本發(fā)明涉及一種帶有刀片的裝置,用于加工固體粉狀產(chǎn)品,例如肉、奶酪、蔬菜、面包、意大利面或香料。
背景技術(shù):
在許多工業(yè)應(yīng)用中,尤其在食品行業(yè)中,需要提供預(yù)訂尺寸的產(chǎn)品。例如面包、香腸或者奶酪之類(lèi)的食品經(jīng)常需要切成片并進(jìn)行包裝。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,提供了這樣的切割裝置,該切割裝置例如具有旋轉(zhuǎn)的圓形切割片,并且以高時(shí)鐘頻率導(dǎo)向到產(chǎn)品上,從而實(shí)施所需的切割。這樣的裝置在生產(chǎn)、操作和維修過(guò)程中都比較昂貴。需要定期研磨的切割片的旋轉(zhuǎn)給被加工的產(chǎn)品帶來(lái)巨大的影響,產(chǎn)品的顆粒會(huì)松弛并被拋掉,由此造成裝置污染的結(jié)果。
EP2551077A1公開(kāi)了一種帶有刀片的切割裝置,該切割裝置通過(guò)連接件及能量轉(zhuǎn)換器連接到超聲發(fā)生器。該刀片的兩側(cè)保持為水平對(duì)齊,并且在切割過(guò)程中,該刀片在一個(gè)平面內(nèi)被引導(dǎo)著向上或向下,從而切割被加工的產(chǎn)品。為了達(dá)到精確的切割線(xiàn),被加工的產(chǎn)品沿著垂直于切割平面的傳送機(jī)平面輸送到該刀片。因此,該切割裝置允許以傳統(tǒng)方式精確地切割被加工的產(chǎn)品。然而,經(jīng)處理的產(chǎn)品的性能是高度不同的,所以如果切割過(guò)程的參數(shù)可適于這些被處理的產(chǎn)品,這是令人滿(mǎn)意的。在這方面,傳統(tǒng)的切割裝置所提供的可能性是非常有限的。該裝置并不能滿(mǎn)足使用者的特殊要求,因?yàn)樘峁┑绞袌?chǎng)上的產(chǎn)品總是展現(xiàn)相同的幾何形式,例如香腸或面包的切片。此外,使用該切割裝置,一般只能加工通過(guò)傳送帶來(lái)傳送的產(chǎn)品。
EP2551077A1公開(kāi)了一種刀片,該刀片也可以用于霧化被處理的產(chǎn)品,然而為此帶有該刀片的裝置需要完全不同的設(shè)計(jì)。為了提供粉末劑量或者霧化粉末,該類(lèi)裝置也可有利地在食品工業(yè)或制藥工業(yè)中使用。然而,為了提供為不同的應(yīng)用目的而設(shè)計(jì)的不同的具有刀片的裝置,考慮到提供該裝置及安裝該裝置的空間,需要大量的努力。并導(dǎo)致高的安裝材料和相應(yīng)的成本的冗余。
DE10103740A1公開(kāi)了一種在工業(yè)在線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)上通過(guò)超聲波切割至少一條線(xiàn)上的位于輸送設(shè)備上的食品的方法。因此可以避免使用刀。
US5163865A公開(kāi)了一種設(shè)備,通過(guò)其可以將魚(yú)片或其他食物切成具有預(yù)定尺寸的部分。刀在垂直于輸送方向的縱向方向上是可移動(dòng)的。這排除了加工產(chǎn)品的其他切割選擇。
EP2226172A1公開(kāi)了一種去毛刺設(shè)備,其具有刀具,該刀具由機(jī)器人手臂持有。該設(shè)備要求昂貴的機(jī)器人,但這機(jī)器人只能控制很小的刀具。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明基于如下目的:提供尤其在食品工業(yè)或制藥工業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域中用于加工至少一個(gè)產(chǎn)品的一種改進(jìn)的帶有刀片的裝置。
特別是,將會(huì)生產(chǎn)一種帶有刀片的多功能裝置,使用該裝置可以有利地切割和/或霧化產(chǎn)品。
使用本發(fā)明的裝置,用于處理、尤其用于切割和/或霧化被加工產(chǎn)品的方法將會(huì)可行,該方法可以適應(yīng)使用者的需求,同樣適用于被處理的產(chǎn)品,該方法還適用于相鄰的裝置。尤其,本發(fā)明的裝置能夠與一些裝置相適應(yīng),這些裝置能夠朝向或遠(yuǎn)離本發(fā)明的裝置而輸送被處理產(chǎn)品或其他不同產(chǎn)品。
