用于使用超声能量来分割所处理的产品的切割器和装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种切割器，其用于使用超声能量来分离，例如切割或雾化所处理的产品，所述切割器包括刀具(10)，所述刀具包括至少一个刀翼(101)，所述刀翼在前侧部处朝向切割刃(1011)缩窄，并且在后侧部处与刀背(103)相连，所述刀背包括彼此相对的较大的侧表面(103U、103O)和位于暴露端处的较小的前表面(103F)。根据本发明，在所述刀背(103)或形成于所述刀背上的端部(1030)上提供有安装表面(105)，在安装表面(105)上焊接有至少一个弯曲的、优选为U形的连接件(181、182)的第一端部部分(1811)，所述连接件的第二端部部分(1812构造为能与用于提供超声能量的能量转换器相连的连接元件(18121)，优选为螺纹孔。
【专利说明】用于使用超声能量来分割所处理的产品的切割器和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于分割的切割器，特别是一种使用超声能量来切割或雾化所处理的产品的切割器，以及带有至少一个这种切割器的装置。
【背景技术】
[0002]在多种工业应用、特别是在食品工业中，产品需要具有预确定的尺寸。例如，肉块、香肠或奶酪需要提供为单独的单元或分割成片状。为了这种目的，提供了切割装置，例如带有旋转切割盘的驱动器，其以高切动频率朝向产品引导，以进行所要求的切割。这种类型的装置要求用于制造、操作和维护的显著的花费。需要经常磨快的切割盘的旋转会导致对材料的巨大影响，使得碎屑分离和飞溅，因此导致装置的污染。
[0003]此外，切割盘和相关的操作参数需要与所处理的产品相适应，这是由于应用领域受限或需要实施特定的控制。例如，如果需要切割软面包，则要求高转速，使得在实施切割的期间面包不会被压缩。此外，旋转切割盘以及驱动装置要求很大的空间，使得考虑到实施的方式(包括所要求的设施)，会产生低的效率。此外，具有大尺寸的产品会对切割装置有特定的要求。也可能需要沿着一定的路径来引导切割盘，以执行所希望的具有所要求长度的切割。
[0004]此外，从现有技术中得知了带有切割器的切割装置，所述切割器通过能量转换器与可提供频率处于超声区内的交流电压的波发生器相连。典型地包括压电元件的能量转换器可将电能转换成导致切割器振动的机械能。
[0005]US3468203A (DE1561733A1)公开了一种切割装置，其带有螺钉固定到相对小的切割器的后部上的振动装置，其中施加声波来导致切割器振动。
[0006]DE10314444A1公开了一种带有切割器的用于切割产品的装置，所述切割器在轴向中预张紧，并且与向切割器引入纵向波的压电促动器相连。此外，产生横波的波发生器与切割器相连。因此，这种装置要求至少两个波发生器，以达到切割器的所要求的效果。为了达到所要求的效果，需要将波发生器相应地设置，因此要求相应大的空间，并且降低了切割器的潜在应用。
[0007]从W02008148139A1中得知了另外一种切割器，其设计用于手术应用并与振动装置相连。在这种切割器中,会发生具有从0.0OOlmm到1_的振幅的机械振动。
[0008]对于较大的切割器，要求相应较大的并且更复杂的振动装置。
[0009]此外，在工业过程中，例如在制药工业或食品工业中，通常存在着向接收器提供均匀分布的粉末材料的需求。例如，需要将材料添加到固体或液体产品中，因此应当避免团块形成。此外，通常需要将不同的粉末物质均匀地混合，这需要通过使用混合器和搅拌器并通常以显著的花费和长的处理时间来达到。
【发明内容】
[0010]因此，本发明是基于提供切割器的目的，特别是在工业应用中使用超声能量通过所述切割器可有利地实现分割、例如切割或雾化所处理的产品。
