JP2024516077A - スライス装置用ナイフアセンブリ、該スライス装置におけるナイフの着脱方法、および前記ナイフアセンブリを備えたスライス装置 - Google Patents
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Abstract
ナイフをスライス装置に固定するためのナイフアセンブリ、これを備えたスライス装置、および、ナイフをスライス装置に固定し、および、スライス装置から取り外すための、ナイフアセンブリの操作方法が提供される。前記ナイフアセンブリは、ナイフ支持面を有するナイフホルダと、前記ナイフ支持面上に支持されたナイフと、その後縁に隣接する基部とその前縁に隣接するナイフ係合部とを有するクランプと、を含む。前記ナイフアセンブリは、前記ナイフを前記ナイフホルダに固定するために、前記クランプに締め付け荷重を付与する。前記クランプは、前記締め付け荷重が付与されると、前記ナイフに対して前記ナイフアセンブリの前方向への移動が阻止され、および/または、前記前方向に移動させることによって、取り外しが可能となる。
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、2021年4月20日に出願された米国特許仮出願第63/176,977号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その内容は本明細書に参照として組み込まれる。
本出願は、2021年4月20日に出願された米国特許仮出願第63/176,977号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その内容は本明細書に参照として組み込まれる。
本発明は、食品をスライスすることを含む、製品を切断するための方法および装置に関する。具体的には、スライス装置にナイフを固定するためのナイフアセンブリ、これを備えたスライス装置、および、ナイフをスライス装置に着脱するためのナイフアセンブリの操作方法に関する。
野菜、果実、乳製品、肉製品などの食品を輪切り、細切り、および、角切りするためのさまざまな装置が知られている。このような目的に広く使用されている装置は、アーシェル・ラボラトリーズ,インク.から、「モデルCC(Model CC(登録商標))」のブランド名で市販されている。モデルCCシリーズの装置は、遠心タイプのスライサを備え、さまざまな食品のスライスを高い生産能力で行うことができる。モデルCCシリーズの装置は、輪切り、短冊切り、細切り、および、角切りを均一に行うのに適している。モデルCCシリーズの装置の構成および態様に関しては、米国特許第3,139,128号公報、米国特許第3,139,129号公報、米国特許第5,694,824号公報、米国特許第6,968,765号公報、米国特許第7,658,133号公報、米国特許第8,161,856号公報、米国特許第9,193,086号公報、米国特許第10,456,943号公報、および、米国特許第10,632,639号公報において明示されており、これらのすべての内容は、本明細書に参照として組み込まれる。
図1は、モデルCCシリーズの装置の代表的なスライス装置10を模式的に示した断面図である。スライス装置10は、略環状の切断ヘッド12と、切断ヘッド12内に同軸に取り付けられたインペラ14を備える。インペラ14は、切断ヘッド12の中心軸と一致する回転軸17を有し、ハウジング18内に収容され、ギアボックス16に連結されたシャフト(図示せず)を介して、軸17を中心に回転駆動される。切断ヘッド12は、ギアボックス16の上方にある支持リング15に取り付けられ、インペラ14が回転する際には静止している。製品は、インペラ14の上方に位置する供給ホッパ11を介して、切断ヘッド12およびインペラ14に運ばれる。作動時に、ホッパ11が製品をインペラ14に運ぶと、遠心力により製品は外方に移動し、切断ヘッド12の周囲に沿って取り付けられた切断ナイフ(図示せず)との係合部へと運ばれる。インペラ14は、実質的に径方向を向いたパドル13を備え、それぞれのパドル13は、インペラ14の回転に従って、製品に係合し、かつ、切断ヘッド12のナイフに向けて径方向外方に製品を導く面を有する。モデルCCシリーズの装置の構造に関する他の構成および操作に関しては、そのさまざまな実施形態を含み、上記の先行技術文献に明示されており、その内容はすべて本明細書に参照として組み込まれる。
図2Aは、図1に模式的に示した装置10を含む、モデルCCシリーズのスライス装置に使用される、非限定的な一例の切断ヘッド12を取り出して示す図であり、図2Bは、切断ヘッド12の一部の底面図である。図2Aおよび図2Bに示した切断ヘッド12については、図1に示したインペラ14を備えるスライス装置10を参照して説明する。切断ヘッド12およびインペラ14の同軸配置に基づいて、「軸方向」、「周方向」、「径方向」などの相対的な用語、および、これらを含む関連用語が、図2Aおよび図2Bに示された切断ヘッド12および本明細書における切断ヘッドのその他の描写を説明するために使用される。さらに、本明細書において、「前」(およびこれを含む関連用語)は、切断ヘッドに取り付けられ切断ヘッド内で回転するインペラの回転方向において前方または先行する、切断ヘッド(またはその部品)上の位置を意味し、「後」(およびこれを含む関連用語)は、切断ヘッド内でのインペラの回転方向において後に来るまたは後続する、切断ヘッド(またはその部品)上の位置を意味する。
図2Aでは、切断ヘッド12は、略環状であり、切断ナイフ20が、その周囲に沿って周方向に間隔をあけて取り付けられている。図2Aおよび図2Bでは、ナイフ20は、直線状の刃先を備え、両側に配置された刃先と後縁との間は実質的にフラットである。以下の説明においては、このようなフラットなスライス食品を生産するよう一般的に使用される「フラットなナイフ」を参照するが、切断ヘッド12にはその他のフラットではない形状のナイフを使用することもできる。たとえば、以下の説明において、「形状ナイフ」とは、直線状の刃先を有さず、刃先と後縁との間が実質的にフラットではないナイフをいう。形状ナイフは、波形切り、短冊切り、細切り、あるいは角切りの製品を生産するために一般的に使用される、端縁側から見てピークおよび谷を交互に備える周期的パターンからなる「波形ナイフ」を含むが、これに限定されることはない。
それぞれのナイフ20は、切断ヘッド12内でのインペラ14の回転方向とは概ね逆方向に径方向内方に向けて突出し、径方向に関してその最も内側に刃先を備える。切断ヘッド12は、図2Aにリング22およびリング24として示された下部支持部材および上部支持部材をさらに備える。下部支持部材および上部支持部材には、これらの間で周方向に間隔をあけて配置された複数の支持セグメント(シュー26)が、ファスナ34によって固定されている。
ナイフ20は、シュー26が切断ヘッド12の切断ステーションを構成する場合には、それぞれのシュー26に取り付けられる。図2Aおよび図2Bでは、切断ヘッド12のナイフ20は、ナイフアセンブリ28によってそれぞれのシュー26に固定されている。それぞれのナイフアセンブリ28は、支持リング22および24の間でシュー26に取り付けられたナイフホルダ30と、ナイフ20を固定するためにナイフホルダ30の径方向外側面に配置されたクランプ32とを含む。
それぞれのナイフ20は、1つのナイフホルダ30の前縁において、ナイフホルダ30の径方向外側面によって支持される。ナイフ20に接触し、かつ、ナイフ20を支持するナイフホルダ30の径方向外側面について、ナイフ支持面30Aと称する。それぞれのナイフ支持面30Aは、支持するナイフ20の形状(たとえば、フラットあるいはフラットではない形状)に対して相補的な形状(たとえば、フラットあるいはフラットではない形状)を有する。
対応するクランプ32はナイフホルダ30上にあるため、ナイフ20は、ナイフホルダ30のナイフ支持面30Aと、ナイフホルダ30に対向し、クランプ32の前縁に隣接して配置されるクランプ32の径方向内面との間に存在する。ナイフ20に接触し、ナイフ20上にあるクランプ32の径方向内面について、ナイフクランプ面32Aと称する。ナイフクランプ面32Aは、ナイフクランプ面32Aが接触するナイフ20の形状(たとえば、フラットあるいはフラットではない形状)に対して相補的な形状(たとえば、フラットあるいはフラットではない形状)を有する。
たとえばボルト36を用いて、クランプ32をナイフホルダ30のナイフ支持面30Aに近づけることにより、クランプ32は、ナイフ20のうちの刃先に隣接する部分にクランプ力を付与する。
