側的第二工作室20。工作室19可通過通道21施加壓縮空氣，通道21 分成多段，首先處於置入隔板5中的連接接管22內，然後處於隔板5本身 內。所述通道不僅在隔板5中而且在連接接管22中具有兩個彼此成直角延 伸的區段，從而在總體上產生一個U形通道21。第二工作室20經由一個 設在後面部分14的附加段24內的通道23。它同樣在後面的連接接管25中 延伸。
活塞-缸單元2關於一根公共軸線26同軸於活塞-缸單元3地處在隔板 5的相對置側，活塞-缸單元2用於產生固定料條7所需的負壓。此活塞-缸 單元2也基本上由缸筒27組成，活塞28滑動地且密封地支承在缸筒27中。 活塞_缸單元2的活塞28與活塞-缸單元3的活塞18具有相同的直徑，並由 於通過活塞杆4的聯接而具有同樣的行程。
8另一個活塞杆30處於活塞28的與活塞杆4的相對置側，活塞杆30導 引至與之連接的另一個活塞31。活塞31處於缸筒27的一個區段中，缸筒 27在該區段內具有一個比活塞28和與之對應的工作室32小的直徑。因此， 由活塞28和31 (以及活塞杆30)構成的單元涉及一種階梯式活塞，它可 沿軸向移動地支承在缸筒27的相應的階梯式孔中。
在真空糹爪具1的前側6設計一個圓環形的外部刀刃33,它的壁厚與缸 筒27的其餘壁厚相比小得多，在這裡以徑向臺階34的形式實現從刀刃33 到缸筒27其餘壁的過渡。此外，真空抓具1的前側6還設有一個內部刀刃 35，它同樣設計為圓形並同心於外部刀刃33地延伸。相對於外部刀刃33 的前稜，內部刀刃35的前稜略微縮回。內部刀刃35區域的內徑，與直徑 較小的前部活塞31的直徑相對應。這兩個刀刃33和35與缸筒27共同構 成真空抓具1的接觸件29。
以內部刀刃35為界的圓截面確定了一個內部抽吸區36。處於內部抽吸 區36與外部刀刃33之間的圓環區則確定了一個外部抽吸區37。外部抽吸 區37通過兩個彼此錯開180。設置的孔38，與一個以活塞28為界的右工作 室39連接。
從圖5a所示的位置出發，此時兩個刀刃33和3距料條7的端頭有一 個距離，真空抓具1移向料條7，料條將其相對置的前端支承在一個沒有示 出的、例如形式為旋轉運行的切刀的切割裝置上。將真空抓具1靠近到這 樣的程度並用足夠大的力，從而如圖5b所示將兩個刀刃33和35切入料條 7中。由於料條7端頭的圓形形狀，因而內部刀刃35比外部刀刃33切入得 更深。然後，這種切入運動越來越困難，並在料條7將其端面支承在真空 抓具1的徑向臺階34的區域內時終止，不過圖5b中表示的狀態還不是這 種情況。
在兩個刀刃33和35切入料條7的材料中並因而已經導致兩個抽吸區 36和37密封后，活塞-缸單元3的右工作室40被加載壓縮空氣，由此也使 兩個活塞28和31向左移到圖5b所示的位置。處於活塞28右邊的工作室 39,以及在缸筒27直徑減小的區段內與內部抽吸區36對應的內腔41以此 方式顯著增大，從而在兩個抽吸區36、 37中產生將料條7可靠地固定在真 空抓具1上的負壓。由於通過刀刃33和35非常有效地密封了抽吸區36和 37,所以活塞28和31的一次回行，亦即一次產生負壓，足以持續地保證足夠大的固定力。因為內部抽吸區36完全^皮外部抽吸區37圍繞，亦即由 此在兩個區域之間的壓差很小，或在理想情況下為零，所以尤其針對內部 抽吸區36幾乎不存在損失真空度的危險。甚至當從外部刀刃33旁流過的 空氣會侵入外部抽吸區37內時，在通過內部刀刃35足夠有效地密封的情 況下，仍在內部抽吸區36內繼續保持存在足夠大的負壓。