[0011]特别是，应当提供这样一种切割器，其对于引入超声能量而言不要求以下面方式安装在切割器的不同位置处的两个波发生器，所述方式为第一波发生器产生纵波而第二波发生器产生横波。
[0012]此外，应当提供这样一种切割器，其在施加超声能量的情况下可在具有任何可能的粘稠度的产品上表现出最佳的切割性能，并且允许精确地分割产品。
[0013]另外，应当提供这样一种切割器，其可以任何可能的生产工艺应用在产品上并表现出最佳的性能，甚至对于沿着整个切割线的较大和较长的产品也是如此。
[0014]此外，在本发明的装置中使用该切割器可导致所处理的产品的产量显著增加。
[0015]更进一步地，切割器应当能有利地用于均匀分割和混合粉末材料。横过该切割器，所处理的粉末产品应当能被均匀分布地输送到进一步处理的产品处，或应当能与其他所处理的产品混合，而不要求在液体中混合，这在其它情况下是需要的。
[0016]此外，应当提供一种有利的装置以操作一个或多个本发明的切割器。
[0017]通过包括权利要求1的特征的切割器和包括权利要求9的特征的装置实现了这种目的。在其他权利要求中限定了本发明的优选实施方案。
[0018]在使用超声能量下用于分割、特别是切割或雾化所处理的产品的切割器包括带有至少一个刀翼的刀具，所述刀翼在前侧部朝向切割刃缩窄，并且其在后侧部与刀背相连，所述刀翼包括彼此相对的较大的侧表面以及位于裸露端处的较小的前表面。
[0019]根据本发明，在刀背或形成在其上的末端上提供有安装表面，在所述安装表面上焊接了至少一个弯曲的、优选为U形的连接件的第一端部部分，所述连接件的第二端部部分表现为能与用于提供超声能量的能量转换器相连的连接元件，优选为螺纹孔。
[0020]安装表面和切割刃之间的距离以不会阻碍切割过程的方式而选择。优选地，安装表面处于刀具不再朝向切割刃逐渐变小的位置处。有利地是，安装表面处于刀背或末端的平坦侧表面处。由于该有利的连接，也可通过以一部分与刀背相连的末端来将超声能量有利地传播到刀体内部。
[0021]因此，可根据需要而形成刀具，并且可通过所述末端来将刀具调整为与任何所需要的应用相适应。例如，刀具可形成中空的柱体，在该柱体的一侧或两侧上设有切割刃。因此，主体可仅形成刀具，或可额外地以一部分与根据需要而形成并且焊接到连接件上的末端相连。刀具优选地包括在一个侧部上仅带有一个刀翼或在不同方向中延伸的相对侧部上带有两个刀翼的刀背，并且在所述刀背上在一个侧表面上焊接有第一端部部分。
[0022]使用例如具有35kHz的操作频率的超声能量给本发明的切割器带来了令人惊奇的性能。超声能量通过刀背的横向于切割器的至少一个切割方向的大的侧表面耦合到刀具中。因此，连接件的第一端部部分优选地垂直于刀具延伸。通过使用超声能量，不会出现如在已知的切割器中能看到的沿切割方向的振动。相反，弹性波产生在刀具的朝向切割刃加强的表面之内和/或之上。当使用弯曲的或弯的、优选为U形的实施方案的连接件时，可产生适当的波。
[0023]由于超声能量的创造性耦合，产生理想的波形不需要两个波发生器，所述两个波发生器需要彼此间隔开地安装在切割器的不同位置处，以将纵波和横波耦合到切割器中。因此，可将切割器用在较宽的应用范围中，这是由于不需要令人烦恼的第二波发生器。此外，通过省去第二波发生器，降低了制造切割器的难度。
[0024]因此，有利地是，将连接件的较短的第一端部部分安装在刀具的一个侧部上，并且通过刀背周围的弧形部或穿过刀背中的开口来将连接件的较长的第二端部部分引导到刀具的另一侧。在优选的实施方案中，连接件的两个端部部分平行地延伸。
[0025]连接件例如为由钢制的弯曲杆，所述弯曲杆带有圆形轮廓或多边形轮廓，并且长度优选在从5cm到30cm的范围内。杆的直径或边缘长度优选地在从8mm到16mm的范围内。
