Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für ein Schneidgut, das aus einem Lebensmittel wie z.B. einem Gemüse besteht. Derartige Gemüseschneider finden typischerweise in Privathaushalten Verwendung.
Stand der Technik
[0002] Im Haushalt stellt sich häufig die Aufgabe, Gemüse wie z.B. Zucchini/Zucchetti, Auberginen, Kartoffeln, Gurken usw. in Stücke von etwa gleichmässiger Grösse zu zerkleinern. Traditionell geschieht dies manuell mit einem Messer. Dies ist sehr zeitraubend. Zudem haben die so zugeschnittenen Stücke die Tendenz, aneinander kleben zu bleiben. Dies ist bei der weiteren Verarbeitung unangenehm und führt z.B. bei einem anschliessenden Anbraten des Gemüses zu einer ungleichmässigen Garung. Gelegentlich ist es auch erwünscht, das Gemüse in eine Helixform zu schneiden, z.B. bei Rettich oder bei Kartoffeln zur Herstellung von besonders ansprechenden Pommes frites. Auch dies geschieht traditionell mit einem Messer.
[0003] Aus dem Stand der Technik sind Geräte bekannt, die sich in einem industriellen Umfeld zur Herstellung von helikalen Nahrungsmittelstreifen bewährt haben. So ist z.B. aus der WO-A-95/17 285 eine Schneidmaschine bekannt, die eine rotierende helikale, im Wesentlichen aber flache Scheibe umfasst. Die Scheibe weist eine sich radial nach aussen erstreckende Schneidkante auf, die das Schneidgut entlang der radialen Richtung senkrecht zur Drehachse schneidet. Auf der Seite der Scheibe, von der das Schneidgut zugeführt wird, sind zudem radial beabstandet mehrere Schlitzmesser montiert, die das Schneidgut entlang der Umfangsrichtung schneiden. Die Scheibe wird von einem Elektromotor angetrieben. Auf diese Weise können insbesondere helikale Kartoffelstreifen geschnitten werden. Wegen ihrer Komplexität ist eine solche Maschine primär für ein industrielles Umfeld geeignet.
Sie erfordert in jedem Falle einen äusseren Antrieb, was zu erheblichem Platzbedarf und zu erheblichen Anschaffungskosten führt.
[0004] Die GB-A-2 228 668 offenbart eine Schneidmaschine mit zwei gegenläufigen Messerscheiben. Die erste dieser Scheiben weist eine radiale Schneidkante auf, die das Schneidgut entlang der radialen Richtung senkrecht zur Drehachse schneidet, während die zweite Scheibe eine Vielzahl von radial beabstandeten Schlitzmessern aufweist, die das Schneidgut entlang der Umfangsrichtung schneiden. Beide Scheiben werden von jeweils einem eigenen Elektromotor angetrieben. Aufgrund ihrer Komplexität und Grösse ist die Maschine vor allem für ein industrielles Umfeld oder für Grossküchen geeignet. Ein ähnliches Schneidprinzip wird auch in der GB-A-2 315 991 verfolgt.
Darstellung der Erfindung
[0005] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidvorrichtung für Lebensmittel wie z.B. Gemüse zur Verfügung zu stellen, die geeignet ist, das Schneidgut ohne äusseren Antrieb in helikale Streifen oder in Stücke zu schneiden.
[0006] Diese Aufgabe wird durch eine Schneidvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0007] Es wird also eine Schneidvorrichtung zum Schneiden eines aus einem Lebensmittel, insbesondere einem Gemüse, bestehenden Schneidguts angegeben. Diese umfasst einen Grundkörper und eine darin um eine Drehachse drehbar angeordnete Messeranordnung, vorzugsweise in Form eines Messerrads, mit wenigstens einer sich von der Drehachse nach aussen erstreckenden Klinge. In der Regel wird die Messeranordnung mindestens zwei solche Klingen, aus Stabilitätsgründen vorteilhaft mindestens drei, bevorzugt mindestens vier solche Klingen umfassen. Jede Klinge ist relativ zur Drehachse geneigt.
Die Messeranordnung ist dabei derart ausgebildet und angeordnet, dass sie relativ zum Grundkörper eine Drehung um die Drehachse ausführt, wenn der Grundkörper manuell in einer axialen Bewegungsrichtung relativ zum Schneidgut verschoben wird, so dass jede der ersten Klingen das Schneidgut entlang einer ersten, vorzugsweise im Wesentlichen helikalen Schnittbahn (Schraubenbahn) schneidet. Dies kann zum einen durch die Formgebung der Klingen, insbesondere durch die Wahl der Steigung der Klingenfläche relativ zur radialen Ebene erreicht werden. Die Steigung muss dann genügend gross sein, dass eine axiale Kraft zwischen Klinge und Schneidgut ein genügendes Drehmoment auf die Messeranordnung erzeugt, das dazu führt, dass sich die Klingen selbsttätig entlang der helikalen Schnittbahn in das Schneidgut hineinschneiden.
Zum anderen kann eine helikale Schnittbahn, wie unten näher beschrieben wird, aber auch mittels eines Führungselements sichergestellt werden, das bei einer axialen Bewegung des Grundkörpers relativ zum Führungselement der Messeranordnung eine definierte Drehbewegung aufzwingt (Zwangskopplung zwischen axialer Bewegung und Drehung).
[0008] Vorzugsweise weist jede Klinge eine im Wesentlichen helikale Ausrichtung auf, d.h., die Klinge ist ein im Wesentlichen flaches Gebilde, das näherungsweise auf einer Helix (Schraubenfläche) konstanter Ganghöhe liegt. Insbesondere nimmt die Steigung der Klingenfläche in Drehrichtung relativ zur radialen Ebene von innen (also von einem achsnahen Bereich) nach aussen (also zu einem achsfernen Bereich hin) kontinuierlich ab. Dabei folgt der Steigungswinkel [beta] näherungsweise der Formel r tan [beta] = const, wobei r den Radius bezeichnet. Abweichungen sind natürlich vor allem im achsnahen Bereich möglich. Zudem können gezielte kleine Abweichungen von der Helixform das Schnittbild verbessern. Eine solche Schneidvorrichtung erzeugt in einer guten Näherung helikale Streifen aus dem Schneidgut.
[0009] Wenn die Schneidvorrichtung zudem aus den Streifen Stücke erzeugen soll, umfasst sie vorteilhaft zusätzlich eine zweite Messeranordnung, vorzugsweise ebenfalls in Form eines Messerrads mit mindestens einer, in der Regel mindestens zwei, vorteilhaft mindestens drei, vorzugsweise mindestens vier zweiten Klingen. Die erste Messeranordnung ist dann relativ zur zweiten Messeranordnung drehbar angeordnet, wobei die zweite Messeranordnung relativ zum Grundkörper drehfest oder ebenfalls drehbar sein kann. Entscheidend ist die Möglichkeit einer Relativdrehung der beiden Messeranordnungen. Die zweite Messeranordnung ist relativ zur ersten Messerandordnung in oder entgegen der axialen Bewegungsrichtung versetzt angeordnet, liegt also in Vorschubrichtung wahlweise vor oder hinter der ersten Messeranordnung.
Sie ist derart ausgebildet und angeordnet, dass die zweite Klinge das Schneidgut entlang einer Schnittbahn schneidet, die sich von der Schnittbahn der Klinge der ersten Messeranordnung unterscheidet. Diese Schnittbahn kann, muss aber nicht, helikal sein, wobei die Helix gleichsinnig oder gegensinnig zur Helix der ersten Schnittbahn sein kann. Selbstverständlich können zusätzlich noch weitere Messeranordnungen vorhanden sein, um das Schneidgut weiter zu zerkleinern.
[0010] Wenn beide Messeranordnungen relativ zum Grundkörper drehbar sind, sind vorzugsweise die erste Messeranordnung und die zweite Messeranordnung derart mechanisch gekoppelt, dass sie relativ zum Grundkörper gegenläufige Drehbewegungen, bevorzugt mit gleicher Rotationsgeschwindigkeit, ausführen, wenn der Gemüseschneider in der axialen Bewegungsrichtung relativ zum Schneidgut verschoben wird. Dies führt zu einem besonders zuverlässigen Betrieb mit einem besonders gleichmässigen Schnittbild. In diesem Falle sind die Schnittbahnen vorzugsweise gegensinnig helikal mit gleicher Ganghöhe. Es sind aber auch andere Arten der Kopplung möglich, bei denen die Rotationsgeschwindigkeiten unterschiedlich sind, oder bei denen die beiden Messeranordnungen gekoppelt gleichsinnig, aber mit unterschiedlicher Drehgeschwindigkeit laufen.
[0011] Zur Erzielung der Kopplung ist beispielsweise mit der ersten Messeranordnung eine erste ringförmig um die Drehachse umlaufende Zahnung verbunden. Mit der zweiten Messeranordnung ist entsprechend eine zweite ringförmig um die Drehachse umlaufende Zahnung verbunden, und zwischen der ersten und der zweiten Zahnung ist wenigstens ein Zahnrad angeordnet, das sowohl in die erste als auch in die zweite Zahnung eingreift. Stattdessen ist aber auch eine Kraftübertragung durch Reibräder oder auf andere Weise denkbar.
[0012] Der Gemüseschneider kann auch eine Zwangskopplung zwischen der axialen Bewegung und der Drehung aufweisen. Der Gemüseschneider umfasst dann vorzugsweise ein relativ zum Grundkörper axial bewegbares und relativ zum Schneidgut fest stehendes Führungselement, welches mit wenigstens der ersten Messeranordnung derart mechanisch gekoppelt ist, dass durch eine axiale Bewegung des Grundkörpers in der Bewegungsrichtung relativ zum Führungselement die erste Messeranordnung in Drehung versetzt wird. Hierzu kann das Führungselement eine Steilgewindestange sein, in welche ein am Grundkörper drehbar angeordnetes Antriebsrad mit einem komplementären Innengewinde (d.h. eine Laufmutter) eingreift, das zumindest indirekt die erste Messeranordnung antreibt. Vorzugsweise weist das Steilgewinde eine Steigung zur radialen Ebene von mehr als ca. 45[deg.] auf.
[0013] Um die Reinigung zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn jede der Messeranordnungen lösbar in einem Messerhalter gehalten wird. Wenn die Messeranordnung die Form eines Messerrads hat, kann der Messerhalter insbesondere ringförmig sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn beide Messeranordnungen in derselben axialen Richtung aus den Messerhaltern entnehmbar sind, ohne die Schneidvorrichtung zu zerlegen. Dazu ist es nötig, dass eine der Messeranordnungen durch den Messerhalter der anderen Messeranordnung hindurch geführt werden kann, z.B. indem ihr Aussendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des betreffenden Messerhalters gewählt wird.
[0014] Eine bessere Drehmomentübertragung und ein saubererer Schnitt können resultieren, wenn die erste und/oder zweite Klinge eine Schneidkante aufweist, die in einem achsnahen Bereich von einer radialen Richtung (radialen Ebene) weg und zur axialen Bewegungsrichtung hin geneigt ist. Eine bessere Zentrierung kann resultieren, wenn die erste und/oder zweite Klinge eine Schneidkante aufweist, die von einer radialen Richtung weg und zur Drehrichtung hin gebogen ausgebildet ist. Die Kraftverteilung wird verbessert, wenn die erste und die zweite Messeranordnung in einem achsnahen Bereich aufeinander axial abgestützt sind. In diesem Falle wird die zum Schneiden aufgewendete axiale Druckkraft gleichmässiger auf beide Messerräder verteilt, wodurch der Einsatz dünnerer Klingen mit verbesserten Schnitteigenschaften möglich wird.
