KR102071014B1 - 나선 형상 조각을 커팅하기 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

워터 나이프 커팅 시스템에서 사용되도록 구성되는 회전 나이프 고정구가 내부 개구를 형성하는 링, 및 개구를 가로질러 연장되는 평행한 나선형으로 비틀린 커팅 블레이드의 적어도 2개의 이격되고, 각도 오프셋되며, 평행한 그룹을 포함한다. 링은 워터 나이프 커팅 시스템의 유압 공급 도관과 유체 소통하고 개구를 통해 연장하는 회전 축선을 중심으로 회전 운동하도록 배치되도록 구성된다. 평행한 블레이드의 그룹은 회전 축선에 일반적으로 수직으로 배향된다. 각각의 커팅 블레이드는 그 일측에서 예리한 커팅 에지를 가지며, 일반적으로 그 중심 지점을 중심으로 비틀림으로써 반대쪽을 향하는 원주 방향으로 배향된 한 쌍의 커팅 에지를 형성한다. 상품 속력으로 개구를 통해 그리고 회전 속력으로 회전하는 회전 나이프 고정구에 의해 공급되는 야채 상품은 다수의 나선형으로 비틀린 조각으로 실질적으로 동시에 커팅된다.

Description

나선 형상 조각을 커팅하기 위한 시스템

관련 출원에 대한 교차 참조

본 출원은 2012년 6월 18일에 출원되고 "Rotary Knife Fixture for Cutting Spiral, Textured Potato Pieces"이라는 제목인 미국 가특허 출원 번호 61/661,278의 이익을 주장하며, 2011년 10월 11일에 출원되고 "Rotary Knife Fixture for Cutting Spiral Potato Pieces"이라는 제목인 미국 가특허 출원 번호 61/546,035의 이익을 주장하는, 현재는 미국 특허 번호 9,089,987인, 2012년 10월 8일에 출원되고 "Rotary Knife Fixture for Cutting Spiral, Textured Potato Pieces"라는 제목인 미국 특허 출원 번호 13/647,319의 계속 출원인 2015년 5월 14일에 출원되고 "Rotary Knife Fixture for Cutting Spiral, Textured Potato Pieces"라는 제목인 미국 특허 출원 번호 14/712,857의 일부 계속 출원인 2015년 8월 6일에 출원되고 "System for Cutting Spiral Shaped Pieces"이라는 제목인 미국 가특허 출원 번호 62/201,875의 이익을 주장하며, 이들 모두의 내용은 그 전체가 참조로 본원에 통합된다.

본 개시내용은 야채 상품 같은 상품을 커팅하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 개시내용은 감자와 같은 전체 상품을 선택된 단면 형상을 갖는 나선형으로 비틀린 조각으로 동시에 커팅하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

생산 커팅 시스템 및 관련 나이프 고정구는 블랜칭(blanching) 및 파-프라잉(parrying frying)과 같은 추가 생산 공정 단계에 앞서 생 감자와 같은 야채 상품을 소용돌이형 또는 나선형 형상 조각으로 커팅하는데 유용하다. 이와 관련하여, 하나의 전형적인 생산 시스템은 소위 워터 나이프 고정구가 세장형 관형 도관의 길이를 따라 장착되는 유압 커팅 시스템을 포함한다. 펌핑 장치가 워터 나이프 고정구의 나이프 블레이드와의 커팅 결합을 위한 추진 수로 내에서 생 감자와 같은 야채 상품을 나르기 위해 제공된다. 야채 상품은 상품을 일반적으로 소용돌이형 또는 나선형 형상의 복수의 작은 조각으로 절단하기 위한 적어도 하나의 회전 커팅 블레이드를 포함하는 비교적 복잡한 나이프 고정구를 통해 야채 상품을 운반하기에 충분한 운동 에너지 및 속도로 물 도관 안으로 그리고 이를 통해 일렬로 연속하여 한 번에 하나씩 펌핑된다. 커팅된 조각은, 후속 최종 가공 및 후속 가공 처리 및 고객에게 루프(loop), 소용돌이, 곱슬곱슬한 튀김 등으로서의 제공을 위해, 조리 또는 블랜칭, 파-프라잉, 냉동 및 포장 단계를 위해 배출 도관을 통해 더 운반된다.

이러한 유압 커팅 시스템 및 관련 회전 나이프 고정구의 예는 미국 특허 번호 5,168,784; 5,179,881; 5,277,546; 5,343,791; 5,394,780; 5,394,793; 5,473,967; 5,992,287; 및 Re. 38,149에서 찾을 수 있으며, 이들 모두는 본원에 참조로 통합된다. 통상의 기술자는 역시 본원에 참조로 통합되는 미국 특허 번호 5,097,735; 5,167,177; 5,167,178; 및 5,293,803에 기재된 바와 같은 유압 공급 시스템 대신에 기계적 생산 공급 시스템이 사용될 수 있음을 인지하고 인식할 것이다.

본 발명은 감자와 같은 생 야채 상품을 주름, 파도 또는 다른 디자인 같은 결이 있는 커팅 표면을 갖거나 갖지 않을 수 있는 나선 형상 조각으로 커팅하기 위한 개선된 회전 나이프 고정구 및 관련 커팅 블레이드에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 생 감자와 같은 야채 상품을 나선 형상으로 커팅하기 위한 회전 나이프 고정구가 제공된다. 나이프 고정구는 유압식 상품 유동 경로 내에서 선택된 회전 속력으로 회전가능하게 구동되도록 구성된 원형 또는 링 형상의 블레이드 홀더를 포함한다. 블레이드 홀더는 그와 함께 회전되는 적어도 하나의 커팅 블레이드를 지지하고, 블레이드는 예리한 선단 에지가 원하는 피치 각도로 설정된 상태에서 일반적으로 종 방향으로 정렬된 중심 축선으로부터 대향 반경 방향에서 외측으로 비틀린다. 블레이드의 회전 속력 및 감자가 유압 유로를 따라 이동하는 속도와 관련하여 블레이드의 피치를 제어함으로써, 결과적인 나선 형상 커팅 형상이 선택된다. 축방향으로 이격된 위치에서 다수의 커팅 블레이드를 사용하고 연속적으로 각각의 커팅 블레이드의 각도 위치를 선택함으로써, 각각의 감자로부터 커팅된 나선 형상의 수가 또한 선택된다.

하나의 바람직한 형태에서, 회전 나이프 고정구의 링 형상의 블레이드 홀더는 야채 상품 유동 경로 내에서, 예를 들어 감자 같은 생 야채가 통과하여 운반되고 있는 유압 유동 도관을 따라 회전가능하게 구동된다. 블레이드 홀더는 일반적으로 종 방향으로 정렬된 중심 축선으로부터 대향 반경 방향에서 외측으로 비틀리고, 대향 원주 방향으로 제공되는 한 쌍의 예리한 커팅 에지를 형성하는 적어도 하나의 커팅 블레이드를 지지한다. 커팅 블레이드의 각각의 절반은 공식에 따라 특정 반경방향 위치에 따라 변하는 선택된 피치 각도로 설정된다:

(1) 피치 각도 = ArcTan (2 × Pi × 반경/피치 길이)

4 인치(반경 = 2 인치)의 블레이드 직경 및 3 인치의 피치 길이에 대해, 각각의 커팅 블레이드는 연관된 링 형상의 블레이드 홀더 상의 그 외측 에지에서 약 76.6°의 각도로 고정된다. 그러나, 특정 피치 각도는 블레이드를 따른 반경 방향 위치와 피치 길이에 따라 달라질 것이다.

사용시, 단일 커팅 블레이드는, 바람직한 형태에서, 약 6,000 회전수/분(rpm)의 회전 속력으로 구동되어 약 25 피트/초(fps)의 속도로 유압 유동 도관을 따라 이동하는 각각의 감자를 한 쌍의 일반적으로 나선 형상 조각으로 커팅한다. 커팅 블레이드 1회전당 약 3인치의 감자 이동의 피치 길이에서, 이는 각각의 감자의 실질적 최적 커팅을 가져온다. 일 실시예에서, 커팅 블레이드는 약 4,000 rpm 내지 8,000 rpm의 임의의 회전 속력으로 회전가능하게 구동된다. 일 실시예에서, 커팅 블레이드는 약 4,000 rpm, 약 5,000 rpm, 약 6,000 rpm, 약 7,000 rpm 또는 약 8,000 rpm의 임의의 회전 속력 또는 8,000 rpm 초과의 회전수로 회전가능하게 구동된다.

하나 초과의 커팅 블레이드가 사용될 때, 각각의 커팅 블레이드는 블레이드 홀더당 약 0.5 인치와 같은 공지된 축방향 치수를 갖는 링 형상의 블레이드 홀더의 스택에서 물리적으로 지지될 수 있으며, 복수의 블레이드 홀더는 함께 회전하도록 고정된다. 이러한 구성에서, 지지된 커팅 블레이드 각각을 연속적으로 분리하는 각도(θ)(세타)는 다음 식에 의해 주어진다:

(2) θ = T/P (각각의 블레이드 홀더의 축방향 치수/피치 길이) × 360° + 360°/ N(커팅된 조각의 수).

이 식에 따라, 3 인치의 피치 길이(피치=P)를 갖는 0.5 인치 두께의 링 형상의 블레이드 홀더(두께 = T)에 의해 각각 지지되는 2 개의 커팅 블레이드가 사용될 때, 총 4 개의 나선형 조각이 각각의 상품으로부터 커팅되고, 제2 커팅 블레이드는 제1 커팅 블레이드보다 150°로 지연되어 회전 설정된다. 유사하게, 3개의 커팅 블레이드가 사용될 때, 각각의 상품은 총 6개의 나선형 조각으로 커팅되고, 제2 블레이드는 제1 블레이드보다 120°로 지연되어 배향되며, 제3 블레이드는 제2 블레이드보다 추가로 120°로 지연되어 배향되거나 제1 블레이드보다 총 240° 지연되어 배향된다. 그리고, 4 개의 커팅 블레이드가 사용될 때, 각각의 상품은 총 8개의 나선형 조각으로 커팅되며, 4개의 블레이드는 각각 직전 블레이드보다 약 105°로 지연되어 배향된다.

따라서, 본 발명은 상품당 2개, 4개, 6개, 8개 또는 그 이상의 나선형 조각을 생성하기 위해 다수의 블레이드의 구성을 포함한다. 상품당 커팅된 짝수 개의 나선형 조각 이외에, 본 발명은 상품당 3개, 5개, 7개, 9개 또는 그 이상의 나선형 조각을 생성하는 블레이드의 구성을 포함한다. 이러한 나선형 조각의 예가 본원에 참조로 통합되는 D640,036에 도시되어 있다.

본 발명의 추가의 양태는 상품을 커팅할 때 노출된 커팅 표면이 유사하게 결이 지거나 주름지도록 하기 위해 결이 지거나 "주름진(crinkled)" 표면 에지를 갖도록 설계된 커팅 블레이드이다. 따라서, 일 실시예에서 상품의 주름 커팅된 나선형 조각이 본 발명 블레이드 및 커팅 시스템을 사용하여 생성될 수 있다.

본 발명의 커팅 시스템의 커팅 블레이드 및 커팅 블레이드의 수의 임의의 실시예 또는 변형에서, 임의의 수의 나선형 조각이 상품마다 획득될 수 있다. 즉, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10, 또는 10개 초과의 나선형 조각이 각각의 상품으로부터 커팅될 수 있다. 다른 실시예에서, 임의의 수의 또는 모든 커팅 블레이드는 나선형 조각에 결이 지거나 주름진 커팅 표면을 생성하기 위해 결이 지거나 주름질 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 커팅 시스템의 모든 커팅 블레이드가 주름진 표면 에지를 갖는 경우, 하나의 상품으로부터 커팅된 모든 나선형 조각은 적어도 하나의 주름진-골진 커팅 표면을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서 커팅 시스템의 모든 커팅 블레이드가 물결형, 결진, 또는 주름진 에지를 갖는 것은 아니다. 따라서, 이 경우, 단일 상품이 주름 커팅된 나선형 조각뿐만 아니라 매끄러운 표면의 나선형 조각을 생성하도록 커팅될 수 있다.

"상품(product)"은 임의의 야채 또는 과일 또는 목재를 의미한다. 매끄러운 또는 결진/주름진 표면을 가질 수 있는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 10개 초과의 나선형 조각으로 커팅될 수 있는 야채는 이것으로 제한되는 것은 아니지만 임의의 덩이줄기 야채, 비트, 순무, 무, 리크(leek), 또는 임의의 뿌리 야채를 포함한다. 일 실시예에서, 덩이줄기는 감자, 고구마, 당근, 카사바(cassava), 스웨(swede) 또는 얌(yam)이다. 매끄러운 또는 결진/주름진 표면을 가질 수 있는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 10개 초과의 나선형 조각으로 커팅될 수 있는 과일은 사과, 스쿼시(squash), 피망, 호박, 주키니(zucchini), 오이, 망고 및 플랜테인(plantain)을 포함하지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 본원에 개시된 방법에 따라 가공되고 커팅될 때의 야채 또는 과일은 반드시 전체일 필요는 없다. 즉, 야채의 덩어리 또는 커팅된 조각이 커팅 시스템 안으로 펌핑되고 그 덩어리 또는 조각이 나선형 조각 또는 나선형 단편을 생성하기 위해 후속하여 커팅된다.