[0026]通过弯曲的连接件将超声能量垂直地耦合到刀具中，可产生横跨刀具而传播的机械波的有利特征。通过本发明的将超声能量耦合到刀背中，不但优化了能量在刀背中的分布，而且实现了机械波在切割刃的区域内显著的增强。同时，通过优化能量分布，避免了可导致切割器损坏的刀具的点状过载。因此，可有利地将超声能量在刀具的操作频率下引入到刀具中，刀具在所述操作频率下可吸收最大的能量。由于机械波在刀背中的快速分布，一方面避免了局部发热，并且另一方面达到了切割刃的最佳效果。
[0027]优选地，将调频信号提供给与刀具相连的能量转换器，所述信号优选地包括在操作频率的1%到10%的范围内的频率偏移，并且优选地调制频率在50Hz到1000Hz的范围中。频率调制保证了切割器总是在最佳的操作范围内操作，而不受外部的热和机械的影响。
[0028]刀背包括增加的材料厚度，其通常在3mm到IOmm的范围内。对于较长或较短的切割器，或者当施加较高的能量水平时，要相应地调整材料厚度。特别有利地是，通过实际任何长度的切割器均可实现本发明的效果，由此，超声能量优选借助于连接件来施加，甚至可在例如30cm到90cm的距离中。因此，可将本发明的切割器用于任何应用中。例如,可将切割器用于造纸工业中，以切割最大宽度的纸张路径。在一些主要的应用中，特别是在食品工业中，可使用0.5m到1.5m长度的切割器。但是，可使用甚至几米长的切割器，例如Sm或更长。
[0029]耦合到刀具中的超声能量不会导致能感知到的振动，但具有纳米范围内的材料移位的循环式材料扩张以及材料振动会对所处理的材料产生令人惊讶的效果。在切割刃的范围中，除了纵波还会出现横向于割切方向传播的强的横波。通过这些微小的波和振动，会产生远比在力或振动的影响下发生的分割效果更强的分割效果。切割器可穿入并分割最细小的结构。通过机械波的结合，例如在Brian M.Lempriere, Ultrasound and AcousticWaves, Academic Press, London2002中的描述,能达到最佳的效果。因此，切割刃会承受纵向应力和横向运动，这会破坏结构而不对其产生进一步的损伤。在所处理的产品中，不但能产生精确的切割，还能有最佳的切割表面。
[0030]通过机械纵波和横波，不需要施加力就能够在刀具的范围内分割软的或硬的所处理的产品。因此，当处理时甚至非常软的所处理的产品不会产生变形，并且因此可精确地切害I]。例如，可将软面包切割成具有最小厚度的片。此外，由于避免了力的影响，因此也节约了刀具的切割刃，使得仅在长的操作期间后才需要将刀具磨快。
[0031]本发明的切割器可具有大的长度，使得可处理在传送带上传送的多个产品。在一个特别优选的实施方案中，切割器包括双刃刀具，使得通过刀具的每次运动，即当升起和落下刀具时，可完成一个工艺循环。通过这种方式，可使所处理的产品的产量加倍。
[0032]在一个优选的实施方案中，一个或两个刀翼的切割刃具有波形体或齿形体，其表现出甚至更强的效果，并且特别是能在两个步骤中处理所处理的产品。第一步骤是，波形体或齿形体接合到所处理的产品中，并且将其部分地分割，此后在第二步骤中，分割剩余的部分。波形体还具有的作用是，切割刃的自由露出的波形体甚至可以更强烈地振动，由此本发明的作用效果会进一步加强。
[0033]在特别优选的实施方案中，刀具的上侧部、任选地刀翼的仅一个上侧部具有波形体，所述波形体带有垂直于或横向于切割刃而延伸的波谷或槽。这种实施方案的刀具具有可改善超声能量的分布的作用。
[0034]具有波形体的刀具也可有利地用于所处理的粉末产品的输送和均匀分布。在这种实施方案的刀具中，所处理的产品横过刀具的上侧部均匀分布，并且沿着槽被输送到切割刃，在所述切割刃处所述产品被雾化，并且接着以均匀雾的形式沉降。如果将两个本发明的刀具上下地或彼此相邻地设置，那么每个所处理的产品的粉末雾会理想地混合，并且形成具有仅在液体中长时间搅拌后才可达到的混合程度的实际均匀的混合物。