図2Aおよび図2Bは、それぞれのシュー26に固定されたゲート38をさらに示す。食品は、ゲート38を横切ってから、後続するシュー26に取り付けられたナイフ20に接する。ナイフ20の刃先および先行側のゲート38の後縁により、ナイフ20によって生産されるスライスの厚さを決定するゲート開口部40(図2B)が形成される。
図2Bから明らかなように、ボルト36を締めてクランプ32とナイフ20とをナイフホルダ30に固定する際およびその後は、ボルト36により、クランプ32がナイフ20およびナイフホルダ30に対して切断ヘッド12の前方向(進行方向)(図2Bにおいて水平方向の矢印で示した方向)に移動することが阻止され、これにより、クランプ32の前縁がナイフホルダ30の前縁に対して適切に配置され、ナイフ20に対する所望のクランプ効果が確保される。
ボルト36が完全に取り外された後にのみ、クランプ32およびナイフ20は、個別にあるいは共に切断ヘッド12の径方向(図2Bにおいて垂直方向の矢印で示した方向)に持ち上げることによって、ナイフホルダ30から取り外すことができる。また、ナイフ20およびクランプ32は、個別あるいは共に切断ヘッド12の前方向(図2Bにおいて水平方向の矢印で示した方向)および切断ヘッド12の軸方向(図2Bに示した垂直および水平方向の矢印に対する垂直方向)に自由に移動させることが可能となる。これらの移動は、ナイフ20およびクランプ32がナイフホルダ30と係合したままでも可能である。
図3は、波形切り、短冊切り、細切り、または角切りの製品を生産することができるタイプの波形ナイフ20を使用したナイフアセンブリ28を示す。図3は、後方向(進行方向と逆方向)を向いたナイフアセンブリ28の周縁図であり、ナイフ20、ナイフホルダ30、およびクランプ32のそれぞれの前縁が見える。図3から明らかなように、ナイフ20、クランプ32のナイフクランプ面32A、およびナイフホルダ30のナイフ支持面30Aの相補的な形状により、ナイフ20およびクランプ32は、ナイフホルダ30のナイフ支持面30Aに係合しつつ、互いに対して、およびナイフホルダ30に対して、切断ヘッド12の軸方向(図3において垂直な矢印で示した方向)に移動することが阻止されている。
その結果、クランプ32およびナイフ20をナイフホルダ30から取り外す場合には、まずナイフ20およびクランプ32を径方向(図3において水平な矢印で示した方向)または切断ヘッド12の前方向(図3における垂直および水平方向の矢印に対する垂直方向)に移動させてから、ナイフ20およびクランプ32をナイフホルダ30のナイフ支持面30Aから外さなければならない。
モデルCCシリーズは、その用途に対して最適に機能するが、モデルCCシリーズに代表されるタイプのスライス装置について、さらなる改良が継続的に要求されている。たとえば、ボルト36を締める際およびその後において、形状ナイフ(たとえば、図3に示した波形ナイフ20)がボルト36でしっかりと固定され、ナイフ20およびナイフホルダ30に対してクランプ32が円周方向に移動することが阻止され、もってクランプ32の前縁がナイフホルダ30の前縁に対して適切に配置されるようにすること、並びに、ボルト36を完全に取り除くことなく、クランプ32およびナイフ20を切断ヘッド12から取り外すことができるようにすることが要求される場合がある。
本発明は、ナイフをスライス装置に固定するためのナイフアセンブリ、該ナイフアセンブリを備えたスライス装置、および、ナイフをスライス装置に固定し、かつ、スライス装置から取り外すためのナイフアセンブリの操作方法を提供する。
本発明の非限定的な態様によれば、ナイフアセンブリは、ナイフ支持面を有するナイフホルダと、前記ナイフホルダの前記ナイフ支持面に、該ナイフホルダの前縁から突出するように支持されたナイフと、その後縁に隣接する基部およびその前縁に隣接するナイフ係合部を有するクランプとを含む。前記基部は少なくとも1つのスロットを有し、前記ナイフ係合部の少なくとも一部は、前記ナイフに対して相補的な形状を有する。前記ナイフアセンブリは、締め付け荷重を前記クランプに付与して前記ナイフを前記ナイフホルダに固定するための締め付け荷重付与手段をさらに有し、該締め付け荷重付与手段は、前記クランプの前記基部の前記スロットに収容されたファスナを備える。また、前記ナイフアセンブリは、前記締め付け荷重付与手段によって前記締め付け荷重が前記クランプに付与されるにつれて、前記クランプが、前記ナイフに対して前記ナイフアセンブリの前方向に移動することを防ぐためのクランプ移動防止手段を有する。
本発明の別の非限定的な態様では、ナイフをスライス装置の切断ヘッドに固定するナイフアセンブリのクランプの着脱方法が提供される。前記切断ヘッドは、前方向、該前方向とは反対方向である後方向、前記前方向および前記後方向に対して垂直である軸方向、および、前記前方向、前記後方向、および前記軸方向に対して垂直である径方向を有する。前記クランプは、その前縁を構成するナイフ係合部を有する。前記ナイフ係合部は、前記ナイフに対して相補的な形状を有し、クランプ位置において前記ナイフと物理的に接触する。前記方法は、前記クランプを前記クランプ位置に固定する締め付け荷重を前記クランプから取り除き、前記クランプを前記切断ヘッドの前記前方向に移動させて、前記クランプをリリース位置に到達させ、かつ、前記リリース位置において前記ナイフ係合部と前記ナイフとの接触を解除させ、および、前記クランプを前記ナイフアセンブリから取り外すことを含む。
本発明の別の態様では、上述した要素を有するナイフアセンブリを1つ以上備えたスライス装置が提供される。
本発明の技術的効果には、クランプを、ナイフを備えたナイフアセンブリの前方向に移動させることにより、前記ナイフアセンブリから前記クランプを取り外すことを可能とすること、さらには任意的に、締め付け荷重が前記クランプに付与されるにつれて、該クランプが前記ナイフに対して、特にナイフアセンブリの前方向に向けて、移動してしまうことを防止することが含まれる。
本発明のその他の特徴および効果は、以下の詳細な説明により明らかにされる。
本発明の以下の詳細な説明、および以下の詳細な説明において使用される表現および用語の意図する目的は、本発明の1つ以上の非限定的な実施形態に関して図示した実施形態を説明することであるとともに、図示した実施形態のすべてではないが特定の部分を説明することである。また、以下の詳細な説明は、図示した実施形態のすべてではないが特定の代替的な実施形態を記載している。添付の特許請求の範囲は、発明の詳細な説明と異なり、本発明の内容を提示することを意図しており、発明の詳細な説明に記述された態様および代替態様のうちの特定の内容のみを包含するものであって、それらのすべてを包含する必要はない。
図4A~図31は、図1に示した遠心タイプのスライス装置10と、図2Aに示した切断ヘッドとを含む、さまざまな切断装置に使用可能なナイフアセンブリおよびその部品についての非限定的な実施形態を模式的に示した図である。任意的に、上述した装置用のナイフアセンブリおよび部品の代替または修正を含む。便宜上、ナイフアセンブリは、図1および図2Aを参照して説明した環状の切断ヘッド12を備えた、図1に示したスライス装置10を参照して図示および説明される。そのため、以下の説明は、主に、スライス装置10および切断ヘッド12を参照して説明されるナイフアセンブリの特定の態様についてなされ、以下の説明において詳細に説明されない他の態様については、その構造、機能、素材などに関して、図1および図2Aを参照して説明したのと同様であってもよい。しかしながら、本発明の教示は、他のタイプの切断装置にも一般的に適用可能である。また、該装置は、食品切断装置に好適に適用されるが、さまざまなタイプの材料を切断するための切断装置に適用されるナイフアセンブリについても本発明の範囲内にある。
図示したナイフアセンブリに関する以下の説明の理解を容易にするため、相対的な用語については、図1および図2Aに示した環状の切断ヘッド内のナイフアセンブリの方向を参照して使用される。図1における切断ヘッド12およびインペラ14の同軸配置に基づき、「軸方向」、「周方向」、「径方向」などを含む、相対的な用語、および、これらを含む用語も、図示された非限定的な実施形態を説明するために使用される。そのような相対的な用語はすべて、図4A~図31に図示されたナイフアセンブリを説明するために有用であるが、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。さらに、本明細書において、「前」(およびこれを含む関連用語)は、切断ヘッド12に取り付けられ切断ヘッド12内で回転するインペラ14の回転方向において前方または先行する、切断ヘッド12(またはその部品)上の位置を意味し、「後」(およびこれを含む関連用語)は、インペラ14の回転方向において後に来るまたは後続する、切断ヘッド12(またはその部品)上の位置を意味する。したがって、切断ヘッド12は、前方向、該前方向とは反対方向である後方向、前記前方向および前記後方向に対して垂直である軸方向、および、前記前方向、前記後方向、および前記軸方向に対して垂直である径方向を有する。