본 발명은 특히 나선형으로 커팅되고 매끄럽거나 주름진 표면을 가질 수 있는 새로운 프렌치 프라이(french fry)를 포함한다. 예를 들어 도 9의 나선형 감자 조각을 참고한다. 나선형-커팅된 감자 쐐기의 유형은 식용 상품의 새로운 라인이며, 본 발명에 따라 상이한 크기 또는 결진 또는 매끄러운 표면으로 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예는 실질적으로 모든 나선형 커팅 조각 또는 쐐기가 서로 거의 동일하거나 유사한 크기인 다수의 나선형 커팅 감자 조각 또는 쐐기를 포함하는 패키지이다. 본 발명의 다른 실시예는 다수의 나선형 커팅 감자 조각 또는 쐐기를 포함하는 패키지이며, 여기서 나선형 커팅 조각 또는 쐐기의 대부분은 서로 거의 동일하거나 유사한 크기이다. "패키지(package)"는 칩을 유지하는데 사용되는 종류의 백(bag) 또는 예를 들어 패스트 푸드 프렌치 프라이를 유지하는 개방 홀더 또는 임의의 그러한 구속 구조체 또는 용기일 수 있다. 이들 실시예 중 임의의 것에서, 패키지의 나선형 커팅 감자 조각 또는 쐐기의 하나 이상 또는 모두는 주름 커팅된 표면을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 패키지의 나선형 커팅 감자 조각 또는 쐐기는 원료일 수 있거나, 튀기기, 굽기, 또는 오븐 베이킹 등으로 조리될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예는 생(raw) 것인 나선형 커팅 감자 조각의 모임, 튀겨진 나선형 커팅 감자 조각의 모임, 또는 오븐 베이킹된 나선형 커팅 감자 조각 모임, 또는 구어진 나선형 커팅 감자 조각의 모임이며, 조각은 매끄러운 표면을 갖거나 주름 커팅 표면을 갖는다. "매끄러운(smooth)" 표면이란 평평하고, 결이 없는 표면 및 가장자리를 가진 커팅 블레이드로 커팅된 나선형 커팅 상품을 의미한다. "주름 커팅(crinkle-cut)"은 도 10에 도시된 것과 같이 주름진 또는 물결형 표면 및 가장자리를 갖는 커팅 블레이드로 커팅된 나선형 커팅 상품을 의미한다. 추가의 실시예에서, 나선형 커팅 감자 쐐기는 예를 들어 튀김옷을 입힌 또는 맥주 튀김옷을 입힌 나선형 커팅된 튀겨지거나 오븐 베이킹된 감자 쐐기를 생성하기 위해 더 가공되거나 숙성될 수 있다.

목재 조각은 또한 매끄럽거나 결진/주름진 표면을 가질 수 있는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개 또는 10개 초과의 나선형 조각으로 커팅될 수 있다. 예를 들어 연질목재가 본 발명에 따라 커팅될 수 있다. 연질목재의 예는 소나무, 레드우드(redwood), 전나무, 삼나무 및 낙엽송을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 폴리스티렌, 발포체, 고체 종이 펄프 재료 및 플라스틱 같은 다른 재료도 역시 본 발명에 따라 커팅될 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 개시내용은 워터 나이프 커팅 시스템에 사용하도록 구성된 회전 나이프 고정구를 제공한다. 회전 나이프 고정구는 내부 구멍을 형성하는 링, 이 구멍을 가로질러 연장되는 평행한 블레이드의 적어도 2개의 이격되고, 각도 오프셋되고, 평행한 그룹을 포함한다. 링은 워터 나이프 커팅 시스템의 유압 공급 도관과 유체 소통하고 개구를 통해 연장하는 회전 축선을 중심으로 회전 운동하도록 배치되도록 구성된다. 평행한 블레이드의 그룹은 회전 축선에 일반적으로 수직으로 배향된다. 각각의 커팅 블레이드는 그 일측에서 예리한 커팅 에지를 가지며, 일반적으로 그 중심 지점을 중심으로 비틀림으로써 반대쪽을 향하는 원주 방향으로 배향된 한 쌍의 커팅 에지를 형성한다. 회전 나이프 고정구가 회전 속력으로 회전하면서, 상품 속력으로 개구를 통해 공급되는 야채 상품이 다수의 나선형으로 비틀린 조각으로 실질적으로 동시에 커팅된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 개시내용은 선택된 속력으로 커팅 결합부로 추진되는 상품을 커팅하기 위한 시스템을 제공한다. 이 시스템은 회전 축선을 중심으로 회전하도록 구성된 블레이드 홀더와, 선택된 회전 속력으로 블레이드 홀더를 회전가능하게 구동하도록 구성된 구동 모터와, 블레이드 홀더가 회전하는 상태에서 선택된 선형 속력으로 개구를 통해 상품을 공급하도록 구성된 유압 공급 시스템을 포함한다. 블레이드 홀더는 회전 축선을 둘러싸는 일반적으로 링 형상의 개구와, 블레이드 홀더에 의해 지지되고 개구를 가로질러 연장되는 일반적으로 평행한 커팅 블레이드의 적어도 2 개의 평행하고, 이격되고, 각도 오프셋된 그룹을 포함한다. 각각의 커팅 블레이드는 그 일 측면에 예리한 커팅 에지를 가지며, 일반적으로 그 중심 지점을 중심으로 비틀림으로써, 반대쪽을 향하는 원주 방향으로 배향된 한 쌍의 커팅 에지를 형성한다. 시스템은 상품을 실질적으로 동시에 다수의 나선형으로 비틀린 조각으로 커팅한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 개시내용은 감자를 다수의 나선형으로 비틀린 조각으로 커팅하기 위한 워터 나이프 커팅 시스템을 제공한다. 워터 나이프 커팅 시스템은 선택된 선 속력으로 공급 도관을 통해 감자를 추진시키도록 구성된 유압 공급 시스템, 구동 모터; 상기 구동 모터에 의해 구동되고 회전 축선을 중심으로 회전하도록 구성된 회전가능한 블레이드 홀더를 갖는 커팅 헤드를 포함한다. 회전가능한 블레이드 홀더는 공급 도관과 유체 연통하고 회전 축선을 둘러싸는 일반적으로 링 형상의 개구와, 블레이드 홀더에 의해 지지되고 개구를 가로질러 연장되는 일반적으로 평행한 커팅 블레이드의 적어도 2 개의 평행하고, 이격되고, 각도 오프셋된 그룹을 포함한다. 각각의 커팅 블레이드는 그 일측에서 예리한 커팅 에지를 가지며, 일반적으로 그 중심 지점을 중심으로 비틀림으로써 반대쪽을 향하는 원주 방향으로 배향된 한 쌍의 커팅 에지를 형성한다. 블레이드 그룹은 감자에 접촉하여 감자를 복수의 나선형으로 비틀린 조각으로 실질적으로 동시에 커팅하도록 구성된다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은, 예로서 본 발명의 원리를 설명하는 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

첨부된 도면은 본 발명을 도시한다. 이러한 도면에서:
도 1은 본 발명에 따라 구성된 회전가능하게 구동되는 나이프 고정구를 이용하는 유형의 유압 커팅 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 2는 도 1의 나이프 고정구를 회전가능하게 구동시키기 위한 구동 모터와 코그 벨트(cog belt)를 도시하는 확대 사시도이다.
도 3은 회전 베어링 유닛 내의 나이프 고정구의 회전가능한 장착을 도시하는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 바람직한 형태에 따른 링 형상의 블레이드 홀더에 의해 지지되는 하나의 커팅 블레이드의 정면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 대안적인 바람직한 형태에 따른 대응하는 한 쌍의 블레이드 홀더에 의해 각각 지지되는 한 쌍의 커팅 블레이드의 정면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 추가의 대안적인 바람직한 형태에 따른 3개의 블레이드 홀더에 의해 각각 지지되는 3개의 커팅 블레이드를 포함하는 나이프 고정구의 정면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 대안적인 바람직한 형태에 따른 4개의 블레이드 홀더에 의해 각각 지지되는 4개의 커팅 블레이드의 정면 사시도이다.
도 8은 도 7과 유사하지만 4개의 결진 또는 주름진 커팅 나이프 블레이드를 도시하는 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 주름진 커팅 블레이드의 나선형 조각 또는 쐐기를 도시하는 도면이다.
도 10은 유사하게 결진, 물결형, 또는 주름진 커팅 표면을 갖는 나선형 조각 또는 쐐기를 생성하도록 결진 또는 물결형 또는 주름진 표면 및 에지를 갖도록 설계된 예시적인 커팅 블레이드의 도면이다.
도 11은 본 개시내용에 따른 비틀린 삼각형 조각을 커팅하기 위한 3개의 블레이드 홀더 링에 의해 각각 지지되는 3개의 나이프 세트를 포함하는 나이프 고정구의 실시예의 사시도이다.
도 12는 도 11의 나이프 고정구의 단부도이다.
도 13은 상이한 나이프 세트의 상대적인 기하학적 배치를 도시하는, 도 11의 나이프 고정구의 단부도이다.
도 14는 커팅될 수 있는 비틀린 삼각형의 상이한 종의 위치적 기원을 도시하는, 도 11의 나이프 고정구의 단부 개략도이다.
도 15 내지 도 23은 도 11의 나이프 고정구에 의해 커팅될 수 있는 비틀린 삼각형 조각의 각각의 9개의 상이한 종의 모델의 사시도이다.
도 24는 본 개시내용에 따른 2개의 블레이드 홀더에 의해 각각 지지되며 비틀린 사각형 조각을 커팅하도록 구성되는 2개의 나이프 세트를 포함하는 나이프 고정구의 다른 실시예의 단부도이다.
도 25는 상이한 나이프 세트의 상대적인 기하학적 배치를 도시하는, 도 24의 나이프 고정구의 단부도이다.
도 26은 도 24의 나이프 고정구에 의해 커팅될 수 있는 비틀린 사각형 조각의 사시도이다.
도 27은 본 개시내용에 따른 2개의 블레이드 홀더 링에 의해 각각 지지되며 비틀린 마름모꼴 조각을 커팅하도록 구성되는 2개의 나이프 세트를 포함하는 나이프 고정구의 다른 실시예의 단부도이다.
도 28은 상이한 나이프 세트의 상대적인 기하학적 배치를 도시하는 도 27의 나이프 고정구의 단부도이다.
도 29는 본 개시내용에 따른 비틀린 삼각형 조각을 커팅하기 위한 나이프 고정구의 다른 실시예의 단부도이며, 여기서 나이프 고정구의 회전 중심은 나이프 접합 지점이 아닌 삼각형 커팅 공간의 중심에 위치된다.
도 30은 본 개시내용에 따른 비틀린 사각형 조각을 커팅하기 위한 나이프 고정구의 다른 실시예의 단부도이며, 여기서 나이프 고정구의 회전 중심은 나이프 접합 지점이 아닌 사각형 커팅 공간의 중심에 위치된다.
본 개시내용은 다양한 변형 및 대안적인 형태가 가능하지만, 구체적인 실시예는 도면에서 예로서 도시되었으며 본원에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 개시내용은 개시된 특정 형태로 한정되는 것으로 의도되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 본 발명은 첨부된 청구항에 의해 한정된 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위 내에 있는 모든 변형, 등가물 및 대안을 포함하는 것이다.

본 발명은 일반적으로 야채 상품과 같은 식품, 특히 생 감자 등을 소용돌이형 또는 나선형 조각으로 커팅하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이며, 그 커팅 표면은 나이프 블레이드의 설계에 의해 패턴화될 수 있는데, 예를 들어 "주름 커팅" 소용돌이형 또는 나선형 조각을 생성한다.

더 상세하게는, 본 발명은 생 감자 등을 일반적으로 나선형 조각으로 커팅하도록 구성된 선택된 수의 나이프 블레이드를 갖는 회전가능하게 구동되는 나이프 고정구에 관한 것이다.