內部抽吸區36作用在料條7表面的內部固定區42上，以及外部抽吸 區37相應地作用在料條7表面的外部固定區43上。
通過選擇活塞28和31的直徑、活塞杆4的直徑以及孔38的直徑和數 量，可以影響在用於驅動的活塞28的一次行程後在抽吸區36和37內建立 的負壓。在這裡合理的是，將內部抽吸區36內形成的負壓選擇為大於在外 部抽吸區37內的負壓，因為內部抽吸區36^皮布置為受到外部抽吸區37的 "保護"。
在料條7通過激活真空抓具1而被固定後，料條7可與真空抓具1 一 起向切割裝置進給，而料條7的前端則被逐漸切割成片。在外部刀刃33即 將進入切割裝置切刀作用區內之前，停止進給運動。這樣地可靠去除仍附 著在真空抓具1上的料條7剩餘段，即，通過工作室20經連接接管25施 加壓力，使活塞28和31不僅回行到圖5a所示的起始位置，而且除此之外 還向右回行一個附加的行程44(見圖5a),直至活塞28抵靠在缸筒27內的 通過直徑階躍形成的臺階上。因此在抽吸區36和37內壓力不僅恢復到起 始水平，亦即為零，而且在這兩個抽吸區36和37內形成一定程度的過壓， 在此過壓作用下將料條7的剩餘段主動排出，在此過程中必須克服在刀刃 33和35區域內產生的摩擦力。接著，活塞18、 28和31回到圖5a中所示 的起始位置，而並不將真空抓具1的前側6緊密地抵靠在下一個要切割的 料條7上，所以在抽吸區36和37中繼續存在大氣壓力。
由圖6可見，三個如在圖1至圖5b中所說明的那種真空抓具1，平行 並列地裝在抓取裝置46的底架45中。與側面部分50和51共同構成底架 45的橫杆47至49，將真空抓具1通過圖1至圖3中表示的凹部9和10固 定在底架45中。
各自在後面的活塞-缸單元3的連接接管25和22，為了操縱在前面的 活塞-缸單元2而產生負壓，它們分別通過壓縮空氣管道52和53並聯，從 而為三個平行並列的料條7始終同時產生或取消固定所需的負壓，以及同時排出餘留的剩餘段。
抓取裝置46的底架45是已知的，並按照相同的實施形式用於承接傳 統的純機械式抓具，其中抓鉤由於氣動操縱而以其抓齒切入料條7的後端 內，在切割過程結束後同樣由於氣動操縱將抓齒從剩餘段中拔出。因此， 存在的底架45和在那裡反正存在的壓縮空氣接頭不僅可以使用於真空抓具 1 ，而且也可以使用於圖中沒有表示的帶抓齒的機械式抓具。
附圖標記列表
1真空抓具
2活塞-缸單元
3活塞-缸單元
4活塞杆
5隔板
6前側
7料段
8後側
9凹部
10凹部
11夕卜表面
12前面部分
14後面部分
16缸筒
17內腔
18活塞
19第一工作室
20第二工作室
21通道
22連接接管
23通道
24附加段
25連接接管26軸線
27缸筒
28活塞
29接觸件
30活塞杆
31活塞
32工作室
33外刀刃
34臺階
35內刀刃
36內告f^由p及區
37外部抽吸區
38孑匕
39工作室
40工作室
41內腔
42內部固定區
43外部固定區
44行程
45底架
46抓取裝置
47橫杆
48橫杆
49橫杆
50側面部分
51側面部分
52壓縮空氣管道
53壓縮空氣管道
權利要求
1. 一種用於切割條狀食品的方法，其中，食品的料條(7)藉助進給裝置向切割裝置進給並被該切割裝置切成片、條或塊，所述料條(7)在進給運動期間藉助與料條(7)一起進給的真空抓具(1)固定，並且，在所述真空抓具(1)的一接觸件(29)的內腔內部形成負壓，該負壓在所述接觸件(29)的至少一個抽吸區(36)內作用在所述料條(7)的表面至少一個固定區(42)上，其中所述接觸件(29)的至少一個圍繞所述抽吸區(36)的環形刀刃(35)切入所述料條(7)內，由此實現對所述抽吸區(36)的密封，其特徵在於，所述接觸件(29)的至少另一個圍繞所述刀刃(35)的環形刀刃(33)切入所述料條(7)內，由此實現對所述抽吸區(36)的進一步密封。
