(57)【要約】【課題】第一材料からなる内側ベース部分と、第二材料からなり且つスライサーナイフの切削縁部を形成する外側縁部分とを有する、スライサーナイフを提供する。【解決手段】実質的に円形状であるスライサーナイフは、第一材料で作られた内側ベース部分１２と第二材料で作られた外側縁部分１４とを備える。外側縁部分１４は内側ベース部分１２に金属結合される。【選択図】　　　図１
2004034284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に円形状のスライサーナイフであって、
第一材料からなる内側ベース部分と、
第二材料からなり且つ前記スライサーナイフの切削縁部を形成する外側縁部分とを具備し、
前記外側縁部分は前記内側ベース部分に金属結合される、スライサーナイフ。
【請求項２】
前記スラーサーナイフは第一側部と第二側部とを有し、前記外側縁部分と前記内側ベース部分との間の金属結合領域は、前記第一側部上の第一連続遷移面部分と前記第二側部上の第二連続遷移面部分とを具備する、請求項１に記載のスライサーナイフ。
【請求項３】
前記第一連続遷移面部分は、滑らかであり、触って識別できるギャップまたは裂け目がない、請求項２に記載のスライサーナイフ。
【請求項４】
前記第二連続遷移面部分は、滑らかであり、触って識別できるギャップまたは裂け目がない、請求項３に記載のスライサーナイフ。
【請求項５】
前記第二材料の靭性は前記第一材料の靭性より大きい、請求項１に記載のスライサーナイフ。
【請求項６】
前記第二材料の硬度は前記第一材料の硬度より大きい、請求項１に記載のスライサーナイフ。
【請求項７】
前記第二材料の強度は前記第一材料の強度より高い、請求項６に記載のスライサーナイフ。
【請求項８】
前記第一材料はステンレス鋼であり、前記第二材料はコバルト系合金である、請求項１に記載のスライサーナイフ。
【請求項９】
前記コバルト系合金は、ステライト（Ｓｔｅｌｌｉｔｅ）またはＴｒｉｂａｌｏｙ材料である、請求項８に記載のスライサーナイフ。
【請求項１０】
前記内側ベース部分は、カップ形状に形成された部材を具備し、前記外側縁部分は環状である、請求項１に記載のスライサーナイフ。
【請求項１１】
前記スライサーナイフの周辺領域および中央領域のみが機械加工され、前記周辺領域は前記スライサーナイフの半径方向外側の区域から前記スライサーナイフの外側半径の約６０％以上を占める半径方向内側の区域へ延在し、前記中央領域は前記スライサーナイフの中心から前記スライサーナイフの外側半径の約２５％以下を占める半径方向外側の区域へ延在する、請求項１に記載のスライサーナイフ。
【請求項１２】
前記周辺領域は前記スライサーナイフの半径方向外側の区域から前記スライサーナイフの外側半径の約７０％以上を占める半径方向内側の区域へ延在し、前記中央領域は前記スライサーナイフの中心から前記スライサーナイフの外側半径の約２０％以下を占める半径方向外側の区域へ延在する、請求項１１に記載のスライサーナイフ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、市販の食品スライサーにおいて使用されているような回転する円形状のスライサーナイフ（薄切りナイフ）であって、特に、第一材料がナイフの内側部分を形成し、第二材料がスライサーナイフの連続する切削縁部を形成する円形状の複合物スライサーナイフに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
円形状のスライサーナイフは、肉およびその他の食品を薄切りするために使用される。作業においては、スライサーナイフは、市販の食品を薄切りにする装置上で回転するように取り付けられ、往復運動する受け皿または運搬台に置かれた食品は、ナイフを通過する受け皿または運搬台の動きを介して、回転するナイフに接触する。スライサーナイフの回転する切削縁部が食品に接触するとき、食品の一部分が、消費または包装のために切り取られる。模範的な食品スライサーは公知である（特許文献１、２参照）。
【０００３】