[0035]如果将每个所处理的粉末产品以特定计量提供给相关的切割器，则能获得具有选择性确定的产品比例的最佳混合的混合物。
[0036]刀具的操作表面上的波谷或槽之间的距离优选地根据超声波的波长来选择。优选地，槽的距离选择为在5mm到15mm的范围中，并且波形体的波段的振幅选择在0.5mm到4mm的范围中。
[0037]刀具的用于传送所处理的产品的上侧部优选地形成为平面。刀具的下侧部包括在刀背范围中的与上侧部平行排布的区域，以及在第一和/或第二刀翼范围中的朝向相关的切割刃倾斜的区域。
[0038]在本发明的装置中，切割器通过至少一个连接件和安装于此的能量转换器而与发生器相连，所述发生器优选地通过可编程控制单元来控制，从而提供在超声频率范围中的、优选在30kHz到40kHz之间的范围内的交流电压。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]下面将根据附图来详细描述本发明。
[0040]图1a显示了本发明的带有双刃刀具10的第一切割器1A，其包括第一刀翼101和第二刀翼102，所述第一刀翼和第二刀翼各自朝向相关的切割刃缩窄，并且包围了设置在两者之间的刀背103，所述刀背表现出增大的材料厚度，并且两个U形连接件181、182与之焊接;
[0041 ] 图1b显示了图1a中的一个连接件181，其具有能量转换器81，并且其通过安装件52与驱动装置5的驱动臂51保持在一起；
[0042]图1c从下方显示了图1a中的根据本发明的切割器IA的端部部分，其带有焊接到刀背103的下侧部103U上的连接件181 ；
[0043]图2a从上方显示了优选地设计的带有刀具10的第二切割器IB的一部分，所述刀具的切割刃1011、1021均具有波状形状，且所述刀具的上侧部100具有由横向于切割方向而延伸的波状形状所形成的在切割方向方延伸的槽104 ；
[0044]图2b从上方显不了图2a的切割器IB的一部分；
[0045]图2c从侧部显示了图2a的切割器IB的一部分；
[0046]图3a显示了本发明的第三切割器IC的端部部分，其包括带有仅一个刀翼101的刀背103，其切割刃1011为齿形；
[0047]图3b显示了贯穿图3a和图3c的切割器IC的刀具10的切口 ；
[0048]图3c显示了本发明的带有两个连接件181、182的第三切割器1C，所述连接件连接在刀背103的相对侧部103UU030 ；
[0049]图4a从上方显示了本发明的三角形实施方案的第四切割器1D，其带有连接件181的端部部分1821从中引导穿过的刀背103，以及朝向顶部缩窄的刀翼101、102 ；
[0050]图4b从下方显示了图4a的带有连接件181的第四切割器1D，所述连接件的第一端部部分焊接到刀背103的下侧部103U ；
[0051]图4c显示了使用第四切割器ID来向产品70提供所处理的粉末产品；
[0052]图5a显示了本发明的杯状实施方案的第五切割器1E，其朝下完全敞开，其带有简化的刀背103和刀翼101，该刀翼自身完全闭合，因此形成了柱形壁；
[0053]图5b显示了贯穿图5a的第五切割器IE的切口 ；
[0054]图6显示了本发明的装配有图1a的第一切割器IA的第一装置100A，通过其可处理在切割器IA的两侧上传送的两个产品组7A和7B ；
[0055]图7显示了本发明的第二装置100B，其带有根据图1a的第一切割器1A、两个根据图2a的第二切割器IB以及一个根据图3c的第三切割器1C，通过其能均匀分散、均匀混合粉末材料611、612和613并将其添加给产品7，通过第三切割器IC向所述产品7中添入切割物；以及
[0056]图8以三维视图显示了图7的切割器1A、1B和IC的组合。
具体实施方案
