НОЖЕВОЙ УЗЕЛ ДЛЯ КУХОННОГО КОМБАЙНА И КУХОННЫЙ КОМБАЙН, СОДЕРЖАЩИЙ ТАКОВОЙ
BLADE ASSEMBLY FOR FOOD PROCESSOR AND FOOD PROCESSOR COMPRISING IT

Это изобретение относится к ножевым узлам для кухонных комбайнов и для кухонных комбайнов, содержащих такие ножевые узлы.
Кухонные комбайны являются универсальными приспособлениями, и используются на кухне для большого разнообразия задач таких, как разжижение и смешивание, для супов и напитков, дробления кубиков льда и резки плодов и овощей. В действительности, диапазон задач, которые предположительно выполняются приспособлениями, постоянно расширяется, в частности с возрастанием информированности об экзотических пищевых продуктах и здоровом питании. Однако, в некоторых областях, по меньшей мере, операционная возможность обычных кухонных комбайнов может быть в некоторой степени подвергнута риску и требуются улучшенные рабочие характеристики.
Одной областью, в которой необходимы улучшенные рабочие характеристики, является эффективность взаимодействия между ножами кухонного комбайна и обрабатываемыми материалами, ингредиентами или пищевыми продуктами. Одной целью настоящего изобретения является создание ножевых узлов с такими улучшенными рабочими характеристиками.
Аспектом, относящимся к конструктивному исполнению ножевого узла, является внутренняя конфигурация емкости, в которой выполняется обработка пищи. Эта емкость обычно называется "чашей" или "кружкой", и в дальнейшем в этом документе будет называться "чашей", однако следует понимать, что этот термин предназначен для охвата любого типа емкости, в которой может осуществляться обработка пищевых продуктов. В частности, внутренняя конфигурация чаши в ее области, обычно называемой "горловинной областью", которая, при работе, окружает ножевой узел, требует привлечения коррекционных мер. Типичная чаша имеет узкое "горлышко" и выступающую область для направления жидкостей и пищевых продуктов к режущим ножам, и обычные режущие ножи обычно состоят из ряда пар режущих ножей; при этом ножи каждой пары выполнены из одной полоски/пластины металла. Обычно ножи нижней пары наклонены вниз к основанию чаши, и ножи одной или нескольких дополнительных пар изогнуты вверх вовнутрь чаши.
Таким образом, другой целью настоящего изобретения является создание, в комбинации, улучшенных ножевых узлов и чаш кухонного комбайна с улучшенными внутренними конфигурациями.
Согласно настоящему изобретению, исходя из первого аспекта, создан ножевой узел для кухонного комбайна; при этом узел содержит удлиненный вал, выполненный с возможностью приведения во вращение вокруг оси, продолжающейся продольно в отношении вала, и в общем дискообразный основной элемент, имеющий центральный выступ, в котором один конец вала шарнирно установлен с возможностью вращения и является пригодным для уплотняющего приспособления в отношении открытого основания чаши, в которой предполагается выполнение обработки, при этом узел также содержит первый и второй ножевые элементы, опирающиеся на упомянутый вал с возможностью вращения вместе с ним вокруг упомянутой оси; причем упомянутые ножевые элементы продолжаются по существу в противоположных радиальных направлениях от упомянутого вала и опираются на упомянутый вал в соответствующих аксиально разнесенных положениях вдоль него; в котором упомянутый первый ножевой элемент установлен ближе к свободному концу вала, чем второй ножевой элемент, и размещен под углом назад вдоль вала к основному элементу, в то время как второй ножевой элемент размещен под углом вперед вдоль вала, к его свободному концу; и в котором упомянутый первый ножевой элемент дополнительно имеет связанный с ним относительно короткий и тупой стержнеобразный ножевой участок, наклоненный вперед от опорного положения для первого ножевого элемента и продолжающийся за свободный конец упомянутого вала.
Этот стержнеобразный участок ножевого элемента выполнен с возможностью физического отклонения пищевых продуктов в область действия остальных ножевых элементов ножевого узла, тем самым значительно увеличивая универсальность ножевого узла, и может быть ориентирован под любым углом относительно вала, но предпочтительно он сначала продолжается в направлении радиально противоположном первому ножевому элементу, и сравнительно круто изогнут вперед, с возможностью образования угла в диапазоне от 65 градусов до 71 градуса с нормалью к продольной оси вала.