예시적인 도면들에 도시된 바와 같이, 유압 커팅 시스템은 전체 감자(12)와 같은 야채 상품을 후속 가공을 위한 나선형 조각(14)으로 커팅하기 위한 참조 번호 10에 의해 도 1에서 일반적으로 지칭되는 종래의 소위 워터 나이프 고정구를 포함한다. 본 발명은 커팅 시스템에 설치되고, 구동 모터 (11) 등에 의해 회전 구동하는 회전 구동 나이프 고정구(10)(도 2 내지 도 7)를 포함한다. 나이프 고정구(10)는 상품을 동일한 또는 유사한 크기 및 형상의 한 쌍의 일반적으로 나선 형상 조각(14)으로 커팅하기 위한 적어도 하나의 회전가능하게 구동되는 커팅 블레이드(16)(도 2 내지 도 4)를 포함한다. 대안적인 실시예에서, 단일 커팅 블레이드(16)는 상품을 4개의 나선형 조각으로 커팅하기 위한 제2 커팅 블레이드(17)(도 5), 상품을 6개의 나선형 조각으로 커팅하기 위한 제3 커팅 블레이드(18)(도 6), 또는 상품을 8개의 나선형 조각으로 커팅하기 위한 4개의 커팅 블레이드(19)(도 7)와 조합될 수 있다. 실제로, 임의의 수의 커팅 블레이드를 사용하여 상품을 2배수의 실질적으로 유사한 크기 및 형상의 나선형 조각으로 세분할 수 있다.

도 1은 박리 또는 비박리 상태의 예시적인 생 전체 감자(12)와 같은 야채 상품의 공급을 수용하기 위한 탱크(78) 등을 포함하는 유압 커팅 시스템 형태의 커팅 시스템을 도시한다. 대안적으로, 이들 감자(12)는 박리되거나 비박리된 전체 감자의 절반 또는 조각을 포함할 수 있다. 일 바람직한 형태에서, 이들 감자(12)는 약 3인치 정도의 길이방향 길이를 갖는 비교적 작은 감자 또는 감자 조각을 포함한다. 그러나, 감자가 나이프 고정구를 통해 끼워지는 직경 크기를 갖는 한 실제 감자 크기는 중요하지 않다.

도 1에서 보이는 바와 같이, 감자(12)는 입구 도관(30)을 통해 펌프(32)에 전달되며, 펌프는 감자를 관형 전달 도관(34)을 통해 추진 물 스트림 또는 수로 내에서 직렬 관계로 추진하여 워터 나이프 고정구(10)의 블레이드(도 1에 도시되지 않음)와 커팅 결합시킨다. 전형적인 유압 커팅 시스템에서, 감자는 약 25 피트/초(fps) 또는 약 1,500 피트/분(fpm)의 비교적 높은 속도로 전달 도관(34)을 통해 추진되어 각각의 감자를 나이프 고정구(10)를 통해 추진시키는 충분한 운동 에너지를 제공함으로써 원하는 세장형 나선형 커팅 조각(14)을 생성한다(본원에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 블레이드 피치 각도당). 이와 관련하여, 전달 도관(34)은 통상의 기술자에게 알려진 방식으로 연관된 나이프 고정구(10)를 통해 연장되는 유동 통로의 길이방향 중심선에 각각의 감자(12)를 실질적으로 중심맞춤시키기 위한 중심맞춤 정렬 장치(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 커팅된 스트립(14)은 블랜칭, 건조, 튀김옷 코팅, 파-프라잉, 냉동 등의 추가 가공을 위해 짧은 배출 도관(36)을 통해 커팅 스트립(14)을 운반하는 컨베이어(38) 등으로 이동한다.

통상의 기술자는, 예로서 감자 같은 야채 상품이 슈트(chute) 또는 호퍼(hopper) 등을 통해 나이프 고정구(10)로 기계적으로 전달되는 기계적인 커팅 시스템을 포함하는 대안적인 형태의 커팅 시스템이 사용될 수 있다는 것을 인지하고 인식할 것이다. 어느 경우에나, 나이프 고정구(10)는 생산 경로를 따라 장착되고, 들어오는 상품과 결합하여 이것을 원하는 나선형 조각으로 커팅하도록 회전가능하게 구동된다.

도 2 내지 도 3은 감자(12)(도 1)와 같은 야채 상품에 대한 생산 경로와 일직선인 위치에서의 회전 베어링 유닛(20)으로의 예시적인 나이프 고정구(10)의 설치를 도시한다. 이와 관련하여, 예시적인 나이프 고정구(10)는 일반적으로 환형 또는 원형의 일반적으로 링 형상의 블레이드 홀더(22)를 포함하고, 연장된 기간에 걸쳐 생산 환경의 엄격함을 견딜 수 있는 비교적 강하고 또는 견고한 구조를 제공하기에 충분한 횡단면을 갖는다. 이 블레이드 홀더(22)는 클램프 스크류(clamp screw)(23) 등에 의해 하류 또는 하부 환형 링(21) 등에 고정되어 결국 스크류(25') 등에 의해 회전가능 베어링 조립체(25)의 하부 또는 하류 단부에 고정된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 베어링 조립체(25)는 생산 유동 경로를 따른 일렬 설치를 위해 내부에 개구(13)가 형성되어 있는 확대 플레이트(27)의 상류 또는 상부 측에 스크류(26') 등에 의해 장착된 부싱(26) 내에 회전가능하게 지지된다. 플랜지 플레이트(28)는 조립체(25)를 부싱(26) 내의 내부 어깨부(29)에 대해 끼우기 위해 베어링 조립체(25) 위에 놓인다. 이어서 피구동 링(BO)이 스크류(30')에 의해 베어링 조립체(25)에 장착되어 그와 함께 회전한다.

회전 베어링 유닛(20)의 피구동 링(30)은 코그형(cog-type) 구동 벨트(43)(도 2)의 치형부(42)와 일치하는 멈춤쇠(41)의 원주방향 어레이를 포함한다. 이어서 이 구동 벨트(43)는 구동 모터(11)(도 2)의 출력축(45)의 구동 기어(44) 주위에 꿰어진다. 따라서, 구동 모터(11)는 피구동 링(30) 및 거기에 고정된 연관된 베어링 조립체(25)를 공지된 속력으로, 예시되는 유압 커팅 시스템의 경우에는 바람직하게는 약 6,000 rpm 정도로 확실하게 구동하여 나이프 고정구(10)를 동일한 회전 속력으로 대응하여 회전가능하게 구동한다. 중요하게는, 코그 유형 구동 벨트(43)는 수력 추진 감자의 주기적인 충돌 결합에도 불구하고 나이프 고정구(10)의 일정한 속력의 회전 구동을 유리하게 보장한다.

도 2 내지 도 4에 보이는 바와 같은 일 바람직한 구성에서, 단일 커팅 블레이드(16)가 감자(12) 같은 각각의 들어오는 야채 상품을 2개의 별개의, 일반적으로는 유사한 크기 및 형상의 나선형 조각(14)(도 1)으로 커팅하기 위해 사용된다. 커팅 블레이드(16)는 그 일 측면을 따라 예리한 커팅 에지(16')로 도시되어 있다. 커팅 블레이드(16)는 일반적으로 유압 유로의 반경방향 중심 또는 길이방향 중심선 또는 축선에서 비틀리기 때문에, 2개의 커팅 에지(16')가 대향 방향으로 그리고 반대쪽을 향하는 원주 방향으로 반경방향 외측으로 연장되도록 형성된다. 한 쌍의 클램프 스크류(31) 등이 적절한 피치 각으로 형성된 얕은 홈 내에 커팅 블레이드를 착좌시키기(seat) 위해 커팅 블레이드(16)의 각각의 대향 단부를 통해 고정된다.

보다 구체적으로, 그 반경방향 길이를 따른 각각의 특정 지점에서의 커팅 블레이드(16)의 특정 피치 각도는 다음 식에 의해 주어진다:

(1) 피치 각도 = ArcTan (2 × Pi × 반경/피치 길이)

2인치의 총 블레이드 반경 및 약 3인치의 피치 길이에 대해, 클램프 스크류(31)는 각각의 커팅 블레이드(16 또는 17)의 최외측 반경방향 단부를 축방향 블레이드 중심선에 대해 약 76.6°의 피치 각도에서 고정한다. 그러나, 특정 피치 각도는 상기 식 (1)에서 정의된 바와 같은 반경의 함수라는 것을 이해할 것이다. 피치 각도는 반경방향 중심으로부터 증가되고, 이 피치 각도가 커팅된 상품의 나선 형상을 결정한다.

각각의 감자(12)로부터 더 많은 나선형 조각(14)이 요구되는 경우, 각각의 커팅 블레이드가 들어오는 상품을 2 개로 커팅하고 그에 따라 사용된 커팅 블레이드의 수에 비해 2배수의 나선형 조각을 생성한다는 것을 인식하여 더 많은 커팅 블레이드가 사용된다. 중요하게는, 커팅 블레이드는 유사한 또는 실질적으로 동일한 커팅된 나선형 조각을 얻도록 제어된 각도로 연속하여 배치된다.

더 구체적으로는, 도 5에 보여지는 바와 같은 일 바람직한 형태에서, 2개의 커팅 블레이드(16, 17)가 세장형 스크류(23)에 의해서 연관된 환형 링(21)의 적층체에서 별개의 블레이드 홀더(22, 22')에 의해 지지된다. 즉, 정렬된 스크류 포트가 구동 링(22, 22') 및 하부의 환형 링(21)을 동시 회전을 위해 함께 체결하기 위해 사용되는 세장형 스크류(23)를 수용하기 위한 적절한 위치에서 제2 블레이드 홀더(22')에 형성된다.

2개의 커팅 블레이드(16, 17)는 일반적으로 그 길이방향 중심 축선에서 비틀린 형상을 포함하여 서로 각각에 대해 일반적으로 동일하며, 클램프 스크류(31) 등에 의해 선택된 피치 각도에서 착좌 결합되도록 대향 방향에서 반경방향 외측으로 연장된다. 그 반경방향 길이를 따른 각각의 블레이드(16 또는 17)의 특정 피치 각도에 대해 상기 식 (1)을 사용하고, 여기서 총 블레이드 반경은 2인치이며 피치 길이는 3인치이고, 클램프 스크류(31)는 각각의 커팅 블레이드(16 또는 17)의 최외측 반경방향 단부를 약 76.6°의 피치 각도에서 고정한다.

또한, 2개의 커팅 블레이드(16, 17)가 약 6,000 회전수/분(rpm)으로 회전되어 각각의 상품을 약 25 피트/초(fps)의 속도에서 유압 유동 경로를 따라 커팅시킬 때, 2개의 커팅 블레이드(16, 17) 양자 모두는 들어오는 상품을 2개의 조각으로 커팅하여, 총 4개의 유사한 또는 동일한 형상의 나선형 조각(14)을 형성한다. 각각의 커팅 블레이드 회전에 대한 약 3인치의 감자 이동의 피치 길이에서 그리고 약 0.5인치의 축방향 치수를 갖는 블레이드 홀더(22, 22') 각각에서, 지지된 커팅 블레이드 각각을 분리하는 각도(θ)(세타)는 이하의 식에 의해 주어진다:

(2) θ = T/P (각각의 블레이드 홀더의 축방향 치수/피치 길이) × 360° + 360°/ N(커팅된 조각의 수)

각각의 들어오는 상품을 4개의 일반적으로 동일한 나선 형상 조각으로 커팅하도록 구성되는 2개의 커팅 블레이드(16, 17)의 경우에, 각도 1 = 150°이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 2개의 예시적인 대안적인 바람직한 형태를 도시하며, 여기서 3개의 커팅 블레이드(16, 17, 18)가 각각의 들어오는 상품을 총 6개의 나선 형상 조각으로 커팅하기 위해 3개의 링 형상의 블레이드 홀더(22, 22', 22'')의 스택에 의해 개별적으로 지지되며(도 6), 또한 4개의 커팅 블레이드(16, 17, 18, 19)가 각각의 들어오는 상품을 총 8개의 나선 형상 조각으로 커팅하기 위해 4개의 링 형상의 블레이드 홀더(22, 22', 22'', 22''')의 스택에 의해 개별적으로 지지된다(도 7). 도 6 및 도 7의 예에서, 동일한 또는 유사한 형상의 다수의 나선 형상 조각을 형성하기 위해 연속하는 각각의 커팅 블레이드의 각도 설정을 결정하기 위해 식 (2)가 추종된다. 도 6에서, 커팅 블레이드는 본원에 참조로 통합되는 미국 특허 D640,036에 따른 상품을 커팅하기 위해 약 120°의 연속적인 각도로 설정되는 반면, 도 7에서 커팅 블레이드는 약 105°의 연속적인 각도로 설정된다. 각각의 경우에, 클램프 스크류(31)는 연관된 블레이드 홀더에 형성된 홈 내에 선택된 피치 각도로 각각의 커팅 블레이드를 착좌시키기 위해 사용된다. 마찬가지로, 스크류(23) 등이 베어링 조립체(25)와의 회전을 위해 적층된 블레이드 홀더를 함께 고정시키기 위해 적층된 블레이드 홀더에 형성된 정렬된 포트를 통해 끼워지고 고정된다.

