CN1462674A - 锥筒形三维螺旋曲线刀刃的切片刀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于食品加工工具领域的食品切片刀。目的在于解决现有食品切片机未能解决的一个问题，即把大小不定形状不定，软硬不定的食品都能很快地切成均匀的薄片。本发明解决这一问题的技术方案是，使切片刀具有特定的三维螺旋曲线的刀刃。在切割过程中刀刃既能在被切物的横断面内进行拉切，同时又向被切物的纵深旋入，保证均匀的厚度。以这种刀片刀为主要部件可以制成切片机，可用于家庭、餐厅、果品加工和农产品加工。

Description

锥筒形三维螺旋曲线刀刃的切片刀
技术领域：
本发明属于食品加工工具领域。
背景技术：
用传统的切菜刀把食品切成薄片已有数千年的历史。尽管在制刀材料，刀面形状和刀把款式上有多种多样的变化，但能运用自如，把大小不定、形状不定、软硬不定的生熟食品很快地切成有如1-2毫米的薄片的，只有餐饮业中的高级刀功主厨。
近几十年来市场上出现了一些食品切片工具和切片机。有代表性的有以下三种：一种是有一块平面定位滑板和一个与滑板车行(接切片厚度)高出滑板的斜刃刀。用手在滑板上把被切物推向刀刃，可把脆性食品切成薄片；第二种是在绕中心轴旋转的平面园盘上有一个向园盘上方翘起并与盘面平行的径向刀刃。刀刃每转过一次都把压在刀盘上方不随刀盘转动的被切物劈下一片。第三种是在中国广泛用于切割冻羊肉，在欧美等国家用于切割香肠等食品的切片机。其中切片刀是一个平面园盘，在园周开刃。被切物在与刀面平行的滑板上向刀刃反复推动，可把冷冻食品切成薄片。不适用于切割形状不定的软食品。因体积大，价格贵不适于向家庭推广。
上述切片工具和切片机的设计构思格守了传统切菜刀中隐含的一个概念，即：“切成的薄片是平的，所以刀面也必然是平的。”因此，刀刃均被局限于二维平面。构思方向限于用机械装置完成手工切片的部份动作。至今没有出现能把大小不一，形状不一的软食品切成均匀薄片的切片工具。
实际上，切成的薄片是平的，刀刃却不一定是二维的。本发明人制成了一种刀面和刀刃自身既有厚度定位功能又有拉切功能的三维螺旋曲线刀刃的切片刀，并于2001年5月11日向中国知识产权局申请了专利。2002年2月6日得到了授权，专利号ZL01223361.7。
但是ZL01223361.7专利文件手所提出的，只是三维螺旋曲线刀刃的切片的个别方案，把三维螺旋曲线刀刃的切片刀的特征局限于“按向园心收剑的螺旋曲线把一个同心金属园盘从边缘向内切割而成的，内缘为内切弧外缘为外切弧的带状螺旋。这个带状螺旋绕其纵轴上旋或下旋，保持相邻的外切弧和内切弧的刀面边缘之间有恒定的垂直距离。”按这样的界定，只能设计和制造母线与水平面平行的扁平形的切片刀。
发明内容：
本申请的内容是提出具有与ZL01223361.7专利不同特征的三维螺旋曲线刀刃的切片刀，即锥形和筒形三维螺旋曲线刀刃的切片刀。
锥形三维螺旋曲线刀刃的切片刀具如下特征：1、刀面是由两个动点连接而成的与纵轴保持在0-90度之间任意选取的夹角的线段为母线，绕纵轴连续旋转而成的三维带状螺旋；2、按两个动点中的第一个动点的轨迹制成的刀面边缘在三维空间的走向包含看两个向量成份；一个向量成份是拉切向量，它在母线与纵轴构成的(虚拟)载体平面上有一个按设计规格选定的固定起点，其方向与母线一致，其长度是载体平面绕纵轴的旋转角度的单调函数。另一个向量成份是厚度向量，其起点是拉切向量的终点，其方向与拉切向量(向上或向下)垂直，其长度与载体平面绕纵轴的旋转角度成正比。3、按第二个动点的轨迹制成的刀面的第二个边缘在三维空间的走向也包含着两个向量成份，但除拉切向量的长度比第一个边缘中的拉切向量滞后一个周期之外，其它与第一个边缘完全相同。
附图说明：
附图1中A(Ψ)是以A。为起点的拉切向量，B(Ψ)是与A(Ψ)向上垂直的厚度向量。A(Ψ)与正轴的夹角为α。载体平面的旋转角度为Ψ。
具体实施方式：
实施例1：选择A(Ψ)的长度与Ψ之间的单调函数为对数函数。这时刀面的两个边缘的数学表达式为：
ρ1＝ρ0+ρa(qΨ/2π-1)sinα(+)kΨ/2πcosα
Z1＝Z0+ρa(qΨ/2π-1)cosα(±)kΨ/2πsinα
ρ2＝ρ0+ρa(qΨ/2π-1-1)sinα-kΨ/2πcosα
Z2＝Z0+ρa(qΨ/2π-1-1)cosα-kΨ/2πsinα
式中：
ρ1，Z1-第一个边缘的极座标半径和高度。
ρ2，Z2-第二个边缘的极座标半径和高度。
ρ0，Z0-拉切向量的起点座标。
ρa-对数螺旋的初始半径。
q-对数螺旋的增长系数。
K-切片厚度。
(+)，(±)--厚度向量的方向向下用+，-。
附图2是当q＝1.3，α＝45度，厚度向量向上时的刀面图形。
实施例2
选择A(Ψ)的长度是Ψ的对数函数，并取α＝0，这时刀面的数学表达式为：
ρ1＝ρ2＝ρ0+kΨ/2π
Z1＝Z0+ρa(qΨ/2π-1)
Z2＝Z0+ρa(qΨ/2π-1-1)
附图3是当α＝0，q＝1.3，(±)取+时的刀面图形。
附图4是当α近于90°，q＝1.3，(±)取+时的刀面图形。
锥形和筒形三维螺旋曲线刀刃的切片刀可以在两个刀面边缘中任意一个边缘上开刃。在向外突出的边缘上要在内表面上单边开刃；在向内突出的边缘上要在外表面上单边开刃。被切物放在突出并开刃的一侧。
三锥螺旋曲线刀刃的切片刀，无论是锥形、筒形或扁平型，都因其共有的拉切原理所赋予的共同优点，即：
1、刀面和刀刃的阶梯性和连续性使被切物一旦接触刀面(如靠
   被切物自身的重力)就被多个刀刃同时旋住，切得的是与被
   切物横断面一致的完整薄片。克服了要把柔软的被切物既向
   滑板加压又在滑板上推动的难题。只要限制被切物随刀转动
   即可。虽然刀体比普通园盘刀复杂，但使整个切片机得到简
   化和小型。
2、刀刃的螺旋性使得在有限的空间内可把刀刃大大加长，以很
   大的(可达30倍的)拉切比进行拉切。尤其A(Ψ)的长度
   按对数的螺旋的规律变化时，刀刃上的每一个点的拉切比都
   相等。这就使切割柔软的食物成为现实。
用锥形三维螺旋曲线刀刃的切片刀制做切片机可(比用扁平形切片刀)有更小的整机尺寸。
筒形三维螺旋曲线刀刃的切片刀的突出优点是采用对数螺旋曲线的刀刃时，刀面的平面展开图的两个边缘都是直线。节省材料，易于下料，开刃简单，磨刃方便。整机尺寸为最小。