如果還可以通過(guò)刀片來(lái)實(shí)施進(jìn)一步的處理步驟,例如允許精確的分配、定位或加速被處理的產(chǎn)品,這將是可取的。
例如,能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)不同方式進(jìn)入本發(fā)明的裝置的不同產(chǎn)品進(jìn)行切割、霧化和混合。
該裝置具有緊湊的結(jié)構(gòu)以及需要較小的空間,以便該裝置可以有利地集成到任何生產(chǎn)過(guò)程。
通過(guò)本發(fā)明的裝置,可以高時(shí)鐘周期來(lái)執(zhí)行復(fù)雜的應(yīng)用處理。
通過(guò)包含權(quán)利要求1中所限定的技術(shù)特征的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。從屬權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的有利的實(shí)施方式。
用于加工、尤其是切割和霧化至少一種產(chǎn)品、尤其是食品工業(yè)或制藥工業(yè)的產(chǎn)品的裝置包含至少一個(gè)刀片,該刀片能夠通過(guò)至少一個(gè)連接件和能量轉(zhuǎn)換器來(lái)連接到超聲波源上,且該刀片緊固到刀片夾持器上,該刀片夾持器與保持在框架上的驅(qū)動(dòng)單元相連接。
根據(jù)本發(fā)明,該驅(qū)動(dòng)單元包括多個(gè)執(zhí)行器,每個(gè)執(zhí)行器在一側(cè)通過(guò)第一旋轉(zhuǎn)接頭與刀片夾持器相連接,在另一側(cè)通過(guò)第二旋轉(zhuǎn)接頭以這樣的方式連接到框架,使得刀片夾持器由執(zhí)行器單獨(dú)來(lái)保持,且在操作范圍中為可移動(dòng)的且可選地為能轉(zhuǎn)動(dòng)的。在操作范圍中,該刀片能夠前后、上下移動(dòng),且最優(yōu)選能夠側(cè)向移動(dòng)。
因此,該刀片夾持器并不像通常一樣沿著單個(gè)的切割平面在導(dǎo)軌上導(dǎo)向,該刀片夾持器而是能夠通過(guò)執(zhí)行器在操作范圍中沿著至少一個(gè)選定的直行或彎曲的切割區(qū)域以選定的方向移動(dòng)或定位。
相應(yīng)地控制執(zhí)行器,使得引導(dǎo)刀片在操作范圍中任意地對(duì)準(zhǔn)和定位。從而可引導(dǎo)該刀片在兩個(gè)或更多個(gè)切割區(qū)域之間來(lái)回地移動(dòng),以對(duì)不同的產(chǎn)品進(jìn)行切割,由此得到的產(chǎn)品也可以是不同的產(chǎn)物的混合物。備選地或附加地,該刀片可以水平對(duì)齊并被提供粉狀產(chǎn)品,然后均勻地霧化粉狀產(chǎn)品,例如為了對(duì)被加工產(chǎn)品的混合物進(jìn)行調(diào)味。因此,使用該裝置可以由不同的產(chǎn)品組合出現(xiàn)成的菜單。例如,不同種類(lèi)的干肉可以切割、混合和調(diào)味。因此,可以切割第一種干肉,使用第一種粉狀香料來(lái)均勻地調(diào)味,然后由加工的產(chǎn)品、如第二種干肉所覆蓋。
切割區(qū)域可以具有波的形式,從而生產(chǎn)一種顯示為波形式的產(chǎn)品,波形式的產(chǎn)品具有令人滿(mǎn)意的外表,且很容易抓住,可以較高密度放置在較小的空間中。
由于刀片具有靈活性,該刀片不僅可切割被加工產(chǎn)品而且能移動(dòng)被加工產(chǎn)品。例如,在盤(pán)子里面切割及混合被加工產(chǎn)品。然后,該刀片可以向下移動(dòng)到盤(pán)子上,并和被加工產(chǎn)品或混合物一起沿著盤(pán)子移動(dòng)到容器內(nèi)。在產(chǎn)品被加工之前,還可以使用該刀片來(lái)抓取和移動(dòng)產(chǎn)品。因此,本發(fā)明的裝置不僅可以在主過(guò)程中處理和影響產(chǎn)品,而且能在前序和后續(xù)過(guò)程中處理和影響產(chǎn)品。
例如,蛋糕或面包可以切割成想要的尺寸,然后按份或片來(lái)提供并將粉狀產(chǎn)品調(diào)味到蛋糕或面包上。
