WO2009100818A1 - Vorrichtung zum schneiden und/oder schälen von gegenständen - Google Patents

Vorrichtung zum schneiden und/oder schälen von gegenständen Download PDF

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WO2009100818A1
WO2009100818A1 PCT/EP2009/000532 EP2009000532W WO2009100818A1 WO 2009100818 A1 WO2009100818 A1 WO 2009100818A1 EP 2009000532 W EP2009000532 W EP 2009000532W WO 2009100818 A1 WO2009100818 A1 WO 2009100818A1
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WO
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handle
drive
blade
vibration
cutting
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PCT/EP2009/000532
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Klotz
Pedro Stange
Benjamin Schramm
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Leifheit AG
Original Assignee
Leifheit AG
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Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J17/00—Household peeling, stringing, or paring implements or machines
    • A47J17/02—Hand devices for scraping or peeling vegetables or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26B—HAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B26B7/00—Hand knives with reciprocating motor-driven blades

Definitions

  • the invention relates to a device for cutting and / or peeling objects, in particular foods, preferably fruits and vegetables, with a handle, a directly or indirectly carried by the handle blade and a drive, which at least slightly offset the blade into vibration.
  • a device for cutting and / or peeling objects which has a handle, a blade carried by the handle and an electric drive.
  • the device is characterized by a reciprocating movement of the knife, whereby the cutting action is favored.
  • the known device is disadvantageous insofar as this device is at most suitable for a specific object, for example for peeling a particular kind of fruit, namely because of the reciprocating motion of the blade selected there.
  • a universal usability of the known device is only conditionally possible, but above all with greatly reduced quality of the peeling result. This is due to the surface texture of the different objects or foods, fruits, etc.
  • the present invention is therefore based on the object, the genus-forming device for cutting and / or peeling objects, especially food, preferably fruits and vegetables, so design and further that optimal cutting and / or peeling for items with different surface texture with the best possible cutting / Peeling result is possible.
  • the device should be structurally simple and inexpensive to manufacture.
  • the above object is achieved by a device for cutting and / or peeling objects with the features of claim 1.
  • the generic device is characterized in that at least one parameter of the vibration / vibration with respect to the The surface finish of the object to be processed is optimally adjusted or individually adjustable.
  • a detailed analysis of the cutting process has been performed.
  • devices for cutting and / or peeling objects were first analyzed with regard to the cutting behavior, which are moved by hand.
  • the analysis of the cutting process leads to the realization that for the cutting and / or peeling of objects, the static friction between blade and material to be cut must first be overcome, in addition sufficiently high forces are applied to separate the material to be cut with the blade.
  • the cutting force and sliding friction must be overcome. If it is an article with a low modulus of elasticity, the cutting process is more complex. Namely, during the cutting process, it is possible to detect a "slip stick" behavior, according to which the cutting, in particular the peeling of soft material to be cut, is hindered enormously
  • the material to be cut is deformed by the force required to overcome the static friction and causes a deflection
  • the restoring force of the surface material elastically deformed causes equalization of the material to be cut in.
  • a device is realized in which a high-quality cutting or peeling result is achieved with structurally simple means, in particular for different items to be cut, namely by virtue of the fact that at least one parameter of the oscillation / vibration Optimized adjusted or individually adjustable with respect to the surface finish of the object to be processed.
  • the invention comprises two variants of a device according to the invention, namely on the one hand a simple variant, according to which the relevant parameters of the vibration / vibration are adjusted or specified by the factory, in optimized terms Wise.
  • the parameters can be individually set by the user on the device, namely, an adaptation to the respective cutting material can be made. Both variants are according to the invention.
  • the vibration parameters are optimally adjusted in accordance with the invention or can be set manually or automatically depending on the modulus of elasticity of the material to be cut, namely to achieve the best possible cutting result with respect to the respective material to be cut.
  • the relative movement should be as small as possible to prevent unwanted cutting by this movement in addition to the manual or machine direction of movement.
  • the oscillation amplitude can be chosen so large that the static friction between the blade and cutting material is smaller than the restoring force of the material to be cut at maximum deflection (at the reversal point of the blade movement). Roughly estimated, this force increases linearly with the amplitude of the knife and, depending on the size of the modulus of elasticity of the material to be cut, exceeds the static friction at sufficiently large values of the amplitude.