Предпочтительно длины первого и второго ножевых элементов и их соответствующие углы наклонна вдоль вала являются такими, чтобы кончик первого ножевого элемента был, по меньшей мере, также близок к основному элементу, как установочное положение второго ножевого элемента, в то время как кончик второго ножевого элемента был, по меньшей мере, также удален от основного элемента, как установочное положение первого ножевого элемента.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления, первый и второй ножевые элементы имеют подобные профили и выполнены с соответствующими несколько вогнутыми кривизнами в направлении вращения.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления, первый и второй ножевые элементы выполнены из одинаковых материалов.
В альтернативных предпочтительных вариантах осуществления, первый и второй ножевые элементы выполнены из разных материалов.
В других предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения, положения, в которых первый и второй ножевые элементы опираются на упомянутый вал, разделены расстоянием в интервале от 8 мм до 12 мм вдоль упомянутой оси; при этом предпочтительным интервалом является 10 мм.
В некоторых таких вариантах осуществления, первый ножевой элемент наклонен назад вдоль вала, к основному элементу, под углом в диапазоне от 19 градусов до 25 градусов с нормалью к продольной оси вала. В других предпочтительных вариантах осуществления, второй ножевой элемент наклонен вперед вдоль оси, на некотором расстоянии от основного элемента, под углом в диапазоне от 25,5 градусов до 31,5 градуса с нормалью к продольной оси вала.
В других предпочтительных вариантах осуществления, вал также поддерживает, в третьем положении вдоль него, нижнюю пару ножей радиально противоположных ножевых элементов; при этом один нож выполнен с возможностью точного повторения нижней поверхности основного элемента, и другой наклонен вниз к упомянутому основному элементу.
Если предусмотрена нижняя пара ножей, они могут соответственно быть аксиально отделены, вдоль упомянутого вала, от второго ножевого элемента расстоянием в диапазоне от 5 мм до 9 мм, предпочтительно 7 мм.
Во многих предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, первый и второй ножевые элементы, каждый, выполнены в виде плоского элемента, который изогнут в своей плоскости, без скручивания, с возможностью его размещения его под углом вдоль вала, при необходимости.
Ножевые узлы в соответствии с любым из вышеизложенных вариантов осуществления настоящего изобретения, кроме того, могут содержать один или несколько дополнительных ножевых элементов, размещенных ближе к свободному концу вала, чем верхний ножевой элемент, дальше от свободного конца вала, чем нижний ножевой элемент и/или между верхним и нижним ножевыми элементами.
Другим аспектом настоящего изобретения является создание, в комбинации, емкости с любым из вышеописанных ножевых узлов согласно первому аспекту настоящего изобретения, установленным с возможностью уплотнения на ней; при этом чаша выполнена с гладкой внутренней поверхностью в окрестности ножевого узла.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления этого аспекта настоящего изобретения, упомянутая внутренняя поверхность имеет по существу постоянный диаметр в окрестности упомянутого ножевого узла.
В других предпочтительных вариантах осуществления, упомянутая внутренняя поверхность плавно уменьшается в диаметре, в некоторой степени в форме усеченного конуса, в окрестности упомянутого ножевого узла.
Для того чтобы настоящее изобретение могло быть ясно понято и легко приведено в исполнение, далее будут описаны некоторые варианты его осуществления только в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, в которых:
Фиг. 1 изображает узел с расположенными друг над другом и чередующимися ножами в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 2(а) и 2(b) изображают виды в ортогональном сечении узла, для иллюстрации размещения и углов наклона конфигураций, типичных для настоящего изобретения; и
Фиг. 3 изображает комбинированный ножевой узел и чашу в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, иллюстрируя более длинные наружные кромки и более широкий диаметр внутреннего основания чаши, типичный для этого аспекта.
Далее ссылаясь на чертежи, в которых, в общем, подобные признаки указаны одинаковыми ссылочными позициями, ножевой узел 10 в соответствии с одним примером настоящего изобретения содержит удлиненный вал 12, точнее по существу короткую ось, выполненную с возможностью приведения во вращение вокруг оси 14, продолжающейся в продольном направлении вала 12. Узел 10 выполнен в виде приспособления, пригодного для установки с возможностью уплотнения (обычным образом) на открытом основании чаши, кружки или другой емкости, в которой ножевой узел выполнен с возможностью вращения. В этом примере, приспособление содержит в общем дискообразный основной элемент 16, имеющий периферию 18, снабженную желобком для возможности удерживания уплотнительного кольца, и имеющий центральный выступ 20, в котором один конец вала 12 шарнирно установлен с возможностью вращения. Выступ 20 обычно приподнят относительно основного элемента 16 и, в этом примере, выступ 20 выполнен в виде усеченной пирамиды, для того, чтобы размещать уплотненные опоры с возможностью обеспечения плавного хода вала 12 при приведении в действие посредством размещенного ниже элемента, обычным способом, с помощью выходного устройства привода основного устройства кухонного комбайна (не показано), которое может принимать любую из множества форм, которые известны в данном уровне техники.