可以通過(guò)相應(yīng)選擇執(zhí)行器來(lái)確定操作范圍的尺寸。在優(yōu)選的實(shí)施方式中,提供包括可軸向移動(dòng)的活塞桿的柱形的執(zhí)行器或線(xiàn)性的驅(qū)動(dòng)器。通過(guò)選擇執(zhí)行器,尤其是活塞桿的長(zhǎng)度和方向來(lái)確定刀片的可執(zhí)行的動(dòng)作和轉(zhuǎn)動(dòng)。例如,可以安排刀片沿兩個(gè)或三個(gè)方向來(lái)回移動(dòng)及圍繞至少一個(gè)軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng),優(yōu)選繞刀片的軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此可以提供一種刀片,該刀片包括位于其兩側(cè)的切削刃,因此該刀片可以在兩個(gè)移動(dòng)方向上執(zhí)行第一產(chǎn)品或第二產(chǎn)品的切割。具有兩個(gè)切削刃的刀片在使用上不僅在一個(gè)平面內(nèi)而且在整個(gè)操作范圍內(nèi)都操作能力加倍。
通過(guò)由控制單元提供的控制程序來(lái)控制執(zhí)行器。在優(yōu)選的實(shí)施方式中,所有的執(zhí)行器可單獨(dú)地控制。根據(jù)所執(zhí)行的運(yùn)動(dòng),也可相同地控制一些執(zhí)行器。如果刀片僅僅平行移動(dòng)且保持在同一直線(xiàn)中,則與運(yùn)動(dòng)方向平行排列的執(zhí)行器被相同地控制。通過(guò)不同地控制執(zhí)行器,刀片可以?xún)A斜或者繞其縱軸或其他軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中,第一執(zhí)行器和第三執(zhí)行器分別通過(guò)與之相對(duì)應(yīng)的一個(gè)第一旋轉(zhuǎn)接頭與刀片夾持器的第一側(cè)相連接,優(yōu)選第一執(zhí)行器與第三執(zhí)行器之間呈90°夾角。第二執(zhí)行器和第四執(zhí)行器分別通過(guò)與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)第一旋轉(zhuǎn)接頭與刀片夾持器的第二側(cè)相連接,優(yōu)選第二執(zhí)行器與第四執(zhí)行器之間呈90°夾角。舉例來(lái)講,這些執(zhí)行器與位于刀片夾持器的兩端的側(cè)板相連接。通過(guò)操作執(zhí)行器,這些側(cè)板在平面內(nèi)彼此平行地移動(dòng)或者彼此獨(dú)立地移動(dòng),每個(gè)側(cè)板與刀片的一個(gè)端部相對(duì)。如果這些側(cè)板彼此平行地移動(dòng),則刀片總是保持水平對(duì)齊。通過(guò)不同地控制執(zhí)行器,可以描繪出雙錐(Diabolo)的幾何形式,其中錐可以表現(xiàn)出不同的尺寸也可以?xún)A斜。因此,刀片可以沿被加工產(chǎn)品的運(yùn)輸方向移動(dòng),或沿產(chǎn)品的運(yùn)輸方向前后運(yùn)動(dòng)以及與其垂直地運(yùn)動(dòng),以及該刀片優(yōu)選可以圍繞垂直于刀片縱軸延伸的至少一個(gè)軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,刀片可以移動(dòng)到不同的操作位置且刀片可以在每一個(gè)所述操作位置上穿過(guò)產(chǎn)品執(zhí)行豎直運(yùn)動(dòng)或切割。