  • the cutoff frequency can be estimated as follows:
  • the cutoff frequency with which the molecules of the cutting material surface can follow an oscillating blade is determined by the speed of sound v
  • IE is bordering.
  • n - , where E denotes the modulus of elasticity p and p is the density of the material to be cut.
  • the drive can be provided or arranged as desired. It is essential that the drive generates a vibration that is transmitted to the blade.
  • the drive can be connected as an independent functional unit, with the handle and / or a connecting device and / or with the blade, so that at a suitable point a transmission of the vibration or vibration can be made on the blade.
  • the drive can be designed as a unit encapsulated in a housing.
  • the drive can be handled independently of the actual device and can thus be attached to any hand-operated devices for cutting and / or peeling objects or coupled with respect to the vibration.
  • such an encapsulated drive can be connected as an independent functional unit with the handle and / or with the connecting device and / or with the blade, so that at a suitable point a transmission of the vibration or vibration can be made on the blade.
  • the drive rests with a coupling region suitable for vibration transmission on the handle and / or on the connecting device and / or on the blade, so that the vibration or vibration can be transmitted to the blade sufficiently well, ie with the lowest possible energy input .
  • the frequency of the drive can be changed, so that at least largely an adaptation to the natural frequency the device can take place. The transmission of the vibration or vibration is thereby favored.
  • the handle forms the housing for the drive.
  • the handle could be made of plastic and could have a lid, screw cap or the like. For opening, namely on the blade facing away from the side.
  • the drive is at least largely vibration-decoupled via an elastic damping element from the handle, at least from an outer shell of the handle.
  • an elastic damping element from the handle, at least from an outer shell of the handle.
  • the drive is an electrically operating drive, which may comprise an electric motor with imbalance, with an eccentric, with a cam, etc. It is conceivable to realize the drive as a vibratory drive. It is also conceivable that the drive comprises an ultrasonic generator or a piezoelectric actuator. Any kind of excitation for a swinging movement is conceivable.
  • an electrically operating drive it is advisable to supply it with at least one battery with DC power.
  • the drive is powered by at least one accumulator with power. Also, the drive could be powered directly via the mains, whereby it is necessary to interpose a transformer.
  • Batteries or accumulators can be accommodated in the handle in an advantageous manner.
  • the batteries could be provided in the handle end integrated induction device and a charging station with a corresponding induction device, wherein the handle is placed on the charging station. This results in a construction as it is known, for example, in electric toothbrushes. At rest, the device or the accumulator of the device would be charged in the charging station.
  • the handle could be made of plastic and encapsulated as a whole, so that the entire device can be safely washed off or even cleaned in a dishwasher.
  • the drive could generate a high-frequency oscillation or an ultrasonic oscillation.
  • the drive could be designed as a longitudinal oscillator or as a transversal oscillator.
  • a combination of longitudinal oscillator and transversal oscillator is conceivable, whereby the oscillation pattern of the blade can be arbitrarily influenced.
  • the handle is at least largely cylindrical, especially with a simple construction, as is also already the case with electric toothbrushes. It is also conceivable to carry out the handle in the sense of a pistol grip. In a further advantageous manner, the handle - regardless of its concrete shape - preferably ergonomically formed formations that favor gripping and holding. With appropriate design of an early fatigue of the person handling is counteracted.
  • the connecting device serves for the operative connection between the blade and the handle.
  • this is a plug-in and / or latching connection, and it is also conceivable, when the blade is infected, to secure the blade against unintentional damage Provide loosening. Also screw with union nut or the like. Are conceivable.
  • the handle and / or the blade can be exchanged coupled.
  • mount the blade preferably rotatably movable.
  • blades of different design and function are interchangeable or can be coupled to the handle.
  • the oscillation frequency can be adjusted as a function of the elasticity of the object to be cut or peeled. It is also conceivable to set the vibration frequency manually and automatically. Finally, it is of very particular advantage if sensor means are provided which enable an automatic adjustment of the oscillation frequency and / or oscillation amplitude.
  • FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of a device according to the invention for cutting and / or peeling objects, where only the essential components are shown there,
  • Fig. 3 is a schematic, diagrammatic view of a second step of the cutting process and 4 is a schematic, diagrammatic view of a third step of
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of an embodiment of a device according to the invention for cutting and / or peeling objects (1), with a handle (2), a handle (2) directly or indirectly carried blade (3), and a drive (4) which at least slightly vibrates / vibrates the blade (3).
  • adjusting means are provided with which the vibration parameters, in particular vibration frequency and / or vibration amplitude, are individually set or adjustable.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the first step of the cutting process.
  • the force required to overcome the static friction F (8) which is applied by the blade (9) is sufficient that the blade deforms the material to be cut (10). This deformation causes a deflection (11) of the material to be cut from the rest position (12).
  • Fig. 3 shows, also in schematic view, the second step of the cutting process.
  • the restoring force (13) of the material which is elastically deformed on the surface causes a compensating movement thereof.
  • the deflection (11) decreases and can even move beyond the rest position (12) to the left in the case of slices with a low modulus of elasticity and low cutting forces (as shown in Figure b).
  • the result is a damped vibration on the surface of the material to be cut (10).
  • Fig. 4 shows again in schematic view the third step of the cutting process.
  • the speed (14) of the blade and the speed (15) of the material to be cut can briefly become the same. That is, the relative speed between the blade and Schneidgutober Designs disappears. At this moment, stiction occurs again.
  • the cycle begins again in Fig. 1.
  • the material to be cut is again taken along by the blade until the static friction is overcome again, etc.

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen (1), insbesondere Lebensmitteln, vorzugsweise Obst und Gemüse, mit einem Griff (2), einer vom Griff (2) unmittelbar oder mittelbar getragenen Klinge (3), und einem Antrieb (4), der die Klinge (3) zumindest geringfügig in Schwingung/Vibration versetzt, ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Parameter der Schwingung/Vibration in Bezug auf die Oberflächenbeschaffenheit des zu bearbeitenden Gegenstands (1) optimiert eingestellt oder individuell einstellbar ist.

Description

„Vorrichtung zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen"
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen, insbesondere Lebensmitteln, vorzugsweise Obst und Gemüse, mit einem Griff, einer vom Griff unmittelbar oder mittelbar getragenen Klinge und einem Antrieb, der die Klinge zumindest geringfügig in Schwingung/Vibration versetzt.
Vorrichtungen zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen der gattungsbildenden Art sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen seit Jahren aus der Praxis bekannt. Lediglich beispielhaft sei dazu auf die DE 44 00 144 A1 verwiesen.
Aus der gattungsbildenden Druckschrift ist eine Vorrichtung zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen bekannt, die einen Griff, eine vom Griff getragene Klinge und einen elektrischen Antrieb aufweist. Die Vorrichtung zeichnet sich durch eine Hin- und Herbewegung des Messers aus, wodurch die Schneidwirkung begünstigt ist. Jedoch ist die bekannte Vorrichtung insoweit nachteilig, als sich diese Vorrichtung allenfalls für einen konkreten Gegenstand, beispielsweise zum Schälen einer bestimmten Obstsorte, eignet, nämlich aufgrund der dort gewählten Hin- und Herbewegung des Messers. Eine universelle Verwendbarkeit der bekannten Vorrichtung ist nur bedingt möglich, vor allem aber mit stark reduzierter Qualität des Schälergebπisses. Dies ist auf die Oberflächenbeschaffenheit der unterschiedlichen Gegenstände bzw. Lebensmittel, Obstsorten, etc. zurückzuführen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsbildende Vorrichtung zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen, insbesondere Lebensmitteln, vorzugsweise Obst und Gemüse, derart auszugestalten und weiterzubilden, dass ein optimales Schneiden und/oder Schälen bei Schneidgütern mit unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit mit bestmöglichem Schneid-/Schäler- gebnis möglich ist. Die Vorrichtung soll konstruktiv einfach und kostengünstig in der Herstellung sein.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist die gattungsbildende Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Parameter der Schwingung/Vibration in Bezug auf die Oberflächenbeschaffenheit des zu bearbeitenden Gegenstands optimiert eingestellt oder individuell einstellbar ist.