便宜的に、図4A~図31において図示したナイフアセンブリのさまざまな実施形態の同一あるいは機能的に関連する/同等な要素については、同一の参照符号を付している。
図4A~図9Dは、図1に示したスライス装置などを含むがこれに限定されないスライス装置の切断ヘッドに取り付けられたナイフアセンブリからクランプを取り外すことができる、異なる方法を模式的に示した図である。図4A~図9Dに示したクランプは、ねじ付きファスナ(ボルト)で固定されているが、非限定的な実施例として、さまざまなタイプのファスナ、レバーおよび/またはカムなどの他の手段によって固定されてもよい。
図4A、図4B、および図4Cは、ナイフホルダ52と、ナイフホルダ52のナイフ支持面52A上にフラットなナイフ56を固定するクランプ54を備えたナイフアセンブリ50の非限定的な実施形態の部分側面図である。上述したとおり、「フラットなナイフ」とは、直線状の刃先を備えるとともに、両側に配置されている刃先と後縁との間が実質的にフラットであるナイフ56をいい、「形状ナイフ」とは、直線状の刃先を有さず、刃先と後縁との間が実質的にフラットではないナイフ56をいう。図4A~図4Cに示したナイフ56の下にあるナイフ支持面52Aの少なくとも一部は、ナイフ56に対して相補的な形状を有することが好ましい。他の取り付け手段を採用することも可能であり、かつ、この場合も本発明の範囲内であるが、図4A、図4B、および図4Cに示したナイフホルダ52は、図2Aに示したように、切断ヘッド12の支持リング22、24の間でシュー26に取り付けられるように構成されている。
クランプ54は、ナイフ係合部54Aを備える。ナイフ係合部54Aは、クランプ54の前縁を構成し、ナイフ56に物理的に接触し、かつ、そのためにナイフ56に対して相補的な形状を有する。クランプ54は、基部54Bをさらに備える。基部54Bは、クランプ54の後縁76を構成し、図4Aに示したようにクランプ54がクランプ位置にある場合に、クランプ54をナイフホルダ52に固定し、かつ、クランプ54に締め付け荷重を付与する手段(締め付け荷重付与手段)と係合するよう構成される。図4A、図4B、および図4Cにおいては、かかる締め付け荷重付与手段は、クランプ54を貫通し、ナイフホルダ52にねじ込まれたねじ付きファスナ60(この特定の実施例においては、ボルト)により構成されている。クランプ54のナイフ係合部54Aおよび基部54Bは、同一平面上にはなく、ナイフ係合部54Aは、ナイフホルダ52のナイフ支持面52Aにあるナイフ56の向きとより近接して一致するようになっている。
ファスナ60を緩めることにより、図4Aに示したクランプ位置にあるクランプ54を固定する締め付け荷重が解除される。ファスナ60のシャフト(図示せず)は、ファスナ60の頭部よりも幅狭であるキーウェイスロット74に収容されるため、ファスナ60の頭部がスロット74の縁に沿って基部54Bと係合するようにファスナ60を締めることにより、締め付け荷重を付与することができる。スロット74は、ファスナ60を完全にナイフホルダ52から取り外すことなく、ファスナ60を緩めることにより、ナイフホルダ52からクランプ54を取り外すことができるよう構成されている。キーウェイスロット74は、クランプ54の後縁76と連続するようにクランプ54の基部54Bに形成され、クランプ54のナイフ係合部54Aに向かって(図示した実施例では、ナイフ係合部54Aの手前まで)伸長して、それぞれのスロット74内において内部遠位端74A(図4Bおよび図4Cを参照)が構成されている。それぞれのスロット74は、図示した実施例ではその全長に沿って一定の幅を有するが、スロット74のいずれかがより幅広およびより幅狭な部分を有するよう形成することも可能である。
図4A、図4B、および図4Cから明らかなように、スロット74の遠位端74Aは、クランプ54が切断ヘッド12の円周方向における後方向(図4A、図4B、および図4Cの左側方向)に移動して、ナイフアセンブリ50から外れてしまうことを防止するストッパとして機能する。しかしながら、スロット74は、クランプ54を切断ヘッド12の前方向(図4Bおよび図4Cに示した矢印が示す右側方向)に移動させて、ファスナ60をスロットの外側に出し、クランプ54をナイフホルダ52から自由にさせる(図4B参照)ことによって、クランプ54をナイフアセンブリ50から取り外すことができるよう構成されている。具体的には、クランプ54を前方向に移動させることにより、クランプ54の前縁を構成し、ナイフ56に対して相補的な形状を有し、かつ、図4Aに示したクランプ位置においてナイフ56に物理的に接触するナイフ係合部54Aが、図4Bに示したリリース位置ではナイフ56に接触しなくなる。
リリース位置からは、図4Cに示したようにクランプ54を前方向に移動させ続けるか、あるいは、クランプ54をナイフアセンブリ50から切断ヘッド12の径方向に持ち上げることができる。図4Cに示したようにクランプ54が完全に取り外されると、クランプ54の下にあったナイフ56が露出し、ナイフ56を取り外すことが可能となる。
クランプ54をナイフホルダ52に再度取り付けるには、クランプ54を円周方向における後方向(図4A、図4B、および図4Cの左側方向)に移動させ、ファスナ60がスロット74の遠位端74Aに当接するまで、ファスナ60をそれぞれのスロット74に挿入し、その後、ファスナ60を締めて、クランプ54をナイフホルダ52に固定する。この状態では、ナイフ56の刃先は露出することになる。このような構成により、ナイフの取り外しや、ナイフアセンブリ50およびその部品の清掃が容易となる。
図5Aおよび図5Bは、図4A~図4Cに示したクランプ54の着脱方法を、図4A~図4Cに示したナイフアセンブリ50とは異なるナイフアセンブリ50にも同様に適用可能であることを示す。図5Aおよび図5Bでは、形状ナイフ56が用いられており、かつ、クランプ54(または、少なくともクランプ54のナイフ係合部54Aのナイフクランプ面54C)およびナイフホルダ52(または、少なくともナイフホルダ52のナイフ支持面52A)が形状ナイフ56に対して相補的な形状を有する。本例では、ナイフ56は、波形切り、短冊切り、細切り、または角切りの製品を製造することができるタイプの波形ナイフ56である。
図5Aは、クランプ54がファスナ60によりナイフホルダ52に固定された結果、ナイフ56がナイフホルダ52のナイフ支持面52Aに挟持されるクランプ位置を示している。図5Bは、ファスナ60が十分に緩められ、クランプ54を前方向(図5Bにおいて水平方向の矢印で示す、右側方向)に移動させることが可能なリリース位置を示している。図5Bから明らかなように、クランプ54のナイフ係合部54Aは、クランプ54の前縁を構成し、かつ、ナイフ56に対して相補的な形状を有するナイフクランプ面54Cを備えており、図5Aに示したクランプ位置にある場合にはナイフ56に物理的に接触するが、図5Bに示したリリース位置においては、ナイフ56に接触しない。
リリース位置からは、図4Cに示したのと同様に、クランプ54を切断ヘッド12の円周方向における前方向にさらに移動させるか、クランプ54を切断ヘッド12の径方向(図5Bにおいて垂直方向の矢印で示した方向)に持ち上げるか、あるいは、クランプ54を切断ヘッド12の軸方向(図5Bに示した垂直および水平方向の矢印に対する垂直方向)に移動させることができる。
図6は、ナイフ56、ナイフホルダ52、およびクランプ54の前縁が見えるように、図5Aおよび図5Bのナイフアセンブリ50を後方向に向かって見た周縁図である。図6は、図5Bに示したナイフアセンブリ50と同様にリリース位置にあるナイフアセンブリ50を示しており、ファスナ60(図示せず)は十分に緩められており、クランプ54は前方向へ移動することが可能となっている。図6から明らかなように、クランプ54を前方向に移動させることにより、ナイフクランプ面54Cは、相補的な形状を有する形状ナイフ56との係合が解除され、クランプ54は、ナイフ56およびナイフホルダ52に対して、切断ヘッド12の軸方向(図6において垂直方向の矢印で示した方向)に自由に移動することができる。このように、クランプ54は、図5Bおよび図6に示した前方向に移動した後においては、ナイフアセンブリ50から完全に取り外すことができる。
