食品处理机交互剪切式粉碎刀具结构 【技术领域】
本发明涉及食品机械制造技术，尤其是一种食品处理机交互剪切式粉碎刀具结构。
背景技术
食品处理机包括能够粉碎食料的容积式食品处理机和非容积式食品处理机。容积式食品处理机包括豆浆机、米糊机、果蔬汁机、料理机、搅拌机及其它粉碎食料的容积式食品处理机。非容积式食品处理机包括手持式搅拌机、台式搅拌机、立式搅拌机。容积式食品处理机其共同点是有一个盛放食料的桶体及粉碎装置。豆浆机、米糊机等还同时有电加热装置。非容积式食品处理机本身没有盛放食料的桶体，它仅仅有一个电动粉碎装置。需要伸入其它盛放有食料的容器中，粉碎食料。自1986年以来，中国专利局已经公布了数百项食品处理机专利申请案。其中，一类食品处理机是单纯的把食料(如肉类、豆类、五谷杂粮、水果、蔬菜、固体调料之类)粉碎，这类通常习惯称为料理机、果汁机、搅拌机等等；另一类是既把食料粉碎，也带有电加热(电热管、电热膜、电磁加热装置等等)装置给食料加热、煮制，这类通常称为豆浆机、米糊机、果蔬机等等。新型的兼有粉碎和加热功能装置的豆浆机、米糊机还可以通过控制程序的设定、选择：单纯粉碎、单纯加热、既粉碎又加热等等功能。
食品处理机按照电机设置位置分为：电机下置式、电机上置式两大类。电机下置式是将桶体、粉碎刀具等设置在电机上方；电机上置式是将桶体(非容积式食品处理机无桶体)、粉碎刀具等设置在电机下方。它们均涉及到食料粉碎刀具结构。粉碎刀具结构的作用一是粉碎食料；二是搅拌、混合使食料在容器(桶体)内翻转，以使粉碎更彻底。粉碎食料是通过电机带动刀具旋转，刀具与食料碰撞等作用使食料粉碎。混合食料也是通过旋转的刀具，在粉碎的同时使食料运动，达到混合目的。
现有家用食品处理机的粉碎刀具都是采用高速电机驱动粉碎刀片对食料进行碰撞式粉碎。食料如黄豆是自由悬浮在水中，靠快速运动的刀口碰撞食料将其粉碎。其粉碎效果很大程度取决于食料与刀口之间的相对速度，相对速度越高，碰撞粉碎效果越好。当刀具将黄豆碰撞粉碎到颗粒较小时(如粒径0.5～2mm)，刀口的厚度已经接近豆料颗粒直径，刀口碰在颗粒上，如同“打高尔夫球一样”只会把食料颗粒打走，却很难(即便采用锋利的锐刀口)再进一步将食料颗粒粉碎。造成食料渣粗糙、出浆率低、口感差。
中国专利申请CN 200910070386.2公布了采用滚筒式粉碎刀具结构的食品处理机，滚筒式粉碎刀具的刀口全部处于旋转半径最大处，因此刀口的平均线速度比传统的轴流式粉碎刀具(仅有约15％刀口处于旋转半径较大处，刀口平均线速度低)高得多，由此其粉碎效果相对也大大提升。但是，滚筒式粉碎刀具也是靠刀口碰撞将食料粉碎的。因此当将食料颗粒粉碎的较小时(例如粒径0.2～0.6mm)，也很难将食料再粉碎到更小。
CN 90208456.9及CN 03112424.0中公开了采用动、定磨头的研磨式粉碎装置的豆浆机。该研磨式粉碎装置本质上是在豆浆机内置了“胶体磨”。其缺陷是：动定磨头之间必须有间隙0.03～0.6mm，否则食料液就无法在动定磨头之间流过，造成无法研磨，这就使得食料颗粒的粒径难于再小于该间隙尺寸，造成实际研磨后食料颗粒仍然比较大。采用该动定磨头的豆浆机制作完的豆浆，仍存在大量豆渣。该豆渣粗糙超出“一般人口感舒适度”范围，故此，采用该技术的豆浆机仍然需要配置过滤网将豆渣过滤。动定磨头构成的研磨式粉碎装置的另一个缺点是结构复杂、成本高，仅大中型商用豆浆机才采用。家用豆浆机也有采用该技术的，但其价格是市场上主流豆浆机价格的5～10倍。
此外，碰撞式、动定磨头研磨式的食品处理机的粉碎刀具由于粉碎效果较差，还必须在内部设置过滤网罩或另外单独配备手持式过滤网(笊篱)。滤网本身清洗都很麻烦，使用不便，同时增加了制造成本。
中国专利申请CN 200910042301.X提出了采用内、外轴同时反向旋转，内轴带有粉碎刀具，外轴带有搅拌架的豆浆机。其原理是粉碎刀具靠碰撞式粉碎食料，搅拌架产生扰流同时兼有碰撞粉碎作用。其缺陷是：无论是粉碎刀具还是搅拌架都仍然是碰撞式粉碎，而将食料碰撞粉碎到颗粒较小时(如粒径0.5～2mm)，碰撞式粉碎很难再进一步将食料颗粒粉碎。造成食料渣粗糙、出浆率低、口感差。