在另一優(yōu)選實(shí)施方式中,提供了第五執(zhí)行器,第五執(zhí)行器傾斜或垂直于刀片的縱向軸線(xiàn)對(duì)準(zhǔn),優(yōu)選地,與第一執(zhí)行器和第二執(zhí)行器平行設(shè)置,并通過(guò)與之相對(duì)應(yīng)的第一旋轉(zhuǎn)接頭與刀片夾持器相連接,從而使該刀片可以圍繞其縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)或刀片可以穩(wěn)定在選定的旋轉(zhuǎn)角度內(nèi)。因此,通過(guò)均衡地啟動(dòng)前三個(gè)執(zhí)行器,該刀片在不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下來(lái)回移動(dòng)。如果第三執(zhí)行器或多或少地加速,該刀片可以繞其縱軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),由此可以切割產(chǎn)品或切割的產(chǎn)品可以在支持托盤(pán)上移動(dòng)。進(jìn)一步地,刀片在水平平面中定向,使得粉末產(chǎn)品可以放置在刀片上并輸送和通過(guò)振動(dòng)和超聲沖擊來(lái)霧化。
在一尤其優(yōu)選的實(shí)施方式中,提供了第六執(zhí)行器,第六執(zhí)行器與平行于刀片的一個(gè)矢量分量相對(duì)準(zhǔn)且通過(guò)與之相對(duì)應(yīng)的第一旋轉(zhuǎn)接頭與刀片夾持器相連接,從而使刀片可以沿著其縱軸移動(dòng)。通過(guò)第六執(zhí)行器可以同時(shí)進(jìn)行側(cè)向切割運(yùn)動(dòng)和刀片的向下移動(dòng),從而更容易分割產(chǎn)品及避免產(chǎn)品的任何壓縮。通過(guò)第六執(zhí)行器,例如正弦振動(dòng)形式的側(cè)向運(yùn)動(dòng)可以疊加到刀片的豎直運(yùn)動(dòng)上。例如,提供1Hz–10Hz的頻率范圍內(nèi)的振動(dòng),為此控制單元對(duì)第六執(zhí)行器提供相應(yīng)的控制信號(hào)。
旋轉(zhuǎn)接頭可以設(shè)計(jì)為相同或不同,并根據(jù)執(zhí)行器所執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)來(lái)選擇。與刀片夾持器相連接的第一旋轉(zhuǎn)接頭例如為轉(zhuǎn)環(huán)接頭、鉸接接頭、叉頭接頭、角接接頭或者呈現(xiàn)上述兩種連接功能的結(jié)合。與框架相連接的第二旋轉(zhuǎn)接頭優(yōu)選為轉(zhuǎn)環(huán)接頭、鉸接接頭、叉頭接頭、角接接頭或者呈現(xiàn)上述兩種連接功能的結(jié)合。
執(zhí)行器可以通過(guò)電力、液壓或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng),或者采用上述驅(qū)動(dòng)方式的結(jié)合也可以。電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行器的活塞桿可以精確地移出。例如活塞桿與主軸連接,所述主軸可以通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以某個(gè)轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng),該轉(zhuǎn)數(shù)和所需的轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。
刀片夾持器優(yōu)選包括兩個(gè)側(cè)板,兩個(gè)側(cè)板通過(guò)至少一根橫桿所連接,并且優(yōu)選地,第一旋轉(zhuǎn)接頭安裝在側(cè)板上。能量轉(zhuǎn)換器安裝在橫桿上,優(yōu)選地,通過(guò)安裝裝置來(lái)成對(duì)地安裝。
將能量轉(zhuǎn)換器連接到刀片上的連接件優(yōu)選為彎曲的并在刀片的刀背的前側(cè)或后側(cè)連接到、優(yōu)選焊接到刀片的刀背。
在一優(yōu)選的實(shí)施方式中,提供了整體式的刀片,且所述刀片以均勻的間隔連接到多個(gè)連接件上,從而使得超聲波能量可以均勻地傳遞到刀片上且以均勻的強(qiáng)度沿單數(shù)或復(fù)數(shù)個(gè)切割刃發(fā)揮作用。
即使刀片在操作范圍內(nèi)幾乎可以執(zhí)行任何動(dòng)作,且本發(fā)明的裝置可以普遍使用,該裝置仍然具有相對(duì)較小的尺寸。通過(guò)這種方式,該裝置可以輕松地集成到生產(chǎn)線(xiàn)中。