[0057]图1a显示了本发明的包括双刃刀具10的第一切割器IA的上侧部，所述双刃刀具10具有朝向相关的切割刃1011、1021缩窄的第一刀翼101和第二刀翼102。如图1a和Ic所示，刀翼101、102包围了处于两者之间的刀背103，所述刀背103表现出增加的材料厚度，并且以小长方体的方式结合到刀具10中。在这种优选的实施方案中，刀翼101、102的上侧部1010、IOlU与刀背103的上侧部1030 —起形成一个平面，而刀翼101、102的下侧部101UU02U相对于刀背103的下侧部103U朝向切割刃1011、1021倾斜。
[0058]在刀背103的下侧部103U的两个端部处焊接有U形连接件181、182，每一个连接件在安装表面105上具有第一端部部分1811,所述第一端部部分1811垂直于刀背103的下侧部103U并且因此垂直于切割器IA的切割方向而排布。因此，以阴影线显示的安装表面105为刀背103的下侧部103U中的连接件181的端部部分1811焊接于其上的区域的一部分。焊接到刀具10的下侧部IOU的连接件181、182通过沿着刀背103的轴线的弧形中间件1813而朝向外侧在相反的方向上延伸。弧形中间件1813沿着180°的弧线延伸，使得连接件181的较短的第一端部部分1811和较长的第二端部部分1812彼此平行而排布。
[0059]图1b显示了连接件181、182的自由露出的第二端部部分1812、1822具有连接元件18121，例如螺纹孔，其可与提供超声能量的能量转换器81的连接元件811、例如螺栓相连。
[0060]切割器10由金属锻造而成，并且优选地包覆有金属层。表现为弓形的连接件181、182例如由表现为方形轮廓的杆制成。通过将连接件181、182与刀背103焊接在一起，会产生超声能量的最佳耦合。此外，稳定连接导致允许将用于耦合超声能量的连接件181、182也用于与驱动装置5的机械连接。为了这种目的，如图1b和图6所示，优选地连接件181的第二端部部分1812通过安装件52与驱动装置5的可垂直运动的驱动臂51相连。
[0061]图2a显示了另一优选的实施方案中的切割器IB的一部分，所述切割器IB带有两个刀翼101、102，所述刀翼的切割刃1011、1012表现为波形。由于该波形，已证明自由露出的波形部分可比沿直线排布的切割刃更易于振动。因此，当提供超声能量时，切割刃1011、1012的波形部分可较容易地振动并且具有较大的振幅，因此刀具10可更容易地进入到所处理的产品中。
[0062]已经发现，切割器IB不但可用于切割，而且能很好地用于所处理的粉末产品的雾化。横过倾斜的刀具10而传送的所处理的粉末产品在切割刃1011、1021处被雾化，即被分割成最小的颗粒，并且由侧向振动的波形部分射出。
[0063]为了达到均匀分割所处理的粉末产品，要保证超声能量横过刀具10均匀地分布。为了这种目的，优选地在刀具10的上侧部100上提供波形结构，其包括优选地相应于切割刃1011、1021的波形体的凸脊和凹槽104。所处理的粉末产品可横过波形结构均匀地分布，并且可沿着优选地从第一切割刃1011延伸到第二切割刃1021的槽104朝向第一切割刃1011或第二切割刃1021而移动。
[0064]图2b显示了连接点18111，第一连接件181的第一端部部分1811通过所述连接点与平面的位于刀背103的下侧部103U处的安装表面105相连。通过连接件181、182和与刀具10的有利连接的这种实施方案，会产生适合于分割、即可切割和雾化实际上任何所处理的产品的切割器I的令人惊奇的性能。
[0065]图2c显示了刀具10的上侧部100，其具有带有波谷(即垂直于切割刃1011、1012而排布的槽104)的波形结构。
[0066]图3a显不了本发明的带有刀具10的另一切割器1C,所述刀具10具有刀背103和从中延伸出来的仅一个刀翼101。