図7A~図9Dに示した実施形態と図4A~図6に示した実施形態との類似性を考慮して、以下の図7A~図9Dに関する説明は、図4A~図6に示した実施形態とは明らかにあるいは非常に異なる特徴に主に焦点を当てる。図7A~図9Dに示した実施形態の他の特徴については詳細な説明を省略するが、その構造、機能、材料などに関しては、図4A~図6に示した実施形態と基本的には同様である。
図7Aおよび図7Bは、別の非限定的な実施形態にかかるナイフアセンブリ50の部分側面図であり、図7Cは、同一のナイフアセンブリ50の平面図である。図7Aは、ファスナ60の軸(図示されていない)が幅広部および幅狭部を有するスロット74に受け入れられており、かつ、ファスナ60によってクランプ54が固定されている、クランプ位置を示している。スロット74の幅広部は、クランプ54の後縁76に向かって伸長しているが、クランプ54の後縁76とは連続していない。スロット74の幅狭部は、クランプ54のナイフ係合部54Aに向かって伸長しているが、クランプ54のナイフ係合部54Aの手前で終端し、それぞれのスロット74内で内部遠位端74A(図7B参照)を構成している。内部遠位端74Aは、クランプ54が切断ヘッド12の円周方向における後方向(図7A、図7B、および図7Cの左側方向)に移動してナイフアセンブリ50から外れてしまうことを防止するストッパとして機能する。
スロット74の幅狭部は、ファスナ60の頭部よりも幅狭であるため、クランプ位置において、ファスナ60によってクランプ54をナイフホルダ52に固定することができる。スロット74の幅広部は、ファスナ60の頭部(図7B)よりも大きいため、ファスナ60を緩め、クランプ54を前方向(図7Bにおいて矢印で示した方向である、図7Aおよび図7Bの右側方向)に移動させることにより、ファスナ60をナイフホルダ52から取り外すことなくクランプ54をナイフホルダ52から取り外すことができる。リリース位置を示した図7Bでは、ファスナ60の頭部はスロット74の幅広部と整合しているため、ファスナ60の頭部をスロット74から抜け出させて、切断ヘッド12の径方向(図7Cにおいて矢印で示した方向)にクランプ54をナイフアセンブリ50から持ち上げることができる。
この実施形態でも、クランプ54を前方向に移動させることにより、クランプ54のナイフクランプ面54Cと、相補的な形状を有する形状ナイフ56との係合が解除される。このように、図5Aおよび図5Bを参照して、図7A、図7B、および図7Cに示したクランプ54の着脱方法を、形状ナイフ56を用い、かつ、形状ナイフ56と相補的な形状を有するナイフ支持面52Aを有するナイフホルダ52と、形状ナイフ56と相補的な形状を有するナイフクランプ面54Cを有するクランプ54とを備えるナイフアセンブリ50に対しても等しく適用することができる。
図8A~図8Cは、図7A~図7Cと同様であるが、スロット74の幅広部がクランプ54の後縁76に向かって伸長して開口し、クランプ54の後縁76と連続している点で図7A~図7Cに示した実施形態とは異なる、ナイフアセンブリ50の別の非限定的な実施形態を示す。図7A~図7Cに示した実施形態と同様に、スロット74の幅狭部は、ファスナ60の頭部よりも幅狭であるため、クランプ位置において、ファスナ60によりクランプ54をナイフホルダ52に固定することができ、かつ、ファスナ60を緩めてクランプ54を前方向(図8Bにおいて矢印で示した方向である、図8A~図8Cの右側方向)に移動させることにより、ファスナ60をナイフホルダ52から取り外すことなく、クランプ54をナイフホルダ52から取り外すことができるようになっている。
図8Bに示したリリース位置では、ファスナ60の頭部はスロット74の幅広部と整合しており、ファスナ60の頭部をスロット74から抜け出させて、クランプ54をナイフアセンブリ50から切断ヘッド12の径方向(図8Cにおいて矢印で示した方向)に持ち上げることができる。あるいは、スロット74の幅広部がクランプ54の後縁76に連続し、かつ開口しているため、図4Cに示し、図5Bを参照して説明した手段と同様に、図8Bに示したリリース位置からクランプ54を前方向にさらに移動させることもできる。
この実施形態でも、クランプ54を前方向に移動させることにより、相補的な形状を有する、クランプ54のナイフクランプ面54Cと形状ナイフ56との係合が解除される。このように、図8A~図8Cに示したクランプ54の着脱方法を、形状ナイフ56を用い、かつ、形状ナイフ56と相補的な形状を有するナイフ支持面52Aを有するナイフホルダ52と、形状ナイフ56と相補的な形状を有するナイフクランプ面54Cを有するクランプ54とを備えるナイフアセンブリ50に対しても等しく適用することできる。
図9A~図9Dは、図7A~図7Cと同様であるが、スロット74がL字型である点で図7A~図7Cに示した実施形態とは異なる、ナイフアセンブリ50の別の非限定的な実施形態を示す。図9Aに示したクランプ位置から、ファスナ60を緩め、クランプ54を切断ヘッド12の前方向(図9Bにおいて矢印で示した、図9Bの右側方向)に移動させ、次にクランプ54を切断ヘッド12の軸方向(図9Cにおいて矢印で示した、図9Cの下側方向)に移動させてリリース位置(図9C)に到達させることにより、クランプ54をナイフホルダ52から取り外すことができる。その後、クランプ54を、ナイフアセンブリ50から切断ヘッド12の径方向(図9Dにおいて矢印で示した方向)に持ち上げることができる。
図9A~図9Dに示したクランプ54の着脱方法を、形状ナイフ56を用い、かつ形状ナイフ56と相補的な形状を有するナイフ支持面52Aを有するナイフホルダ52と、形状ナイフ56と相補的な形状を有するナイフクランプ面54Cを有するクランプ54とを備えるナイフアセンブリ50に対しても等しく適用することできる。この実施形態では、図9Bに示したリリース位置までクランプ54を前方向に移動させることにより、クランプ54のナイフクランプ面54Cと、相補的な形状を有する形状ナイフ56との係合が解除されるため、その後、クランプ54を、切断ヘッド12の軸方向(図9Cにおいて矢印で示した、図9Cの下側方向)に移動させることが可能となる。
図10は、図8A~図8Cに示したのと類似する一実施形態のナイフアセンブリ50の部分側面図である。ナイフアセンブリ50は、切断ヘッド12の支持リング(図示せず)に取り付けられた一対の基部72によって、これら基部72の間に取り付けられることにより、図1に示したスライス装置などであるがこれに限定されないスライス装置の切断ヘッド12に取り付けられる。ナイフアセンブリ50は、形状ナイフ(図面では、クランプ54の下に隠れている)と、少なくとも一部が形状ナイフと相補的な形状を有するナイフ支持面(図面では、クランプ54の下に隠れている)を有するナイフホルダ52と、少なくとも一部が形状ナイフと相補的な形状を有するナイフクランプ面を有するクランプ54とを備え、形状ナイフは、ナイフホルダ52のナイフ支持面に、クランプ54によって固定される。
ナイフアセンブリ50のその他の特徴については、概して図8A~図8Cに示した実施形態に関する説明のとおりである。したがって、図4A~図9Dに示した実施形態と同様に、クランプ54に設けられたスロット74の遠位端74Aは、クランプ54が切断ヘッド12の円周方向における後方向(図10の左側方向)に移動することにより、クランプ54がナイフアセンブリ50から外れてしまうことを防止するストッパとして機能するが、クランプ54は、切断ヘッド12の前方向(図10の右側方向)に移動させることによって、ナイフアセンブリ50から取り外すことが可能となる。
図10に示した非限定的な実施形態では、図8A~図8Cに示した実施形態と同様に、クランプ54を前方向に移動させることにより、ファスナ60がスロット74の幅狭部と整合しなくなり、スロット74の幅広部と整合するようになるため、切断ヘッド12の径方向にクランプ54をナイフアセンブリ50から持ち上げると、ファスナ60がスロット74を通過する。クランプ54を取り外すと、クランプ54下にあったナイフ56も取り外すことが可能となる。一方、クランプ54をナイフホルダ52に固定するためには、クランプ54を図10の左側に移動させて、ファスナ60がスロット74の遠位端74Aに当接するまでファスナ60をそれぞれのスロット74の幅狭部に挿入することにより、ナイフの刃先を露出させ、ファスナ60を締め付けてクランプ54をナイフホルダ52に固定する。