In einem ersten erfinderischen Schritt ist eine detaillierte Analyse des Schneidvorgangs durchgeführt worden. Hierzu wurden zunächst Vorrichtungen zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen im Hinblick auf das Schneidverhalten anali- siert, die von Hand bewegt werden. Die Analyse des Schneidvorgangs führt zu der Erkenntnis, dass zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen zunächst die Haftreibung zwischen Klinge und Schneidgut überwunden werden muss, wobei zusätzlich ausreichend hohe Kräfte aufgebracht werden, um mit der Klinge das zu schneidende Material zu trennen.
Bei Gegenständen mit einem großen Elastizitätsmodul muss, nachdem die Haftreibung überwunden ist, die Schneidkraft und die Gleitreibung überwunden werden. Handelt es sich um einen Gegenstand mit einem niedrigen Elastizitätsmodul, so gestaltet sich der Schneidvorgang aufwändiger. Es ist nämlich beim Schneidvorgang ein „slip stick" Verhalten zu erkennen, wonach das Schneiden, insbesondere das Schälen von weichem Schneidgut; enorm behindert ist. Beim Schneiden bzw. Schälen wird das Schneidgut durch die zur Überwindung der Haftreibung erforderliche Kraft deformiert und bewirkt eine Auslenkung der Schneidgutoberfläche aus der Ruhelage. Bei Einsetzen der Gleitreibung bewirkt die rücktreibende Kraft des an der Oberfläche elastisch deformierten Schneidguts eine Ausgleichsbewegung desselben. Im Verlauf dieser Ausgleichsbewegung verringert sich die Auslenkung und kann sich die Oberfläche bei Schneidgut mit geringem Elastizitätsmodul und geringen Scheidkräften sogar über die Ruhelage hinaus verschieben, was zu einer gedämpften Schwingung an der Oberfläche des Schneidguts führt. Sobald sich als Folge dieser gedämpften Schwingung die Bewegungsrichtung der Schneidgutoberfläche umkehrt, kann die Relativgeschwindigkeit zwischen Klinge und Schneidgut verschwinden. Es tritt wieder Haftreibung ein, und das Schneidgut wird solange von der Klinge mitgenommen, bis erneut die Haftreibung überwunden ist. Bei manueller Bewegung ist also ein erneutes Ansetzen der Klinge unter Überwindung der Haftreibung erforderlich. Außerdem besteht bei jedem Übergang von Haft- in Gleitreibung die Gefahr des Abrutschens. Durch eine kleine Bewegung der Klinge (Vibration) kann dieses Verhalten deutlich verringert werden. Darüber hinaus tritt beim erneuten Ansetzen der Klinge nur Gleitreibung auf. Die Abrutschgefahr wird verringert, da der problematische Übergang von Haft- in Gleitreichung fehlt. Folglich ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen eine Vorrichtung realisiert, bei der insbesondere bei unterschiedlichen Schneidgütern ein qualitativ hochwertiges Schneid- bzw. Schälergebnis mit konstruktiv einfachen Mitteln erzielt wird, nämlich dadurch, dass zumindest ein Parameter der Schwingung/Vibration in Bezug auf die Oberflächenbeschaffenheit des zu bearbeitenden Gegenstands optimiert eingestellt oder individuell einstellbar ist.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Erfindung zwei Varianten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst, nämlich zum einen eine einfache Variante, wonach, auf einen jeweiliges Schneidgut bezogen, die relevanten Parameter der Schwingung/Vibration vom Werk eingestellt bzw. vorgegeben sind, und zwar in optimierter Weise. Alternativ dazu, d.h. im Rahmen einer zweiten Ausgestaltungsform, lassen sich die Parameter vom Anwender am Gerät individuell einstellen, lässt sich nämlich eine Anpassung an das jeweilige Schneidgut vornehmen. Beide Varianten sind erfindungsgemäß.