本發(fā)明的裝置也可以很好地集成到已安裝的生產(chǎn)線(xiàn)上,該生產(chǎn)線(xiàn)包括錨固點(diǎn),且第二旋轉(zhuǎn)接頭可安裝在錨固點(diǎn)上。通過(guò)這種方式,為了加工產(chǎn)品,已經(jīng)在操作中的生產(chǎn)線(xiàn)可以有利地配備更多的功能。
附圖說(shuō)明
下面參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。由此顯示:
圖1顯示了本發(fā)明的裝置1,該裝置1用于加工至少一種產(chǎn)品,且該裝置包括位于裝置上的由刀片夾持器2所夾持的至少一個(gè)刀片11,且七個(gè)執(zhí)行器41,…,47連接到刀片夾持器2上,執(zhí)行器41,…,47樞軸式連接到框架6上,且通過(guò)執(zhí)行器41,…,47,刀片11在操作范圍內(nèi)幾乎可以執(zhí)行任何動(dòng)作,以加工、尤其是切割或霧化產(chǎn)品。
圖2a示意性示出圖1中的驅(qū)動(dòng)單元4和刀片夾持器2,刀片夾持器2包括兩個(gè)側(cè)板21A,21B,執(zhí)行器41,…,47的相應(yīng)活塞桿411,…,471分別通過(guò)第一旋轉(zhuǎn)接頭31,…,37連接到側(cè)板21A,21B上,且兩個(gè)側(cè)板通過(guò)橫桿22彼此連接,且橫桿22支撐著八個(gè)能量轉(zhuǎn)換器13,能量轉(zhuǎn)換器13通過(guò)連接件12連接到整體式刀片11上。
圖2b為圖2a中刀片夾持器2的后視圖。
圖3a顯示了圖2a中的刀片夾持器2,刀片夾持器2連接到四個(gè)刀片11A,11B,11C,11D,刀片夾持器2分別通過(guò)第一旋轉(zhuǎn)接頭31,…,37連接到分別通過(guò)第二旋轉(zhuǎn)接頭51,…,57來(lái)支撐的執(zhí)行器41,…,47。
圖3b為圖3a中僅具有六個(gè)執(zhí)行器41,…,46的刀片夾持器2的后視圖,及和第四執(zhí)行器44相連接的第二旋轉(zhuǎn)接頭54的詳細(xì)視圖。
圖4顯示了圖1中的本發(fā)明的裝置1,該裝置1具有框架6和圖1中的刀片夾持器2以及執(zhí)行器41,…,47。和
圖5顯示了圖4中所示的本發(fā)明的裝置1的D部分,該裝置1具有與刀片夾持器2的右側(cè)板21B相連接的四個(gè)執(zhí)行器42、44、45和46。
具體實(shí)施方式
圖1公開(kāi)了本發(fā)明的裝置1,裝置1用于加工一種產(chǎn)品或多種產(chǎn)品,所述一種產(chǎn)品或多種產(chǎn)品如在不同平面上及從不同方向上輸送到裝置1上。裝置1包括至少一個(gè)供有超聲波能量的刀片11,且該刀片11由刀片夾持器2支撐。在此實(shí)施方式中,刀片夾持器2樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)地連接有七個(gè)執(zhí)行器41,…,47,執(zhí)行器41,…,47除了與框架2樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)地連接外,還由框架2支撐。執(zhí)行器41,…,47優(yōu)選為包含活塞桿的線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)器,活塞桿由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)且能逐步地伸出和縮回。因此,為了處理、尤其是切割或霧化被加工的產(chǎn)品,通過(guò)活塞桿,刀片11在操作范圍內(nèi)幾乎可以執(zhí)行任何動(dòng)作。由控制單元7編程及控制的運(yùn)動(dòng)序列取決于所安裝的執(zhí)行器的個(gè)數(shù),所安裝的執(zhí)行器的控制序列之間相互協(xié)調(diào)。為了選擇預(yù)編程的運(yùn)動(dòng)序列或者為了定義刀片11的新的運(yùn)動(dòng)序列,由旋轉(zhuǎn)臂支撐的控制單元7優(yōu)選包括屏幕或觸摸屏,通過(guò)觸摸屏可輸入指令。