물론, 통상의 기술자는, 연속적으로 다수의 커팅 블레이드의 각도 간격을 결정하기 위한 식 (2)를 갖고서 사실상 어떠한 수의 커팅 블레이드도 사용될 수 있다는 것을 이해하고 인식할 것이다. 예를 들어, 5개의 커팅 블레이드가 사용되는 경우, 총 10개의 나선 형상 조각이 형성되며, 식 (2)에 따라 연속적인 커팅 블레이드 각도 간격은 약 96°가 될 것이다. 마찬가지로, 6개의 커팅 블레이드가 사용되는 경우, 총 12개의 나선 형상 조각이 형성되며, 식 (2)에 따라 연속적인 커팅 블레이드 각도 간격은 약 90°가 될 것이다. 또한, 통상의 기술자는, 3개 이상의 커팅 블레이드가 사용되는 경우, 식 (2)는 블레이드의 각도 간격을 그룹으로서 결정하지만, 각각의 블레이드는 각도 위치 중 하나에 설정되기만 하면 되는데, 즉 블레이드는 그룹의 블레이드 중 하나가 각도 위치의 각각의 하나에 설정되는 한 규칙적인 지연 간격으로 설정될 필요는 없다는 것을 인식할 것이다.

대안적으로, 다른 형태의 블레이드 홀더 및 관련된 상호연결 수단, 예를 들어 커팅 블레이드의 원하는 각도 위치 및 그 동시 회전을 보장하기 위해 각각의 블레이드 홀더에 상호결합 탭 및 슬롯을 포함하는 단차부의 형성이 채용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

대안적인 바람직한 형태에서, 본 발명은 골진(corrugated) 또는 주름진(crinkled) 표면을 가질 수 있는 나선형 커팅되는 새로운 프렌치 프라이를 포함한다. 예를 들어, 도 9에 도시된 나선형 감자 조각(14')을 참조하라. 나선형 커팅된 감자 쐐기의 유형은 식용 상품의 새로운 라인이며, 본 발명에 따라 다양한 크기 또는 결진 표면으로 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예는 실질적으로 모든 나선형 커팅 조각 또는 쐐기가 서로 거의 동일한 또는 유사한 크기인 다수의 나선형 커팅 감자 조각 또는 쐐기(14')를 포함하는 패키지이다. 본 발명의 다른 실시예는 다수의 소용돌이 커팅 감자 조각 또는 쐐기(14')를 포함하는 패키지이며, 여기서 소용돌이 커팅 조각 또는 쐐기의 대부분은 서로 거의 동일한 또는 유사한 크기이다. "패키지"는 칩을 유지하는데 사용되는 종류의 백 또는 예를 들어 패스트 푸드 프렌치 프라이를 유지하는 개방 홀더 또는 임의의 그러한 구속 구조체 또는 용기일 수 있다. 이들 실시예 중 임의의 것에서, 패키지의 나선형 커팅 감자 조각 또는 쐐기의 하나 이상 또는 모두는 주름 커팅된 표면을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 패키지의 나선형 커팅 감자 조각 또는 쐐기는 원료일 수 있거나, 튀기기, 굽기, 또는 오븐 베이킹 등으로 조리될 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예는, 날것인 소용돌이 커팅 감자 조각의 모임, 튀겨진 소용돌이 커팅 감자 조각의 모임, 또는 오븐 베이킹된 소용돌이 커팅 감자 조각의 모임, 또는 로스팅된 소용돌이 커팅 감자 조각의 모임이며, 조각은 매끄러운 표면을 갖거나 주름 커팅 표면을 갖는다. "매끄러운" 표면이란 도 4 내지 도 7에서 보여지는 바와 같이 평평하고 결이 지지 않은 표면 및 에지를 갖는 커팅 블레이드(16, 17, 18, 19)에 의해 커팅된 나선형 커팅 상품을 의미한다. "주름 커팅"이란 도 8에 도시된 것과 같이 주름진 또는 물결형 표면 및 에지(16''', 17''', 18''', 또는 19''')를 갖는 커팅 블레이드(16'', 17'', 18'', 또는 19'')를 갖는 변형된 나이프 고정구(11')를 사용하여 커팅된 나선형 커팅 상품을 의미한다. 추가의 실시예에서, 나선형 커팅 감자 쐐기는 예를 들어 튀김옷을 입힌 또는 맥주 튀김옷을 입힌 나선형 커팅된 튀겨지거나 오븐 베이킹된 감자 쐐기를 생성하기 위해 더 가공되거나 숙성될 수 있다.

물론, 변형된 도 8에 도시된 나이프 고정구(11')에는 도 4 내지 도 7에 나타낸 나이프 블레이드 실시예 중 어느 하나에 따라 골진 또는 주름 커팅 구성의 커팅 나이프 중 하나 이상이 설치될 수 있다. 사실은, 8개 초과의 나선형 커팅 에지가 요망되는 경우, 4개 초과의 이러한 나이프 블레이드가 사용될 수 있다. 또한, 골진 나이프 블레이드(16'') 및 연관된 커팅 에지(16''')에 관하여 도 10에 도시된 바와 같이 다양한 나이프 블레이드에 대해 다양한 크기의 골부 또는 주름 커팅 구성이 사용될 수 있다는 것을 인식 및 이해할 것이다.

본 발명의 회전 나이프 고정구(10)에 있어서의 그리고 이에 대한 다양한 변형 및 개선이 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 일 예로서, 통상의 기술자는, 본원에 도시 및 기재된 바와 같은 각각의 비틀린 커팅 블레이드가 서로 직경방향으로 정렬되고 식 (1)에 의해 규정되는 바와 같은 피치 각도를 갖지만 다르게는 유동 경로의 축방향 중심선에서 연결되지 않는 한 쌍의 개별 블레이드로 대체될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 추가의 대안으로서, 블레이드는 직경방향으로 정렬될 필요는 없지만, 커팅된 홀수의 상품이 요망되는 경우에는 홀수의 연결되어 있지 않은 블레이드가 사용될 수 있다.

본원에 개시된 회전 나이프 고정구는 또한 비틀린 감자 조각을 상이한 방식으로 커팅하기 위해 변형될 수 있다. 도 11에는 다수의 세트의 평행한 나이프를 포함하는 나이프 고정구(110)의 다른 실시예의 사시도가 도시되어 있다. 동일한 것의 단부도가 도 12에 제공되어 있다. 이 나이프 고정구(110)는 상술한 것과 유사하다. 나이프 고정구는 일반적으로, 총괄적으로 122로 나타내는 블레이드 홀더 링의 연속물이 장착되는 하부 환형 링(121)을 포함한다. 개별 블레이드 홀더 링(122)은, 환형 형상을 가지며, 물 나이프 시스템의 유압 유동 경로를 수용하며 야채 상품(예를 들어, 감자)이 유동할 수 있는 중앙 개구를 각각 형성한다.

환형 링(122)은 또한 일반적으로 116으로 나타내는 다수의 평행한 비틀린 나이프 또는 블레이드의 그룹을 각각 지지한다. 도 2 내지 도 8 및 도 10에 도시된 커팅 블레이드(16)에 관하여 상술한 바와 같이, 커팅 블레이드(116)는 그 일 측을 따라 예리한 커팅 에지(116')를 가지며, 일반적으로 블레이드의 스팬(span)의 중간 지점에서 비틀린다. 예시 목적을 위해, 예리한 커팅 에지(116')는 도 11 및 도 12에서 하나의 예시적인 블레이드(116)에만 표시되어 있다. 이 비틀린 구성을 감안하면, 2개의 커팅 에지(116')가 대향 방향에서 반경방향 외측으로 그리고 반대쪽을 향하는 원주 방향으로 연장되도록 형성된다. 블레이드(116)의 나선형으로 비틀린 형상은 상술한 방식으로 수학적으로 규정될 수 있다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 커팅 블레이드(116)는 용접 등에 의해 그들 각각의 링(122)의 내측 원통형 표면(125)에 일체로 부착될 수 있다. 대안적으로, 커팅 블레이드(116)는 도 2 내지 도 8에 도시된 실시예에 관하여 상술한 방식으로 클램프 스크류에 의해 링(122)에 부착될 수 있다. 블레이드의 단부의 부착 각도(즉, 링(122)의 중심에 대한 길이를 따른 임의의 지점에서의 임의의 블레이드(116)의 비틀림 각도)는 상술한 방식으로 수학적으로 결정될 수 있다. 각각의 링(122)에 부착된 블레이드(116)는 도 12에 도시된 바와 같이 서로 평행하며 간격(S)으로 분리되어 있다. 이 간격(S)의 크기는 이하에서 설명되는 바와 같이 비틀린 조각의 원하는 크기를 생성하도록 선택될 수 있다.

블레이드(116)는 서로 평행하고 원형 개구를 가로질러 놓이기 때문에, 블레이드 (116)의 길이는 링(122)의 곡률에 대한 상대적인 위치에 따라 달라질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 5개의 블레이드(116)가 각각의 블레이드 세트에 제공되는 경우, 하나의 중앙 블레이드(116)가 중심을 점유하고 일반적으로 원형 링(122)의 직경에 걸쳐 놓이는 한편, 중앙 블레이드(116)의 어느 한 측의 다른 블레이드는 일반적으로 링(122)의 곡률에 대해 현을 형성하며 중앙 블레이드(116)보다 어느 정도 짧은 양의 길이를 갖는다.

도 11 및 도 12에 도시된 나이프 고정구(110)는 3개의 세트 또는 계층의 블레이드(116)를 포함한다. 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이, 나이프 고정구(110)는 베이스 링(121)에 직접 부착되며 제1 그룹의 블레이드(116a)를 지지하는 하부 또는 제1 블레이드 홀더 링(122a)을 포함한다. 제1 그룹의 블레이드(116a)를 제1 계층의 블레이드라 칭할 수 있다. 제2 블레이드 홀더 링(122b)이 제1 블레이드 홀더 링(122a)의 상부에 부착되고, 제2 그룹 또는 계층의 블레이드(116b)를 지지한다. 마찬가지로, 제3 블레이드 홀더 링(122c)은 제2 블레이드 홀더 링(122b)의 상부에 부착되며, 제3 그룹 또는 계층의 블레이드(116c)를 지지한다. 각각의 블레이드 홀더 링(122)은 도 11에 도시된 바와 같이 스크류(123)를 이용하여 또는 다른 적절한 부착 디바이스 또는 방법을 이용하여 그 아래 있는 블레이드 홀더 링(122)에 또는 환형 베이스(121)에 부착될 수 있다. 부가적으로, 각각의 블레이드 홀더 링(122)과 환형 베이스(121)는 원형 블레이드 홀더 링(122)의 하나의 그룹으로의 적층 정렬을 용이하게 하기 위해 일 측에 통합형 환형 플랜지(126) 및 반대 측에 대응하는 환형 슬롯(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.

환형 링(122)은 균일한 두께를 가지며, 그 결과 링(122)이 적층될 때, 블레이드(116)의 각 그룹은 다음 인접하는 블레이드 세트로부터 균일한 거리로 이격된다. 일 실시예에서, 블레이드 홀더 링(122)은 두께가 0.5"이며, 따라서 블레이드 세트 사이에 0.5" 간격을 제공한다. 그러나, 이 치수는 상이할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 0.5"의 두께는 커팅된 감자에 대한 충분히 강한 블레이드를 위한 공간을 제공하는 충분히 큰 치수이기 때문에 유용하다. 이 치수는 3" 내지 4"의 원형 커팅 감자에 걸치는 스테인리스강 블레이드에 대해 잘 작동하는 것으로 증명되었다. 스팬에 대한 더 강한 블레이드 재료, 더 연질의 상품 또는 더 작은 원이 원하는 또는 유용한 또는 최소 계층 높이를 감소시킬 수 있다. 그러나, 반대 특성의 변화는 그것을 증가시킬 수 있다.

각각의 환형 링(122a-c) 및 그들의 블레이드 세트(116a-c)는 또한 비틀린 삼각형 형상을 제공하기 위해 서로에 대해 각도 오프셋된다. 도 13에 도시된 것은 상이한 나이프 세트의 상대적인 기하학적 배치를 도시하는 도 11의 나이프 고정구의 단부 모습 개략도이다. 블레이드 홀더 링(122)의 두께로 인해, 각각의 층은 0.5"의 계층 높이를 갖는다. 이 도면은 최하부 계층의 블레이드(116a)(도 13에서 "계층 1(Tier 1)" 표시됨), 중간 계층의 블레이드(116b)(도 13에서 "계층 2(Tier 2)"로 표시됨), 및 최상부 계층의 블레이드(116c)(도 13에서 "계층 3(Tier 3)"으로 표시됨)의 상대적인 각도 배향을 개략적으로 도시한다. 계층당 블레이드의 수는 달라질 수 있다. 본원에 도시된 나이프 고정구 구성의 대부분은 계층당 5개의 블레이드를 포함하지만, 도 13에 도시된 나이프 고정구는 계층당 7개의 블레이드(116)를 포함한다. 계층당 블레이드의 수는 블레이드 홀더 링의 커팅 크기 및 내부 직경의 양자 모두에 따라 달라질 수 있다. 블레이드의 수가 많을수록 커팅에 더 큰 힘이 수반될 것이지만, 2, 3, 4, 5, 6, 7개 또는 그 초과의 블레이드를 갖는 블레이드 홀더 링이 본원에 개시된 나선형 감자 조각을 제조하는데 적합하다.