Die Schwingungsparameter sind in erfindungsgemäßer Weise optimal eingestellt oder lassen sich je nach Elastizitätsmodul des zu schneidenden Guts manuell oder automatisch einstellen, um nämlich ein möglichst optimales Schneidergebnis in Bezug auf das jeweilige Schneidgut zu erzielen. Die Relativbewegung sollte so klein wie möglich sein, um ein unerwünschtes Schneiden durch diese Bewegung zusätzlich zur manuellen oder maschinellen Bewegungsrichtung zu verhindern. Dabei kann die Schwingungsamplitude so groß gewählt sein, dass die Haftreibung zwischen Klinge und Schneidgut kleiner ist als die rücktreibende Kraft des Schneidgutes bei maximaler Auslenkung (im Umkehrpunkt der Klingenbewegung). Grob abgeschätzt wächst diese Kraft linear mit der Amplitude des Messers an und überschreitet in Abhängigkeit von der Größe des Elastizitätsmoduls des Schneidgutes bei hinreichend großen Werten der Amplitude die Haftreibung. In diesem Fall tritt zwischen Klinge und Schneidgut nur noch Gleitreibung auf. Falls die Grenzfrequenz, mit der die Schneidgutoberfläche der Oszillation der Klinge folgt, groß ist im Vergleich zur Frequenz der Klinge, hat eine Änderung der Frequenz der Klinge kann Einfluss auf die Reduktion der Reibung. Dabei lässt sich die Grenzfrequenz folgendermaßen abschätzen:
Die Grenzfrequenz, mit der die Moleküle der Schneidgutoberfläche einer oszillierenden Klinge folgen können, ist durch die Schallgeschwindigkeit v be-
IE grenzt. Für Festkörper gilt nährungsweise v, = — , wobei E das Elastizitäts- v P modul bezeichnet und p die Dichte des Schneidgutes ist. Solange das
Schneidgutklingensystem viel kleiner ist als / = v, xr (T ist die Periode der Oszillation) ist die Grenzfrequenz viel höher als / = — .
In konstruktiver Hinsicht sei angemerkt, dass der Antrieb beliebig vorgesehen bzw. angeordnet sein kann. Wesentlich ist dabei, dass der Antrieb eine Schwingung erzeugt, die auf die Klinge übertragen wird.
Im Konkreten lässt sich der Antrieb als unabhängige Funktionseinheit, mit dem Handgriff und/oder einer Verbindungseinrichtung und/oder mit der Klinge verbinden, so dass an geeigneter Stelle eine Übertragung der Schwingung bzw. Vibration auf die Klinge erfolgen kann.
Der Antrieb kann als eine in einem Gehäuse gekapselte Einheit ausgeführt sein. Insoweit lässt sich der Antrieb unabhängig von der eigentlichen Vorrichtung handhaben und kann somit an beliebige handbetätigte Vorrichtungen zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen angebracht bzw. in Bezug auf die Schwingung angekoppelt werden. Im Konkreten lässt sich ein solcher gekapselter Antrieb als unabhängige Funktionseinheit mit dem Handgriff und/oder mit der Verbindungseinrichtung und/oder mit der Klinge verbinden, so dass an geeigneter Stelle eine Übertragung der Schwingung bzw. Vibration auf die Klinge erfolgen kann.
In weiter vorteilhafter Weise liegt der Antrieb mit einem zur Schwingungsübertragung geeigneten Kopplungsbereich am Handgriff und/oder an der Verbindungseinrichtung und/oder an der Klinge an, so dass die Schwingung bzw. Vibration hinreichend gut, d.h. mit möglichst geringem Energieeintrag, auf die Klinge übertragbar ist. In ganz besonders vorteilhafter Weise lässt sich die Frequenz des Antriebs verändern, so dass zumindest weitestgehend eine Anpassung an die Eigenfrequenz der Vorrichtung stattfinden kann. Die Übertragung der Schwingung bzw. Vibration ist dadurch begünstigt.
Neben einer gekapselten Ausführung des Antriebs, wonach sich dieser ganz besonders zum Nachrüsten bei herkömmlichen Vorrichtungen zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen eignet, ist es insbesondere in Bezug auf eine kompakte Ausgestaltung von Vorteil, wenn der Antrieb in den Handgriff integriert ist, wobei der Handgriff das Gehäuse für den Antrieb bildet. In einem solchen Falle könnte der Handgriff aus Kunststoff gefertigt sein und könnte einen Deckel, Schraubverschluss oder dgl. zum Öffnen aufweisen, nämlich auf der der Klinge abgewandten Seite.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der Antrieb über ein elastisches Dämpfungselement zumindest weitgehend vom Handgriff, zumindest von einer Außenschale des Handgriffs, schwingungsentkoppelt ist. Durch diese Maßnahme wird die Handhabung der Vorrichtung zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen dahingehend begünstigt, dass es sich ungeachtet der Schwingung bzw. Vibrationsbewegung einfach und ruhig halten lässt, wenngleich die Klinge zur Schwingung angeregt ist. Eine solche Entkopplung kann über beliebige elastische Bauteile erfolgen, die zwischen dem Antrieb und dem Handgriff wirken. Gegenüber der Klinge ist dagegen eine mechanische Kopplung realisiert, nämlich insbesondere über die Verbindungseinrichtung, so dass die Schwingungsbewegung möglichst verlustarm übertragen wird.