[0067]刀翼101的切割刃1011具有在图3b中以侧视图放大显示的齿形结构。图3c显示了完整的切割器1C，其包括两个焊接到刀背103的不同侧103UU030上的连接件181、182。
[0068]这种切割器IC允许将所处理的固体块状产品分散并转化成粉末形式。为了这种目的，将提供有超声能量的切割器IC朝向所处理的固体块状产品引导，并且移除层中的粉末。
[0069]此外，切割器IC允许最佳地混合容器内不同的粉末物质。为了这种目的，将切割器IC引导到容器的中心并且对其提供超声能量，之后，至少两种类型的所处理的粉末产品会被均匀地混合，而与每个类型粉末产品的比重无关。
[0070]图4a显示了本发明的三角形实施方案的第四切割器1D。切割器ID包括刀背103，连接件181的端部部分被引导穿过所述刀背，并且所述刀背具有朝向外侧直到顶部而缩窄的刀翼101、102。刀翼101、102表现为具有平行于刀背103而延伸的槽104的波形体。
[0071]图4b显示了第四切割器ID的下侧。
[0072]图4c显示了使用第四切割器ID来将粉末、任选为所处理的晶体产品(例如糖或盐)输送到产品70处。切割器ID通过下部边缘在产品70上被引导，同时将横过槽104均匀分布的待处理的粉末产品输送到这里。由于待处理的粉末产品的均匀分布，因此可达到最佳的效果。能避免所处理的粉末材料的不希望有的局部聚积，这种局部聚积会导致刺激性的味道。同时，整个表面会被均匀地覆盖，使得横过整个表面能达到相同的所要求的效果。因此，本发明的切割器ID允许高效并经济地使用可获得的所处理的产品。图中还显示了安装表面105设置在刀背103的下侧部上。
[0073]图5a显示了本发明的杯状实施方案的第五切割器1E，其朝下完全敞开并且带有其本身完全闭合的刀具10，所述刀具10包括中空柱形的刀背103，其在下侧部具有带有圆形切割刃的刀翼101，并且其在上侧部具有以一个整体与刀背103相连并且表现为法兰件1030形式的端部。法兰件1030具有连接件181的第一端部部分1811焊接到此的安装表面105。法兰件1030形成刀背103的一部分或其末端部，由此能达到超声能量的最佳耦合，尽管法兰件1030相对于中空柱体的刀背103而倾斜。法兰件1030的倾斜形式和排布允许将连接件181设置在其不会被妨碍、但是适合于安装目的的位置处。
[0074]在图5a和图5b中显示的切割器IE允许分割所处理的较大的固体产品，并且可选地将所处理的较大的固体产品与经进一步处理的产品均匀混合。图5b显示了贯穿图5a的第五切割器IE的切口。
[0075]图6显示了本发明的装配有图1a的第一切割器IA的第一装置100A，通过所述第一装置100A可交替地处理在切割器IA的两侧上传送的两个产品组7A和7B。如图1b所示，切割器IA在其两侧处保持在驱动装置5的臂51上，通过此可上下驱动纵轴水平地设置而横轴垂直于刀翼101、102地设置的切割器1A。当在第一处理步骤A中驱动切割器IA向下时，可处理第一产品组7A，并且当在第二处理步骤B中驱动切割器IA向上时，可处理第二产品组7B。通过这种装置100A，工艺产率会加倍。因此，特别有利地是，对于移动切割器IA来说，不再需要施加显著的力，因此可以高精度进行处理步骤，甚至当同时处理多个产品时也是如此。
[0076]图7显示了本发明的第二装置100B，其带有根据图1a的第一切割器IA和两个根据图2a的第二切割器1B，通过此装置可将所处理的粉末产品611、612和613均匀地分布以及甚至均匀地混合。所产生的混合物被插入到产品7中，通过根据图3c的第三切割器IC可将对产品7进行切割。
[0077]可将所处理的粉末产品611、621和631从供给装置61、62和63输送到所述切割器IA和IB处，通过切割器IA和IB将其雾化，并且转送到共同混合区，在所述共同混合区中会产生最佳混合的粉末雾状物，所述粉末雾状物或者捕捉到容器内，或如图7所示被提供到产品7处。