[0015] Eine verlustarme Lagerung ist möglich, indem die erste und/oder zweite Messeranordnung in einem umfangsnahen Bereich mittels eines Kugellagerrings gelagert ist. Natürlich sind auch andere Arten von Lagern, insbesondere Gleit- oder Wälzlager möglich. Auch können bei einer Kopplung der Messeranordnungen durch Zahnräder diese die Lagerungsfunktion für eine der Messeranordnungen übernehmen.
[0016] Um die Handhabung zu erleichtern, sind am Grundkörper vorzugsweise Beine zum Aufsatz auf einer Arbeitsfläche oder auf einem Auffangbehälter angeordnet, die zwischen einer eingeschwenkten und einer ausgeschwenkten Stellung verschwenkbar sind. Bevorzugt ist jedes der Beine um eine Schwenkachse schwenkbar, welche relativ zur Drehachse geneigt ist, so dass sich die Beine in der eingeschwenkten Stellung im Wesentlichen entlang einer Umfangsrichtung des Grundkörpers und in der ausgeschwenkten Stellung vom Grundkörper aus in einer relativ zur Drehachse geneigten Richtung radial nach aussen erstrecken. Stattdessen kann aber auch ein eigener Auffangbehälter vorgesehen werden, auf dessen Form und Grösse der Gemüseschneider abgestimmt ist.
[0017] Eine kostengünstige Fertigung des Messerrads wird ermöglicht, wenn wenigstens das erste Messerrad einen Träger umfasst, auf dem die Klinge befestigt, insbesondere lösbar befestigt, vorteilhaft aufgesteckt oder aufgeklipst, ist. Ein derartiger zweiteiliger, "geträgerter" Aufbau eines Messers hat insbesondere bei einer Fertigung aus Kunststoff wirtschaftliche und funktionelle Vorteile. Ein solcher Aufbau ist nicht nur im Zusammenhang mit der vorliegenden Schneidvorrichtung vorteilhaft, sondern kann ganz allgemein bei Messern, insbesondere Messern zum Schneiden von Lebensmitteln, eingesetzt werden.
[0018] Die Erfindung umfasst des Weiteren einen Schneidguthalter für eine erfindungsgemässe Schneidvorrichtung. Dieser umfasst eine Vielzahl von Haltearmen für das Schneidgut, zwischen denen helixförmige (schraubenförmige, spiralförmige) Aussparungen vorhanden sind. Die Aussparungen erstrecken sich entlang von Helices mit einer gemeinsamen Helixachse (Schraubenachse) und vorzugsweise mit derselben Steigung. Vorzugsweise stimmt die Steigung der Helices der Aussparungen mit der Steigung der Helix überein, die durch die Klinge(n) desjenigen Messerrads definiert ist, durch die das Schneidgut zuerst geführt wird. Auf diese Weise kann das entsprechende Messerrad in den Gemüsehalter eindringen, ohne diesen zu beschädigen.
Selbstverständlich umfasst die Erfindung auch die Kombination einer Schneidvorrichtung und eines Schneidguthalters zu einem Set.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0019] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine perspektivische Ansicht eines Gemüseschneiders gemäss einer ersten Ausführungsform;
<tb>Fig. 2<sep>eine Seitenansicht des Gemüseschneiders der Fig. 1;
<tb>Fig. 3<sep>eine perspektivische Ansicht des Gemüseschneiders der Fig. 1 mit ausgeklappten Beinen;
<tb>Fig. 4<sep>eine Seitenansicht des Gemüseschneiders der Fig. 3;
<tb>Fig. 5<sep>eine perspektivische Explosionsdarstellung des Gemüseschneiders der Fig. 1;
<tb>Fig. 6<sep>eine perspektivische Ansicht einer Variante des Gemüseschneiders der Fig.1 ohne Beine;
<tb>Fig. 7<sep>eine Draufsicht des Gemüseschneiders der Fig. 6;
<tb>Fig. 8<sep>einen Längsschnitt des Gemüseschneiders der Fig. 7 in der Ebene 8-8;
<tb>Fig. 9<sep>einen Längsschnitt des Gemüseschneiders der Fig. 7 in der Ebene 9-9;
<tb>Fig. 10<sep>eine vergrösserte Teilansicht der Fig. 8im Bereich 10;
<tb>Fig. 11<sep>eine vergrösserte Teilansicht der Fig. 8im Bereich 11;
<tb>Fig. 12<sep>eine perspektivische Ansicht eines konischen Messerrads;
<tb>Fig. 13<sep>eine Seitenansicht des Messerrads der Fig. 12;
<tb>Fig. 14<sep>eine Draufsicht des Messerrads der Fig. 12;
<tb>Fig. 15<sep>eine perspektivische Ansicht eines weiteren Messerrads;
<tb>Fig. 16<sep>eine Ansicht des Messerrads der Fig. 15von unten;
<tb>Fig. 17<sep>einen Längsschnitt des Messerrads der Fig. 15in der Ebene 17-17;
<tb>Fig. 18<sep>eine perspektivische Ansicht eines weiteren Messerrads;
<tb>Fig. 19<sep>eine Ansicht des Messerrads der Fig. 18von unten;
<tb>Fig. 20<sep>einen Längsschnitt des Messerrads der Fig. 18in der Ebene 20-20;
<tb>Fig. 21<sep>eine perspektivische Ansicht eines Gemüsehalters;
<tb>Fig. 22<sep>eine Seitenansicht des Gemüsehalters der Fig. 21;
<tb>Fig. 23<sep>eine Draufsicht des Gemüsehalters der Fig. 21;
<tb>Fig. 24<sep>eine perspektivische Ansicht eines Gemüseschneiders gemäss einer zweiten Ausführungsform;
<tb>Fig. 25<sep>eine Draufsicht des Gemüseschneiders der Fig. 24;
<tb>Fig. 26<sep>einen Längsschnitt des Gemüseschneiders der Fig. 24 in der Ebene 26-26;
<tb>Fig.27A und 27B<sep>Schnittdarstellungen eines Messers mit abnehmbarer Klinge gemäss einer ersten Ausführungsform; sowie
<tb>Fig. 28A und 28B<sep>Schnittdarstellungen eines Messers mit abnehmbarer Klinge gemäss einer zweiten Ausführungsform.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
[0020] Eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Gemüseschneiders ist in den Fig. 1bis 5 dargestellt. Weitere Merkmale gehen aus den Fig. 6bis 11hervor. Diese zeigen eine Ausführung ohne Beine 190, die ansonsten identisch mit der Ausführung der Fig. 1 bis 5ist.
[0021] Die Fig. 1 und 2 zeigen einen derartigen Gemüseschneider in perspektivischer Ansicht bzw. in Seitenansicht. Der Gemüseschneider weist einen Grundkörper 110 auf, in dem zwei gegenläufige Messerräder 140, 170 drehbar gelagert sind. Das obere Messerrad 170 weist fünf Klingen 172 auf, die sich grundsätzlich in einer sternförmigen Anordnung nach aussen erstrecken. Die Klingen sind im Wesentlichen flache Gebilde, d.h. ihre Aussenflächen verlaufen annähernd parallel oder, vor allem im Bereich der Schneidkanten, in einem spitzen Winkel zueinander. Die Klingen, genau genommen ihre Aussenflächen, sind relativ zur Drehachse geneigt, und zwar so, dass jede Klinge in ihrer Form einer rechtshändigen Helix konstanter Ganghöhe folgt, also schraubenförmig ist.
Insbesondere nimmt bei einer solchen Form die Neigung der Aussenflächen der Klingen zur Drehachse von innen nach aussen ab. Das untere Messerrad 140 weist ebenfalls fünf Klingen 142 auf, die sich sternförmig nach aussen erstrecken. Diese Klingen sind ebenfalls helixförmig ausgebildet, folgen jedoch einer gegenläufigen (linkshändigen) Helix. Die Messerräder 140, 170 sind so miteinander gekoppelt, dass sie gegenläufige Drehungen im Grundkörper 110 ausführen, d.h. bei einer Drehung des oberen Messerrads 170 gegen den Uhrzeigersinn dreht sich das untere Messerrad 140 im Uhrzeigersinn.
[0022] Am Grundkörper 110 sind über schrägstehende Scharniere 191 drei Beine 190 angebracht. Aufgrund ihrer bogenförmigen Ausgestaltung schmiegen sich die Beine 190 im eingeklappten Zustand eng an den äusseren Umfang des Grundkörpers 110 an. Dadurch ist der Gemüseschneider mit eingeklappten Beinen sehr kompakt und kann platzsparend verstaut werden.
[0023] Bei Gebrauch werden die Beine 190 über die Scharniere 191 ausgeklappt, wie dies in den Fig. 3und 4 dargestellt ist. Im ausgeklappten Zustand überdecken die Beine dann einen Bereich, der das Dreifache des Durchmessers des Grundkörpers 110 übersteigt, so dass der Gemüseschneider auf einer Vielzahl verschiedener Behältnisse Platz findet. Da die Scharniere um einen Winkel von einigen Grad, vorzugsweise 10[deg.] bis 30[deg.], hier ca. 16[deg.], gegen die Drehachse 101 geneigt sind, erstrecken sich die Beine im ausgeklappten Zustand nach schräg unten. Im Gebrauch wird der Gemüseschneider mit den Beinen auf eine Arbeitsfläche gestellt oder auf ein Behältnis, z.B. eine Schüssel, einen Topf oder eine Pfanne, gesetzt.
Um den Gemüseschneider sicher auf dem Behältnis zu positionieren und ein Abrutschen vom Behältnis zu verhindern, sind die Unterseiten der Beine 190 zackenförmig ausgeführt.
[0024] Um das Schneidgut zu zerkleinern, wird es von oben zentral in der Richtung 103 in das obere Messerrad 170 hineingedrückt. Hierbei entsteht ein Drehmoment auf das obere Messerrad 170, wodurch dieses in eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn versetzt wird. Auf diese Weise schneiden sich die Klingen des oberen Messerrads 170 helixförmig (= schraubenförmig, spiralförmig) in das Schneidgut hinein. Das obere Messerrad 170 erzeugt dadurch helixförmige Streifen des Schneidguts. Gleichzeitig dreht sich aufgrund der Kopplung der Messerräder das untere Messerrad 140 im Uhrzeigersinn. Dadurch schneidet das untere Messerrad 140 die Streifen entlang einer zweiten, gegenläufig helixförmigen Schnittrichtung in gleichmässige Stücke.
[0025] Eine wichtige Eigenschaft des Gemüseschneiders ist es, dass für die Drehbewegung der Messerräder kein eigener Antrieb benötigt wird. Die Messerräder werden allein durch das Erzeugen einer axialen Kraft zwischen dem Schneidgut und dem Gemüseschneider in Drehung versetzt. Hier geschieht dies allein aufgrund der Form der Klingen des oberen und unteren Messerrads. Die Helixform, der die Klingen folgen, weist eine Steigung auf, die ausreicht, um die translatorische, in axialer Richtung wirkende Kraft zwischen Schneidgut und Gemüseschneider teilweise in ein Drehmoment des oberen Messerrads 170 zu übersetzen.