現状の入手可能なスライサーナイフは一般的に単一材料から作られており、該材料は、ナイフが最大負荷および摩耗を受ける場合においても良好な切削縁部を提供するために必要とされるような適当な靭性と耐食性を呈する。それに反して、スライサーナイフの内側本体は、主にナイフをスライサーに結合するための取付台として機能し、それゆえに、切削縁部よりも小さな負荷および摩耗しか受けず、ナイフの内側本体の靭性は切削縁部ほど高いものを必要としない。靭性が増すと、成形性および機械加工性がさらに困難になる可能性がある。よって、スライサーナイフの切削縁部とスライサーナイフの内側本体との両方の製作において単一材料を使用している現状入手可能なスライサーナイフは、切削縁部に対して適する特性を有した材料を使用することと、商業的に実現性があり経済的な方法で製造されることが可能な材料を使用することとの間で相互の折り合いにより妥協されている。スライサーナイフの切削縁部および内側本体の両方の製作において高性能な単一の材料を使用することは加工費を増す結果をもたらす可能性がある。例えば、多くの製造メーカは、耐食性のために、高炭素鋼、硬化鋼、メッキ鋼を使用した円形状のナイフを製作している。加工には、所望の形状を実現するために実質的にナイフの半径方向全体に沿ったナイフの機械加工が含まれる可能性がある。
【０００４】
公知（特許文献３参照）である二つの材料からなるナイフにおいては、該ナイフは、ナイフ運搬台のシート部分に当接して張力により保持される切削リングを有する。この二つの部分を有するナイフ構造は、薄切り作業の間において切削リングがナイフ運搬台からはずれてしまう問題と、二つのナイフ部分の境界面での衛生性および洗浄性における問題とを引き起こす。
【０００５】
よって、改良されたスライサーナイフを提供することは有益となりうる。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第６，１１９，５６６号明細書
【特許文献２】
米国特許第５，９７０，８４０号明細書
【特許文献３】
和蘭特許第７５５７０号明細書
【０００７】
【課題を解決するための手段】
一つの態様においては、第一材料からなる内側ベース部分と、第二材料からなり且つスライサーナイフの切削縁部を形成する外側縁部分とを有する、スライサーナイフが提供される。外側縁部分は内側ベース部分に金属結合されている。第二材料は、例えば、第一材料と比較し、ナイフ縁部に適するような優れた特性を有してもよい。
【０００８】
もう一つの態様におけるスライサーナイフの製造方法は、第一材料のナイフベースを提供することと、第二材料をナイフベースに金属結合するための溶接加工によって第二材料をナイフベースへ適用（付着）させナイフブランクを形成することと、第二材料により形成される連続する切削縁部を形成するようにナイフブランクを機械加工することとを含む。
【０００９】
さらにもう一つの態様における実質的に円形状のスライサーナイフの製作方法は、第一材料のナイフベース部分を提供することと、第二材料のナイフ縁部分を提供することと、ナイフ縁部分をナイフベース部分に恒久的に固定するためにナイフ縁部分をナイフベース部分へ金属結合することとを含む。
【００１０】
さらにもう一つの態様における円形状のスライサーナイフの製造に使用可能な複合物ナイフブランクは、第一材料で作られ且つベース部分の実質的に円形状の縁部づたいに走る連続する溝部を有するベース部分と、該連続する溝部内で第一材料に金属結合される第二材料部分とを有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１から図３を参照すると、実質的に円形状のスライサーナイフ１０が示されている。スライサーナイフ１０は、第一材料から作られる内側ベース部分１２と、第二材料から作られ且つ例えば環状である外側縁部分（またはナイフ縁部分）１４とを有する。外側縁部分１４は内側ベース部分１２に金属結合される。外側縁部分１４は、鋭利な状態を長期間可能にするために、単なる被覆加工以上に被覆加工され且つ半径方向に沿って十分な幅を有する。一実施例においては、外側縁部分の半径方向の幅は少なくとも６．３５ｍｍ（０．２５インチ）である。
【００１２】
内側ベース部分の第一材料は、例えば、３０４Ｌ　ＳＳＴのような３００シリーズのステンレス鋼である。この材料は、良好な耐食性を提供し、比較的容易に切断、成形および機械加工される。もちろん、他の材料がベース部分１２に使用されることも可能である。第二材料は、例えば、第一材料よりも強靭で且つ第一材料よりも（化学的にも機械的にも）耐摩耗性の優れているような、優れたナイフ縁部性質または特性を有する材料である。満足する材料の一例としては、ミズーリ州のセントルイス（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ）のＤｅｌｏｒｏ　Ｓｔｅｌｌｉｔｅ社によりステライト（ＳＴＥＬＬＩＴＥ）商標で販売されているコバルト系合金である。単にステライト（Ｓｔｅｌｌｉｔｅ）６とも称されるステライト（Ｓｔｅｌｌｉｔｅ）合金６が、特に、第二材料としての使用に適しており、ステライト（Ｓｔｅｌｌｉｔｅ）合金６は、表１に示されているような化学組成を有している。
【００１３】
【表１】
2004034284.tif 000003