이런 블레이드 배치는 도 13에서 132로 일반적으로 나타내는 삼각형 개구의 격자인 것으로 나타나는 것을 생성하며, 이를 통해 감자 또는 다른 야채가 워터 나이프 시스템에 의해 가압된다. 이들 개구(132)는 하나의 구성에서는 실제 개구가 아니지만, 서로에 대해 각도 오프셋되는 평행한 블레이드(116)의 각각의 그룹에 의해 생성되는 외관상의 또는 가상의 개구이다. 블레이드(116)의 그룹의 상대적인 형상 및 위치는 삼각형 개구의 그룹의 존재에 필적하는 양태를 효과적으로 제공한다. 야채 유닛이 도입되는 방향인 단부로부터 나이프 고정구(110)를 볼 때 삼각형 가상 개구(132)가 나타난다. 나이프 고정구가 그 회전 중심(134)을 중심으로 화살표 136으로 나타내는 방향으로 회전하는 상태에서 감자 또는 다른 야채가 이 회전 나이프 고정구(110)를 통해 가압될 때, 감자(또는 다른 야채)는 블레이드(116)의 각각의 그룹에 의해 빠르게 순차적으로 커팅될 것이며, 각각의 블레이드 세트는 삼각형 단면 형상의 3개의 변 중 상이한 하나를 커팅한다. 이런 방식으로, 감자 또는 다른 야채는 복수의 비틀린 조각으로 실질적으로 동시에 커팅될 것이며, 각각의 조각은 삼각형 단면 형상 및 나선형 비틀림을 갖는다.

블레이드 세트(116a-c)의 각도 오프셋은 결과적인 비틀린 조각의 형상을 변형시키기 위해 다양한 방식으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 도 13의 기하학적 형상에 의해 시사되는 바와 같이, 도 11 내지 도 13에 도시된 나이프 고정구(110)는 등변 삼각형 단면 형상을 갖는 나선형 조각을 생성하도록 설계된다. 조각이 삼각형 개구를 갖는 단일 블레이드 격자에 의해 커팅되는 경우, 이들 개구는 정확한 원하는 등변 삼각형 형상을 가질 수 있다. 도 11 내지 도 13과 관련하여 도시되고 설명된 특정 실시예에서, 블레이드 세트 사이의 실제 각도 오프셋은 블레이드 세트 사이의 간격 및 야채 유닛의 전진 속도 및 나이프 고정구의 회전 속력을 보상하기 위해 120°이다. 그러나, 이는 단지 하나의 예시적인 구성이라는 것이 인식될 것이다.

일반적으로, 인접한 블레이드 사이의 각도 오프셋은 블레이드의 나선형 피치(P) 및 계층 높이(T), 즉 블레이드 세트의 간격(개개의 인접한 블레이드의 간격에 대조됨)에 기초하여 결정된다. 도 11 내지 도 13의 실시예를 고려하면, 상품이 하나의 계층으로부터 다음 계층으로 진행할 때, 상품은 이 예에서는 축방향으로 거리 T 또는 0.5"를 이동한다. 블레이드 조립체가 60도인, 360도의 전체 1회전의 0.5/3.0배를 회전할 때 상품은 0.5"의 하나의 계층을 진행하도록, 이 특정 나선형 커팅부의 피치(P)는 3.0"이다. 원하는 커팅 형상, 본 경우에는 등변 삼각형의 내각 또한 60도이다. 그러므로, 하나의 계층으로부터 다음 계층까지의 정확한 각도 오프셋은 60 더하기 60도, 또는 총 120도이다. 상품이 하나의 계층으로부터 다음 계층까지 이동할 때의 각도 오프셋 또는 블레이드 홀더 회전은 항상 계층 높이(T)/나선 피치(P) × 360도일 것이다. 이 수치는 계층 사이의 원하는 각도 오프셋을 계산하기 위해 원하는 커팅부 형상의 내각에 추가될 수 있다. 예를 들어, T = 0.5" 및 P = 3.0"에서, 상품이 하나의 계층으로부터 다음 계층으로 진행할 때의 홀더 회전은 역시 (0.5/3)(360) = 60도일 것이다. 그러나, 사각형 커팅부 형상이 요구되는 경우, 90도의 내각이 60 + 90 = 150도의 총 각도를 위해 추가될 것이다.

각각의 조각의 나선형 비틀림의 기하학적 형상, 즉 나선형 비틀림에 대한 조각의 커팅부 변의 나선 반경 및 배향은 커팅 헤드의 회전 중심에 대한 가상 삼각형 단면의 위치 및 배향에 의존할 것이다. 나선형 비틀림의 피치는 나이프 고정구를 통한 상품의 통과 속력에 대한 나이프 고정구(110)의 회전 속력에 의존할 것이다. 아래에 언급된 바와 같이, 블레이드의 형상은 이 관계에 크게 영향을 미친다. 도 1 내지 도 10과 관련하여 도시되고 상술한 실시예에서와 같이, 나이프 고정구(110)는 약 6000 rpm의 속력으로 회전 축선(134)을 중심으로 회전할 수 있는 한편, 야채 유닛은 약 25 ft./s의 선형 속력으로 그 중앙 축선을 따라 고정구를 통해 가압된다. 이런 동작 파라미터들의 세트에서, 생성되는 나선형으로 비틀린 조각은 약 3인치의 나선 피치를 갖는다. 나선 피치는 블레이드의 형상에 내포되어 있다. 공격부의 블레이드 각도와 반경(회전 중심으로부터의 거리) 사이의 관계는 블레이드의 나선 피치를 규정한다. RPM은 모터 속력 및 구동 시스템에 의해 제약되며 통상 부하 하에서 변동하지 않을 것이다. 커팅 동안의 상품의 선형 속력은 블레이드 피치 및 RPM에 의해 주로 제어된다. 동작 중에, 대략 일치하는 선형 속력에서 상품을 커팅 조립체에 제공하는 것이 바람직하다. 이것은 유압 공급 시스템의 유량을 조정함으로써 행해질 수 있다. 그러나, 상품 속력의 임의의 불일치는 3" 피치 블레이드의 작동과 커팅 헤드의 RPM에 의해 극복될 수 있다. 유압 공급 시스템의 선형 속력은 커팅 중의 이상적인 상품 속력에 근접할 수 있다. 블레이드의 나선 형상 및 커터 RPM은 상품의 진행 및 그에 따라 커팅 피치를 제어한다.

야채 유닛의 상이한 부분들이 나이프 고정구(110)의 상이한 부분들을 통과할 것이라는 것을 감안하면, 하나의 나이프 고정구에 의해 다양한 종(species)의 나선 형상이 형성될 것인데, 이는 회전 중심에 대한 삼각형 단면의 배향이 상이함에 따라 다양한 가상 개구(132)의 회전 반경이 상이하기 때문이다. 도 14에 도시된 것은, 커팅을 행할 수 있는 상이한 종의 비틀린 삼각형의 위치 원점 및 다양한 가상 개구(132)를 도시하는 도 11의 나이프 고정구(110)의 유효한 커팅부의 단부 모습 개략도이다.

도 14에 의해 시사되는 상이한 종의 비틀린 삼각형에 대해 몇몇 관찰이 이루어질 수 있다. 첫째, 나이프 고정구(110)는 일반적으로 육각형의 대칭성을 갖고, 비틀린 삼각형 조각을 커팅하기 위한 54개의 개별 가상 개구(132)를 제공한다는 것을 알 것이다. 둘째, 이 나이프 고정구가 커팅하는 상이한 나선형으로 비틀린 삼각형 형상은 그들의 나선 반경(회전 중심(134)으로부터의 각각의 개구(132)의 거리에 따름) 및 고정구(110)의 회전 중심(134)에 대한 그들의 삼각형 단면의 배향에 기초하여 서로 구별가능할 것이라는 것을 알 것이다.

이런 나이프 고정구에서의 블레이드의 배치의 분석은 이 고정구가 비틀린 삼각형의 9개의 상이한 조각을 커팅할 것이라는 것을 보여준다. 즉, 54개의 가상 커팅 개구(132)는, 각 종의 정확히 6개의 개별물로 9개의 상이한 종의 형상을 제공하는 조각을 생성할 것이다. 또한, 이들 형상은 6개의 일반적인 종 그룹으로 분류되고, 이들 종 그룹 중 3개는 나이프 고정구의 회전 중심에 대해 그들의 삼각형 형상의 배향이 상이하지만 실질적으로 동일한 나선 반경을 갖는다. 상이한 종 및 종 그룹의 유사점 및 차이점을 이하에서 더 상세하게 설명한다.

도 15 내지 도 23에 도시된 것은 도 11의 나이프 고정구에 의해 커팅될 수 있는 비틀린 삼각형 조각의 각각의 9개의 상이한 종의 모델의 사시도이다. 이들 모델 각각은 단지 예시 목적을 위해 각 형상의 2개의 완전한 나선형 회전을 나타낸다. 그러나, 감자 같은 자연 상품이 도 11의 나이프 고정구(110)를 사용하여 커팅되는 경우, 그것이 커팅될 때의 그 특정 길이 및 나이프 고정구(110)와의 상대적인 정렬뿐만 아니라 커팅 전의 상품의 전체적인 직경 및 상이한 단면 형상은 임의의 하나의 감자 또는 다른 상품으로부터 커팅되는 비틀린 삼각형 조각의 수, 길이 및 분배에 영향을 줄 것이다. 부가적으로, 주어진 삼각형 개구(132)가 감자의 만곡된, 각진, 또는 불규칙한 외면과 교차하는 경우, 임의의 주어진 조각의 삼각형 단면은 그 길이의 일부 또는 전체에 대해 불완전할 수 있다.

도 15 내지 도 23에서, 각각의 종(species)은 도 14의 개구(132)의 표식에 또한 대응하는 문자 "a" 내지 "i"에 의해 지정된다. 도 15에 도시된 것은 도 11의 나이프 고정구에 의해 커팅될 수 있는 비틀린 삼각형 조각(140)의 제1 종인, 종 "a"의 예시적인 모델이다. 그 길이를 따라 연장되는 3개의 길이방향 커팅 표면(142, 143, 144)이 있기 때문에, 하나의 삼각형 단부면(141)이 보여진다. 이 종은 도 14에서 "a"로 표시되는 나이프 고정구(110)의 6개의 중앙 개구에 의해 커팅되는 상품 조각(140)을 포함한다. 이들 조각을 커팅하는 6개의 개구(132)는 모두 나이프 고정구(110)의 회전 중심(134)에 인접하기 때문에, 이들 조각(140)은 조각의 임의의 것의 최소 나선 반경을 갖는다. 세장형 감자가 이런 나이프 고정구(110)를 사용하여 길이방향으로 커팅되는 경우, 이들 중앙 조각(140)은 또한 최대 길이를 갖는 경향이 있다.

이런 나선형 조각(140)의 종은 종 그룹 중 하나로서 독립한다. 즉, 도 16 내지 도 23에 도시된 다른 종은 종 a의 조각과 동일한 나선 반경 또는 동일한 정확한 형상을 갖지 않는다.

도 16에 도시된 것은 도 11의 나이프 고정구에 의해 커팅될 수 있는 비틀린 삼각형 종(145)의 제2 종인, 종 "b"의 예시적인 모델이다. 그 길이를 따라 연장되는 3개의 길이방향 커팅 표면(147, 148, 149)이 존재하기 때문에, 하나의 삼각형 단부면(146)이 보여진다. 이 종은 도 14에서 "b"로 표시되는 나이프 고정구(110)의 개구(132)에 의해 커팅된 상품 조각(145)을 포함한다. 이들 조각(145)을 커팅한 삼각형 개구(132)는 종 a를 위한 개구(132) 중 하나에 인접하는 긴 변을 각각 갖기 때문에, 이들 조각(145)은 조각의 임의의 것의 제2 최소 나선 반경을 갖는다. 이런 종은 또한, 그 조각(145)이 이하에서 설명되는 종 c 및 d를 구성하는 종과 유사한 나선 반경을 갖지만, 종 그룹 중 하나로서 독립한다.

도 17에 도시된 것은 도 11의 나이프 고정구에 의해 커팅될 수 있는 비틀린 삼각형 조각(150)의 제3 종인, 종 "c"의 예시적인 모델이다. 그 길이를 따라 연장되는 3개의 길이방향 커팅 표면(152, 153, 154)이 존재하기 때문에, 하나의 삼각형 단부면(151)이 보여진다. 이 종은 도 14에서 "c"로 표시되는 나이프 고정구(110)의 개구(132)에 의해 커팅된 상품 조각(150)을 포함한다. 이들 조각(150)은, 이들 조각(150)을 커팅한 삼각형 개구(132)가 종 a의 개구(132) 중 하나의 코너에 인접하는 지점을 각각 갖기 때문에, 조각의 임의의 것의 제3 최소 나선 반경을 갖는다. 이 종은, 나이프 고정구의 회전 중심(134)에 대한 그 삼각형 단면의 배향이 종 d의 것과 상이하지만 그 조각(150)이 종 d로부터의 조각과 동일한 나선 반경을 갖기 때문에, 이하에서 설명되는 종 d의 조각과 함께 그룹화될 수 있다.