Grundsätzlich ist es denkbar, den Antrieb manuell zu generieren. Auch ist es denkbar, dass der Antrieb über ein elastisches Element, bspw. über eine ein Gummielement enthaltende Spannvorrichtung, geladen bzw. gespannt wird. In vorteilhafter Weise handelt es sich bei dem Antrieb um einen elektrisch arbeitenden Antrieb, der einen elektrischen Motor mit Unwucht, mit einem Exzenter, mit einer Kurvenscheibe, etc. umfassen kann. Es ist denkbar, den Antrieb als Schwingantrieb zu realisieren. Ebenso ist denkbar, dass der Antrieb einen Ultraschallgeber oder einen Piezoerreger umfasst. Beliebige Arten der Anregung zu einer schwingenden Bewegung sind denkbar. Bei Realisierung eines elektrisch arbeitenden Antriebs bietet es sich an, diesen über mindestens eine Batterie mit Gleichstrom zu versorgen. Ebenso ist denkbar, dass der Antrieb über mindestens einen Akkumulator mit Strom versorgt wird. Auch könnte der Antrieb unmittelbar über das Stromnetz versorgt werden, wobei es dabei erforderlich ist, einen Transformator zwischenzuschalten.
Batterien oder Akkumulatoren lassen sich in vorteilhafter Weise im Handgriff unterbringen. Zum Laden der Akkumulatoren könnten eine im Handgriff endseitig integrierte Induktionseinrichtung und eine Ladestation mit entsprechender Induktionseinrichtung vorgesehen sein, wobei der Handgriff auf die Ladestation aufsetzbar ist. Daraus ergibt sich eine Konstruktion, wie sie bspw. bei elektrischen Zahnbürsten bekannt ist. Im Ruhezustand würde die Vorrichtung bzw. der Akkumulator der Vorrichtung in der Ladestation geladen. Der Handgriff könnte aus Kunststoff gefertigt und insgesamt gekapselt sein, so dass sich die gesamte Vorrichtung gefahrlos abwaschen oder gar in einer Spülmaschine säubern lässt.
Bereits zuvor sind mögliche Arten der Schwingungserregung genannt worden. Durch den Antrieb könnte eine hochfrequente Schwingung bzw. eine Ultraschallschwingung erzeugt werden. Im Konkreten könnte der Antrieb als Longitudi- nalschwinger oder als Transversalschwinger ausgeführt sein. Eine Kombination aus Longitudinalschwinger und Transversalschwinger ist denkbar, wodurch sich das Schwingungsbild der Klinge beliebig beeinflussen lässt.
Der Handgriff ist insbesondere bei einfacher Konstruktion zumindest weitgehend zylindrisch ausgeführt, wie dies ebenfalls bereits bei elektrischen Zahnbürsten der Fall ist. Ebenso ist es denkbar, den Handgriff im Sinne eines Pistolengriffs auszuführen. In weiter vorteilhafter Weise weist der Handgriff - ungeachtet seiner konkreten Gestalt - vorzugsweise ergonomisch ausgebildete Ausformungen auf, die das Ergreifen und Halten begünstigen. Bei entsprechender Ausgestaltung wird einer frühzeitigen Ermüdung der handhabenden Person entgegengewirkt.
Bereits zuvor ist ausgeführt worden, dass die Verbindungseinrichtung zur Wirkverbindung zwischen der Klinge und dem Handgriff dient. In vorteilhafter Weise handelt es sich dabei um eine Steck- und/oder Rastverbindung, wobei es auch denkbar ist, bei angesteckter Klinge eine Art Sicherung der Klinge gegen unbeabsichtigtes Lösen vorzusehen. Auch Schraubverbindungen mit Überwurfmutter oder dgl. sind denkbar.