Первый и второй ножевые элементы 22 и 24 прикреплены к валу 12 с учетом аксиального взаиморасположения с интервалом в соответствующих положениях 23 и 25; при этом ножевые элементы поддерживаются посредством вала 12 и выполнены с возможностью вращения с ним вокруг оси 14. Ножевые элементы 22 и 24 продолжаются по существу в противоположных радиальных направлениях от их соответствующих положений 23 и 25 на валу 12.
Для того чтобы поддерживать ножевые элементы 22 и 24 с желательным аксиальным интервалом вдоль оси на валу 12, удобно разместить дистанционирующее устройство 26 между ножевыми элементами. Однако другие дистанционирующие технологии, которые будут известны специалистам в данном уровне техники, являются в равной степени применимыми, и настоящее изобретение не ограничено использованием дистанционирующих устройств таких, как 26. В этом случае, два ножевых элемента 22 и 24 имеют подобную форму в том, что их режущие кромки, каждая, являются в некоторой степени вогнутыми в направлении вращения. Однако, если предпочтительно два ножа могут отличаться в отношении режущих профилей, и, если предпочтительно их режущие поверхности могут быть выполнены с характерными особенностями такими, как зубцы, для улучшения резания иди для обеспечения желательных режущих характеристик.
В любом случае, важный результат в отношении этого примера настоящего изобретения состоит в том, что ножевой элемент 22, более близкий к свободному концу 28 вала 12 (верхний из двух ножей в общем употреблении), наклонен назад вдоль вала к основному элементу 16, в то время как ножевой элемент 24 наклонен вперед вдоль вала, к свободному концу 28. Длины ножевых элементов и их соответствующий угол наклона вдоль вала являются такими, чтобы кончик ножа 22 был, по меньшей мере, так же близок к основному элементу 16, как установочное положение 25 ножевого элемента 24 и, аналогично, кончик ножа 24 был, по меньшей мере, так же удален от основного элемента 16, как установочное положение 23 ножевого элемента 22.
Обычно, хотя не обязательно, первый и второй ножевые элементы 22 и 24 выполнены из одинакового материала и, в этом примере, оба ножевых элемента имеют стандартную металлическую конструкцию. Однако в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения используются разнородные материалы; например, один ножевой элемент может иметь стандартную металлическую конструкцию и другой может быть в форме самозатачивающейся твердосплавной пластины. В качестве альтернативы, один ножевой элемент может быть из пластикового материала и другой из металлического материала.
В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения, положения 23 и 25, в которых первый и второй ножевые элементы 22, 24 опираются на вал, разделены расстоянием в диапазоне от 8 мм до 12 мм вдоль оси 14; при этом наиболее предпочтительным интервалом является 10 мм.
В некоторых вариантах осуществления, ножевой элемент 22, более близкий к свободному концу 28 вала 12, наклонен назад вдоль вала, к основному элементу 16, под углом в диапазоне от 19 градусов до 25 градусов с нормалью к продольной оси 14 вала 12, в то время как другой ножевой элемент 24 наклонен вперед вдоль оси, на некотором расстоянии от основного элемента 16, под углом в диапазоне от 25,5 градусов до 31,5 градусов с нормалью к продольной оси 14 вала 12.
Первый ножевой элемент 22 также имеет связанный с ним относительно короткий и тупой стержнеобразный ножевой участок, размещенный под углом вперед относительно опорного положения для первого ножевого элемента 22 и продолжающийся за свободный конец вала 12. Этот стержнеобразный участок 22а выполнен с возможностью физического отклонения пищевых продуктов в область действия остальных ножевых элементов ножевого узла 10, тем самым значительно увеличивая универсальность ножевого узла.
Стержнеобразный участок 22а может быть ориентирован под любым углом относительно вала 12, но предпочтительно он сначала продолжается в направлении радиально противоположном первому ножевому элементу 22, и сравнительно круто изогнут вперед, с возможностью образования угла в диапазоне от 65 градусов до 71 градуса с нормалью к продольной оси 14 вала 12.