도 18에 도시된 것은 도 11의 나이프 고정구에 의해 커팅될 수 있는 비틀린 삼각형 조각(155)의 제4 종인, 종 "d"의 예시적인 모델이다. 그 길이를 따라 연장되는 3개의 길이방향 커팅 표면(157, 158, 159)이 존재하기 때문에, 하나의 삼각형 단부면(156)이 보여진다. 이 종은 도 14에서 "d"로 표시되는 나이프 고정구(110)의 개구(132)에 의해 커팅된 상품 조각(155)을 포함한다. 종 c와 마찬가지로, 이들 종은 제3 최소 나선 반경을 가지며, 그 조각(155)이 나이프 고정구(110)의 회전 중심(134)에 대한 그 삼각형 단면의 배향으로 인해 상이한 각도 배향을 갖는 것을 제외하고 종 c로부터의 조각의 것과 동일한 나선 반경을 갖기 때문에, 상술한 바와 같은 종 c의 조각과 함께 그룹화될 수 있다. 종 c와 d 사이의 배향의 차이점을 도 17 및 도 18을 비교함으로써 알 수 있다.

도 19에 도시된 것은 도 11의 나이프 고정구에 의해 커팅될 수 있는 비틀린 삼각형 조각(160)의 제5 종인, 종 "e"의 예시적인 모델이다. 그 길이를 따라 연장되는 3개의 길이방향 커팅 표면(162, 163, 164)이 존재하기 때문에, 하나의 삼각형 단부면(161)이 보여진다. 이런 종은 도 14에서 "e"로 표시되는 나이프 고정구(110)의 개구(132)에 의해 커팅된 상품 조각(160)을 포함한다. 이들 조각은, 이들 조각(160)을 커팅한 삼각형 개구(132)가 종 d를 위한 개구 중 하나에 인접하는 긴 변을 각각 갖기 때문에 종의 다음으로 큰 나선 반경을 갖는다. 이 종은, 그 조각(160)이 나이프 고정구(110)의 회전 중심(134)에 대한 그 삼각형 단면의 배향이 종 g의 것과 상이하지만 종 g로부터의 조각의 것과 동일한 나선 반경을 갖기 때문에, 이하에서 설명되는 종 g의 조각과 함께 그룹화될 수 있다.

도 20에 도시된 것은 도 11의 나이프 고정구에 의해 커팅될 수 있는 비틀린 삼각형 조각(165)의 제6 종인, 종 "f"의 예시적인 모델이다. 그 길이를 따라 연장되는 3개의 길이방향 커팅 표면(167, 168, 169)이 존재하기 때문에, 하나의 삼각형 단부면(166)이 보여진다. 이 종은 도 14에서 "f"로 표시되는 나이프 고정구(110)의 개구(132)에 의해 커팅된 상품 조각(165)을 포함한다. 이들 조각(165)은 조각의 임의의 것의 제3 최대 나선 반경을 갖는다. 이들 조각을 커팅한 삼각형 개구(132)는 종 b, c, 및 d의 개구 중 하나의 코너에 인접하는 지점 및 종 e 및 g의 개구(132)에 인접하는 긴 변을 각각 갖는다.

종 f는 종 그룹 중 하나로서 독립한다. 즉, 다른 어떤 종도 정확히 동일한 나선 반경 또는 형상을 갖지 않는다. 그러나, 종 e 및 g 내지 i의 다른 종의 어떤 것도 정확히 동일한 반경 또는 형상을 갖지 않지만, 종 f의 나선 반경은 이들 다른 종의 것과 유사하다.

도 21에 도시된 것은 도 11의 나이프 고정구에 의해 커팅될 수 있는 비틀린 삼각형 조각(170)의 제7 종인, 종 "g"의 예시적인 모델이다. 그 길이를 따라 연장되는 3개의 길이방향 커팅 표면(172, 173, 174)이 존재하기 때문에, 하나의 삼각형 단부면(171)이 보여진다. 이 종은 도 14에서 "g"로 표시되는 나이프 고정구(110)의 개구(132)에 의해 커팅된 상품 조각(170)을 포함한다. 이들 종(170)은 종 e의 조각과 동일한 나선 반경을 가지며 종 c를 위한 개구 중 하나에 인접하는 긴 변을 갖는 삼각형 개구(132)로부터 커팅된다. 따라서 이 종은, 물론 나이프 고정구(110)의 회전 중심(134)에 대한 그 삼각형 단면의 배향이 종 e의 것과 상이하지만, 상술한 종 e의 조각과 함께 그룹화될 수 있다. 종 e와 g 사이의 배향의 차이는 도 19 및 도 21을 비교함으로써 알 수 있다.

도 22에 도시된 것은 도 11의 나이프 고정구에 의해 커팅될 수 있는 비틀린 삼각형 조각(175)의 제8 종인, 종 "h"의 예시적인 모델이다. 그 길이를 따라 연장되는 3개의 길이방향 커팅 표면(177, 178, 179)이 존재하기 때문에, 하나의 삼각형 단부면(176)이 보여진다. 이 종은 도 14에서 "h"로 표시되는 나이프 고정구(110)의 개구(132)에 의해 커팅된 상품 조각(175)을 포함한다. 이들 조각은 조각의 임의의 것의 최대 나선 반경을 갖는다. 이들 조각을 커팅한 삼각형 개구(132)는 종 g와 연관된 개구의 변 중 하나에 인접하는 긴 변 및 종 c 및 d의 개구 중 하나의 코너에 인접하는 지점을 각각 갖는다. 이 종은, 나이프 고정구(110)의 회전 중심(134)에 대한 그 삼각형 단면의 배향이 종 i의 것과 상이하지만 종 i로부터의 조각과 동일한 나선 반경을 갖기 때문에, 이하에서 설명되는 종 i의 조각과 함께 그룹화될 수 있다.

도 23에 도시된 것은 도 11의 나이프 고정구에 의해 커팅될 수 있는 비틀린 삼각형 조각(180)의 제9 종인, 종 "i"의 예시적인 모델이다. 그 길이를 따라 연장되는 3개의 길이방향 커팅 표면(182, 183, 184)이 존재하기 때문에, 하나의 삼각형 단부면(181)이 보여진다. 이 종은 도 14에서 "i"로 표시된 나이프 고정구(110)의 개구(132)에 의해 커팅된 상품 종(180)을 포함한다. 이들 조각(180)은 조각의 임의의 것의 최대 나선 반경을 갖는다. 이들 조각(180)을 커팅한 삼각형 개구(132)는 종 e와 연관된 개구의 변 중 하나에 인접하는 긴 변, 종 h의 인접하는 개구(132)에 인접하는 다른 긴 변, 및 종 c 및 d의 개구 중 하나의 코너에 인접하는 지점을 각각 갖는다. 상술한 바와 같이, 이 종은, 그 삼각형 단면의 배향이 종 h의 것과 상이하지만 그 조각(180)이 동일한 나선 반경을 갖기 때문에 종 h의 조각과 함께 그룹화된다. 종 h와 i 사이의 배향의 차이는 도 22 및 도 23을 비교함으로써 알 수 있다.

따라서, 나이프 고정구(110)에 의해 커팅될 수 있는 조각(140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175 및 180 )에 의해 나타나는 54개의 개별적인 비틀린 삼각형 조각은 6개의 조각 각각의 9개의 종(a 내지 i)으로 분할될 수 있다. 이들 종은 동일한 나선 반경을 갖는 6개의 그룹으로 더 그룹화될 수 있으며, 6개의 그룹은 (1) 종 a; (2) 종 b: (3) 종 c 및 d; (4) 종 e 및 g; (5) 종 f; 및 (6) 종 h 및 i이다. 이들 종 각각은 나선형 반경 및 삼각형 배향의 고유한 조합을 갖는 나선형으로 비틀린 삼각형 조각을 제공하지만, 조각 모두는 하나의 야채 유닛(예를 들어, 감자)으로부터 동시에 커팅될 수 있다.

도 11의 나이프 고정구(110)에 의해 생성되는 비틀린 삼각형 조각(140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175 및 180)의 크기, 형상 및 나선 피치는, 나이프 고정구(110)의 전체적인 크기, 나이프(116) 사이의 간격, 및 통과되는 감자 또는 다른 상품의 전진 속도에 대한 나이프 고정구(110)의 회전 속력뿐만 아니라 블레이드의 형상에 따라 주로 달라질 것이라는 것을 인식해야 한다. 시험된 일 실시예에서, 나이프 고정구는 3.125인치의 내경을 가지며, 나이프의 3개의 그룹 또는 계층의 각각의 평행한 나이프(116)는 서로 0.52" 이격되어 있다. 이런 구성에서, 비틀린 삼각형 조각은 각 변에서 약 0.6인치의 치수를 갖는 단면을 가질 것이다. 25ft/s의 감자의 전진 속도 및 약 6000 rpm의 회전 속력 및 0.5"의 블레이드 그룹의 길이방향 간격을 갖는 나이프 고정구(110)에서, 이는 약 3인치의 나선 피치를 갖는 비틀린 나선형 조각을 생성할 것이다.

상술한 변수는 본 개시내용에 따른 시스템에서 사용될 수 있는 많은 가능한 조합 중 하나일 뿐이라는 것을 인식해야 한다. 통상의 기술자는 크기, 속력, 블레이드 피치 각도 등의 다른 조합이 상이한 결과를 생성하기 위해 사용될 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 상이한 단면 크기를 갖는 조각을 생성하기 위해 상이한 블레이드 간격이 사용될 수 있으며, 상이한 나선 피치를 생성하기 위해 상이한 블레이드 피치 각도가 사용될 수 있다. 마찬가지로, 상이한 형상을 갖는 조각, 주름-커팅 조각 등을 생성하기 위해 만곡된 블레이드 또는 골진 블레이드(상술한 바와 같음) 같은 상이한 블레이드 형상이 사용될 수도 있다.

상이한 단면 형상의 비틀린 조각을 생성하기 위해서 상이한 수의 블레이드 세트 및 상이한 각도 배향의 블레이드 세트를 사용할 수 있다는 것을 발견하였다. 예를 들어, 도 15 내지 도 23에 도시된 비틀린 각도 형상 이외에, 사각형 또는 마름모꼴 형상을 갖는 나선형으로 비틀린 조각이 2개의 블레이드 세트를 사용하여 유사한 방식으로 생성될 수 있다. 도 24에 도시된 것은 비틀린 사각형 조각을 커팅하기 위해 구성된 나이프 고정구(210)의 실시예의 단부 모습이며, 도 25는 상이한 나이프 세트의 상대적인 기하학적 배치를 도시하는 이 나이프 고정구(210)의 나이프 배치의 단부 모습 개략도를 제공한다. 이 나이프 고정구(210)는 2개의 블레이드 홀더 링(222)에 의해 각각 지지되는 216으로 일반적으로 나타낸 2개의 나이프 세트를 포함하며, 도 24에는 최상위 링(222b) 만이 보여진다.

도 11 및 도 12에 도시된 나이프 고정구와 마찬가지로, 이 나이프 고정구(210)는 222로 일반적으로 나타내는 블레이드 홀더 링의 연속물이 장착된 하부 환형 링(221)을 일반적으로 포함한다. 개별 블레이드 홀더 링(222)은 환형 형상을 가지며 각각은 워터 나이프 시스템의 유압 유동 경로를 수용하며 야채 상품(예를 들어, 감자)이 통해서 유동할 수 있는 중앙 개구를 형성한다.

환형 링(222)은 인접하는 블레이드 사이에 간격(S)을 갖는 216으로 일반적으로 나타낸 다수의 평행한 비틀린 블레이드의 그룹을 각각 지지한다. 이들 블레이드의 비틀린 형상의 기하학적 상세는 위에서 설명된 바와 같을 수 있다. 커팅 블레이드(216)는 그 일 측에 예리한 커팅 에지(216')를 갖고, 일반적으로 그 중간 지점에서 비틀리며, 그들이 지지 링(222)에 부착되는 각도 배향을 갖는다. 도 11 및 도 12의 실시예에서와 같이, 커팅 블레이드(216)는 그들 각각의 링(222)의 내부 원통형 표면(225)에 일체로 부착될 수 있거나, 또는 스크류, 볼트, 또는 다른 체결구에 의해 고정될 수 있다.