In weiter vorteilhafter Weise ist der Griff und/oder die Klinge austauschbar ankoppelbar. Ebenso ist es denkbar, die Klinge beweglich vorzugsweise drehbar zu lagern. Auch ist es denkbar, dass Klingen unterschiedlicher Ausgestaltung und Funktion austauschbar bzw. an den Griff ankoppelbar sind.
In besonders vorteilhafter Weise ist die Schwingungsfrequenz in Abhängigkeit von der Elastizität des zu schneidenden bzw. zu schälenden Gegenstands einstellbar. Ebenso ist es denkbar die Vibrationsfrequenz manuell und automatisch einzustellen. Schließlich ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn Sensormittel vorgesehen sind, die eine automatische Einstellung der Schwingungsfrequenz und/oder Schwingungsamplitude ermöglichen.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung
Fig. 1 in einer schematischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen, wobei dort lediglich die wesentlichen Bestandteile gezeigt sind,
Fig. 2 in einer schematischen, diagrammartigen Ansicht einen ersten Schritt des Schneidvorgangs,
Fig. 3 in einer schematischen, diagrammartigen Ansicht einen zweiten Schritt des Schneidvorgangs und Fig. 4 schematischen, diagrammartigen Ansicht einen dritten Schritt des
Schneidvorgangs.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen (1), mit einem Griff (2), einer vom Griff (2) unmittelbar oder mittelbar getragenen Klinge (3), und einem Antrieb (4), der die Klinge (3) zumindest geringfügig in Schwingung/Vibration versetzt. Im Hinblick auf die Erzielung eines qualitativ hochwertigen Schneid- bzw. Schälergebnisses selbst bei unterschiedlichen Schneidgütern sind Einstellmittel vorgesehen, mit denen die Schwingungsparameter, insbesondere Schwingungsfrequenz und/oder Schwingungsamplitude, individuell eingestellt oder einstellbar sind.
Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung den ersten Schritt des Schneidvorgangs. Die zur Überwindung der Haftreibung erforderliche Kraft F (8) die durch die Klinge (9) aufgebracht wird reicht aus, dass die Klinge das Schneidgut (10) deformiert. Diese Deformation bewirkt eine Auslenkung (11) der Schneidgutoberfläche aus der Ruhelage (12).
Fig. 3 zeigt, ebenfalls in schematischer Ansicht, den zweiten Schritt des Schneidvorgangs. Sobald Gleitreibung einsetzt und sich die Klinge mit der Geschwindigkeit (14) weiterbewegt, bewirkt die rücktreibende Kraft (13) des an der Oberfläche elastisch deformierten Schneidgutes eine Ausgleichsbewegung desselben. Im Verlauf dieser Ausgleichsbewegung verringert sich die Auslenkung (11 ) und kann sich bei Schneidgut mit geringem E-Modul und geringen Schneidkräften sogar über die Ruhelage (12) hinaus nach links verschieben (Wie in Bild b dargestellt). Es entsteht eine gedämpfte Schwingung an der Oberfläche des Schneidgutes (10).
Fig. 4 zeigt in abermals schematischer Ansicht den dritten Schritt des Schneidvorgangs. Sobald sich als Folge dieser gedämpften Oszillation die Bewegungsrichtung der Schneidgutoberfläche umkehrt, können die Geschwindigkeit (14) der Klinge und die Geschwindigkeit (15) der Schneidgutoberfläche kurzzeitig gleich werden. D.h. die Relativgeschwindigkeit zwischen Klinge und Schneidgutoberfläche verschwindet. In diesem Moment tritt wieder Haftreibung ein. Der Zyklus beginnt wieder bei Fig. 1. Das Schneidgut wird wieder solange von der Klinge mitgenommen bis erneut die Haftreibung überwunden wird usw.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den Allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
Schließlich sei darauf hingewiesen, dass die voranstehenden Erläuterungen zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Erörterungen einschränken.