【００１４】
ステライト（Ｓｔｅｌｌｉｔｅ）６は、比較的高い引張り強さ（８．３４×１０８Ｐａ（１２１ＫＳＩ））で、高硬度（ＨＲＣ３８−５０（ロックウエルＣ硬さ））で、優れた耐食性を有する。もちろん、食品を薄切りにする用途またはナイフが使用されるべき他の用途を許容できる特性を材料が呈するという条件で、他の材料がスライサーナイフ１０の実質的に円形状の切削縁部１６を形成する外側縁部分１４に使用されてもよい。ステライト（ＳＴＥＬＬＩＴＥ（登録商標））合金の代替物としては、Ｄｅｌｏｒｏ　Ｓｔｅｌｌｉｔｅ社から販売されているＴＲＩＢＡＬＯＹ（登録商標）合金がある。
【００１５】
より適当なナイフ構造は、第一材料より質的に優れた強度、硬度および靭性を組み合わせて有する第二材料の外側縁部分１４を形成することにより提供されることが可能であることは一般的に認められている。材料の”靭性”は、破断または亀裂が入ることなしに機械エネルギーを吸収する材料の能力として規定され、また、破断に至るまでに散逸された単位体積あたりのエネルギーとしても規定されることが可能である。より適当な構造は、しばしば、第一材料よりも高い引っ張り強さおよび硬度である第二材料を使用することにより提供されることが可能であることは認められている。一つの構造においては、第二材料は、１５×１０６Ｊ／ｍ３以上の靭性を有し、６．９×１０８Ｐａ（１００ＫＳＩ）以上の引っ張り強さを有し、３８ＨＲＣ（ロックウエルＣ硬さ）以上の硬度を有する。
【００１６】
スライサーナイフ１０の内側ベース部分１２は外側縁部分１４よりも大いに大きな領域であり、加工および機械加工が容易な第一材料から作られる。切削縁部１６を形成するスライサーナイフ１０の外側縁部分１４は、第一材料よりも高い強度と耐久力を呈する第二材料から作られる。スライサーナイフ１０を製作するために二つの材料を組み合わせることにより、且つ、スライサーナイフ１０の切削縁部１６の近くに、より強度があり、より耐久性のある第二材料を配置させることにより、スライサーナイフ１０は、高品質性を有し、且つ、単一の材料から製作されるスライサーナイフよりも製造コスト効率がさらによくなる。
【００１７】
好適なナイフの製造方法が下記に詳細に説明される。複合物スライサーナイフ１０を製作するために、図４から図６に示されているナイフベース１８は第一材料のシート材から切り出される。打ち抜き加工、レーザー切削加工または他の切削方法により切削工程が成し遂げられる。ナイフベース１８は、実質的に円形状または円板形状を有するように切断され、且つ、中央穴部２０を有するように切断される。穴部２０は、例えば、ナイフベース１８が、追加機械加工作業のためにシャフトに取り付けられるか、または、薄切り作業に使用するために食品の薄切り装置に取り付けられることを可能にするように使用される。ナイフベースの形状は、円形状または円板状であることが最も利便性があるが、円形状以外の形状であることも可能であることは認められる。
【００１８】
溝部２２のような連続する溶接を受け入れるポケットは、ナイフベース１８の実質的に円周上の縁部の近くに形成される。溝部は環状で、打ち込み加工、切削加工または他の加工により形成される。図６に最もよく示されているような図示された実施例においては、溝部２２の横壁２４，２６は、溝部２２の頂部で露出される開口部の幅が溝部２２の底部分２８の幅よりも大きくなるように、溝部２２のベースまたは底部分２８から外側へ角度付けられる。一実施例においては、溝部２２の各横壁２４，２６と、溝部２２の底面２８との間の角度Θは約１３５°±１０°（約１２５°から約１４５°）である。よって、溝部２２の各横壁２４，２６の間で形成される角度Φは、約９０°±２０°（約７０°から約１１０°）である。溝部２２の底部分２８が平坦でない代替の実施例においては、溝部２２の各横壁２４，２６は、連続する溝部２２の底部により形成される平面と約１２５°から約１４５°の間の範囲内でそれぞれの角度Θを形成する。上述の形態の溝部２２を使用目的は下記に説明される。
【００１９】
図７に参照されるように、第二材料１５は、結果としてもたらされるナイフの内側ベース部分１２と外側縁部分１４との間の金属結合をもたらすように、溝部２２内へ適用（供給）される。よって、結果としてもたらされるナイフの外側縁部分１４は、通常の固定具によりナイフベース１８に機械的に取り付けられる必要はない。第二材料は、任意の適当な溶接加工によって溝部２２内へ適用（供給）されることが可能である。例えば、第二材料が第一材料へ金属結合される場合においては、移行性プラズマアークまたは融解を伴う溶射のような溶着溶接加工が使用される。他の溶接技術には、ナイフベース部分１２と外側（ナイフ）縁部分１４とを金属結合するための第三材料の使用が含まれる。移行性プラズマアーク溶着溶接の場合、例えば、連続する溝部周りの単一の通路を介して第二材料が溝部２２内へ適用（供給）されるか、または、溝部周りの複数の通路を介して第二材料が溝部２２内へ適用（供給）され、溝部周りの複数の通路を介する場合においては、第二材料は溝部２２内の複数の層内で形成される。図示された実施例においては、第二材料１５は、適用（供給）された後にナイフベースの表面のわずかに上で延在する。