[0026] Die Form der beim Betrieb des Gemüseschneiders entstehenden Stücke entspricht näherungsweise der eines Parallelepipeds, jedoch sind die Stücke, anders als bei einem echten Parallelepiped, von allen Seiten von krummen Flächen begrenzt. Aufgrund dieser speziellen Form kleben die Stücke nicht zusammen und haften weniger stark auf glatten Flächen als die glattflächigen Stücke, die entstehen, wenn Gemüse mit einem normalen Messer oder mit einer Maschine des Standes der Technik geschnitten wird.
[0027] Statt die Bewegung des Schneidguts relativ zum (fest stehenden) Gemüseschneider in der Richtung 103 zu betrachten (s. Fig. 4), kann man gleichermassen die Bewegung aus dem Bezugssystem des Schneidguts heraus betrachten. In diesem Bezugssystem bewegt sich der Gemüseschneider in der Vorschubsrichtung 102 auf das Schneidgut zu. Im Folgenden werden die Bewegung und die Ausgestaltung des Gemüseschneiders jeweils in diesem Bezugssystem betrachtet und auf die Vorschubsrichtung 102 Bezug genommen.
[0028] Der Aufbau des Gemüseschneiders ist in der Fig. 5 näher illustriert. Im Grundkörper 110 ist ein erster, unterer Käfigring 120 angeordnet, der in seinen Öffnungen 121 eine Vielzahl von nicht dargestellten Kugeln eines Kugellagers hält (hier zwölf Kugeln). Die Kugeln laufen im Grundkörper in einer Laufrille 113. In den Käfigring ist von oben ein unterer Messerhalter 130 eingeschoben. Dieser liegt mit einem Laufring 131, an dessen Unterseite eine untere Laufrille 135 ausgebildet ist, auf den Kugeln des Käfigrings 120 auf. Auf der Oberseite des Laufrings ist einerseits eine obere Laufrille 136, andererseits nahe dem Rand eine nicht im Detail dargestellte, nach oben weisende, umlaufende Zahnung 134 (anders ausgedrückt, ein Zahnring) ausgebildet. Darüber folgt ein zweiter, oberer Käfigring 150 für ein zweites Kugellager, der wiederum zwölf Kugeln trägt.
An diesem Ring sind zusätzlich vier radiale Achsstifte 152 ausgebildet, auf die vier Zahnräder 153 aufgeklickt sind. Während die Kugeln des oberen Käfigrings 150 in der Laufrille 136 des unteren Messerhalters 130 laufen, greifen die Zahnräder 153 in die Zahnung 134 des unteren Messerhalters 130 ein. In den oberen Käfigring 150 ist anschliessend von oben ein oberer Messerhalter 160 eingeschoben. Dieser weist einen Laufring 161 auf, an dessen Unterseite einerseits eine Laufrille 163, andererseits nahe dem Rand eine nach unten weisende, umlaufende Zahnung 164 ausgebildet ist. Der obere Messerhalter 160 sitzt mit der Laufrille 163 auf den Kugeln des oberen Käfigrings 150 auf, während die Zahnräder 153 in die untere Zahnung 164 eingreifen. Der obere Messerhalter 160 schliesst den Aufbau des Gemüseschneiders nach oben ab.
[0029] Die Achsstifte des oberen Käfigrings 150 sind so ausgebildet, dass sie den Käfigring 150 im Grundkörper 110 drehfest fixieren, z.B. durch Klemmkräfte oder indem sie bei der Montage in parallel zur Drehachse verlaufende Nuten (nicht zeichnerisch dargestellt) des Grundkörpers 110 eingeschoben werden. Die Zahnräder 153 stellen dann zusammen mit den Zahnungen 134 und 164 sicher, dass sich die Messerhalter 130 und 160 gegenläufig relativ zum Grundkörper drehen. In einem vorteilhaften Herstellungsverfahren werden sowohl der obere als auch der untere Käfigring einstückig mit den Achsstiften gefertigt (bevorzugt im Kunststoff-Spritzgussverfahren). Für die Herstellung des unteren Käfigrings werden dann einfach die Achsstifte entfernt, z.B. abgebrochen oder abgestanzt. Hierdurch bleiben nur die Ausnehmungen 122 am Rand des unteren Käfigrings zurück.
[0030] Um ein unbeabsichtigtes Auseinanderfallen der Einzelteile des Gemüseschneiders zu vermeiden, sind am Grundkörper 110 Federnasen (nicht zeichnerisch dargestellt) ausgebildet, die nach oben hin den äusseren Rand des oberen Messerhalters 160 überdecken und ihn am Herausfallen hindern. Der Gemüseschneider lässt sich zum Zwecke der Reinigung oder Wartung jedoch vollständig zerlegen, indem der obere Messerhalter 160 gegen die Kraft dieser Federnasen aus dem Grundkörper 110 nach oben herausgezogen wird. Um die Reinigung weiter zu erleichtern, sind am Grundkörper 110 eine Vielzahl von Öffnungen 112 vorhanden, die sich vom Innern des Grundkörpers 110 nach aussen und schräg unten erstrecken.
[0031] In das so zusammengebaute Grundgerüst des Gemüseschneiders sind nun die Messerräder von oben einschiebbar. Das untere Messerrad 140 weist hierzu einen Aussendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des oberen Messerhalters 160 ist. Dadurch kann das untere Messerrad 140 durch den oberen Messerhalter 160 hindurch in den unteren Messerhalter 130 eingesetzt werden. Dort wird es nach unten hin durch einen am Umfang radial etwas verjüngten Bereich 143 und einen dazu komplementären, umlaufenden, radial nach innen weisenden Vorsprung 133 des unteren Messerhalters 130 axial im Aufnahmering 132 des unteren Messerhalters 130 gehalten. Nachdem das untere Messerrad eingesetzt ist, wird das obere Messerrad 170 in den oberen Messerhalter 160 eingeschoben.
Das obere Messerrad 170 wird nach unten hin durch einen am Umfang radial nach aussen weisenden Rand 173, der auf einem umlaufenden, axial nach oben weisenden Vorsprung 162 des oberen Messerhalters 160 aufliegt, axial im oberen Messerhalter 160 gehalten. Die Fixierung nach oben hin erfolgt durch Reibungskräfte oder durch (nicht dargestellte) Federnasen am oberen Messerhalter 160, die mit dem Rand 173 des Messerrads 170 zusammenwirken. Die Übertragung von Drehmomenten zwischen Messerhaltern und Messerrädern erfolgt durch Reibungskräfte oder durch in der Fig. 5 nicht zeichnerisch dargestellte Ausgestaltungen, die einen Formschluss erzeugen. Beispiele für solche Ausgestaltungen werden im weiteren Verlauf anhand der Fig. 15bis 20 erläutert.
[0032] Die Messerräder 140, 170 lassen sich auf diese Weise zum Zwecke der Reinigung leicht aus dem ansonsten vollständig zusammengebauten Gemüseschneider entfernen oder auch gegen andere Messerräder austauschen.
[0033] Auf den Gemüseschneider ist eine Zentriervorrichtung in Form einer Blende 180 aufsetzbar. Die Blende 180 besteht im vorliegenden Beispiel aus einem äusseren Ring 181, der über eine Vielzahl von radialen Stegen 183 mit einem konzentrischen inneren Ring 182 verbunden ist. Sie dient dazu, das in den Gemüseschneider geführte Gemüse zu zentrieren, um möglichst gleichmässige Stücke zu erzielen, sowie die Finger des Benutzers vor Schnittverletzungen durch die Klingen zu schützen. Dabei können für verschiedene Gemüsesorten unterschiedliche Blenden vorgesehen werden, die mit ihrem Innendurchmesser auf die Abmessungen des jeweiligen Gemüses angepasst sind. Die Zentriervorrichtung kann auch anders ausgestaltet sein. Insbesondere kann sie einen verstellbaren Bereich freigeben. Sie kann auch flexible, elastische Elemente aufweisen, die das Gemüse nach innen drücken.
[0034] Die Fig. 6 bis 11 zeigen einen Gemüseschneider, bei dem die Beine 190 weggelassen wurden, der aber ansonsten vollständig mit dem Gemüseschneider der Figuren1 bis 5übereinstimmt. Die Anordnung der Messerhalter 130, 160 und der Käfigringe 120, 150 im zusammengesetzten Zustand des Gemüseschneiders sowie das Zusammenwirken von Kugeln und Laufrillen einerseits sowie von Zahnrädern 153 und Zahnungen andererseits sind insbesondere auch aus den Fig. 8 bis 11 ersichtlich.
[0035] Im Folgenden soll auf einige Überlegungen zur Form der Klingen und der Messerräder eingegangen werden.
[0036] Während beim oberen Messerrad 170 die Schneidkanten im Wesentlichen entlang der Radien verlaufende Speichen des Messerrads bilden, sind die Klingen und damit die Schneidkanten des unteren Messerrads 140 in der radialen Ebene relativ zur radialen Richtung gekrümmt. Die Krümmungsrichtung entspricht dabei der Drehrichtung des Messerrads, d.h. die Schneidkante ist zur Drehrichtung hin gekrümmt. Mathematisch ausgedrückt ist die zweite partielle Ableitung der Ortskurve, welche den Verlauf der Schneidkante beschreibt, nach dem Drehwinkel positiv, wenn der Drehwinkel so definiert wird, dass er in der vorgesehenen Drehrichtung zunimmt. Diese Krümmung führt zu einer Zentrierwirkung des Messerrads auf das Schneidgut: die Klingen üben auf das Schneidgut eine Kraft zur Drehachse hin aus.
Anstelle des unteren Messerrads können auch das obere Messerrad oder beide Messerräder mit derart gekrümmten Schneidkanten ausgestattet sein.
[0037] Insbesondere in der Fig. 8ist zudem erkennbar, dass die beiden Messerräder 140 und 170 in ihren achsnahen Bereichen axial verstärkt ausgebildet sind. Hier müssen die Messer im Betrieb besonders grosse axiale Kräfte aufnehmen. Diese Kräfte werden besser verteilt, indem das untere Messerrad eine zentrale, nach oben weisende Nase 144 aufweist, die sich in eine entsprechende zentrale Vertiefung 174 des oberen Messerrads 170 hinein erstreckt. Bei Ausübung einer Axialkraft auf das obere Messerrad 170 nach unten hin stützt das untere Messerrad 140 das obere Messerrad 170 durch dieses"Spitzenlager" ab und nimmt einen Teil der axialen Kräfte auf. Durch die Abstützung des oberen Messerrads durch das untere Messerrad kann z.B. die Höhe des oberen Messerrads massgeblich reduziert werden, da dessen Belastung kleiner wird.
[0038] Die Fig. 12 bis 20 zeigen Varianten des oberen und unteren Messerrads, die jeweils für bestimmte Situationen und Anwendungen bestimmte Vorteile bieten.