裝置1的程序編制可以通過(guò)多種不同方式來(lái)進(jìn)行。例如,可沿著所需的切割區(qū)域來(lái)引導(dǎo)刀片11,由此測(cè)定和記錄活塞桿的運(yùn)動(dòng)序列。進(jìn)一步的,可以在幾何空間中定義彎曲區(qū)域,依據(jù)該彎曲區(qū)域確定第一旋轉(zhuǎn)接頭的位置,以及識(shí)別對(duì)應(yīng)于彼此的第一旋轉(zhuǎn)接頭和第二旋轉(zhuǎn)接頭之間的距離的線(xiàn)路。執(zhí)行器41,…,47、尤其是可軸向移動(dòng)刀片的第七執(zhí)行器47也可以執(zhí)行振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
圖1公開(kāi)了包含相對(duì)長(zhǎng)的整體式刀片11(圖2a所示)或分體式刀片11(圖3a所示)的裝置1,刀片11可以在相對(duì)大的操作范圍內(nèi)移動(dòng),操作范圍由執(zhí)行器41,…,47的活塞桿的長(zhǎng)度來(lái)決定。優(yōu)選使用整體式刀片11。盡管刀片11的大尺寸、大的操作范圍及多的適用性,如果適當(dāng)包括加工多種產(chǎn)品,本發(fā)明允許裝置1的空間尺寸基本上取決于刀片11的尺寸來(lái)設(shè)置。柱狀的執(zhí)行器41,…,47可以設(shè)置成與框架的部件或齒條6相平行,并不會(huì)實(shí)質(zhì)上增加裝置的尺寸。
進(jìn)一步的,裝置1包括保護(hù)罩和罩體65,罩體65可以向后移動(dòng)及向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖2a象征性顯示了包含執(zhí)行器41,…,47和圖1中的具有整體刀片11的刀片夾持器2的驅(qū)動(dòng)單元4。刀片夾持器2包含兩個(gè)側(cè)板21A和21B,執(zhí)行器41,…,47的相應(yīng)活塞桿411,…,471分別通過(guò)第一旋轉(zhuǎn)接頭31,…,37連接到側(cè)板上。通過(guò)兩個(gè)橫桿22將兩個(gè)側(cè)板21A、21B彼此連接,八個(gè)能量轉(zhuǎn)換器13通過(guò)四個(gè)安裝器件23成對(duì)地安裝在橫桿上。能量轉(zhuǎn)換器13通過(guò)連接件12連接到整體式刀片11上。每個(gè)連接件12都包含半圓形弓,該半圓形弓垂直地設(shè)置在刀片11的刀背上,且焊接在那里。連接件12以均勻的圖案來(lái)布置,從而保證由超聲波發(fā)生器提供到能量轉(zhuǎn)換器13上的超聲波能量能夠均勻地傳遞到刀片11上。因此,刀片11由八個(gè)連接件12來(lái)支撐,超聲波能量也通過(guò)連接件12來(lái)提供。
為了更好地展示刀片11和刀片夾持器2,象征性地顯示了,執(zhí)行器41,…,47集成到塊體里,即驅(qū)動(dòng)單元4。僅僅示出了執(zhí)行器41,…,47的相應(yīng)活塞桿411,…,471分別通過(guò)第一旋轉(zhuǎn)接頭31,…,37連接到刀片夾持器2的側(cè)板21A,21B上。第一旋轉(zhuǎn)接頭31,…,37優(yōu)選為轉(zhuǎn)環(huán)接頭,由此活塞桿411,…,471可在孔徑角內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)圍繞相關(guān)的孔徑角最大限度偏轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)動(dòng)活塞桿411,…,471,活塞桿411,…,471沿著圓錐體的表面移動(dòng)。因此,可以在特定扇形內(nèi)選擇非常大的和可超過(guò)180°的孔徑角。活塞桿411,…,471的單個(gè)個(gè)體可使得刀片11進(jìn)行經(jīng)過(guò)不同尺寸的角度區(qū)域的特定運(yùn)動(dòng)。此外,具有不同尺寸的孔徑角可以分配給旋轉(zhuǎn)接頭31,…,37的單個(gè)個(gè)體。關(guān)鍵地,刀片11可以在所需的操作范圍內(nèi)移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)到所需角度。圖2a進(jìn)一步顯示了,第一旋轉(zhuǎn)接頭31和33或32和34的單個(gè)個(gè)體也可以彼此緊密相鄰地設(shè)置,從而相關(guān)的執(zhí)行器41、43或42、44在刀片夾持器2上幾乎連接到相同點(diǎn)。