【００２０】
粉末状の第二材料と溝部２２との間の間隙を減じ、第二材料とナイフベース１８との間の結合を改良するために、溝部２２は、上記に記載されたような、溝部２２の底部分２８から外側に角度付けられた平行でない横壁２４，２６により形成される。横壁２４，２６と溝部２２の底部分２８との間の鋭利な角度を除去することにより、溶着溶接加工が遂行されるときにおいて間隙またはエアーポケットを減じることによって、第二材料は、より完全に溝部２２内に固着されることが可能となる。しかし、他の溝部またはポケット形態が使用されることも可能である。例えば、結果としてもたらせるナイフベース部分１２と外側（ナイフ）縁部分１４との間の表面積を増大させ、あるいは、これらの間の結合を強固なものとする、一連の半径方向の切り欠き、または、任意の他の形態が提供される。図７に参照されるように、複合物ナイフブランク２９は、第二材料をナイフベース１８の溝部２２内へ適用（供給）することにより製造される。
【００２１】
図８および図９を参照すると、ナイフブランク２９は、内部側部３０と外部側部３２とを有するキャップ形状に形成される。図８および図９に示された形状へナイフブランクを成形することにより、結果としてもたらされるスライサーナイフの強度を高め、且つ、ナイフブランクの周辺縁部近くで機械加工されることが必要となる材料の量を低減する。
【００２２】
図１０から図１２を参照すると、第二材料が溝部２２内へ適用（供給）された後、ナイフブランクは、スライサーナイフ１０の実質的に円形状の縁部で第二材料を露出するように機械加工される。機械加工工程では、例えば、ナイフブランクの中心軸周りにナイフブランクが回転せしめられ、ナイフブランクの半径方向外側の区域からナイフブランクの半径方向内側の区域の方へナイフブランクの表面に沿って切削工具が移動せしめられる。機械加工は、ナイフブランクの内部側部３０および外部側部３２に対して繰り返し行われる。機械加工により材料がナイフブランクから除去されるとき、ナイフブランクの半径方向外側の区域は、溝部２２に配置された第二材料が最終的にスライサーナイフ１０の縁部で露出されるまで減らされる。さらに、外側（ナイフ）縁部分とナイフベース部分との間の金属結合している領域内のナイフの両側部の機械加工は、ナイフの内部側部３０上の領域内で連続する遷移面部分５１と、ナイフの外部側部３２上の領域内で連続する遷移面部分５３とを形成するために行われる。これらの連続する遷移面部分は平面である必要はないが、好ましくは滑らかであり、ナイフベース部分から外側（ナイフ）縁部分へのきれいな遷移を提供するように、触って識別できるギャップまたは裂け目は有さない。このような連続する遷移面部分の形態は、衛生性および洗浄性の観点から有利となる。
【００２３】
さらに、ピン受け入れ穴部３４は、スライサーナイフ１０を食品スライサー装置へ回転可能に連結するためにナイフブランクの中心穴部２０の付近で穴あけ加工される。しかしながら、結果としてもたらされるナイフを食品スライサー装置に取り付けるために使用される技術によっては、ピン受け入れ穴部は必要とされないことは認められる。例えば、中央穴部２０が非円形状に形成されている場合においては、穴部２０の縁部は、結果としてもたらされるナイフへ回転動作を与えるために食品スライサー装置の回転部材と結合されることが可能である。
【００２４】
一実施例においは、結果としてもたらされるナイフは、該結果としてもたらされるナイフの半径方向全体に沿って機械加工されず、代わりに周辺領域３６および中央領域３８に沿ってのみ機械加工される。周辺領域３６は、ナイフの外側縁部分から、仕上げ機械加工されたスライサーナイフ１０の半径の約６０％以上を占める半径方向内側の区域へ内方向に延在する領域である。中央領域３８は、ナイフの中心から、仕上げ機械加工されたスライサーナイフ１０の半径の約２５％以下を占める半径方向外側の区域へ外方向に延在する領域である。別の形態においては、周辺領域３６は、ナイフの外側縁部から、仕上げ機械加工されたスライサーナイフ１０の半径の約７０％以上を占める半径方向内側の区域へ内方向に延在する領域であり、中央領域３８は、ナイフの中心から、仕上げ機械加工されたスライサーナイフ１０の半径の約２０％以下を占める半径方向外側の区域の方へ外方向に延在する領域である。このような実施例においては、ナイフの機械加工を減らし、製造コストの出費を減らすことをもたらす。