2. 按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，既在由一內部刀刃(35) 包圍的橫截面確定的內部抽吸區(36)中、也在由一外部刀刃(33)與該 內部刀刃(35)之間的橫截面確定的外部抽吸區(36)中都形成負壓。
3. 按照權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，在所述接觸件(29) 的刀刃(33、 35)切入時，所述料條(7)的與所述真空抓具(1 )相對置 的端部由所述切割裝置的切割機構和/或由作用在所述料條(7 )外表面上的 壓料器支承。
4. 按照權利要求1至3中任一項所述的方法，其特徵在於，在切割過 程結束後在所述接觸件(29)的內腔(41)中形成負壓，該負壓作用在由 料條(7)餘留下的剩餘段的表面區域上，由此將所述剩餘段排出。
5. —種用於切割條狀食品的切割機，包括切割裝置以及進給裝置，可 藉助所述切割裝置將食品的料條(7)切成片、條或塊，而在切割過程中所 述料條(7)可藉助所述進給裝置向該切割裝置進給，其中，所述進給裝置 具有真空抓具(1 )，所述料條(7)在進給運動期間可用該真空抓具固定， 並且該真空抓具可以與所述料條(7) —起向所述切割裝置進給，其中，在 所述真空抓具的一接觸件(29)的內腔內部可形成負壓，該負壓在所述接 觸件(29)的至少一個抽吸區(36)內作用在所述料條(7)的表面的至少 一個固定區(42)上，其中，所述接觸件(29)具有至少一個圍繞所述抽 吸區(36)的環形刀刃(35)，該刀刃可切入到所述料條(7)內，由此實現對所述抽吸區(36)的密封，其特徵在於，所述接觸件(29)的至少另 一個圍繞所述刀刃(35)的環形刀刃(33)可切入所述料條(7)內，由此 實現對所述抽吸區(36)的再次密封。
6. 按照權利要求5所述的切割機，其特徵為，所述刀刃(33、 35)是 圓形的、橢圓形的、卵形的、矩形的、三角形的或梯形的。
7. 按照權利要求5或6所述的切割機，其特徵為，沿背離所述刀刃(33 ) 的刀刃稜的方向觀察，有優選沿徑向朝外的臺階(34)與所述刀刃(33) 相連。
8. 按照權利要求5至7中任一項所述的切割機，其特徵在於，兩個所 述刀刃(33、 35)本身分別構成各自抽吸區(36、 37)的邊界，並且所述 外部刀刃(33)相對於所述內部刀刃(35)朝切割裝置方向進一步突伸。
全文摘要
本發明涉及一種切割條狀食品的方法，其中，食品的料條(7)藉助進給裝置向切割裝置進給，切割裝置將料條(7)切成片、條或塊。料條(7)在進給運動期間藉助與料條(7)一起進給的真空抓具(1)固定。在真空抓具的接觸件(29)的內腔內部產生負壓，該負壓在接觸件(29)抽吸區(36、37)內作用在料條(7)表面的固定區(42、43)上。為了改善抽吸區(36、37)的密封質量，可以將所述接觸件(29)的至少兩個圍繞所述抽吸區(36、37)的環形刀刃(33、35)切入所述料條(7)內。
文檔編號B26D1/01GK101518909SQ20091012679
公開日2009年9月2日 申請日期2009年2月27日 優先權日2008年2月29日
發明者尤維·賴芬豪瑟 申請人:尤維·賴芬豪瑟