図11は、図10に示したクランプ54の模式的な端面図であり、クランプ54を図10に示したようにナイフホルダ52に固定した際にクランプ54に作用する力を図式的に示している(明瞭性のために、ナイフは省略されている)。なお、図4A~図9Dに示したそれぞれの実施形態においてクランプ54に作用する力も、図11に示したクランプ54に作用する力と同様である。図11から明らかなように、ファスナ60は、力FBをファスナ60の軸と一致する方向にクランプ54の基部54Bに対して付与するとともに、クランプ54が接触するナイフホルダ52の表面とナイフの表面を示す接触面78に沿って合力FR1およびFR2を付与する。クランプ54のナイフ係合部54Aおよび基部54Bは同一平面上にないため、ボルトが付与する力FBは基部54Bに対して垂直ではなく、そのために、ボルトが付与する力FBは、分力xおよびyを有する。これらの分力xおよびyは、クランプ54の外面に対して平行であるFxと、クランプ54の外面に対して略垂直であるFyとして示される。
図10および図11から明らかなように、Fyは主にクランプ54によってナイフに付与される締め付け荷重に関与し、Fxは、クランプ54を切断ヘッド12の前方向(図10および図11の右側方向)に押す。Fxがクランプ54とナイフホルダ52との間の摩擦力よりも大きい場合、Fxは、ファスナ60を締めてクランプ54を固定する際およびその後に、クランプ54を右側方向に移動させるようとする。トルク反力がクランプ54とナイフホルダ52との間の摩擦力よりも大きい場合には、トルク反力によってクランプ54が回転する可能性もある。結果として生じる移動またはズレは、ナイフがナイフホルダ52に対して望まない動きをする原因になり得る。
図12は、図10に示したナイフアセンブリ50に支持バー58を追加した実施形態の部分側面図である。ナイフアセンブリ50は、形状ナイフ56を固定するために、ナイフ支持面52Aを有する、ナイフホルダ52およびクランプ54を備える。図12では、ナイフ支持面52Aの全体が、形状ナイフ56に対して相補的な形状を有することが好ましい。なお、図12では、ナイフ支持面52Aは、そのほぼ全体がナイフ56の下に隠れている。支持バー58は、ファスナ60と協働してクランプ54をナイフホルダ52に固定する。ファスナ60の頭部は、支持バー58の外面58A上の凹部62に収容される。
支持バー58を示した図13からより明らかなように、それぞれの凹部62は凹面64を備え、凹面64には、幅広部および幅狭部を有するキーウェイスロット66が形成されている。スロット66の幅狭部は、支持バー58の前縁68付近に形成される。図示した非限定的な実施形態では、スロット66は、支持バー58の前縁68と連続しておらず、支持バー58のいずれの周縁とも連続していない。ファスナ60の頭部は、スロット66の幅広部を通過するサイズであるが、スロット66の幅狭部の幅よりも大きい直径を有するため、スロット66の幅狭部を通過することはできない。そのため、スロット66の幅狭部と整合する位置において、ファスナ60をナイフホルダ52に十分に螺合させることによって、ファスナ60の頭部は、支持バー58の凹面64にクランプ力を直接付与し、このクランプ力がクランプ54を介してナイフ56に伝達され、ナイフ56がナイフホルダ52に固定される。
図10に示したと同様に、クランプ54のナイフ係合部54Aは、クランプ54の前縁に少なくとも隣接して備えられる。図示した実施形態では、ナイフ係合部54Aがクランプ54の前縁の位置にあり、かつ、クランプ54の前縁を構成している。また、ナイフ係合部54Aの少なくとも一部は形状ナイフ56に対して相補的な形状を有しており、図12に示したようにナイフ56が突出するナイフホルダ52の前縁付近において、クランプ力をナイフ56に伝達する。この構成では、クランプ54は支持バー58に物理的に取り付けられておらず(図14)、その代わりに支持バー58とナイフホルダ52と間に挟持されている。これにより、クランプ54は、ナイフ56を挟持してナイフホルダ52に固定する。
支持バー58は、一対のピボット凹部70(そのうちの1つは図13で目視可能である)を有し、これにより、支持バー58は、切断ヘッド12の支持リング22、24に取り付けられた一対の基部72に枢動可能に連結される。たとえば、それぞれの基部72には、支持バー58のピボット凹部70のうち対応する1つに収容されるピン(図示せず)が備えられる。図13から明らかなように、ピボット凹部70は長円形状であるため、支持バー58は、基部72に対して切断ヘッド12の円周方向に移動することが可能であり、かつ、切断ヘッド12の中心軸に対して平行な枢動軸を中心に枢動することが可能である。このように、支持バー58は、ナイフホルダ52、クランプ54、およびナイフ56を含む、ナイフアセンブリ50の他の部品に対して、円周方向の移動および枢動ができるよう構成されている。
図14は、支持バー58の基部72に対する円周方向の移動および枢動が可能となるように、ファスナ60を緩めた状態を示す。具体的には、図14に示したように、支持バー58を基部72に対して移動させることにより、ファスナ60が、支持バー58のスロット66の幅狭部との整合した位置から外れ、スロット66の幅広部と整合して、スロットを通過することが可能となり、その後、支持バー58をその枢動軸を中心に枢動させることにより、支持バー58の下側にあったクランプ54の基部54Bを露出させることができる。なお、クランプ54の基部54Bは、クランプ54の後縁76に少なくとも隣接する。図示した実施形態では、基部54Bは、クランプ54の後縁76に位置し、かつ、クランプ54の後縁76を構成している。
図14では、支持バー58はクランプ54との係合を完全に解除するよう十分に枢動され、図12に示したクランプ位置でクランプ54に接触していた支持バー58の下面58Bが露出している。図10に図示したように、および/または、図10を参照して説明したように、クランプ54は、クランプ54の基部54Bの後縁76と連続するように基部54Bに形成されたキーウェイスロット74を有し、キーウェイスロット74は、クランプ54のナイフ係合部54Aに向かって伸長するがその手前で終端し、それぞれのスロット74内で内部遠位端74Aを構成している。
支持バー58のスロット66と同様に、それぞれのスロット74は幅広部および幅狭部を有するよう形成されており、支持バー58のスロット66とクランプ54のスロット74とは相補的な大きさおよび形状を有する。スロット74の幅広部はクランプ54の後縁76と連続しており、スロット74の幅狭部はスロット74の遠位端74Aを構成している。したがって、図14に示したように、スロット74の遠位端74Aは、クランプ54が切断ヘッド12の後方向(図14の左側方向)に移動することによって、クランプ54がナイフアセンブリ50から外れてしまうことを防止するストッパとして機能するが、クランプ54を、切断ヘッド12の前方向(図14の右側方向)に移動させることによって、ファスナ60がスロット74の幅狭部との整合した位置から外れてスロット74の幅広部と整合し、クランプ54をナイフアセンブリ50から切断ヘッド12の径方向に持ち上げる際に、ファスナ60がスロット74を通過することを可能とさせる。このため、クランプ54をナイフアセンブリ50から取り外すことが可能となる。クランプ54が取り外されると、クランプ54の下にあるナイフ56も取り外すことも可能となる。
図14から明らかなように、また、図10を参照して説明したクランプ54に関する説明と同様に、クランプ54のナイフ係合部54Aおよび基部54Bは同一平面上にないため、ナイフ係合部54Aを、ナイフ56の向きにより一致させることができる。この関係性は、説明のために、図15では誇張されている。図15は、クランプ54の模式的な端面図であり、図12と同様に、ナイフホルダ52にクランプ54を固定した場合にクランプ54に作用する力を図式的に示している。また、図15は、支持バー58および凹面64の1つを模式的に示す。
凹面64の1つは、クランプ54、ナイフ56(図15には図示せず)および支持バー58をナイフホルダ52(図15には図示せず)に固定するためのファスナ60(図15においては模式的に示されている)の1つに直接係合する。図15から明らかなように、それぞれのファスナ60は、力FBをファスナ60の軸と一致する方向にクランプ54の基部54Bに対して付与するとともに、クランプ54が接触するナイフホルダ52の表面とナイフ56の表面を示す接触面78に沿って合力FR1およびFR2を付与する。クランプ54のナイフ係合部54Aおよび基部54Bは同一平面上にないため、力FBは基部54Bに対して垂直ではない。