Bezugszeichenliste
1 Gegenstand
2 Griff
3 Klinge
4 Antrieb
8 Kraft F
9 Klinge
10 Schneidgut
11 Auslenkung
12 Ruhelage
13 rücktreibende Kraft
14 Geschwindigkeit der Klinge
15 Geschwindigkeit der Schneidgutoberfläche

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Schneiden und/oder Schälen von Gegenständen (1 ), insbesondere Lebensmitteln, vorzugsweise Obst und Gemüse, mit einem Griff (2), einer vom Griff (2) unmittelbar oder mittelbar getragenen Klinge (3), und einem Antrieb (4), der die Klinge (3) zumindest geringfügig in Schwingung/Vibration versetzt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zumindest ein Parameter der Schwingung/Vibration in Bezug auf die Oberflächenbeschaffenheit des zu bearbeitenden Gegenstands (1 ) optimiert eingestellt oder individuell einstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung in Abhängigkeit von einer beim Schneiden üblichen Vorschubgeschwindigkeit der Klinge (3) erfolgt ist oder erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer angenommenen Vorschubgeschwindigkeit von 40 mm/s eine Schwingungsfrequenz von etwa 40 Hz eingestellt ist/wird.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schwingungsfrequenzen im Hz- und kHz-Bereich eine optimierte Anpassung der Schwingungsamplitude vorgenommen worden ist oder vorgenommen wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Parameter der Schwingung/Vibration unter Berücksichtigung gegenseitiger Beeinflussung/Abhängigkeit optimiert eingestellt oder individuell einstellbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Schwingungsfrequenz und Schwingungsamplitude optimiert eingestellt oder einstellbar sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsfrequenz und/oder die Schwingungsamplitude in Abhängig- keit von der Elastizität des zu schneidenden bzw. zu schälenden Gegenstandes (1) eingestellt oder einstellbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsfrequenz und/oder Schwingungsamplitude manuell oder automatisch, vorzugsweise unter Berücksichtigung detektierter Eigenschaften des Gegenstands (1), einstellbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Sensormittel zur Detektion der Eigenschaften des Gegenstands (1 ) vorgesehen sind, die eine automatische Einstellung der Schwingungsfrequenz und/oder Schwingungsamplitude ermöglichen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der oder die Parameter in vorgegebenen Stufen, auf jeweils zu schneidende/schälende Gegenstände (1) abgestimmt, über Einstellmittel manuell einstellen lassen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Griff (2) und die Klinge (3) durch eine Verbindungseinrichtung (5) gekoppelt sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) als vorzugsweise in einem Gehäuse gekapselte Einheit ausgeführt und mit dem Griff (2) und/oder mit der Verbindungseinrichtung (5) und/oder mit der Klinge (3) lösbar verbunden ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) mit einem zur Schwingungsübertragung geeigneten Kopplungsbereich am Griff und/oder an der Verbindungseinrichtung (5) und/oder an der Klinge (3) anliegt.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) in den Griff (2) integriert ist, wobei der Griff (2) das Gehäuse für den Antrieb bildet.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) über ein elastisches Dämpfungselement zumindest weitgehend vom Griff (2), zumindest von einer Außenschale des Griffs, schwingungsentkoppelt ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) einen elektrischen Motor mit Unwucht, mit einem Exzenter, mit einer Kurvenscheibe oder dgl. umfasst.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) einen Ultraschallgeber oder einen Piezoerreger umfasst.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) über mindestens eine Batterie stromversorgt ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) über mindestens einen Akkumulator stromversorgt ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterien oder Akkumulatoren im Handgriff angeordnet sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zum Laden der Akkumulatoren eine im Griff (2) endseitig integrierte Induktionseinrichtung und eine Ladestation mit entsprechender Induktionseinrichtung vorgesehen sind und dass der Handgriff endseitig auf die Ladestation aufsetzbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingantrieb als Longitudinalschwinger (6) ausgeführt ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingantrieb als Transversalschwinger (7) ausgeführt ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingantrieb als Kombination aus Longitudinalschwinger (6) und Transversalschwinger (7) ausgeführt ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Griff (2) vorzugsweise ergonomisch ausgebildete Ausformungen aufweist, die das Ergreifen und Halten begünstigen.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (5) eine Steck- und/oder Rastverbindung zum Anstecken unterschiedlicher Klingen umfasst.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Griff (2) austauschbar ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge (3) austauschbar ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge (3) beweglich vorzugsweise drehbar gelagert ist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass Klingen unterschiedlicher Ausgestaltung und Funktion austauschbar bzw. an den Griff (2) ankoppelbar sind.
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