도 1 내지 도 10과 관련하여 위에서 도시 및 설명된 비틀린 블레이드는 유압 유동 경로의 길이방향 중심선 또는 축선과 일치하는 그 반경방향 중심에서 일반적으로 비틀리지만, 도 11 내지 도 14(및 유사하게는 도 24 내지 도 25 및 도 27 내지 도 30)의 실시예에서는, 블레이드(216)의 비틀림 지점은 블레이드(216)의 중간 지점 또는 중간 스팬에 위치될 것이지만, 그 중간 스팬 지점은 주어진 링(222)의 직경을 따라 놓이는 블레이드에 대해서 만의 유압 유동 경로의 길이방향 중심선 또는 축선(및 링(222)의 중심)과 일치할 것이다. 이들 링(222)에 관하여 중심을 벗어난 블레이드(216)는 유압 유동 경로의 길이방향 중심선 또는 축선 및 링의 중심으로부터 측방향으로 오프셋되어 있는 비틀림 지점을 가질 것이다. 회전 나이프 고정구(210)의 이 양태는 본원에서 설명된 비틀린 나선 형상의 다양성의 생성을 허용한다.

도 24에 도시된 나이프 고정구(210)는 블레이드(216)의 2개의 세트 또는 계층을 포함한다. 나이프 고정구(210)는 베이스 링(221)에 직접 부착되는 하부 또는 제1 블레이드 홀더 링(222a)을 포함하고, 블레이드(216a)의 제1 그룹 또는 계층을 지지한다. 제2 블레이드 홀더 링(222b)은 제1 블레이드 홀더 링(222a)의 상부에 부착되며, 블레이드(216b)의 제2 그룹 또는 계측을 지지한다. 블레이드 홀더 링(222)은 상술된 방식으로 서로에 부착될 수 있고, 상술한 바와 같이 균일한 두께를 가질 수 있기 때문에, 블레이드(216)의 그룹 또는 계층의 균일한 간격을 제공한다.

도 25에 도시된 것은 상이한 나이프 세트의 상대적인 기하학적 배치를 도시하는 도 24의 나이프 고정구(210)의 단부 모습 개략도이다. 이 도면은 150°의 각도만큼 상부 계층(도 25에서 "계층 2"로 표시됨)의 블레이드(216b)로부터 각도방향으로 오프셋된 하부 계층(도 25에서 "계층 1"로 표시됨)의 블레이드(216a)를 개략적으로 도시한다. 블레이드의 이러한 배치는 도 25에서 232로 일반적으로 표시된 가상 개구의 마름모꼴 격자로 보이는 것을 생성하며, 이를 통해 감자 또는 다른 야채가 워터 나이프 시스템에 의해 가압된다. 상술한 바와 같이, 이들 개구(232)는 하나의 구성에서는 실제 개구가 아니지만, 평행한 블레이드(216)의 각각의 그룹이 서로에 대해 각도 오프셋되기 때문에 나타나는 외관상의 또는 가상의 개구이다.

나이프 고정구가 화살표 236으로 나타낸 방향으로 그 회전 중심(234)을 중심으로 회전하는 상태에서 감자 또는 다른 야채가 이 회전 나이프 고정구(210)를 통해 가압될 때, 감자(또는 다른 야채)는 블레이드(216)의 2개의 그룹에 의해 빠르게 순차적으로 커팅될 것이며, 블레이드의 각각의 세트는 사각형 단면 형상의 변의 대향하는 쌍을 커팅한다. 이런 방식으로, 감자 또는 다른 야채는 복수의 비틀린 조각으로 실질적으로 동시에 커팅될 것이며, 각각의 조각은 사각형 단면 형상 및 나선형 비틀림을 갖는다.

블레이드(216a-b)의 세트의 각도 오프셋은 결과적인 비틀린 조각의 형상을 변형시키기 위해 다양한 방식으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 도 25의 기하학적 형상에 의해 제안되는 바와 같이, 도 24 내지 도 25에 도시된 나이프 고정구(210)는 사각형 단면 형상을 갖는 나선형 조각을 생성하도록 설계된다. 블레이드의 세트 사이의 각도 오프셋은 블레이드 세트 사이의 간격, 야채 유닛의 전진 속도, 및 나이프 고정구(210)의 회전 속력을 보상하기 위해 150°이다.

각 조각의 나선형 비틀림의 기하학적 형상, 즉 나선형 비틀림에 대한 조각의 커팅된 변의 나선 반경 및 배향은 커팅 헤드(210)의 회전 중심(234)에 대한 그 각 조각을 위한 각각의 가상 개구(232)의 위치 및 배향에 의존할 것이다. 나선형 비틀림의 피치는 나이프 고정구를 통한 상품 유닛의 통과 속력에 대한 나이프 고정구(210)의 회전 속력에 의존할 것이다. 상술한 바와 같이, 다양한 가상 개구(232)의 회전 반경은 상이하기 때문에, 나이프 고정구(210)에 의해 사각형 나선 형상의 상이한 종이 형성될 것이다. 통상의 기술자는 도 11 및 도 12의 나이프 고정구 실시예와 관련하여 위에서 증명된 바와 같이 이들 다양한 형상을 인식하고 분류할 수 있을 것이다. 이런 나이프 고정구(210)가 커팅한 상이한 나선형으로 비틀린 사각형 형상은 그들의 나선 반경(회전 중심(234)으로부터의 각각의 개구(232)의 거리에 의존함) 및 회전 방향에 대한 그들 개구(232)의 배향에 기초하여 서로 구별될 수 있을 것이다.

도 26에 도시된 것은 도 24의 나이프 고정구(210)에 의해 커팅될 수 있는 비틀린 사각형 조각(240)의 사시도이다. 그 길이를 따라 연장되는 4개의 길이방향 커팅 표면(244, 246, 248, 및 250)이 존재하기 때문에, 하나의 사각형 단부 표면(242)이 보여진다. 이 비틀린 사각형 조각(240)은 도 24의 나이프 고정구(210)에 의해 생성될 수 있는 비틀린 사각형 조각의 많은 상이한 종 중 하나일 뿐이라는 것을 이해해야 한다. 도 11의 나이프 고정구와 관련하여 상술한 바와 같이, 도 24의 나이프 고정구(210)는 나선 반경이 서로 상이한 비틀린 사각형 조각의 다수의 종을 생성할 수 있다. 그러나, 나이프 고정구는 대칭 단면을 갖는 커팅된 조각을 생성하도록 구성되기 때문에, 각 조각의 사각형 형상은 아래서 설명되는 바와 같이 반경 및 배향에 관련된 일부 고려사항을 조건으로 실질적으로 동일할 것으로 믿어진다.

도 26에 도시된 특정 비틀린 사각형 조각(240)은 도 25에서 252로 표시되는 도 24의 나이프 고정구(210)의 4개의 중앙 개구(232) 중 하나에 의해 커팅되는 조각이다. 이 조각(240)은 비교적 작은 나선 반경을 가질 것이다. 또한, 다양한 다른 종이 도 11 내지 도 14의 나이프 고정구와 관련하여 위에서 설명된 것과 유사한 원리에 기초하여 그리고 도 15 내지 도 23에 도시된 상이한 비틀린 삼각형 종과 유사한 방식으로 이 나이프 고정구에 의해 커팅될 수 있다는 것이 인식될 것이다.

도 27에 도시된 것은 본 개시내용에 따라 2개의 블레이드 홀더 링(322a, 322b)에 의해 각각 지지되며 비틀린 마름모꼴 조각을 커팅하도록 구성되는 2개의 나이프 세트(316a, 316b)를 포함하는 나이프 고정구(310)의 다른 실시예의 단부 모습이다. 이 블레이드(316)는 도 11 내지 도 14의 실시예와 관련하여 위에서 설명된 것과 같은 방식으로 비틀릴 수 있다. 도 28에는 "계층 1" 및 "계층 2"로 각각 표시된 상이한 나이프 세트(316a, 316b)의 상대적인 기하학적 배치를 도시하는 도 27의 나이프 고정구(310)의 단부 모습 도면이다.

도 11 및 도 24의 나이프 고정구와 마찬가지로, 이 나이프 고정구(310)는 서로로부터 길이방향으로 오프셋된 평행한 비틀린 블레이드(316)의 다수의 세트를 포함하며, 블레이드(316)의 각각의 세트는 링(322)에 부착되며 감자 또는 다른 야채가 그를 통해 가압될 때 동시에 회전하도록 구성된다. 도 28에 도시된 바와 같이, 2개의 나이프 세트(316a, 316b)는 120°의 각도만큼 각도 오프셋되어 있다. 이 각도 오프셋은 사각형 형상이 아닌 마름모꼴 단면 형상을 갖는 비틀린 나선형 조각을 생성한다. 나이프 고정구가 화살표 336으로 나타낸 방향으로 회전 중심(334)을 중심으로 회전하는 상태에서 감자 또는 다른 야채가 이 회전 나이프 고정구(310)를 통해 가압될 때, 감자(또는 다른 야채)는 블레이드(316)의 2개의 그룹에 의해 빠르게 순차적으로 커팅될 것이며, 블레이드의 각각의 세트는 마름모꼴 단면 형상의 대향 측을 커팅한다. 이러한 방식으로, 감자 또는 다른 야채는 복수의 비틀린 조각으로 실질적으로 동시에 커팅될 것이며, 각각의 조각은 마름모꼴 단면 형상 및 나선형 비틀림을 갖는다.

도 11 및 도 24의 나이프 고정구와 관련하여 위에서 설명된 바와 같이, 도 27의 나이프 고정구는 나이프 고정구(310)의 회전 중심에 대해 생성되는 가상 개구(332)의 배향 및 특정 위치에 따라 나선 반경이 서로 상이한 비틀린 마름모꼴 조각의 다수의 종을 생성할 것이다.

도 11, 도 24 및 도 27에 도시된 나이프 고정구 각각은 커팅 블레이드의 가상 교점과 정렬되는 회전 중심(예를 들어, 중심(134, 234, 334)을 갖도록 구성된다. 그러나, 나이프 고정구의 회전 중심이 블레이드의 가상 교점과 일치하지 않는 경우 상이한 나선형으로 비틀린 형상이 생성될 수 있다. 도 29에 도시된 것은, 나이프 고정구(410)의 회전 중심(434)이 나이프 접합 지점이 아닌 가상 커팅 공간(432)의 중심에 위치되는 비틀린 삼각형 조각을 커팅하기 위한 나이프 고정구(410)의 실시예의 단부 모습 도면이다. 이는 나이프 고정구(410)의 다른 가상 개구(432)에 의해 생성되는 삼각형 단면을 갖는 다양한 다른 상이한 나선형 종과 함께 중심 개구(432a)를 통해 커팅되는 단일의 축방향으로 비틀린 삼각형 조각(도시되지 않음)을 생성할 것이다. 이 나이프 고정구(410)는 3개의 블레이드 홀더 링(도시되지 않음)에 의해 각각 지지되며 도 11 및 도 12와 관련하여 위에서 설명된 방식으로 형성되는 비틀린 나이프(416a-c)의 3개의 세트를 포함한다. 상이한 나이프 세트(416a-c)가 또한 회전 축선(434)을 따른 그들의 오프셋을 나타내는 도 29에서 계층 1, 계층 2 및 계층 3으로 표시된다.

도 30에 도시된 것은, 나이프 고정구(510)의 회전 중심(534)이 가상 나이프 접합 지점이 아닌 가상 커팅 공간(532)의 중심에 위치되는 비틀린 사각형 조각을 커팅하기 위한 나이프 고정구(510)의 다른 실시예의 단부 모습 도면이다. 이 도면은 상이한 나이프 세트(516)의 상대적인 기하학적 배치를 도시하며, 이 나이프 고정구(510)는 2개의 블레이드 홀더 링(도시되지 않음)에 의해 각각 지지되는 2개의 나이프 세트(516a, 516b)를 포함한다. 이 나이프 고정구(510)는 나이프 고정구(510)의 다른 가상 개구(532)에 의해 생성되는 사각형 단면을 갖는 조각의 다양한 상이한 나선형 종과 함께 중심 개구(532a)를 통해 커팅되는 하나의 축방향으로 비틀린 사각형 조각(도시되지 않음)을 생성할 것이다.

도 11 내지 도 30에 도시된 실시예 중 임의의 것의 블레이드는 또한 상이한 커팅 형상 또는 표면을 제공하도록 다양한 방식으로 변형될 수 있다. 예를 들어, 커팅 블레이드는 위에서 설명된 바와 같이 주름-커팅 조각을 생성하기 위해 도 10의 블레이드와 마찬가지로 골부 또는 마루부를 갖도록 구성될 수 있다. 블레이드에 대해 다른 변형이 또한 이루어질 수 있다.