В этом примере, стержнеобразный участок 22а выполнен цельно с первым ножевым элементом 22. Однако это не обязательно имеет место, и два компонента 22 и 22а могут быть выполнены отдельно друг от друга, и даже могут быть выполнены, если предпочтительно из разных материалов.
Обычно вал 12 также поддерживает, в третьем положении 27 вдоль него, пару нижних ножей из радиально противоположных ножевых элементов 20 и 32. В этом примере, ножевой элемент 30 выполнен с возможностью точного повторения профиля выступа 20 и нижней поверхности 34 основного элемента 16, в то время как ножевой элемент 32 просто размещен под углом вдоль вала 12 и вниз к нижней поверхности 34 основного элемента 16.
В этом примере, нижняя пара ножей аксиально разделена вдоль упомянутого вала 12, от нижнего ножевого элемента 24 расстоянием в диапазоне от 5 мм до 9 мм; предпочтительно 7 мм и это может быть достигнуто, например, за счет использования дистанционирующего устройства 36.
Из вышеизложенного будет понятно, что настоящее изобретение предусматривает узел с расположенными друг над другом и чередующимися режущими ножами, содержащий, по меньшей мере, два режущих ножа таких, как 22, 24, выполненных в форме отдельных, радиально продолжающихся ножей, а не диаметрально продолжающиеся пары, в котором нож 22, более близкий к свободному концу 28 вала 12 (верхний нож при работе узла 10), наклонен вниз к основанию 16 и другой нож 24 (нижний нож при работе узла 10) размещен под углом вверх, на некотором расстоянии от основания 16.
Эта конструкция обеспечивает значимо различные, все еще перекрывающиеся, траектории режущего инструмента, что увеличивает технические характеристики резания. Узлы в соответствии с настоящим изобретением также предусматривают, по сравнению с обычными ножевыми узлами такого типа, который известен до настоящего момента и использует пары ножей на одном и том же рабочем диаметре, значительно большие длины наружных основных кромок на ножах для резания.
Ножевые узлы в соответствии с настоящим изобретением также обеспечивают уменьшенную механическую нагрузку на приводной двигатель благодаря использованию меньшего полного рабочего диаметра, по сравнению с использованием одинаковой длины наружных основных кромок с обычными парными ножами, соединенными в центре.
Для предотвращения задерживания пищевых продуктов на верхнем ноже 22, в особенности при работе узла 10 на низких скоростях (т.е. ниже 5000 оборотов в минуту) может быть прикреплена фасонная деталь (не показана) к верхней поверхности ножа 22 для встряхивания или перемешивания пищевых продуктов, которые могут оставаться в этой области.
Расстояние между отдельными ножами 22 и 24, вместе с их соответствующими углами наклона вдоль оси 14 вала, в любом конкретном варианте осуществления настоящего изобретения, могут существенно влиять на рабочие характеристики узла 10, поскольку многоуровневые ножи позволяют точное размещение основных обрабатывающих элементов, в пределах малого общего диаметра инструментального узла, для обеспечения оптимального потока текучей среды во внутреннем профиле чаши.
Использование раздельных ножей также облегчает изготовление по техническим требованиям заказчика для конкретных форм ножей с переменными высотами с возможностью обеспечения оптимальных результатов для конкретных процессов обработки пищевых продуктов.
Использование раздельных ножей также облегчает вращательную балансировку индивидуальных ножей, тем самым снижая восприимчивость к вибрациям, возбуждаемым парами ножей.
Использование дистанционирующих устройств и раздельных ножей не обязательно должно быть применено только исключительно для двух верхних ножей. Все положения ножей могут быть дискретными, по существу, размещенными с интервалами соответственно таким же образом.
Дистанционирующие устройства такие, как 26, предпочтительно выполнены из нержавеющей стали. Однако они, в качестве альтернативы, могут быть выполнены, или включать в себя, другие материалы такие, как отлитые под давлением полимерные смолы или эластомеры, которые могут быть предусмотрены для обеспечения демпфирования и динамического перемещения в отношении узла.
Кроме того, дистанционирующие устройства такие, как 26, обычно имеют кольцевые формы с параллельными поверхностями на концах для прикрепления ножей, при этом сами ножи выполнены с возможностью размещения под требуемым углом. Однако предусмотрено, что дистанционирующие устройства такие, как 26, могут быть выполнены таким образом, чтобы задавать необходимый угол наклона в отношении плоских прямых ножей, таким образом снижая стоимость изготовления ножей.