[0078]图7还显示了柔软的产品7、7’可具有深的切口而不会导致在使用传统装置时的典型的产品变形。
[0079]图8以立体图显示了图7的切割器1A、1B与IC的组合。可以看到，允许最佳地混合和处理不同的所处理的产品的装置100B要求很小的空间。可将单个的切割器1A、1B和IC通过保持装置和驱动装置保持在连接件181、182处，并且可任选地转换。
[0080]为了控制在图6和图7中显示的装置和处理方法，提供了控制装置9，其控制驱动装置5并且优选地也控制发生器8，所述发生器向与切割器1A、IB等的连接件181、182相连的能量转换器81输送电信号。单独的切割器1A、1B等优选地根据切割器的性能和所处理的产品611、621、631以及7A、7B的性能而单独地控制。所输送的信号的频率优选地以传送最大能量的方式来选择。优选地，使用如上文所述的调频信号。
【权利要求】
1.一种用于使用超声能量来分离、例如切割或雾化所处理的产品的切割器，其具有刀具(10)，所述刀具包括至少一个刀翼(101)，所述刀翼在前侧部处朝向切割刃(1011)缩窄，并且在后侧部处与刀背(103)相连，所述刀背包括彼此相对的较大的侧表面(103U，1030)和位于暴露端处的较小的前表面(103F)， 其特征在于，在所述刀背(103)或形成于所述刀背上的端部(1030)上提供有安装表面(105)，在所述安装表面(105)上焊接有至少一个弯曲的、优选为U形的连接件(181,182)的第一端部部分(1811)，所述连接件的第二端部部分(1812)构造为能与用于提供超声能量的能量转换器相连的连接元件(18121)，优选为螺纹孔。
2.根据权利要求1所述的切割器，其特征在于，焊接到所述刀具(10)的一个侧部(10U, 100)上的所述至少一个连接件(181，182)包括具有圆形轮廓或多边形轮廓的杆，所述连接件优选地以其第二端部部分(1812)延伸，任选地穿过设在所述刀背(103)中的开口(1031)而到达所述刀具(10)的另一侧(10U, 100)，其中，所述第一端部部分(1811)垂直于所述刀背(103)的侧表面(103U，1030)而延伸。
3.根据权利要求1或2所述的切割器，其特征在于，所述刀具(10)包括刀背(103)，在所述刀背的一个侧部上提供有刀翼(101)，或者在所述刀背的两个侧部上提供有指向相反方向的刀翼(101，102)，并且在所述刀背上，所述连接件(181，182)的第一端部部分(1811)焊接在侧表面(103U，1030)上。
4.根据权利要求1、2或3所述的切割器，其特征在于，在所述刀背(103)的每个端部处，在所述侧表面(103U，1030)的一个或另一个上提供有连接件(181，182)，和/或，沿着所述刀背(103)，在所述侧表面(103U，1030)的一个或另一个上，以30cm-90cm的距离提供了各个连接件(181，182，…)。·
5.根据权利要求1到4中任一项所述的切割器，其特征在于，所述至少一个刀翼(101, 102)的切割刃(1011,1021)构造为波形或齿形，和/或所述刀具(10)的用于传送材料的上侧部(100)或所述刀翼(101，102)的至少一个上侧部(1011，1021)构造为带有垂直于或横向于所述切割刃(1011)的波谷或槽(104)的波形体。
6.根据权利要求5所述的切割器，其特征在于，优选地根据超声波的波长而选择的所述波谷或槽(104)的距离处于从5mm到15mm的范围内，和/或所述波形体的振幅在从0.5mm到4mm的范围内。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的切割器，其特征在于，所述刀具(10)包括平面状的上侧部(100)和下侧部(IOU)，所述下侧部(IOU)带有所述刀背(103)的平行于所述刀背(103)的上侧部(1030)而排布的下侧部(103U)，并且在提供了第一刀翼(101)和第二刀翼(102)的情况下，所述下侧部(IOU)带有所述第一刀翼(101)和第二刀翼(102)的两个倾斜的下侧部(101U, 102U)。