在圖2a中顯示了基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)、V1、V2、V3、V4和V5的平移及D1、D2和D3的轉(zhuǎn)動(dòng),這些可通過(guò)刀片11來(lái)單獨(dú)執(zhí)行或組合執(zhí)行。
通過(guò)第一活塞桿411和第二活塞桿421,刀片11的左側(cè)和右側(cè)可以彼此獨(dú)立或彼此結(jié)合等同地(V1=V2)或不同地(V1≠V2)前后運(yùn)動(dòng),可選地在相反的方向上進(jìn)行,其中第一活塞桿411和第二活塞桿421水平對(duì)齊且彼此平行,并且均連接到刀片夾持器2的一側(cè)。通過(guò)活塞桿411和421的不同的運(yùn)動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)刀片11的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)D1。
通過(guò)第三活塞桿431和第四活塞桿441,刀片11的左側(cè)和右側(cè)可以彼此獨(dú)立或彼此結(jié)合等同地(V3=V4)或不同地(V3≠V4)上下運(yùn)動(dòng),可選地在相反的方向上進(jìn)行,其中第三活塞桿431和第四活塞桿441彼此平行對(duì)齊,并且均連接到刀片夾持器2的一側(cè)(在與第一活塞桿411和第二活塞桿421相同的位置),由此可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)D2。
當(dāng)操作前兩個(gè)執(zhí)行器41、42時(shí),為了避免刀片11的轉(zhuǎn)動(dòng),優(yōu)選提供第五執(zhí)行器45,該第五執(zhí)行器與第一執(zhí)行器41和第二執(zhí)行器42平行排列且通過(guò)與其相對(duì)應(yīng)的第一旋轉(zhuǎn)接頭35偏心連接到刀片夾持器2上。如果第五執(zhí)行器45與第一執(zhí)行器41和第二執(zhí)行器42同樣地控制,則刀片11的平行移動(dòng)結(jié)果為前后移動(dòng)。如果第五執(zhí)行器45以不同方式控制,那么會(huì)導(dǎo)致圍繞軸線(xiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)D3,該轉(zhuǎn)動(dòng)D3由前兩個(gè)執(zhí)行器41,42的連接點(diǎn)所限定。通過(guò)刀片11的轉(zhuǎn)動(dòng)D3,可以實(shí)施切割。備選地,刀片11可以水平對(duì)齊并平穩(wěn)地保持,從而可以在刀片11上放置粉狀產(chǎn)品,該粉狀產(chǎn)品隨后在超聲波能量的作用下霧化。
通過(guò)操作第六活塞桿461,可以實(shí)施刀片11的側(cè)向位移(V5),例如為沿其縱軸的位移,第六活塞桿與刀片11幾乎平行排列。因此,可以實(shí)施與水平切割相結(jié)合的豎直切割,憑此甚至可以精確切割最難的產(chǎn)品??梢栽谪Q直運(yùn)動(dòng)上疊加側(cè)向作用的振動(dòng),從而切割程序得到促進(jìn)。
圖2b顯示了刀片夾持器2的后視圖,該刀片夾持器具有兩個(gè)側(cè)板21A、21B和兩個(gè)橫桿22以及圖2a中與刀片夾持器相連接的四個(gè)安裝裝置23,能量轉(zhuǎn)換器12和與安裝裝置相連接的刀片11固定在安裝裝置上。
圖3a顯示了圖2a中的刀片夾持器2,刀片夾持器2通過(guò)第一旋轉(zhuǎn)接頭31,…,37分別連接到執(zhí)行器41,…,47,執(zhí)行器41,…,47分別由第二旋轉(zhuǎn)接頭51,…,57所保持。
刀片夾持器2夾持分體式刀片11,例如四個(gè)梯形的單刀片11A、11B、11C和11D,這四個(gè)梯形的單刀片在一個(gè)平面上彼此軸向?qū)R且形成共同的刀片平面和共同的刀片邊緣。備選地,例如也可以使用八個(gè)三角形的單刀片,每個(gè)單刀片連接到連接件12上。