Claims (3)

1、一种锥形三维螺旋曲线刀刃的切片刀，其特征是：1刀面是由两个动点连接而成的与纵轴保持任意夹角的线段为母线绕纵轴连续旋转而成的三维带状螺旋；2按其中一个动点的轨迹制成的刀面的一个边缘在三维空间的走向包含着两个向量成份：一个向量成份是拉切向量，它在母线与纵轴构成的载体(虚拟)平面上有一个按设计规格选定的固定起点，其方向与母线一致，其长度是载体平面绕纵轴的旋转角度的单调函数。另一个向量成份是厚度向量，其起点是拉切向量的终点，其方向与拉切向量垂直，其长度与载体平面绕纵轴的旋转角度成正比；3按第二个动点的轨迹制成的刀面的第二个边缘在三维空间的走向，除拉切向量的长度比第一个边缘中所含的拉切向量滞后一个周期之外，与第一个边缘完全相同。
2、根据权利要求1所述的锥形三维螺旋曲线刀刃的切片刀，其特征是：拉切向量的长度与载体平面绕纵轴的旋转角度之间的单调函数是对数螺旋函数。
3、根据权利要求1所述的锥形三维螺旋曲线的切片刀，其特征是母线与轴线之间的夹角为零度，即母线与纵轴平行，刀面呈筒形。
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