8.根据权利要求7所述的切割器，其特征在于，所述刀背(103)的上侧部(1030)和下侧部(103U)彼此平行地延伸，和/或，所述刀背(103)的上侧部(1030)和下侧部(103U)构造为具有3mm到12mm范围的彼此距离，所述距离优选地相对于所述刀具(10)的长度而选择，所述刀具的长度优选地选择在从0.5m到8m的范围内。
9.一种具有根据权利要求1到8中任一项所述的切割器的装置，其特征在于，所述切割器(1A，IB, 1C, ID, 1E)通过至少一个连接件(181，182)和安装在所述连接件处的能量转换器(81，82)而与发生器(8)相连，所述发生器提供处在超声频率范围内的、优选在30kHz到40kHz之间的范围内的交流电压。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述发生器(8)允许调节和提供信号， a)所述信号具有能以将最大的功率传送给所述切割器(1A，IB,1C, ID, 1E)的方式而选择的操作频率，和/或 b)所述信号被调频为具有在操作频率的1%到10%的范围内的频率偏移，并且所述信号选择为具有优选地在50Hz到1000Hz范围内的调制频率。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，提供了具有能驱动或能转动的驱动臂(51)的驱动装置(5)，所述驱动装置优选地在所述连接件(181，182)处保持具有两个切割刃(1011，1021)的切割器(1A，1B)，使得所述切割器(1A，1B)能在两个切割方向中偏转，以便在第一处理步骤(A)中处理所处理的第一产品(7A)，并且在第二处理步骤(B)中处理所处理的第二产品(B)。
12.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，提供了一个或多个供给装置(61，62，63)，每个所处理的粉末产品出11，621，631)能从所述供给装置处供给到相关的切割器(1A，IB, 1C, 1D)的刀具上侧部(100)，所述切割器的刀具上侧部优选地包括槽(104)和波形或齿形的切割刃(1011)，并且沿供给方向倾斜，使得能将所处理的粉末产品(611，621，631)均匀地分布到接收器、例如最终产品(7)处。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，提供了多个供给装置出1，62，63)，每个所处理的粉末产品(611，621，631)能从所述供给装置处供给到相关的切割器(1A，1B，1C，1D)的刀具上侧部(100)，所述切割器的刀具上侧部将所处理的产品(611,621,631)转送到共同的混合区域。`
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，还提供了另一个切割器(1C)，通过所述另一个切割器(IC)在固体产品(7)中产生所处理的粉末产品(611，621，631)能落入其中的切口。
15.根据权利要求12、13或14所述的装置，其特征在于，提供了传送带(4)，由此能将待处理的产品(7)或容器传送到供给所处理的粉末产品、例如混合物出11、621，631)的位置处。
【文档编号】B26D1/00GK103717360SQ201280036608
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年7月25日 优先权日:2011年7月26日
【发明者】凯撒·卡拉斯科 申请人:Ao沙理诺克斯公司