[0039] So zeigen die Fig. 12bis 14 etwas vereinfacht ein nach oben hin konisch zulaufendes Messerrad 170' (unter Weglassung des umlaufenden Rands 173). Bei diesem Messerrad sind die Schneidkanten der Klingen 172' in ihrem achsnahen Bereich in Richtung der Vorschubsrichtung 102 um einen Winkel [alpha] von der radialen Richtung weg geneigt, was zur Ausbildung einer zentralen Spitze 175 am Messerrad 170 führt. Dies hat mindestens zwei Vorteile. Zum Ersten wird durch eine solche Neigung der Schneidkante zum Schneidgut hin die Ausbildung eines Drehmoments beim Eindrücken des Gemüseschneiders in das Schneidgut besonders gefördert, da der steile achsnahe Bereich eine grössere Aussenfläche aufweist als der flachere achsferne Bereich. Zum Zweiten verbessert diese Form das Schnittbild, da ein echter Schnitt anstelle eines reinen Spaltschnitts erfolgt.
Bevorzugt beträgt der Winkel [alpha] mindestens 30[deg.], besser mindestens 45[deg.], im vorliegenden Beispiel mehr als 60[deg.]. In Richtung des äusseren Randes des Messerrads (zum Tragring 171 hin) können die Schneidkanten zudem etwas nach oben gezogen sein, sich also von der radialen Richtung weg wiederum in Richtung der Vorschubsrichtung 102 neigen, was insgesamt zu einer (inversen) Glockenform des Messerrads führt (nicht in den Fig. 12bis 14 dargestellt). Hierdurch wird das Schneidgut besser zentriert.
[0040] Die Fig. 15 bis 17 stellen eine weitere Variante eines oberen Messerrads 170 dar. Während die Klingen 172 hier radial verlaufen, sind am Tragring 171 keilförmige Mitnehmer 177 ausgebildet. Diese greifen in entsprechende, nicht zeichnerisch dargestellte Vertiefungen am Messerhalter 160 ein und ermöglichen so eine bessere Übertragung der Kräfte in Umfangsrichtung auf den Messerhalter 160.
[0041] Eine weitere Variante ist in den Fig. 18bis 20dargestellt. Hier ist ein unteres Messerrad 170 dargestellt. Auch hier verlaufen die Schneidkanten 172 im Wesentlichen radial, sind aber gezackt ausgebildet, was bei bestimmten Gemüsearten Vorteile bieten kann, da hierdurch lokal der Schnittdruck erhöht wird. Am Tragring 171 sind hier nach unten weisende, keilförmige Mitnehmer 178 ausgebildet. Diese greifen in diesem Falle in entsprechende, nicht zeichnerisch dargestellte Vertiefungen an einem entsprechend ausgestalteten, nicht zeichnerisch dargestellten Messerhalter ein.
Diese Anordnung kann zusätzliche Vorteile aufweisen, wenn der Tragring zusätzliche, hier nicht zeichnerisch dargestellte Federn aufweist, die einteilig mit dem Tragring gefertigt sein können und dafür sorgen, dass ein Eingriff der Mitnehmer 178 mit dem Messerhalter nur erfolgt, wenn eine axiale Schneidkraft auf das Messerrad wirkt. Solange keine axiale Kraft durch ein Schneidgut auf das Messerrad 170 gegen diese Federn ausgeübt wird, kann sich das Messerrad dagegen frei im Messerhalter drehen. Dies kann von Vorteil sein, wenn sich ein Stück des Schneidguts zwischen den Messerrädern verklemmt hat, oder um erst teilweise geschnittenes Schneidgut einfacher aus dem Gemüseschneider entfernen zu können.
[0042] Der erfindungsgemässe Gemüseschneider lässt sich z.B. einfach aus einem oder mehreren lebensmittelverträglichen Kunststoffen fertigen. Dabei können viele der Teile sehr einfach und kostengünstig im Spritzgussverfahren gefertigt werden. Jedoch ist auch eine teilweise oder vollständige Ausführung in Metall, z.B. in Edelstahl, denkbar. Dies gilt auch für die Klingen, die z.B. aus einem genügend harten Kunststoff wie Polycarbonat, Polyoxymethylen (POM) oder Polyamid oder aus Stahl gefertigt werden können. Die Klingen können eine glatte oder gezackte Schneidkante aufweisen.
Da die Messerräder leicht auswechselbar sind, können je nach Einsatzzweck und Schneidgut verschiedene Messerräder mit unterschiedlicher Klingenzahl, unterschiedlicher Steigung der Klingen (also unterschiedlicher Ganghöhe der Helix) und/oder unterschiedlicher Ausgestaltung der Schneidkante zum Einsatz kommen.
[0043] Für den erfindungsgemässen Gemüseschneider sind eine Vielzahl von Varianten möglich, wobei durchaus auch mehr als zwei Messeranordnungen vorhanden sein können. So kann beispielsweise eine Kopplung zwischen drehenden Messerrädern entfallen. In diesem Fall ist jedes Messerrad hinsichtlich der Steigung seiner Klingen so ausgestaltet, dass es beim Hindurchschieben des Schneidguts durch das Messerrad selbsttätig in eine entsprechende Drehung versetzt wird. Anstelle gegensinnig zu laufen, können die Messer auch gleichsinnig, aber mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten rotieren. In diesem Falle werden die Klingen der Messer unterschiedliche Steigungen aufweisen. Eines der Messerräder kann auch stillstehen, also drehfest mit dem Grundkörper verbunden sein.
Dies kann entweder das obere oder das untere Messerrad sein, so dass entweder das Schneidgut zuerst durch das drehfeste Messer oder zuerst durch das rotierende Messer geschnitten wird. Das fest stehende Messerrad wird vorteilhaft Klingen aufweisen, deren Aussenflächen im Wesentlichen parallel zur Drehachse verlaufen.
[0044] Eines der beiden Messerräder kann auch ganz entfallen. So kann insbesondere das untere Messerrad einfach weggelassen werden, so dass nur ein rotierendes Messerrad verbleibt. In diesem Falle wird das Schneidgut nicht in Stücke, sondern in helikale Streifen geschnitten. Diese können anschliessend mit einem normalen Messer weiter bearbeitet werden, falls dies gewünscht ist. Auf diese Weise können z.B. dekorative Gemüsestreifen oder helikale Pommes frites gefertigt werden.
[0045] Die Fig. 21 bis 23 stellen einen Gemüsehalter 400 dar, wie er mit einem Gemüseschneider gemäss der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen kann. Der Gemüsehalter umfasst eine Vielzahl von helixförmigen Haltearmen 420, die an einem Träger oder einer Griffplatte 410 angebracht sind. Die Arme geben in einem zentralen Bereich eine Vertiefung frei, in welcher das Schneidgut (Gemüse) von den Armen gehalten wird. Wenn das Schneidgut beinahe vollständig geschnitten ist, beginnen die Klingen des oberen Messerrads in die Aussparungen zwischen den Haltearmen 420 zu gelangen. Aufgrund der komplementären Form der Aussparungen können die Klingen so weit in den Gemüsehalter 400 eindringen, dass das Schneidgut vollständig vom oberen Messerrad zerkleinert und auch durch das untere Messerrad hindurch gedrückt wird.
Hierbei übertragen zunehmend die Arme des Gemüsehalters ein Drehmoment auf das obere Messerrad. Gleichzeitig sind die Arme aufgrund ihrer Helixform besonders gut geeignet, die Drehmomente, die durch den Gemüseschneider auf das Schneidgut übertragen werden, aufzunehmen.
[0046] Denkbar ist statt des dargestellten Halters 400 auch ein Gemüsehalter mit einer teilweise frei drehbaren Auflage, die beispielsweise durch die axiale Einwirkung der Klingenspitze frei wird zu drehen. Möglich ist auch ein Gemüsehalter aus einem weichen Kunststoff, Gummi oder Gel, der geeignet ist, auf das obere Messerrad ein Drehmoment zu erzeugen, ohne die Klingen zu beschädigen. Alternativ kann der Halter selbst Klingen aufweisen, welche in das Gemüse eindringen und dieses dadurch sowohl halten als auch an seinem Ende schneiden.
[0047] Eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen Gemüseschneiders ist in den Fig. 24bis 26 dargestellt. Der Gemüseschneider 200 umfasst einen Grundkörper 210, in dem ein oberes, drehbares Messerrad 270 mit Klingen 272 sowie ein unteres, fest stehendes Messerrad 240 mit Klingen 242 angeordnet sind. Durch den Grundkörper ist eine Steilgewindestange (Steilgewindespindel) 310 geführt, die an einem Fuss 320 mit einer Gemüseauflage 322 in Form konzentrischer Ringe und mit zwei Stützen 321 befestigt ist.
[0048] Aus der Fig. 26 ist erkennbar, dass im Grundkörper 210 eine Laufmutter 330 angeordnet ist, die auf der Steilgewindespindel läuft. Diese weist ein zum Aussengewinde der Spindel komplementäres Innengewinde auf. Sie ist durch ein Kugellager 340 im Grundkörper 310 gelagert. An ihrem Aussendurchmesser weist die Laufmutter 330 eine Zahnung 331 auf. Diese greift in eine komplementäre Zahnung am Aussendurchmesser eines oberen Messerhalters 260 ein, in den die obere Messerscheibe 270 eingesetzt ist. Der obere Messerhalter 260 gleitet durch eine einfache Gleitlagerung auf der unteren Messerscheibe 240 bzw. im Grundkörper 210.
[0049] Wenn nun der Grundkörper 210 entlang der Steilgewindespindel 310 nach unten gedrückt wird, wird die Laufmutter 330 über ihr Innengewinde in Drehung versetzt. Diese Drehung wird über die Verzahnung mit dem Messerhalter 260 auf das obere Messerrad 270 übertragen, wodurch dieses in eine Drehung um die Drehachse 201 versetzt wird. Auf diese Weise wird eine Zwangskopplung zwischen axialer Bewegung und Drehbewegung erreicht. Die Zwangskopplung ist so gewählt, dass die Klingen 272 im Raum eine Helixbewegung auf einer Helix ausführen, die im Wesentlichen der Helix entspricht, die durch die Klingenform selbst definiert ist. Auf diese Weise wird ein sauberer helikaler Schnitt erreicht.
Wegen der vorhandenen Zwangskopplung sind die Anforderungen an die Lagerung des oberen Messerrads 270 weniger hoch als in der ersten Ausführungsform, so dass eine Gleitlagerung ausreicht und keine aufwändige Kugel- oder Wälzlagerung erforderlich ist.
[0050] Das Gemüse wird zum Schneiden auf die Auflage 322 gelegt. Der Gemüseschneider wird dann von oben in der Vorschubsrichtung 202 gegen das Gemüse gedrückt. Dadurch zerteilt zunächst das untere Messerrad 240 mit seinen senkrecht (achsparallel) stehenden Klingen das Gemüse in kuchenstückförmige Sektoren. Diese werden dann durch das obere Messerrad 270 helikal in Stücke geschnitten.
[0051] Zahlreiche Varianten sind auch für die zweite Ausführungsform möglich. Diese können Varianten mit zwei rotierenden Messern (gegensinnig oder gleichsinnig, gekoppelt oder ungekoppelt) umfassen. Auch kann das fest stehende Messerrad entfallen, um helikale Streifen zu schneiden. Natürlich kann auch hier eine Kugel- oder Wälzlagerung für die beweglichen Teile vorgesehen sein. Auch für die zweite Variante kann eine Zentrierhilfe, z.B. in Form einer Blende, vorgesehen sein.