第二旋轉(zhuǎn)接頭51,…,57也允許執(zhí)行器41,…,47在根據(jù)需求所選擇的孔徑角內(nèi)移動(dòng),在此具體實(shí)施方式中,第二旋轉(zhuǎn)接頭包括轉(zhuǎn)動(dòng)部分和鉸接部分,且第二旋轉(zhuǎn)接頭因此顯示出旋轉(zhuǎn)接頭和鉸接接頭的功能的結(jié)合。執(zhí)行器41,…,47的兩側(cè)分別通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭31,…,37和旋轉(zhuǎn)接頭51,…,57來(lái)保持。執(zhí)行器41,…,47的排列取決于每個(gè)執(zhí)行器41,…,47的單獨(dú)個(gè)體的偏轉(zhuǎn),而刀片11幾乎保持飛行,由此,在操作范圍內(nèi)實(shí)際上可通過(guò)刀片11重復(fù)執(zhí)行振翅。
圖3b顯示了刀片夾持器2的后視圖,該刀片夾持器2具有僅六個(gè)執(zhí)行器41,…,46和圖3a中相關(guān)的第二旋轉(zhuǎn)接頭51,…,56以及與第四執(zhí)行器44相連接的第二旋轉(zhuǎn)接頭54的詳細(xì)視圖。該第二旋轉(zhuǎn)接頭54包括鉸接接頭541,該鉸接接頭541保持相關(guān)的第四執(zhí)行器44在第一平面內(nèi)能夠旋轉(zhuǎn)。鉸接接頭541通過(guò)鉸接軸542和接頭軸承543來(lái)樞軸式旋轉(zhuǎn)地支持,并在垂直于第一平面延伸的第二平面內(nèi)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,第四執(zhí)行器44在一定的孔徑角內(nèi)保持能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。該結(jié)合的旋轉(zhuǎn)接頭或雙接頭55與轉(zhuǎn)環(huán)接頭功能上相對(duì)應(yīng)。
在圖3b中的實(shí)施方式中省略了第七執(zhí)行器47,因?yàn)橹挥械谖鍒?zhí)行器45偏心地作用于刀片夾持器2的第二側(cè)板21B上。影響并不是對(duì)稱(chēng)地施加,然而這并不會(huì)導(dǎo)致刀片夾持器產(chǎn)生不希望的變形或扭轉(zhuǎn)。必須注意的是,向刀片11上施加超聲波能量,刀片11幾乎沒(méi)有阻力地分割產(chǎn)品。因此,只有在優(yōu)選的實(shí)施方式中提供第七執(zhí)行器47,如果希望,通過(guò)第七執(zhí)行器47能夠?qū)崿F(xiàn)力的對(duì)稱(chēng)影響。
圖4顯示了圖1中本發(fā)明的裝置1,該裝置1具有圖1中的框架6和刀片夾持器2以及安裝的執(zhí)行器41,…,47??蚣?以桌子的方式來(lái)設(shè)置,其具有腿61和橫桿62,執(zhí)行器41,…,47固定在框架6上。框架6可以表現(xiàn)出多種設(shè)計(jì),主要滿(mǎn)足穩(wěn)定地保持執(zhí)行器41...,47的功能。如果為了加工一種產(chǎn)品或多種產(chǎn)品提供穩(wěn)定的傳送裝置,則第二旋轉(zhuǎn)接頭同樣可以安裝在傳送裝置上。通過(guò)這種方式,本發(fā)明的裝置1可以最小的空間需求集成到生產(chǎn)線(xiàn)中。
圖5顯示了具有四個(gè)執(zhí)行器42、44、45和46的圖4中所示的本發(fā)明的裝置1的D部分,四個(gè)執(zhí)行器42、44、45和46分別通過(guò)相應(yīng)的第一旋轉(zhuǎn)接頭或轉(zhuǎn)環(huán)接頭32、34、35和36連接到刀片夾持器2的第二側(cè)板21B上。兩個(gè)第一轉(zhuǎn)環(huán)接頭32和34是打開(kāi)的,因此該接頭的球321、341和能夠與活塞桿421、441相連接的接頭插座322、342彼此分離地顯示。因此,第二側(cè)板21B可以按照預(yù)期地轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)。