【００２５】
機械加工工程においてスライサーナイフ１０の周辺縁部で露出される第二材料は、スライサーナイフ１０の実質的に円形状の切削縁部１６を形成するように鋭利にされる。
【００２６】
代替の方法においては、第二材料を溝部２２内へ適用（供給）する前に、溝部が約２３２．２℃（４５０°Ｆ）から約２８７．８℃（５５０°Ｆ）の範囲の温度で熱処理されるように、溝部２２を熱処理する追加のステップが実行される。このような熱処理は、一度に、溝部２２の選択された部分、すなわち、第二材料がまさに適用（供給）される部分で行われることが可能である。このように、第二材料を適用（供給）する前に溝部２２の各部分が熱処理されるが、溝部の熱処理工程と第二材料を適用（供給）する工程とは、溝部２２の別々の部分に対して同時に行うことが可能である。
【００２７】
もう一つの代替方法においては、ナイフブランクをキャップ形状に形成した後に、ナイフブランク１８の周辺縁を熱処理する追加の工程が遂行される。この熱処理の工程は、ナイフブランクの成形から生じるナイフブランクの周辺縁部の応力を緩和する。第一材料として３０４Ｌ　ＳＳＴが使用され、第二材料としてステライト（Ｓｔｅｌｌｉｔｅ）６が使用される実施例においては、ナイフブランク１８の周縁縁部は、適当な応力緩和を実現するために、約３７１．１℃（７００°Ｆ）から約４２６．７℃（８００°Ｆ）の範囲内の温度で熱処理されることが可能である。
【００２８】
結果としてもたらされるナイフ１０においては、ナイフの外側縁部分１４は、二つの部分がナイフを破壊することなしに分離不可能であるので、ナイフの内側ベース部分１２に恒久的に固定されているとも言える。
【００２９】
上記の記載は単なる例示であって発明を限定するものではなく、特許請求の範囲に記載の発明に対しては、減縮し、あるいは拡張する変更も可能である。
【００３０】
例えば、以上説明した主要な製造技術は、第二材料が適用（供給）される溝部を利用するが、第二材料が円板状のベースの半径方向外側の縁部に直接適用（付着）されることも可能であり、この場合、半径方向外側の縁部は、例えば、溶着溶接加工により第二材料を形成するのに適当な厚みを有する。もう一つの実施例においては、第二材料は、初めに立体のリング形状の部材に形成され、該リング形状の部材の内側縁部が第一材料の円板形状のベースの外側縁部に溶接されることが可能とされる。これら両方の実施例においては、適当な機械加工を使用することにより、金属結合領域におけるナイフの両側部の連続する面部分を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】複合物スライサーナイフの一実施例の平面図である。
【図２】図１の複合物スライサーナイフの線２−２に沿った側断面図である。
【図３】図２の上側部分の拡大図である。
【図４】複合物スライサーナイフを製作するために使用されるナイフブランクの一実施例の平面図である。
【図５】図４のナイフブランクの線５−５に沿った側断面図である。
【図６】図５の上側部分の拡大図である。
【図７】図６の溝部内に適用（供給）された第二材料を示している。
【図８】図７に従って第二材料が溝部内に適用（供給）され且つナイフブランクがカップ形状に形成された、ナイフブランクの側断面図である。
【図９】図８の上側部分の拡大図である。
【図１０】ナイフブランクの外側縁部で第二材料を露出するようにナイフブランクの周辺領域が機械加工された、図８のナイフブランクの平面図である。
【図１１】図１０のナイフブランクの線１０−１０に沿った側断面図である。
【図１２】図１１の上側部分の拡大図である。
【符号の説明】
１０…スライサーナイフ
１２…内側ベース部分
１４…外側ベース部分
１６…切削縁部
【図１】
2004034284.tif 000004
【図２】
2004034284.tif 000005
【図３】
2004034284.tif 000006
【図４】
2004034284.tif 000007
【図５】
2004034284.tif 000008
【図６】
2004034284.tif 000009
【図７】
2004034284.tif 000010
【図８】
2004034284.tif 000011
【図９】
2004034284.tif 000012
【図１０】
2004034284.tif 000013
【図１１】
2004034284.tif 000014
【図１２】
2004034284.tif 000015