В качестве альтернативы, дистанционирующие устройства такие, как 26, также могут быть полностью исключены и размещение обеспечено за счет наформованной полимерной смолы, что предусматривает как эффективное по затратам изготовление, так и хорошее уплотнение между дистанционирующим устройством и ножом.
Ножи такие, как 22 и 24, использованные в узле 10, обычно изготавливаются из нержавеющей стали и шлифуются для целей резания. Однако могут быть использованы ножи из других материалов и твердостей и в некоторых условиях, как упоминалось выше, предусмотрено, что могут быть использованы ножи из разных материалов в разных положениях, оптимизированных для разных типов обработки пищевых продуктов или технических характеристик.
Следует понимать, что в соответствии с настоящим изобретением предусмотрены ножевые узлы, в которых первый и второй ножевые элементы дополнены посредством одного или нескольких ножевых элементов, размещенных на валу 12 в одном или нескольких выбранных положениях вдоль оси 14. Очевидно, любой такой дополнительный ножевой элемент(ы) может быть расположен ближе к свободному концу 28 вала 12, чем верхний ножевой элемент 22, дальше от свободного конца 28 вала 12, чем нижний ножевой элемент 24, и/или между верхним и нижним ножевыми элементами 22 и 24. Кроме того, такой дополнительный ножевой элемент(ы) может принимать любую форму и быть размещен в любой радиальной ориентации относительно оси 14. Дополнительные ножевые элементы могут быть размещены под углом, подобно первому и второму ножевым элементам, вдоль оси 14 или они могут быть размещены ортогонально к оси 14, или может быть использована комбинация наклонных и ортогональных ножевых элементов. Дополнительные ножевые элементы могут быть предусмотрены в качестве индивидуальных радиальных ножей, подобно ножевым элементам 22 и 24, или они могут содержать пары ножей или другие множественные формы ножей, таких как тройные или четверные ножи.
Как упоминалось выше, другим аспектом настоящего изобретения является создание, в комбинации, чаши с любым из вышеприведенных ножевых узлов, в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, прикрепленным к ней с возможностью уплотнения; при этом чаша выполнена с гладкой внутренней поверхностью в окрестности ножевого узла.
Обычные конструктивные исполнения чаши могут приводить к ряду трудностей при обработке пищевых продуктов. В частности, исполнение "горловинной" области, используемой для направления жидкостей и пищевых продуктов к ножевому узлу, может создавать проблемы, поскольку эта область обычно уменьшена в диаметре по отношению к вышележащей основной области собственно чаши, и это уменьшение часто выполнено в виде ступеньки с соответствующим краем, который обеспечивает уступ, на котором твердая пища может оказаться захваченной, приводя к наличию значительных количеств необработанных пищевых продуктов в чаше.
Однако диаметр горлышка, используемый в обычных блендерах, предусматривает непосредственную близость ножей к внутреннему профилю чаши, тем самым обеспечивая соответствующую обработку при использовании ножевых узлов, имеющих относительно короткие ножи. Однако предпочтительно использование более длинных ножей, как предусматривается посредством первого аспекта настоящего изобретения, поскольку эта конструкция обеспечивает большую длину сметания при резании пищевых продуктов. Известны обычные конструкции блендеров, имеющие более длинные пары или еще больше пар ножей, но если не запроектировано надлежащим образом, использование более длинных ножей может создавать большие механические нагрузки, создаваемые крутящим моментом, на двигатель, приводящий в действие ножи.
Для преодоления этих проблем, и как показано на Фиг. 3, этот аспект настоящего изобретения обеспечивает, в комбинации, чашу и систему режущих ножей, в которой внутренний профиль у основания чаши, т.е. в окрестности ножей, имеет внутренний диаметр, который значительно больше, чем таковой в обычных чашах. Предпочтительно или иметь внутренний диаметр чаши, который остается по существу постоянным в окрестности ножевого узла, или, при использовании сужающейся конфигурации, выполнять сглаживание сужения с возможностью предотвращения образования уступа в окрестности ножевого узла. В качестве альтернативы, при неизбежности использования уступа, предполагается размещение уступа настолько низко, насколько возможно, и более высокое размещение ножевого узла в чаше, обеспечивая лучшее воздействие на пищевые продукты и перемешивание непосредственно возле области уступа.