[0052] Unabhängig von der speziellen Ausführungsform des Gemüseschneiders kann es vorteilhaft sein, die Messerräder mit Klingen zu versehen, die unabhängig vom Grundgerüst (Träger) des Messerrads gefertigt wurden. Das Grundgerüst des Messerrads (der Träger für die Klinge) kann so aus einem preisgünstigen Material hergestellt werden, an das keine hohen Anforderungen hinsichtlich der Kantenfestigkeit gestellt werden müssen. Auf diesen Träger lässt sich dann die eigentliche Klinge aufbringen, wobei verschiedene Befestigungsmöglichkeiten bestehen, z.B. durch Aufschieben, Aufkleben, Festschrauben oder Aufklipsen. Die Klingen können auch in einer mehrkomponentigen Spritzgusstechnik zusammen mit dem Träger hergestellt werden.
[0053] Die eigentliche Klinge ist häufig aus einem sehr viel teureren Material als der Träger gefertigt, z.B. aus speziellem Edelstahl, aus einer Titanlegierung, einer Keramik oder Ähnlichem. Indem das Messerrad zweiteilig gefertigt wird, lassen sich so die Herstellungskosten für das Messer senken, da nur verhältnismässig wenig von dem teureren Material für die Klinge benötigt wird, während der Träger sehr kostengünstig z.B. aus Kunststoff bestehen kann. Dies kann insbesondere bei Massenprodukten wie dem hier dargestellten Gemüseschneider einen bedeutenden Kostenfaktor darstellen. Zudem lassen sich in diesem Fall die Klingen bei Verschleiss je nach Befestigungsart einfach auswechseln.
[0054] Die Idee einer zweiteiligen Fertigung eines Messers aus einem Träger und einer daran befestigten Klinge ist dabei nicht auf Messerräder für einen Gemüseschneider beschränkt, sondern ist für jede Art von Messer, insbesondere für Messer im Küchenbereich, anwendbar.
[0055] Diese Idee soll im Folgenden anhand der Fig. 27A, 27B, 28A und 28B näher erläutert werden. Die Fig. 27A und 27B zeigen einen Messerträger 510, der in seinem zur Schneidkante hin weisenden Bereich 511 verjüngt ausgestaltet ist. Auf den Messerträger 510 ist eine Klinge 520 aufgeschoben. Die Klinge weist eine Längsnut 521 auf, in die der verjüngte Bereich 511 des Messerträgers 510 eingreift. Die an die Nut 521 angrenzenden Wandbereiche der Klinge 520 sind elastisch und erzeugen eine Klemmkraft auf den Messerträger 510. Zusätzlich können der Träger 510 und die Klinge 520 miteinander verklebt sein. Die Aussenflächen der Klinge 520 stellen im aufgeschobenen Zustand eine im Wesentlichen glatte Fortsetzung der Aussenflächen des Trägers 510 dar.
Um ein mögliches Verkanten des Schneidgutes bei einer Bewegung entgegen der Schnittrichtung zu vermeiden, ist die untere Kante der Klinge 520 gegenüber der Oberfläche leicht in Richtung des Inneren des Trägers zurückversetzt.
[0056] Eine andere Ausführungsform einer geträgerten Klinge ist in den Fig. 28A und 28B dargestellt. Ein Messerträger 610 ist im Querschnitt keilförmig. Über das spitz zulaufende Ende 611 des Messerträgers 610 ist ein hakenförmiger Bereich 621 einer Klinge 620 gelegt, an den sich die Schneidkante anschliesst. Am stumpfen Ende des Messerträgers ist eine Nut 612 vorhanden, in die ein zweiter hakenförmiger Bereich 622 der Klinge 620 eingeklipst ist. Auf diese Weise wird die Klinge 620 durch eine Klipsverbindung am Messerträger 610 gehalten. Insbesondere ist eine solche Verbindung stabil gegen Kräfte sowohl in der Schnittrichtung als auch gegen die Schnittrichtung sowie gegen Lateralkräfte, die in der Fig. 28B nach rechts unten wirken, also die Klinge seitlich gegen den Träger pressen.
Dagegen können Lateralkräfte in der entgegengesetzten Richtung unter ungünstigen Umständen zu einer Ablösung der Klinge führen. Daher eignet sich diese Art der Trägerung vor allem für Klingen, die vor allem einseitig beansprucht werden. Insbesondere eignet sich diese Art der Trägerung für die Messerräder der vorliegenden Erfindung.
[0057] Unabhängig von der genauen Art der Trägerung hat der zweiteilige Aufbau den Vorteil eines geringen Materialbedarfs für die (verhältnismässig teuren) Klingen. Zudem sind die Klingen leicht auswechselbar, sofern keine zusätzliche Verklebung erfolgt. Andere Arten der Befestigung als durch Aufschieben, Kleben oder Aufklipsen sind selbstverständlich auch möglich.
Bezugszeichenliste
[0058]
<tb>8-8<sep>Schnittebene und Blickrichtung für Fig. 8
<tb>9-9<sep>Schnittebene und Blickrichtung für Fig. 9
<tb>10<sep>Ausschnittsbereich für Fig. 10
<tb>11<sep>Ausschnittsbereich für Fig. 11
<tb>17-17<sep>Schnittebene und Blickrichtung für Fig. 17
<tb>20-20<sep>Schnittebene und Blickrichtung für Fig. 20
<tb>26-26<sep>Schnittebene und Blickrichtung für Fig. 26
<tb><sep>
<tb>100<sep>Gemüseschneider
<tb>101<sep>Drehachse
<tb>102<sep>Vorschubsrichtung
<tb>103<sep>Vorschubsrichtung des Gemüses
<tb>110<sep>Grundkörper
<tb>112<sep>Öffnung
<tb>113<sep>Laufrille
<tb>120<sep>unterer Käfigring
<tb>121<sep>Öffnung
<tb>122<sep>Ausnehmung
<tb>130<sep>unterer Messerhalter
<tb>131<sep>Laufring
<tb>132<sep>Aufnahmering
<tb>133<sep>Vorsprung
<tb>134<sep>erste Zahnung
<tb>135<sep>untere Laufrille
<tb>136<sep>obere Laufrille
<tb>140<sep>unteres Messerrad
<tb>141<sep>Tragring
<tb>142<sep>Klinge
<tb>143<sep>Verjüngung
<tb>144<sep>Nase
<tb>150<sep>oberer Käfigring
<tb>151<sep>Öffnung
<tb>152<sep>Achsstift
<tb>153<sep>Zahnrad
<tb>160<sep>oberer Messerhalter
<tb>161<sep>Laufring
<tb>162<sep>Vorsprung
<tb>163<sep>Laufrille
<tb>164<sep>zweite Zahnung
<tb>170, 170, 170, 170<sep>oberes Messerrad
<tb>171, 171, 171, 171<sep>Tragring
<tb>172, 172, 172, 172<sep>Klinge
<tb>173<sep>Vorsprung
<tb>174<sep>Vertiefung
<tb>175<sep>konische Spitze
<tb>176<sep>Randvorsprung
<tb>177<sep>Mitnehmer
<tb>178<sep>Mitnehmer
<tb>180<sep>Blende
<tb>181<sep>äusserer Ring
<tb>182<sep>innerer Ring
<tb>183<sep>radialer Steg
<tb>190<sep>Bein
<tb>191<sep>Scharnier
<tb>200<sep>Gemüseschneider
<tb>210<sep>Grundkörper
<tb>240<sep>unteres Messerrad
<tb>242<sep>Klinge
<tb>270<sep>oberes Messerrad
<tb>272<sep>Klinge
<tb>310<sep>Steilgewindestange
<tb>320<sep>Fuss
<tb>321<sep>Stütze
<tb>322<sep>Gemüseauflage
<tb>330<sep>Laufmutter
<tb>331<sep>Zahnung
<tb>340<sep>Kugellager
<tb>400<sep>Gemüsehalter
<tb>410<sep>Griffplatte
<tb>420<sep>Haltearme
<tb>510<sep>Träger
<tb>511<sep>verjüngter Bereich
<tb>520<sep>Klinge
<tb>521<sep>Längsnut
<tb>610<sep>Träger
<tb>611<sep>zulaufendes Ende
<tb>612<sep>Nut
<tb>620<sep>Klinge
<tb>621<sep>hakenförmiger Bereich
<tb>622<sep>hakenförmiger Bereich
Technical area
The present invention relates to a cutting device for a food to be cut, which consists of a foodstuff such as e.g. a vegetable. Such vegetable slicers are typically used in private households.
State of the art
In the household often arises the task of vegetables such. Zucchini / zucchini, aubergines, potatoes, cucumbers etc. in pieces of approximately uniform size to crush. Traditionally, this is done manually with a knife. This is very time consuming. In addition, the cut pieces tend to stick together. This is unpleasant in further processing and results in e.g. in a subsequent searing the vegetables to a non-uniform cooking. Occasionally, it is also desirable to cut the vegetables into a helical form, e.g. with radish or with potatoes for the production of particularly appealing French fries. This is traditionally done with a knife.
Devices are known from the prior art, which have been proven in an industrial environment for the production of helical food strips. For example, e.g. From WO-A-95/17 285 a cutting machine is known which comprises a rotating helical, but substantially flat disc. The disc has a radially outwardly extending cutting edge which cuts the material to be cut along the radial direction perpendicular to the axis of rotation. On the side of the disc from which the material to be cut is fed, a plurality of slitter blades are also radially spaced, which cut the material to be cut along the circumferential direction. The disc is driven by an electric motor. In this way, in particular helical potato strips can be cut. Because of its complexity, such a machine is primarily suitable for an industrial environment.
It requires in each case an external drive, which leads to considerable space requirements and considerable acquisition costs.
GB-A-2 228 668 discloses a cutting machine with two counter-rotating cutting discs. The first of these discs has a radial cutting edge which cuts the product along the radial direction perpendicular to the axis of rotation, while the second disc has a plurality of radially spaced slot blades which cut the product along the circumferential direction. Both discs are driven by their own electric motor. Due to its complexity and size, the machine is particularly suitable for an industrial environment or for commercial kitchens. A similar cutting principle is also pursued in GB-A-2 315 991.
Presentation of the invention
It is an object of the present invention to provide a cutting device for foodstuffs such as e.g. Provide vegetables that is suitable to cut the cut without external drive into helical strips or pieces.
This object is achieved by a cutting device with the features of claim 1. Preferred embodiments are given in the dependent claims.
It is therefore a cutting device for cutting a from a food, especially a vegetable, existing cutting material specified. This comprises a base body and a knife assembly rotatably disposed therein about an axis of rotation, preferably in the form of a knife wheel, with at least one blade extending outwardly from the axis of rotation. As a rule, the blade arrangement will comprise at least two such blades, for reasons of stability advantageously at least three, preferably at least four such blades. Each blade is inclined relative to the axis of rotation.