図15に模式的に示したように、凹面64は、その厚さがクランプ54の後縁に向かって増加するように、支持バー58の下面58Bに対して意図的にテーパ状になっている。凹面64がテーパ状となっているため、ボルトの軸力FBは、クランプ54の基部54Bの表面上で支持バー58を図15の下方および左側に付勢することになり、その結果として、表面摩擦力FBsを生じさせるが、支持バー58のピボット凹部70に枢動ピンが係合することによって、支持バー58の動きは防止される。この表面摩擦力FBsは、支持バー58からクランプ54に付与されて、その反力FBcがファスナ60からクランプ54に伝達され、クランプ54を図15の右側方向に(ナイフ56の刃先に向かって)スライドさせようとする。この動きは、クランプ54の基部54Bに形成されたスロット74がクランプ54の後縁と連続しているために可能である。クランプ54が支持バー58によりしっかりと固定されているので、ファスナ60を締め付ける際に、クランプ54のナイフ56に対する相対位置が変化することはない。
図16~図31に示した実施形態と図10~図15に示した実施形態との類似性を考慮して、以下の図16~図31に関する説明は、図10~図15に示した実施形態とは明らかにあるいは非常に異なる特徴に主に焦点を当てる。以下に詳述しない図16~図31に示した実施形態のその他の特徴については、構造、機能、材料などを含めて、図10~図15に示した実施形態について説明したのと実質的に同様である。
図16は、ナイフアセンブリ80の第2の実施形態の部分側面図である。ナイフアセンブリ80では、クランプ54が物理的に支持バー58に取り付けられているため、クランプ54は、ナイフホルダ52、クランプ54、および形状ナイフ56に対して支持バー58とともに移動および枢動する点で、図12および図14に示したナイフアセンブリ50とは異なっている。クランプ54を支持バー58の下面58Bに取り付ける手段としてねじ82を示したが、クランプ54を支持バー58に取り付け可能な他の適切な取付手段を用いることも、本発明の範囲内である。図17は、図16に示したクランプ54および支持バー58の模式的な端面図であり、図16に示したようにナイフホルダ52に支持バー58とともにクランプ54を固定した場合に、クランプ54に作用する力を図式的に示している。クランプ54は支持バー58に取り付けられているため、クランプ54は、支持バー58に対して動くことが阻止されるとともに、ファスナ60が締めつけられても、ナイフ56に対するクランプ54の位置は、支持バー58によって変化しないため、力FBsおよびFBcは生じない。
図18は、切断ヘッド12の部分側面図であり、ナイフアセンブリ90の第3の実施形態を示す。図10~図17に示した実施形態と同様に、図18に示したナイフアセンブリ90は、形状ナイフ56(クランプ54の下に隠れている)をナイフホルダ52のナイフ支持面(クランプ54の下に隠れている)上に固定するナイフホルダ52およびクランプ54を備える。ナイフ支持面52Aは、全体として形状ナイフ56に対して相補的な形状を有することが好ましい。前述した実施形態とは異なり、ナイフアセンブリ90は、クランプ54をナイフホルダ52に固定するための支持バーを備えていない。その代わりに、クランプ54は、クランプ54を挿通し、ナイフホルダ52にねじ込まれたファスナ60のみによってナイフホルダ52に固定される。
図12、図14、および図16に示したクランプ50および80のスロット74と同様に、ファスナ60の頭部は、キーウェイスロット74に収容される。キーウェイスロット74は、クランプ54の基部54Bに形成され、クランプ54の後縁76と連続し、かつ、クランプ54のナイフ係合部54Aに向かって伸長するがその手前で終端し、それぞれのスロット74内で内部遠位端74Aを構成している。そのため、スロット74の遠位端74Aは、クランプ54が切断ヘッド12の後方向(図18および図19の左側方向)に移動することによってナイフアセンブリ90から外れてしまうことを防止するストッパとして機能するが、クランプ54は、切断ヘッド12の前方向(図18および図19の右側方向)に移動させることによってナイフアセンブリ90から取り外すことができる。その後、ナイフ56も取り外すことができる。
図19に示した、スロット74の1つを示す図からより明らかなように、図10~図17に示したナイフアセンブリ50および80に形成されたスロット74と同様に、クランプ54のそれぞれのスロット74は幅広部および幅狭部を有し、幅広部は、クランプ54の後縁76と連続しており、幅狭部は、スロット74の遠位端74Aを構成している。図19は、ファスナ60を緩め、クランプ54を右側方向に移動させて、ファスナ60の頭部をスロット74の幅広部と整合させた状態を示している。
ファスナ60の頭部は、スロット74の幅広部を通過するサイズであるが、スロット74の幅狭部の幅よりも大きい直径を有するため、スロット74の幅狭部を通過することはできない。そのため、スロット74の幅狭部と整合する位置において、ファスナ60をナイフホルダ52に十分に螺合させることによって、ファスナ60は、クランプ54の基部54Bにクランプ力を直接付与し、このクランプ力がクランプ54のナイフ係合部54Aを介してナイフ56に伝達され、ナイフ56がナイフホルダ52に固定される。クランプ54によってナイフ56がナイフホルダ52に固定されると、ナイフホルダ52の前縁からは、ナイフ56が突出する(図示せず)。形状ナイフ56は、形状ナイフ56に対して相補的な形状を有するナイフ係合部54Aの一部に係合するよう重ねて配置される。
図19は、スロット74が、スロット74の幅狭部とスロット74の幅広部とが隣接する位置に形成されたネック92を有することをさらに示す。ネック92は、スロット74の最幅狭部である。図19および図20に示したように、スロット74の幅狭部は、クランプ54の外面と連続するテーパ状壁部94を有し、テーパ状壁部94は、その下方でスロット74の内側に形成された第2壁部96までクランプ54の内方に向かって伸長する。
スロット74の幅狭部内のファスナ60を示す図20から明らかなように、ネック92および第2壁部96によって決定されるスロット74の幅は、ファスナ60の軸部98よりも大きく、軸部98は、スロット74のすべての部分(ネック92、幅広部、および幅狭部)を通過することができる。しかしながら、ファスナ60は、軸部98と頭部との間に、スロット74のネック92よりも幅広でより大きいショルダ99をさらに有するため、ファスナ60がナイフホルダ52に十分にねじこまれてショルダ99がスロット74の幅狭部の内側に配置されると、ファスナ60はネック92を通過することができず、同様に、クランプ54をナイフホルダ52から取り外すことはできない。したがって、ネック92により、ファスナ60が締め付けられる際に、クランプ54がファスナ60から離れて前方にスライドすることが物理的に阻止される。
ショルダ99は、スロット74のテーパ状壁部94のテーパ形状と相補的であるよう示されているが、ファスナ60の軸と平行であるなど、テーパ状でなくてもよい。しかしながら、ショルダ99がテーパ状であることによって、ファスナ60を十分に緩めてファスナ60からクランプ54を取り外すために必要となる回転回数を減少させることができるという利点がある。
図21は、図1に示したスライス装置10の切断ヘッド12を含む、スライス装置の切断ヘッドに適用される、第4の実施形態によるナイフアセンブリ100の斜視図である。本発明の非限定的な本実施形態であるナイフアセンブリ100は、ナイフホルダ52と、ナイフホルダ52のナイフ支持面52A上に、ナイフホルダ52の前縁から突出するように形状ナイフ56を固定するクランプ54とを備える。ナイフホルダ52のナイフ支持面52Aの少なくとも一部は形状ナイフ56に対して相補的な形状を有しており、形状ナイフ56は、形状ナイフ56に対して相補的な形状を有するクランプ54のナイフ係合部54Aの一部に係合している。
ナイフアセンブリ100は、クランプ54を貫通してナイフホルダ52に螺合するファスナ60と協働して、クランプ54をナイフホルダ52に固定するウェッジアセンブリ102をさらに含む。前述した実施形態と同様に、クランプ54は、ファスナ60を収容するためのスロット(図示せず)を有し、スロットは、クランプ54の後縁76と連続するようクランプ54の基部54Bに形成されるとともに、クランプ54のナイフ係合部54Aに向かって伸長するがその手前で終端する。このため、クランプ54は、クランプ54を前方向(図26、図27、および図28の右側方向)に移動させることによってナイフアセンブリ100から取り外すことが可能である。