일반적으로, 도 13 같은 도면의 원을 가로질러 라인 및 커브의 임의의 세트가 그려질 수 있다. 이들 라인 또는 커브의 각각의 지점의 위치는 극 좌표 쌍 (r, θ)로서 표현될 수 있다. 이들 지점은 모두 z=0인 원의 평면에 놓일 것이다. 이들 라인 및 커브와 그들의 교점에 의해 개략화되는 형상은 커팅될 상품 조각의 단면일 것이다. 0 높이의 블레이드는 어떠한 기계적인 강도도 갖지 않을 것이기 때문에, 실제 블레이드는 z 방향으로 연장되어야 한다. 커팅력 및 상품 손상을 최소화하기 위해서, 블레이드는 상품을 통한 나선형 커팅을 추종하도록 만곡되어야 한다. 원의 평면의 각각의 지점은 커팅 경로의 나사선에 놓이는 지점의 대응하는 세트를 가질 것이다. z>0인 이들 지점은 형태 (r, θ + z / 피치 × 360도)를 가질 것이다. 이 관계는 형태 (r, θ, z)의 원통 좌표를 사용하는 공간에서 블레이드의 곡률을 설명하기 위해 사용될 수 있다. 블레이드 사이의 물리적인 교차를 회피하는 것은 블레이드 제조 및 커팅 동안의 상품 압축을 단순화시킨다. 이들 요소는 상술한 바와 같은 가상 교점 및 개구가 바람직한 것으로 고려되는 이유이다. 동일한 나선 관계 (r, θ + z / 피치 × 360 도)가 z > 0인 계층에 놓이는 블레이드의 커팅 에지에서의 지점의 위치를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이 관계는 삼각형에 대해 120도 및 사각형에 대해 150 같은 계층 대 계층 오프셋 각도의 근거가 된다.

다양한 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본 개시내용은 이와 같이 한정되지 않으며 통상의 기술자에게 자명한 모든 변형 및 변경을 포함한다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 첨부된 청구항에 설명된 것을 제외하고, 상기 설명 및 첨부의 도면에 의해 본 발명의 제한되는 것이 의도되지 않는다.

Claims (27)

1. 선택된 속력에서 커팅 결합되도록 추진되는 상품을 커팅하기 위한 커팅 시스템(10, 110, 210, 310, 410)이며,
   회전 축선(134, 234, 334, 434, 534)을 중심으로 회전하도록 구성되는 블레이드 홀더(122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b);
   선택된 회전 속력에서 블레이드 홀더(122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b)를 회전가능하게 구동하도록 구성되는 구동 모터(11); 및
   블레이드 홀더(122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b)가 회전하는 상태에서, 선택된 선형 속력으로 개구를 통해 상품을 공급하여, 상품을 다수의 나선형으로 비틀린 조각(14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 240)으로 실질적으로 동시에 커팅하도록 구성되는 유압 공급 시스템(30, 32, 34, 78)을 포함하며,
   상기 블레이드 홀더는,
   회전 축선(134, 234, 334, 434, 534)을 둘러싸는 링 형상의 개구; 및
   적어도 2개의 평행하고, 수직으로 이격되고, 각도 오프셋된 커팅 블레이드의 그룹(116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b)을 가지고,
   커팅 블레이드의 각각의 그룹은, 블레이드 홀더(122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b)에 의해 지지되고 개구를 가로질러 연장되는, 평행한 나선형으로 비틀린 복수의 커팅 블레이드를 포함하고,
   각각의 커팅 블레이드는 그 일 측에 예리한 커팅 에지(116', 216')를 갖고, 커팅 블레이드의 중심 지점에 대하여 비틀림되어, 반대쪽을 향하는 원주 방향으로 배향되는 한 쌍의 커팅 에지(116', 216')를 형성하는 커팅 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 커팅 블레이드의 그룹(116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b)의 간격(S)의 크기, 및 블레이드 홀더(122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b)의 회전 속력, 및 유압 공급 시스템(30, 32, 34, 78)의 선형 속력은 3인치의 나선 피치를 갖는 나선형으로 비틀린 조각(14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 240)을 생성하도록 선택되는 커팅 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   평행한 커팅 블레이드의 그룹(116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b)의 간격(S)은 0.5"인 커팅 시스템.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 블레이드 홀더는 복수로 적층가능하게 부착되고, 커팅 블레이드의 각각의 그룹(116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b)은 블레이드 홀더(122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b) 중 하나에 의해 지지되고, 각각의 커팅 블레이드의 대향 단부는 선택된 피치 각도에서 각각의 블레이드 홀더(122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b)의 내측 표면(125)에 일체로 부착되는 커팅 시스템.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 커팅 블레이드의 각각의 그룹(116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b)은 정확히 5개의 커팅 블레이드를 포함하는 커팅 시스템.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 커팅 블레이드의 그룹(116a, 116b, 116c, 416a, 416b, 416c)은 정확히 3개의 커팅 블레이드의 그룹을 포함하고, 나선형으로 비틀린 조각(14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180)에 삼각형 단면 형상이 주어지는 커팅 시스템.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 커팅 블레이드의 그룹(116a, 116b, 116c, 416a, 416b, 416c)은, 나선형으로 비틀린 조각(14, 140, 145, 150, 155, 160, 165)이 등변 삼각형 단면 형상을 가지도록 선택된 각도만큼 각도 오프셋되는 커팅 시스템.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 커팅 블레이드의 그룹(116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b)은 복수의 가상 개구(132, 232, 332, 432, 532)를 형성하고, 나선형으로 비틀린 조각(14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 240)이 그 단면의 배향 및 나선 반경이 상이한 여러가지 유형의 형상으로 생성되는 커팅 시스템.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 커팅 블레이드의 그룹(216a, 216b, 316a, 316b, 516a, 516b)은, 나선형으로 비틀린 조각의 적어도 일부가 사각형 단면 형상을 갖도록 선택된 각도 오프셋으로 배향된 2개의 커팅 블레이드의 그룹을 포함하는 커팅 시스템.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 커팅 블레이드의 그룹(216a, 216b, 316a, 316b, 516a, 516b)은, 나선형으로 비틀린 조각(240)의 적어도 일부가 마름모꼴 단면 형상을 갖도록 선택된 각도 오프셋으로 배향된 2개의 커팅 블레이드의 그룹을 포함하는 커팅 시스템.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 커팅 블레이드의 적어도 일부는 주름 커팅 조각을 생성하도록 구성되는 골진 커팅 에지(16''')를 갖는 커팅 시스템.
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 블레이드 홀더(122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b)의 회전 축선(134, 234, 334)은, 커팅 블레이드의 각각의 그룹(116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b)에서의 커팅 블레이드의 가상 교점을 관통하여 연장되는 커팅 시스템.
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 블레이드 홀더의 회전 축선(434, 534)은 커팅 블레이드의 각각의 그룹(416a, 416b, 416c, 516a, 516b)의 커팅 블레이드에 의해 형성된 가상 개구(432, 532)를 관통하여 연장되는 커팅 시스템.
14. 워터 나이프 커팅 시스템에서 사용되도록 구성되는 회전 나이프 고정구(10, 110, 210, 310, 410)이며,
    워터 나이프 커팅 시스템의 유압 공급 도관(34)과 유체 연통하는 상태로 배치되도록 구성되는 내부 개구를 형성하며, 개구를 통해 연장되는 회전 축선(134, 234, 334, 434, 534)을 중심으로 회전 운동하는 블레이드 홀더(122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b); 및
    적어도 2개의 수직으로 이격되고, 각도 오프셋되고, 평행한 커팅 블레이드의 그룹(116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b)을 포함하며,
    커팅 블레이드의 각각의 그룹은, 회전 축선(134, 234, 334, 434, 534)에 수직인 개구를 가로질러 연장되는, 평행한 복수의 커팅 블레이드를 포함하고,
    각각의 커팅 블레이드는 그 일 측에 예리한 커팅 에지(116', 216')를 갖고, 커팅 블레이드의 중심 지점에 대하여 비틀림되어, 반대쪽을 향하는 원주 방향으로 배향되는 한 쌍의 커팅 에지(116', 216')를 형성하며, 회전 나이프 고정구가 회전 속력으로 회전하면서, 상품 속도로 개구를 통해 공급되는 야채 상품이 다수의 나선형으로 비틀린 조각(14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180)으로 실질적으로 동시에 커팅되는 회전 나이프 고정구.
15. 청구항 14에 있어서,
    정확히 3개의 수직으로 이격되고, 각도 오프셋되고, 평행한 커팅 블레이드의 그룹(116a, 116b, 116c, 416a, 416b, 416c)을 포함하며, 커팅 블레이드는 상기 개구를 가로질러 연장되고, 각도 오프셋은 삼각형 단면을 갖는 나선형으로 비틀린 조각(14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180)을 생성하도록 선택되는 회전 나이프 고정구.
16. 청구항 14에 있어서,
    상기 개구를 가로질러 연장되는 평행한 블레이드의 정확히 2개의 이격되고, 각도 오프셋되고, 평행한 그룹(216a, 216b, 316a, 316b, 516a, 516b)을 포함하며, 각도 오프셋은 사각형 또는 마름모꼴 단면을 갖는 나선형으로 비틀린 조각(240)을 생성하도록 선택되는 회전 나이프 고정구.
17. 청구항 14에 있어서,
    상기 커팅 블레이드의 그룹은 복수의 가상 개구(132, 232, 332, 432, 532)를 형성하며, 나선형으로 비틀린 조각(14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 240)이, 특정한 나선형으로 비틀린 조각의 커팅과 연관된 특정한 가상 개구에 따라서, 그 단면의 배향 및 나선 반경이 상이한 여러가지 유형의 형상으로 생성되는 회전 나이프 고정구.
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 블레이드 홀더(122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b)의 회전 축선(134, 234, 334)은 커팅 블레이드의 각각의 그룹(116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b)에서의 커팅 블레이드의 가상 교점 중 하나를 관통하여 연장되며, 가상 개구(432, 532)가 커팅 블레이드의 각각의 그룹의 커팅 블레이드에 의해 형성되는 회전 나이프 고정구.
19. 청구항 14에 있어서,
    상기 커팅 블레이드 중 적어도 일부는 주름 커팅 조각을 생성하도록 구성되는 골진 커팅 에지(16''')를 갖는 회전 나이프 고정구.
20. 청구항 14에 있어서,
    상기 야채 상품은 감자인 회전 나이프 고정구.
21. 감자를 다수의 나선형으로 비틀린 조각으로 커팅하기 위한 워터 나이프 커팅 시스템이며,
    선택된 선 속력으로 공급 도관(34)을 통해 감자를 추진하도록 구성되는 유압 공급 시스템(30, 32, 34, 78);
    구동 모터(11); 및
    구동 모터(11)에 의해 구동되며 회전 축선(134, 234, 334, 434, 534)을 중심으로 회전하도록 구성되는, 회전가능 블레이드 홀더(122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b)를 갖는 커팅 헤드(10, 110, 210, 310, 410)를 포함하며,
    상기 블레이드 홀더는,
    공급 도관(34)과 유체 연통하며 회전 축선(134, 234, 334, 434, 534)을 둘러싸는 링 형상의 개구; 및
    적어도 2개의 평행하고, 수직으로 이격되고, 각도 오프셋된 커팅 블레이드의 그룹(116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b)을 가지고,
    커팅 블레이드의 각각의 그룹은, 블레이드 홀더(122, 122a, 122b, 122c, 222, 222a, 222b, 322a, 322b)에 의해 지지되고, 개구를 가로질러 연장되는, 평행한 복수의 커팅 블레이드를 포함하고,
    각각의 커팅 블레이드는 그 일 측에 예리한 커팅 에지(116', 216')를 갖고, 커팅 블레이드의 중심 지점에 대하여 비틀림되어, 반대쪽을 향하는 원주 방향으로 배향된 한 쌍의 커팅 에지(116', 216')를 형성하며, 커팅 블레이드의 그룹(116a, 116b, 116c, 216a, 216b, 316a, 316b, 416a, 416b, 416c, 516a, 516b)은 공급 시스템에 의해 커팅 블레이드에 대항하여 구동되는 감자에 접촉하여 감자를 복수의 나선형으로 비틀린 조각(14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 240)으로 실질적으로 동시에 커팅하도록 구성되는 워터 나이프 커팅 시스템.
22. 청구항 1의 커팅 시스템을 사용하여 상품을 나선형으로 비틀린 조각(14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 240)으로 커팅하는 것을 포함하는, 나선형으로 비틀린 상품 조각 제조 방법.
23. 청구항 22에 있어서,
    상기 상품은 야채 상품인, 나선형으로 비틀린 상품 조각 제조 방법.
24. 청구항 23에 있어서,
    상기 야채 상품은 감자인, 나선형으로 비틀린 상품 조각 제조 방법.
25. 청구항 21의 워터 나이프 커팅 시스템을 사용하여 상품을 나선형으로 비틀린 조각(14, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 240)으로 커팅하는 것을 포함하는, 나선형으로 비틀린 상품 조각 제조 방법.
26. 청구항 25에 있어서,
    상기 상품은 야채 상품인, 나선형으로 비틀린 상품 조각 제조 방법.
27. 청구항 26에 있어서,
    상기 야채 상품은 감자인, 나선형으로 비틀린 상품 조각 제조 방법.

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