The knife assembly is designed and arranged such that it rotates relative to the main body about the axis of rotation, when the base body is moved manually in an axial direction of movement relative to the cutting material, so that each of the first blades along the cutting material along a first, preferably substantially helical cutting path (helical path) cuts. This can be achieved on the one hand by the shaping of the blades, in particular by the choice of the pitch of the blade surface relative to the radial plane. The pitch must then be sufficiently large that an axial force between blade and material to be cut produces sufficient torque on the blade assembly that causes the blades to automatically cut into the material to be cut along the helical cutting path.
On the other hand, a helical cutting path, as described in more detail below, but also be ensured by means of a guide member which imposes a defined rotational movement relative to the guide element of the knife assembly in an axial movement of the body (forced coupling between axial movement and rotation).
Preferably, each blade has a substantially helical orientation, that is, the blade is a substantially flat formation that is approximately on a constant pitch helix. In particular, the pitch of the blade surface in the direction of rotation relative to the radial plane decreases continuously from the inside (that is to say from an area close to the axis) to the outside (that is to say to an axis-distant area). The angle of inclination [beta] approximately follows the formula r tan [beta] = const, where r denotes the radius. Deviations are of course possible above all in the region close to the axis. In addition, targeted small deviations from the helical shape can improve the cross-sectional image. Such a cutting device produces in a good approximation helical strips from the material to be cut.
If the cutting device is also to produce pieces from the strips, it advantageously additionally comprises a second knife arrangement, preferably likewise in the form of a knife wheel with at least one, as a rule at least two, advantageously at least three, preferably at least four second blades. The first knife assembly is then arranged rotatable relative to the second knife assembly, wherein the second knife assembly relative to the base body rotatably or can also be rotatable. The decisive factor is the possibility of a relative rotation of the two knife assemblies. The second knife assembly is arranged offset relative to the first knife edge arrangement in or against the axial direction of movement, so is in the feed direction either before or after the first knife assembly.
It is designed and arranged such that the second blade cuts the material to be cut along a cutting path which differs from the cutting path of the blade of the first knife arrangement. This cutting path may, but need not, be helical, with the helix being in the same or opposite direction as the helix of the first cutting path. Of course, additional knife arrangements may additionally be present in order to further reduce the material to be cut.
If both knife assemblies are rotatable relative to the base body, preferably the first knife assembly and the second knife assembly are mechanically coupled so that they relative to the base body opposite rotational movements, preferably at the same rotational speed, perform when the vegetable cutter in the axial direction of movement relative to the cut material is moved. This leads to a particularly reliable operation with a particularly uniform sectional image. In this case, the cutting paths are preferably oppositely helical with the same pitch. But there are also other types of coupling possible in which the rotational speeds are different, or in which the two knife assemblies coupled in the same direction, but run at different rotational speed.
To achieve the coupling, for example, with the first knife assembly, a first ring-shaped around the axis of rotation toothing connected. With the second knife assembly according to a second annularly rotating around the rotation axis toothing is connected, and between the first and the second toothing at least one gear is arranged, which engages both in the first and in the second toothing. Instead, however, a power transmission by friction wheels or otherwise conceivable.
The vegetable cutter may also have a positive coupling between the axial movement and the rotation. The vegetable cutter then preferably comprises a relative to the main body axially movable and relative to Schneidgut stationary guide element which is mechanically coupled to at least the first knife assembly such that by an axial movement of the body in the direction of movement relative to the guide element, the first knife assembly is rotated , For this purpose, the guide element can be a steep threaded rod, into which a drive wheel rotatably arranged on the main body engages with a complementary internal thread (i.e., a running nut) which at least indirectly drives the first knife arrangement. Preferably, the coarse thread has a slope to the radial plane of more than about 45 [deg.].
To facilitate the cleaning, it is advantageous if each of the knife assemblies is releasably held in a knife holder. In particular, when the knife assembly is in the form of a knife wheel, the knife holder may be annular. It is particularly advantageous if both blade arrangements can be removed from the blade holders in the same axial direction without disassembling the cutting device. For this it is necessary that one of the knife assemblies can be passed through the knife holder of the other knife assembly, e.g. by choosing its outer diameter smaller than the inner diameter of the relevant knife holder.
A better torque transfer and a cleaner cut can result if the first and / or second blade has a cutting edge which is inclined in a near-axis region from a radial direction (radial plane) away and to the axial direction of movement. A better centering can result if the first and / or second blade has a cutting edge that is bent away from a radial direction and bent towards the direction of rotation. The force distribution is improved when the first and the second knife assembly are axially supported on each other in a region close to the axis. In this case, the axial compressive force used for cutting is more evenly distributed to both cutter wheels, which makes it possible to use thinner blades with improved cutting properties.
A low-loss storage is possible by the first and / or second knife assembly is mounted in a circumferential area by means of a ball bearing ring. Of course, other types of bearings, in particular sliding or rolling bearings are possible. Also, in a coupling of the knife assemblies by gears these can take over the storage function for one of the knife assemblies.
To facilitate handling, legs are preferably arranged on the essay on a work surface or on a collecting container, which are pivotable between a pivoted and a pivoted position on the body. Preferably, each of the legs is pivotable about a pivot axis which is inclined relative to the axis of rotation, so that the legs in the pivoted position substantially along a circumferential direction of the body and in the pivoted position from the body radially in a direction inclined relative to the rotational axis direction extend outside. Instead, however, a separate collection container can be provided, is tailored to the shape and size of the vegetable slicer.
A cost-effective production of the knife wheel is made possible if at least the first knife wheel comprises a carrier on which the blade attached, in particular releasably secured, advantageously plugged or clipped, is. Such a two-part, "supported" structure of a knife has economic and functional advantages, in particular in a production of plastic. Such a structure is advantageous not only in connection with the present cutting device, but can be used quite generally in knives, in particular knives for cutting food.
The invention further comprises a Schneidguthalter for a cutting device according to the invention. This comprises a plurality of holding arms for the cut material, between which helical (helical, spiral) recesses are present. The recesses extend along helices with a common helix axis (screw axis) and preferably with the same pitch. Preferably, the pitch of the helices of the recesses coincides with the pitch of the helix defined by the blade (s) of the blade wheel through which the material to be cut is first guided. In this way, the corresponding knife wheel can penetrate into the vegetable holder, without damaging it.
Of course, the invention also includes the combination of a cutting device and a Schneidguthalters to a set.
Brief description of the drawings
Preferred embodiments of the invention are described below with reference to the drawings, in which:
<Tb> FIG. 1 <sep> is a perspective view of a vegetable cutter according to a first embodiment;
<Tb> FIG. 2 <sep> is a side view of the vegetable cutter of Fig. 1;
<Tb> FIG. 3 <sep> is a perspective view of the vegetable slicer of Figure 1 with folded legs.
<Tb> FIG. 4 <sep> is a side view of the vegetable cutter of Fig. 3;
<Tb> FIG. 5 <sep> is an exploded perspective view of the vegetable cutter of Fig. 1;
<Tb> FIG. 6 <sep> is a perspective view of a variant of the vegetable cutter of Figure 1 without legs;
<Tb> FIG. 7 <sep> is a plan view of the vegetable cutter of Fig. 6;
<Tb> FIG. 8th <sep> is a longitudinal section of the vegetable slicer of Figure 7 in the plane 8-8.
<Tb> FIG. 9 <sep> is a longitudinal section of the vegetable cutter of Fig. 7 in the plane 9-9;
<Tb> FIG. 10 <sep> is an enlarged partial view of Fig. 8 in the area 10;
<Tb> FIG. 11 <sep> is an enlarged partial view of Fig. 8 in area 11;
<Tb> FIG. 12 <sep> is a perspective view of a conical knife wheel;
<Tb> FIG. 13 <sep> is a side view of the knife wheel of Fig. 12;
<Tb> FIG. 14 <sep> is a plan view of the cutter wheel of Fig. 12;
<Tb> FIG. 15 <sep> is a perspective view of another knife wheel;
<Tb> FIG. 16 <sep> is a view of the cutter wheel of Fig. 15 from below;
<Tb> FIG. 17 <sep> is a longitudinal section of the knife wheel of Fig. 15 in the plane 17-17;
<Tb> FIG. 18 <sep> is a perspective view of another knife wheel;
<Tb> FIG. 19 <sep> is a view of the cutter wheel of Fig. 18 from below;
<Tb> FIG. 20 <sep> is a longitudinal section of the cutter wheel of Fig. 18 in the plane 20-20;
<Tb> FIG. 21 <sep> is a perspective view of a vegetable holder;
<Tb> FIG. 22 <sep> is a side view of the vegetable holder of Fig. 21;
<Tb> FIG. 23 <sep> is a plan view of the vegetable holder of Fig. 21;
<Tb> FIG. 24 <sep> is a perspective view of a vegetable cutter according to a second embodiment;
<Tb> FIG. 25 <sep> is a plan view of the vegetable cutter of Fig. 24;
<Tb> FIG. 26 <sep> is a longitudinal section of the vegetable slicer of Fig. 24 in the plane 26-26;
Figs. 27A and 27B <sep> sectional views of a knife with removable blade according to a first embodiment; such as
<Tb> FIG. 28A and 28B <sep> Sectional views of a knife with removable blade according to a second embodiment.
Detailed description of preferred embodiments
A first embodiment of a vegetable slicer according to the invention is shown in FIGS. 1 to 5. Further features will be apparent from FIGS. 6 to 11. These show an embodiment without legs 190, which is otherwise identical to the embodiment of Figs. 1 to 5.
Figs. 1 and 2 show such a vegetable cutter in a perspective view and in side view. The vegetable cutter has a main body 110, in which two counter-rotating knife wheels 140, 170 are rotatably mounted. The upper cutter wheel 170 has five blades 172, which generally extend outwards in a star-shaped arrangement. The blades are essentially flat structures, i. their outer surfaces are approximately parallel or, especially in the region of the cutting edges, at an acute angle to each other. The blades, more precisely their outer surfaces, are inclined relative to the axis of rotation, in such a way that each blade follows in its shape a right-handed helix of constant pitch, that is helical.
In particular, decreases in such a shape, the inclination of the outer surfaces of the blades to the axis of rotation from the inside to the outside. The lower cutter wheel 140 also has five blades 142 which extend outward in a star shape. These blades are also helical, but follow an opposite (left-handed) helix. The knife wheels 140, 170 are coupled together so that they perform opposite rotations in the body 110, i. upon counterclockwise rotation of the upper knife wheel 170, the lower knife wheel 140 rotates clockwise.
On the main body 110 191 three legs 190 are mounted on inclined hinges. Due to their arcuate configuration, the legs 190 nestle snugly against the outer circumference of the main body 110 in the folded state. Thus, the vegetable cutter with folded legs is very compact and can be stowed away to save space.
In use, the legs 190 are folded over the hinges 191, as shown in Figs. 3 and 4. In the unfolded state, the legs then cover an area that exceeds three times the diameter of the main body 110, so that the vegetable cutter can be accommodated on a variety of different containers. Since the hinges are inclined by an angle of a few degrees, preferably 10 [deg.] To 30 [deg.], In this case approx. 16 [deg.], Against the axis of rotation 101, the legs extend obliquely downwards in the unfolded state. In use, the vegetable slicer is placed with legs on a work surface or placed on a container, e.g. a bowl, a pot or a pan, set.
In order to safely position the vegetable slicer on the container and to prevent slipping from the container, the undersides of the legs 190 are designed jagged.