図21に示したウェッジアセンブリ102は、下方部材102A、上方部材102B、および、ねじ付きシャフト102Dが取り付けられたハンドル102Cを備える。図22は、図21に示したナイフアセンブリ100の斜視図であるが、ウェッジアセンブリ102の上方部材102Bを取り除いて、下方部材102Aを露出させた状態を示している。下方部材102Aは、2つのフランジ106が片側に突出するビーム104により全体として構成されている。図22から明らかなように、ファスナ60の頭部は、下方部材102Aのフランジ106に形成された凹部108に収容され、その結果、下方部材102Aは、ファスナ60によって、ナイフホルダ52に直接固定される。下方部材102Aは、クランプ54の後縁76の付近にビーム104に形成されたショルダ110と、ビーム104に形成され、以下に説明するように、上方部材102Bと接する位置に配置された、テーパ状スライド面112とをさらに有する。ハンドル102Cのねじ付きシャフト102Dは、ビーム104に形成されたスロット114(図26および図27を参照)を通って伸長する。
図23、図24、および図25は、ウェッジアセンブリ102の上方部材102Bを示す斜視図である。スロット116は、ファスナ60の頭部を収容するために上方部材102Bの前縁118に形成される。よって、上方部材102Bは、ファスナ60によってナイフホルダ52に直接固定されることはない。その代わりに、ねじ付きシャフト102Dが上方部材102Bを下方部材102Aに連結するため、上方部材102Bは下方部材102Aにより間接的にナイフホルダ52に連結される。
図23および図24に示したように、上方部材102Bの下側には、下方部材102Aのビーム104およびフランジ106を収容する大きさおよび形状を有するU字型のキャビティ120が備えられている。キャビティ120は、ねじ付き孔124が形成された中央ボス122Aを取り囲んでいる。ねじ付き孔124は、下方部材102Aのビーム104のスロット114から突出するハンドル102Cのねじ付きシャフト102Dの端部を螺合することにより収容する。中央ボス122Aは、下方部材102Aのビーム104のテーパ状スライド面112に当接する支承面126を備える。また、上方部材102Aは、その長手方向両端部に、端部ボス122Bを備える。中央ボス122Aおよび端部ボス122Bは、クランプ54の基部54Bに当接し、クランプ54をナイフホルダ52に向かって押圧するクランプ面127Aおよび127Bを備える。
図26および図27は、図21に示したナイフアセンブリ100の断面図であり、ナイフアセンブリ100のアンロック状態(図26)およびロック状態(図27)を示す。図26では、ファスナ60は下方部材102Aをナイフホルダ52に取り付け、下方部材102Aは上方部材102Bのキャビティ120に収容され、ねじ付きシャフト102Dは、上方部材102Bの中央ボス122Aに形成されたねじ付き孔124に螺合され、上方部材102Bをナイフホルダ52に間接的に連結している。ビーム104により構成される下方部材102Aのショルダ110は、クランプ54の後縁76に近接しており、ビーム104により構成されるテーパ状スライド面112は、上方部材102Bの中央ボス122Aに形成された支承面126に当接する。アンロック状態では、クランプ54を前方向(図26および図27の右側方向)に移動させ、ファスナ60をクランプ54の後縁76のスロットから外すことによって、クランプ54をナイフアセンブリ100から取り外すことができる。
図27は、ハンドル102Cを使用して、ねじ付きシャフト102Dを上方部材102Bの中央ボス122Aに形成されたねじ付き孔124に螺合させることにより、上方部材102Bが下方に引っ張られ、下方部材102Aとさらに係合した状態を示す。具体的には、ハンドル102Cを回転させて上方部材102Bを下方部材102Aに向かって引き寄せると、テーパ状スライド面112と接触している上方部材102Bの支承面126によって、上方部材102Bはテーパ状スライド面112上を下方にスライドする。これは、スロット114の底部における下方部材102Aのスロットの深さd1が、スロット114の上部における下方部材102Aのスロットの深さd2と比較して、短いためである。その結果、上方部材102Bの中央ボス122Aおよび端部ボス122Bのクランプ面127Aおよび127Bは、クランプ54をナイフホルダ52に向かって押圧し、クランプ54とナイフホルダ52との間にナイフ56を挟持する。
図28は、図21、図26、および図27に示したナイフアセンブリ100の模式的な端面図であり、図21および図27に示したようにウェッジアセンブリ102を用いてナイフホルダ52にクランプ54を固定した場合にクランプ54に作用する力を図式的に示している。ウェッジアセンブリ102は、図示した方向(下方部材102Aのテーパ状スライド面112に対して平行)にクランプ力FWを付与するため、クランプ54は後方向(図28の左側方向)に押され、クランプ54(またはそのスロットの幅狭部)がファスナ60に接触するため、ナイフ56に対するクランプ54の位置がファスナ60を締めつけることにより変化してしまうことは確実に防止される。
図29、図30、および図31は、図1に示した切断ヘッド12およびスライス装置10を含む、スライス装置の切断ヘッドに適用される、第5の実施形態によるナイフアセンブリ130を示す。本発明の非限定的な本実施形態によるナイフアセンブリ130は、ナイフホルダ52と、ナイフホルダ52のナイフ支持面52A上に、ナイフホルダ52の前縁から突出するように形状ナイフ56を固定するクランプ54とを備える。前述した実施形態と同様に、ナイフホルダ52のナイフ支持面52Aの少なくとも一部は形状ナイフ56に対して相補的な形状を有しており、形状ナイフ56は、形状ナイフ56に対して相補的な形状を有するクランプ54のナイフ係合部54Aの一部に係合している。
ナイフアセンブリ130は、ナイフホルダ52とクランプ54の基部54Bとの間に、カムロッド132をさらに含む。カムロッド132は、クランプ54を貫通してナイフホルダ52に螺合したファスナ60と協働して、クランプ54をナイフホルダ52に固定する。前述した実施形態と同様に、クランプ54は、ファスナ60を収容するスロット74を有するため、クランプ54を、前方向(図29、図30、および図31の右側方向)に移動させることによって、ナイフアセンブリ100から取り外すことができる。具体的には、前述した実施形態と同様に、スロット74の幅広部はクランプ54の後縁76と連続しており、スロット74の幅狭部は、スロット74の遠位端74Aを構成している。
したがって、図29および図31から明らかなように、スロット74の遠位端74Aは、クランプ54が後方向(図29、図30、および図31の左側方向)に移動することによってナイフアセンブリ50から外れてしまうことを防止するストッパとして機能するが、クランプ54を前方向(図29、図30、および図31の右側方向)に移動させることによって、ファスナ60が、クランプ54の後縁76のスロット74から外れるか、あるいは、ファスナ60がスロット74の幅広部と整合するため、クランプ54をナイフアセンブリ50から切断ヘッド12の径方向に持ち上げる際に、ファスナ60をスロット74から抜け出させることができる。
カムロッド132によって強制的にナイフホルダ52上の所定の位置に保持されることにより、クランプ54およびナイフ56は、ナイフホルダ52上の所定の位置に保持される。カムロッド132は、ナイフホルダ52の表面に形成されたチャネル136に収容され、ファスナ60よりも後方向(図29、図30、および図31の左側方向)に配置される。さらに、カムロッド132の長軸は、ナイフホルダ52、クランプ54、およびナイフ56の長手方向と平行であり、カムロッド132は、チャネル136内でカムロッド132の長軸を中心に回転することができる。
レバー134は、カムロッド132に取り付けられるか、カムロッド132の延長部として形成され、レバー134によってカムロッド132を回転させると、クランプ54の基部54Bに対して、ファスナ60の頭部に向かう外向きの力Fcを付与するカム作用が生じる。ファスナ60は、クランプ54の支点として機能するため、カム作用は、図31に示したように、ファスナ60がクランプ54に接触する箇所において反力FR1を生じ、クランプ54のナイフ係合部54Aがナイフ56に接触する箇所において反力FR2を生じる。カムロッド132は、円形状の円周面140に形成された凹面138を有する。カムロッド132が回転すると、凹面138がクランプ54に対向することにより、クランプ54とカムロッド132との係合が解除され、これにより、クランプ54のナイフ係合部54Aからナイフ56を取り外すことが可能となる。