To comminute the material to be cut, it is pressed from above centrally in the direction 103 in the upper cutter wheel 170. This creates a torque on the upper cutter wheel 170, causing it to rotate counterclockwise. In this way, the blades of the upper cutter wheel 170 cut helically (= helically, spirally) into the material to be cut. The upper cutter wheel 170 thereby generates helical strips of the material to be cut. At the same time, due to the coupling of the cutter wheels, the lower cutter wheel 140 rotates clockwise. As a result, the lower knife wheel 140 cuts the strips into uniform pieces along a second, opposite helical cutting direction.
An important feature of the vegetable cutter is that no separate drive is needed for the rotational movement of the knife wheels. The knife wheels are rotated solely by generating an axial force between the material to be cut and the vegetable cutter. Here, this is solely due to the shape of the blades of the upper and lower knife wheel. The helix shape following the blades has a pitch sufficient to translate the translational axially acting force between the slicer and the vegetable slicer partially into a torque of the upper knife wheel 170.
The shape of the resulting during operation of the vegetable slicer pieces corresponds approximately to a parallelepiped, but the pieces, unlike a true parallelepiped, bounded on all sides by curved surfaces. Because of this particular shape, the pieces do not stick together and adhere less strongly to smooth surfaces than the smooth-surfaced pieces that result when vegetables are cut with a regular knife or machine of the prior art.
Instead of looking at the movement of the material to be cut relative to the (fixed) vegetable cutter in the direction 103 (see Fig. 4), one can equally consider the movement out of the frame of reference of the material to be cut. In this reference system, the vegetable cutter moves in the feed direction 102 to the material to be cut. In the following, the movement and the configuration of the vegetable cutter are considered in each case in this reference system and reference is made to the feed direction 102.
The construction of the vegetable slicer is illustrated in detail in FIG. 5. In the base body 110, a first, lower cage ring 120 is arranged, which holds in its openings 121 a plurality of balls, not shown, of a ball bearing (here twelve balls). The balls run in the main body in a raceway 113. In the cage ring from the top, a lower knife holder 130 is inserted. This lies with a race 131, on the underside of a lower raceway groove 135 is formed on the balls of the cage ring 120. On the upper side of the race, on the one hand, an upper raceway 136, on the other hand near the edge, a not shown, upwardly facing, circumferential toothing 134 (in other words, a toothed ring) is formed. This is followed by a second, upper cage ring 150 for a second ball bearing, which in turn carries twelve balls.
On this ring four additional radial axle pins 152 are formed, are clicked on the four gears 153. While the balls of the upper cage ring 150 run in the groove 136 of the lower knife holder 130, the gears engage 153 in the toothing 134 of the lower knife holder 130 a. In the upper cage ring 150, an upper knife holder 160 is then inserted from above. This has a race 161, on the underside of which on the one hand a running groove 163, on the other hand near the edge a downwardly facing, circumferential toothing 164 is formed. The upper knife holder 160 is seated with the raceway groove 163 on the balls of the upper cage ring 150, while the gears 153 engage in the lower teeth 164. The upper knife holder 160 closes the structure of the vegetable slicer upwards.
The axle pins of the upper cage ring 150 are designed such that they fix the cage ring 150 in the main body 110 in a rotationally fixed manner, e.g. by clamping forces or by being inserted during assembly in parallel to the axis of rotation grooves (not shown in the drawing) of the base body 110. The gears 153 then together with the serrations 134 and 164 ensure that the knife holders 130 and 160 rotate in opposite directions relative to the main body. In an advantageous manufacturing method, both the upper and the lower cage ring are made in one piece with the axle pins (preferably in the plastic injection molding method). For the production of the lower cage ring, the axle pins are then simply removed, e.g. broken off or punched. As a result, only the recesses 122 remain at the edge of the lower cage ring back.
In order to avoid unintentional falling apart of the individual parts of the vegetable slicer, spring bases (not shown in the drawing) are formed on the base body 110, which cover the outer edge of the upper knife holder 160 at the top and prevent it from falling out. However, for the purpose of cleaning or maintenance, the vegetable cutter can be completely disassembled by pulling the upper knife holder 160 upward out of the main body 110 against the force of these spring lugs. To further facilitate cleaning, a plurality of openings 112 are provided on the main body 110, which extend from the interior of the main body 110 outwardly and obliquely downwards.
In the assembled framework of vegetable slicer now the knife wheels are inserted from above. The lower cutter wheel 140 has for this purpose an outer diameter which is smaller than the inner diameter of the upper knife holder 160. Thereby, the lower cutter wheel 140 can be inserted through the upper knife holder 160 into the lower knife holder 130. There, it is held downwardly by a circumferentially slightly radially tapered portion 143 and a complementary, circumferential, radially inwardly facing projection 133 of the lower knife holder 130 axially in the receiving ring 132 of the lower knife holder 130. After the lower knife wheel is inserted, the upper knife wheel 170 is inserted into the upper knife holder 160.
The upper cutter wheel 170 is held axially downwards in the upper knife holder 160 by a rim 173, which points radially outward at the circumference and rests on a circumferential, axially upwardly pointing projection 162 of the upper knife holder 160. The fixation at the top is effected by frictional forces or by (not shown) spring lugs on the upper knife holder 160, which cooperate with the edge 173 of the knife wheel 170. The transmission of torques between knife holders and knife wheels is carried out by frictional forces or by not shown in Fig. 5 drawings, which produce a positive connection. Examples of such embodiments will be explained below with reference to FIGS. 15 to 20.
The knife wheels 140, 170 can be easily removed in this way for the purpose of cleaning the otherwise fully assembled vegetable cutter or replace it with other knife wheels.
On the vegetable slicer, a centering device in the form of a diaphragm 180 can be placed. The diaphragm 180 in the present example consists of an outer ring 181, which is connected via a plurality of radial webs 183 with a concentric inner ring 182. It serves to center the vegetables routed in the vegetable slicer to achieve as even pieces as possible, as well as to protect the user's fingers from cuts by the blades. In this case, different apertures can be provided for different types of vegetables, which are adapted with their inner diameter to the dimensions of the respective vegetables. The centering device can also be designed differently. In particular, it can release an adjustable range. It can also have flexible, elastic elements that push the vegetables inwards.
Figs. 6 to 11 show a vegetable cutter in which the legs 190 have been omitted, but otherwise completely coincide with the vegetable cutter of Figures 1 to 5. The arrangement of the knife holder 130, 160 and the cage rings 120, 150 in the assembled state of the vegetable cutter and the interaction of balls and grooves on the one hand and of gears 153 and serrations on the other hand, in particular from Figs. 8 to 11 can be seen.
In the following, some reflections on the shape of the blades and the knife wheels will be discussed.
While in the upper knife wheel 170 the cutting edges form spokes of the knife wheel extending substantially along the radii, the blades and thus the cutting edges of the lower knife wheel 140 are curved in the radial plane relative to the radial direction. The direction of curvature corresponds to the direction of rotation of the knife wheel, i. the cutting edge is curved towards the direction of rotation. In mathematical terms, the second partial derivative of the locus, which describes the profile of the cutting edge, is positive after the angle of rotation when the angle of rotation is defined to increase in the intended direction of rotation. This curvature leads to a centering effect of the knife wheel on the material to be cut: the blades exert a force on the material to be cut from the axis of rotation.
Instead of the lower cutter wheel and the upper cutter wheel or both cutter wheels can be equipped with such curved cutting edges.
In particular, in Fig. 8 is also seen that the two cutter wheels 140 and 170 are formed axially reinforced in their near-axis areas. Here, the knives must absorb particularly large axial forces during operation. These forces are better distributed as the lower knife wheel has a central, upwardly facing nose 144 that extends into a corresponding central recess 174 of the upper knife wheel 170. Upon application of an axial force on the upper knife wheel 170 downwardly, the lower knife wheel 140 supports the upper knife wheel 170 through this "tip bearing" and receives some of the axial forces. By supporting the upper knife wheel by the lower knife wheel, e.g. the height of the upper knife wheel be significantly reduced as its load is smaller.
Figs. 12 to 20 show variants of the upper and lower cutter wheel, each offering certain advantages for certain situations and applications.
Thus, FIGS. 12 to 14 show somewhat simplified an upwardly tapered knife wheel 170 '(omitting the circumferential edge 173). In this knife wheel, the cutting edges of the blades 172 'in their near-axis region in the direction of the feed direction 102 are inclined away from the radial direction by an angle [alpha], resulting in the formation of a central tip 175 on the cutter wheel 170. This has at least two advantages. First, such a tendency of the cutting edge towards the cutting material to promote the formation of a torque when pressing the vegetable cutter into the material to be cut, since the steep region near the axis has a larger outer surface than the flatter off-axis region. Secondly, this shape enhances the cross-sectional view, as a true cut is made instead of a pure gap cut.
The angle [alpha] is preferably at least 30 °, more preferably at least 45 °, in the present example more than 60 °. In addition, in the direction of the outer edge of the knife wheel (towards the support ring 171), the cutting edges may be pulled slightly upwards, ie tilting away from the radial direction in the direction of the feed direction 102, resulting in an overall (inverse) bell shape of the knife wheel ( not shown in Figs. 12 to 14). As a result, the cutting material is better centered.
FIGS. 15 to 17 illustrate another variant of an upper cutter wheel 170. While the blades 172 extend radially here, wedge-shaped drivers 177 are formed on the carrier ring 171. These engage in corresponding depressions, not illustrated in the drawing, on the knife holder 160 and thus enable a better transmission of the forces in the circumferential direction onto the knife holder 160.
Another variant is shown in FIGS. 18 to 20. Here, a lower knife wheel 170 is shown. Again, the cutting edges 172 extend substantially radially, but are serrated, which can offer advantages for certain types of vegetables, as this locally the cutting pressure is increased. At the support ring 171 downwardly facing, wedge-shaped driver 178 are formed here. These engage in this case in corresponding, not graphically represented depressions on a suitably designed, not illustrated knife holder.
This arrangement may have additional advantages when the support ring has additional, not shown here diagrammatically illustrated springs, which may be made in one piece with the support ring and ensure that engagement of the driver 178 with the knife holder only takes place when an axial cutting force on the knife wheel acts. As long as no axial force is exerted by a material to be cut on the knife wheel 170 against these springs, the knife wheel can rotate freely in the knife holder. This can be advantageous if a piece of the material to be cut has jammed between the knife wheels, or to be able to remove from the vegetable cutter easier cutting material only partially cut.
The vegetable cutter according to the invention can be e.g. easily made from one or more food grade plastics. Many of the parts can be manufactured very simply and inexpensively by injection molding. However, a partial or complete embodiment in metal, e.g. in stainless steel, conceivable. This also applies to the blades, which are e.g. can be made of a sufficiently hard plastic such as polycarbonate, polyoxymethylene (POM) or polyamide or steel. The blades may have a smooth or serrated cutting edge.
Since the cutter wheels are easily interchangeable, different blade wheels with different blade number, different pitch of the blades (ie different pitch of the helix) and / or different configuration of the cutting edge can be used depending on the purpose and material to be cut.
For the vegetable slicer according to the invention, a large number of variants are possible, although more than two knife arrangements can certainly also be present. For example, a coupling between rotating knife wheels can be omitted. In this case, each blade wheel with respect to the pitch of its blades is designed so that it is automatically put into a corresponding rotation when pushing the cutting material through the blade wheel. Instead of running in opposite directions, the blades can also rotate in the same direction, but at different rotational speeds. In this case the blades of the knives will have different pitches. One of the knife wheels can also stand still, so be rotatably connected to the body.
This can be either the upper or the lower cutter wheel, so that either the material to be cut is cut first by the rotationally fixed blade or first by the rotating blade. The fixed knife wheel will advantageously have blades whose outer surfaces extend substantially parallel to the axis of rotation.
One of the two cutter wheels can also be omitted altogether. In particular, the lower cutter wheel can simply be omitted so that only one rotating cutter wheel remains. In this case, the cut material is not cut into pieces, but in helical strips. These can then be further processed with a normal knife, if desired. In this way, e.g. decorative vegetable strips or helical French fries to be made.
Figures 21 to 23 illustrate a vegetable holder 400 as may be used with a vegetable cutter according to the present invention. The vegetable holder includes a plurality of helical holding arms 420 attached to a carrier or handle plate 410. The arms release in a central area a depression in which the cutting material (vegetables) is held by the arms. When the material to be cut is almost completely cut, the blades of the upper cutter wheel begin to enter the recesses between the holding arms 420. Due to the complementary shape of the recesses, the blades can penetrate so far into the vegetable holder 400, that the cut material is completely crushed by the upper cutter wheel and also pushed through the lower cutter wheel.
In this case, the arms of the vegetable holder increasingly transmit a torque to the upper cutter wheel. At the same time, due to their helical shape, the arms are particularly well suited to absorb the torques that are transferred to the material to be cut by the vegetable cutter.
Conceivable, instead of the illustrated holder 400, a vegetable holder with a partially freely rotatable support, which is free to rotate, for example, by the axial action of the blade tip. Also possible is a vegetable holder made of a soft plastic, rubber or gel, which is capable of generating a torque on the upper knife wheel without damaging the blades. Alternatively, the holder may itself have blades which penetrate the vegetables and thereby both hold and cut at its end.
A second embodiment of a vegetable cutter according to the invention is shown in FIGS. 24 to 26. The vegetable cutter 200 comprises a main body 210, in which an upper, rotatable knife wheel 270 with blades 272 and a lower, stationary knife wheel 240 with blades 242 are arranged. Through the main body a steep threaded rod (ball screw) 310 is guided, which is fixed to a foot 320 with a vegetable pad 322 in the form of concentric rings and two supports 321.
From Fig. 26 it can be seen that in the main body 210, a running nut 330 is arranged, which runs on the ball screw spindle. This has a male thread to the spindle complementary internal thread. It is supported by a ball bearing 340 in the base body 310. At its outer diameter, the running nut 330 has a toothing 331. This engages in a complementary toothing on the outer diameter of an upper knife holder 260, in which the upper cutter disk 270 is inserted. The upper knife holder 260 slides through a simple sliding bearing on the lower cutter disk 240 or in the main body 210.
Now, when the main body 210 is pressed down along the coarse screw 310, the running nut 330 is rotated about its internal thread in rotation. This rotation is transmitted via the toothing with the knife holder 260 on the upper cutter wheel 270, whereby this is rotated in a rotation about the axis of rotation 201. In this way, a forced coupling between axial movement and rotational movement is achieved. The forced coupling is selected so that the blades 272 in space perform helical motion on a helix that substantially corresponds to the helix defined by the blade shape itself. In this way, a clean helical cut is achieved.
Because of the existing positive coupling the requirements for the storage of the upper cutter wheel 270 are less high than in the first embodiment, so that a sliding bearing sufficient and no complex ball or roller bearing is required.
The vegetables are placed on the support 322 for cutting. The vegetable cutter is then pressed against the vegetables from above in the feed direction 202. This first divides the lower knife wheel 240 with its vertically (axially parallel) standing blades the vegetables in cake piece-shaped sectors. These are then helically cut into pieces by the upper knife wheel 270.
Numerous variants are also possible for the second embodiment. These can include variants with two rotating knives (in opposite directions or in the same direction, coupled or uncoupled). Also, the fixed knife wheel can be omitted to cut helical strips. Of course, here also a ball or roller bearing can be provided for the moving parts. Also for the second variant, a centering aid, e.g. in the form of a diaphragm, be provided.
Regardless of the particular embodiment of the vegetable slicer, it may be advantageous to provide the knife wheels with blades that have been made independently of the basic framework (carrier) of the knife wheel. The framework of the knife wheel (the carrier for the blade) can be made of a low-cost material, which does not have to be high demands on the edge strength. On this carrier can then be applied to the actual blade, with different mounting options exist, e.g. by sliding, gluing, screwing or clipping on. The blades can also be made in a multi-component injection molding technique together with the carrier.
The actual blade is often made of a much more expensive material than the carrier, e.g. Made of special stainless steel, titanium alloy, ceramic or similar. By making the knife wheel in two parts, it is possible to reduce the manufacturing costs of the knife since only relatively little of the more expensive material is needed for the blade, while the carrier is very inexpensive, e.g. can be made of plastic. This can represent a significant cost factor, especially for mass products such as the vegetable cutter shown here. In addition, in this case, the blades can be easily replaced when worn, depending on the type of attachment.
The idea of a two-part production of a knife from a carrier and a blade attached thereto is not limited to knife wheels for a vegetable cutter, but is for each type of knife, especially for knives in the kitchen area, applicable.
This idea will be explained in more detail below with reference to FIGS. 27A, 27B, 28A and 28B. FIGS. 27A and 27B show a knife carrier 510, which is designed to be tapered in its region 511 facing the cutting edge. On the knife carrier 510, a blade 520 is pushed. The blade has a longitudinal groove 521 into which the tapered region 511 of the knife carrier 510 engages. The wall portions of the blade 520 adjacent the groove 521 are resilient and generate a clamping force on the knife carrier 510. In addition, the carrier 510 and the blade 520 may be glued together. The outer surfaces of the blade 520 in the pushed-on state represent a substantially smooth continuation of the outer surfaces of the carrier 510.
In order to avoid possible tilting of the material to be cut in a movement opposite to the cutting direction, the lower edge of the blade 520 is set back slightly relative to the surface in the direction of the interior of the carrier.
Another embodiment of a supported blade is shown in Figs. 28A and 28B. A knife carrier 610 is wedge-shaped in cross-section. About the tapered end 611 of the blade carrier 610 is a hook-shaped portion 621 of a blade 620 is placed, followed by the cutting edge. At the blunt end of the knife carrier, a groove 612 is present, in which a second hook-shaped portion 622 of the blade 620 is clipped. In this way, the blade 620 is held by a clip connection on the knife carrier 610. In particular, such a connection is stable against forces both in the cutting direction and against the cutting direction and against lateral forces acting in Fig. 28B to the bottom right, so press the blade laterally against the carrier.
In contrast, lateral forces in the opposite direction under unfavorable circumstances can lead to a detachment of the blade. Therefore, this type of support is particularly suitable for blades that are mainly claimed unilaterally. In particular, this type of support is suitable for the knife wheels of the present invention.
Regardless of the exact type of support, the two-part construction has the advantage of a low material requirement for the (relatively expensive) blades. In addition, the blades are easily replaceable, provided no additional bonding takes place. Other types of attachment as by pushing, gluing or clipping are of course also possible.
LIST OF REFERENCE NUMBERS
[0058]
<Tb> 8-8 <sep> cutting plane and viewing direction for Fig. 8
<Tb> 9-9 <sep> sectional plane and viewing direction for FIG. 9
<Tb> 10 <sep> Section area for Fig. 10
<Tb> 11 <sep> Section area for Fig. 11
<Tb> 17-17 <sep> Section plane and viewing direction for Fig. 17
<Tb> 20-20 <sep> Section plane and viewing direction for Fig. 20
<Tb> 26-26 <sep> Section plane and viewing direction for Fig. 26
<Tb> <Sep>
<Tb> 100 <Sep> Vegetable Cutter
<Tb> 101 <Sep> axis of rotation
<Tb> 102 <Sep> feed direction
<Tb> 103 <sep> Feed direction of the vegetables
<Tb> 110 <Sep> base
<Tb> 112 <Sep> Opening
<Tb> 113 <Sep> raceway
<Tb> 120 <sep> lower cage ring
<Tb> 121 <Sep> Opening
<Tb> 122 <Sep> recess
<Tb> 130 <sep> lower knife holder
<Tb> 131 <Sep> race
<Tb> 132 <Sep> receiving ring
<Tb> 133 <Sep> Lead
<Tb> 134 <sep> first toothing
<Tb> 135 <sep> lower track groove
<Tb> 136 <sep> upper raceway
<Tb> 140 <sep> lower knife wheel
<Tb> 141 <Sep> Support ring
<Tb> 142 <Sep> Blade
<Tb> 143 <Sep> rejuvenation
<Tb> 144 <Sep> nose
<Tb> 150 <sep> upper cage ring
<Tb> 151 <Sep> Opening
<Tb> 152 <Sep> axle pin
<Tb> 153 <Sep> Gear
<Tb> 160 <sep> upper knife holder
<Tb> 161 <Sep> race
<Tb> 162 <Sep> Lead
<Tb> 163 <Sep> raceway
<Tb> 164 <sep> second toothing
<tb> 170, 170, 170, 170 <sep> upper knife wheel
<tb> 171, 171, 171, 171 <Sep> Support ring
<tb> 172, 172, 172, 172 <Sep> Blade
<Tb> 173 <Sep> Lead
<Tb> 174 <Sep> depression
<Tb> 175 <sep> conical tip
<Tb> 176 <Sep> edge projection
<Tb> 177 <Sep> driver
<Tb> 178 <Sep> driver
<Tb> 180 <Sep> Aperture
<Tb> 181 <sep> outer ring
<Tb> 182 <sep> inner ring
<Tb> 183 <sep> radial web
<Tb> 190 <Sep> Leg
<Tb> 191 <Sep> Hinge
<Tb> 200 <Sep> Vegetable Cutter
<Tb> 210 <Sep> base
<Tb> 240 <sep> lower knife wheel
<Tb> 242 <Sep> Blade
<Tb> 270 <sep> upper knife wheel
<Tb> 272 <Sep> Blade
<Tb> 310 <Sep> steep threaded rod
<Tb> 320 <Sep> foot
<Tb> 321 <Sep> support
<Tb> 322 <Sep> vegetable toppings
<Tb> 330 <Sep> lead nut
<Tb> 331 <Sep> teeth
<Tb> 340 <Sep> Ball Bearings
<Tb> 400 <Sep> vegetable holder
<Tb> 410 <Sep> handle plate
<Tb> 420 <Sep> holding arms
<Tb> 510 <Sep> carrier
<Tb> 511 <sep> rejuvenated area
<Tb> 520 <Sep> Blade
<Tb> 521 <Sep> longitudinal groove
<Tb> 610 <Sep> carrier
<Tb> 611 <sep> tapering end
<Tb> 612 <Sep> Nut
<Tb> 620 <Sep> Blade
<Tb> 621 <sep> hook-shaped area
<Tb> 622 <sep> hook-shaped area