本実施形態では、図31に示したように、レバー134を図31における反時計回りに回転させ、凹面138と円周面140との交点によって構成されるカムロッド132の角部によって、締め付け荷重をクランプ54の基部54Bに付与しているが、カムロッド132を反時計回りにさらに回転させることにより、締め付け荷重のすべてを円周面140によって基部54Bに付与することもできる。レバー134を図31における時計回りに回転させると、カムロッド132の凹面138がクランプ54に対向し、クランプ54をカムロッド132との係合から解放することができる。
本実施形態では、カムロッド132は、凹面138および円周面140によって構成される角部がクランプ54の基部54Bと係合して、クランプ54をファスナ60に向けて引っ張るように締め付け荷重が付与される際に、ファスナ60がスロット74の遠位端74Aに当接するまで、クランプ54を後方向(図31の左側方向)に引っ張ることができるように構成されている。カムロッド132が時計回り方向に回転すると、クランプ54は前方向(図31の右側方向)に押され、その結果、スロット74の縁部がファスナ60から離れる方向に押される。したがって、本実施形態では、締め付け荷重が付与されてもナイフ56に対するクランプ54の位置が変化しないことを確保する機能は、カムロッド132の回転、並びに、凹面138および円周面140の適切に調整された相対位置に依存する。
明細書に記載し図面に図示した実施形態から明らかなように、図示したそれぞれの実施形態では、好ましくはナイフ56に対して相補的な形状を有するクランプ54のナイフ係合部54Aを介して、締め付け荷重をナイフ56に付与するために、ファスナ60(または他の適切なファスナ)が用いられている。これに限定されないが好適な態様によれば、ファスナ60は、クランプ54に形成され、クランプ54の後縁76に連続する(開口する)スロット74内に収容されることにより、クランプ54を前方向に移動させて、クランプ54をナイフアセンブリから取り外すことを可能としている。
スロット74が開口する構成は、クランプ54とおよびクランプ54によって固定された形状ナイフ56を取り外し可能とするためには望ましいが、クランプ54の挟持工程において、クランプ54がナイフ56に対して移動してしまうことを阻止することができない。これに対処するため、明細書に記載し図面に図示したそれぞれの実施形態では、締め付け荷重がクランプ54に付与された際に、クランプ54がナイフ56に対して移動すること、特にナイフアセンブリの前方向に移動してしまうことを阻止する手段が備えられる。非限定的な実施形態では、そのような手段は、図12~図17に示した支持バー58、図12~図20に示したスロットネック92およびテーパ状壁部94、図21~図28に示したウェッジアセンブリ102、および、図29~図31に示したカムロッド132を含む。
以上のように、本発明について、特定の実施態様を通じて説明を行ったが、当業者には明らかなとおり、本発明の他の形態も適用可能である。たとえば、ナイフアセンブリ、切断ヘッド、およびこれらが取り付けられる装置は、図示の態様および構造とは異なっていてもよい。また、ナイフアセンブリは、図示したナイフとは異なるナイフを使用することができる。たとえば、形状(フラットか特定の形状か)が異なっていてもよく、形状ナイフである場合には、振幅(谷からピークまでの距離)および/またはピッチ(ピーク間の距離)が異なっていてもよい。さらに、ナイフアセンブリおよびその部品を製造するためには、さまざまな材料および工程を採用することができる。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によってのみ画定される。
Claims (16)
- ナイフをスライス装置に固定するためのナイフアセンブリであって、
ナイフ支持面を有する、ナイフホルダと、
前記ナイフホルダの前縁から突出するよう、前記ナイフホルダのナイフ支持面上に支持されている、ナイフと、
その後縁に隣接して配置され、かつ、少なくとも1つのスロットを有する基部と、その前縁に隣接して配置され、少なくとも一部が前記ナイフと相補的な形状を有するナイフ係合部とを有する、クランプと、
前記クランプの前記基部の前記スロットに収容されたファスナを備え、締め付け荷重を前記クランプに付与して前記ナイフを前記ナイフホルダに固定する、締め付け荷重付与手段と、
前記締め付け荷重が前記締め付け荷重付与手段によって前記クランプに付与される際に、前記クランプが、前記ナイフに対して前記ナイフアセンブリの前方向に移動することを防止する、クランプ移動防止手段と、
を備える、ナイフアセンブリ。 - 前記スロットは、前記クランプの前記後縁に連続して開口し、前記クランプを前記ナイフアセンブリの前方向に移動させて、前記クランプを前記ナイフアセンブリから取り外すことを可能とする、請求項1に記載のナイフアセンブリ。
- 前記スロットは、前記クランプの前記後縁に隣接する幅広部と、前記クランプの前記前縁に向かって伸長する幅狭部とを有する、請求項1に記載のナイフアセンブリ。
- 前記締め付け荷重付与手段が、前記締め付け荷重が前記クランプに付与されるにつれて、前記ファスナを前記スロットの遠位端に当接させるように構成されている、請求項1に記載のナイフアセンブリ。
- 前記クランプ移動防止手段は、前記クランプと重畳する支持バーを備え、該支持バーは、前記ナイフホルダ、前記クランプ、および前記ナイフに対しての移動および枢動ができるよう構成されている、請求項1に記載のナイフアセンブリ。
- 前記支持バーは、前記クランプの前記後縁に向かってその厚さが増加するテーパ状凹面と、該テーパ状凹面に形成され、かつ、前記ファスナを収容するキーウェイスロットとを有し、前記ファスナは、前記テーパ状凹面に当接する頭部を有する、請求項5に記載のナイフアセンブリ。
- 前記クランプは、前記支持バーとともに、前記ナイフホルダ、前記クランプ、および前記ナイフに対して移動および枢動するよう、前記支持バーに取り付けられている、請求項5に記載のナイフアセンブリ。
- 前記クランプ移動防止手段は前記スロットを備え、該スロットは、前記クランプの前記後縁に隣接する幅広部と、前記クランプの前記前縁に向かって伸長する幅狭部と、前記スロットの前記幅狭部と前記幅広部との間に形成されたネックとを有し、該ネックは、前記スロットの最も幅狭部である、請求項1に記載のナイフアセンブリ。
- 前記スロットの前記幅狭部は、前記クランプの外面と連続するテーパ状壁部であって、該テーパ状壁部の下方で前記スロットの内側に形成された第2壁部まで前記クランプの内方に向かって伸長する、テーパ状壁部を有し、前記ファスナは、前記テーパ状壁部と相補的な形状を有するショルダを有する、請求項8に記載のナイフアセンブリ。
- 前記クランプ移動防止手段はウェッジアセンブリを備え、
該ウェッジアセンブリは、
テーパ状スライド面を有し、前記ファスナによって、前記ナイフホルダに固定される下方部材と、
前記クランプの基部に当接し、前記クランプを前記ナイフホルダに向かって押圧することによって、前記ナイフを挟持する、少なくとも1つのクランプ面と、前記下方部材の前記テーパ状スライド面に当接する支承面とを有する、上方部材と、
前記上方部材を押圧して、該上方部材の前記支承面を、前記下方部材の前記テーパ状スライド面の下方にスライドさせることによって、前記クランプを前記ナイフホルダに向かって押圧する、押圧手段と、
を備える、請求項1に記載のナイフアセンブリ。 - 前記押圧手段は、前記上方部材を前記下方部材に向かって引っ張るねじ付きシャフトである、請求項10に記載のナイフアセンブリ。
- 前記クランプ移動防止手段は、前記ナイフホルダと前記クランプの前記基部との間にカムロッドを備え、前記ファスナは、前記クランプの前記ナイフ係合部と、前記カムロッドによって前記クランプの前記基部に対して付与される力との間の支点として機能する、請求項1に記載のナイフアセンブリ。
- 前記カムロッドは回転可能であり、前記クランプを前記ナイフアセンブリの後方向に引っ張ることができる、請求項12に記載のナイフアセンブリ。
- 前記ナイフは形状ナイフであり、前記クランプの前記ナイフ係合部は、前記形状ナイフに対して相補的な形状を有する、請求項1に記載のナイフアセンブリ。
- 前記ナイフはフラットナイフであり、前記クランプの前記ナイフ係合部は、前記フラットナイフに対して相補的な形状を有する、請求項1に記載のナイフアセンブリ。
- 請求項1に記載のナイフアセンブリを備えた、スライス装置。
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