【发明内容】
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种食品处理机交互剪切式粉碎刀具结构，采用相互反向运动多个剪刀具设计的交互剪切式粉碎刀具，使不同的剪刀具之间相对运动产生的横向剪切力将食料剪切粉碎。同时，交互剪切式粉碎刀具结构的剪刀具本身兼有搅拌器的作用。食品处理机的电机转速无论是高速(例如10000-30000转/分)、低速(例如1000-3000转/分)都可以达到良好的粉碎效果，结构简捷，成本低。
本发明提供的一种食品处理机交互剪切式粉碎刀具结构是：交互剪切式粉碎刀具包括至少一个甲剪刀具和至少一个乙剪刀具，甲剪刀具和乙剪刀具各自至少有一个剪切刀体，剪切刀体上各自至少有一个剪切刀口，甲剪刀具刀体的刀口旋转面与乙剪刀具刀体的刀口旋转面相对，甲剪刀具刀体的刀口旋转面与乙剪刀具刀体的刀口旋转面之间距离0＜L≤3mm；甲剪刀具与甲动力轴联接；乙剪刀具与乙动力轴联接。甲动力轴和乙动力轴直接或通过传动装置与食品处理机主体的电机轴联接。
上述传动装置可以为齿轮传动机构、离合器传动机构或其它公知的传动机构。
上述包含交互剪切式粉碎刀具结构的食品处理机主体具有一台以上的电机。
可选地，上述的食品处理机主体具有一台电机、一个电机轴，交互剪切式粉碎刀具结构中的甲动力轴和乙动力轴直接或通过传动装置与电机轴联接。
可选地，所述的食品处理机具有两台电机、两个电机轴，交互剪切式粉碎刀具结构中的甲动力轴和乙动力轴直接或通过传动装置分别与不同的电机轴联接。
上述甲、乙动力轴旋转方向相同(同为顺时针旋转或同为逆时针旋转)或相反(一个顺时针旋转，另一个逆时针旋转)。甲、乙动力轴旋转速度相同或不同。食品处理机还可以(通过控制程序或传动装置)设定、选择：仅甲动力轴旋转、仅乙动力轴旋转或甲乙动力轴同时旋转等等。
上述甲动力轴为内轴，乙动力轴为空心外轴，外轴套在内轴外面。内轴比外轴稍微长，内轴前端部伸出外轴且前端部设置有甲剪刀具，外轴前端部设置有乙剪刀具。为进一步增加粉碎效果，甲动力轴上的甲剪刀具和乙动力轴上的乙剪刀具旋转方向相反。甲、乙剪刀具刀体的刀口旋转面相距仅0＜L≤3mm，以甲动力轴的轴心为坐标原点设立的轴坐标系中，甲、乙剪刀具刀体的刀口之间具有一个夹角θ(有多个甲、乙剪刀具刀体的刀口时候有多个相同或不同的夹角)。由于甲、乙剪刀具刀体是随着各自动力轴旋转的(相同方向旋转或相反方向旋转)，所以该夹角θ的角度是不断变化的(除同向同速旋转时候该夹角θ不变以外)。甲、乙剪刀具刀体的刀口旋转到重合位时候，该夹角θ最小为0°；随着甲、乙剪刀具刀体旋转，该夹角θ逐渐变大；当甲、乙剪刀具刀体的刀口再次旋转到相互接近时候，该夹角θ又逐渐变小直至0°(甲、乙剪刀具刀体的刀口再次重合)。如此反复不断地循环变化。随着甲、乙剪刀具刀体的刀口之间夹角θ的变化，甲、乙剪刀具刀体的刀口之间的距离也是不断变化的。使得甲、乙剪刀具刀体的刀口之间形成“剪刀口”。甲、乙剪刀具刀体的刀口之间距离从大变小过程中，甲、乙剪刀具刀体(的刀口)同时作用在食料颗粒(如黄豆)的两侧，产生方向相反的横向剪切力，将食料交错剪切开(甲、乙剪刀具相互交错剪切食料处即为各自的刀口)。由此为甲、乙剪刀具刀体之间构成的交互旋转剪切的交互剪切式粉碎刀具结构。甲、乙剪刀具刀体不断旋转，就不断重复该交互剪切食料的过程，直至将食料粉碎。
上述甲、乙动力轴分别从食品处理机的机头(或机座)内伸出。甲、乙动力轴优选是相互平行。优选是甲、乙动力轴旋转方向相同。
所述的交互剪切式粉碎刀具结构的甲剪刀具刀体的刀口旋转面与乙剪刀具刀体的刀口旋转面之间距离优选是0mm＜L≤2mm，最佳为0mm＜L≤1mm；所述的甲、乙剪刀具刀体相互交错剪切食料的部位为各自的刀口；甲、乙剪刀具刀体各自刀口的长度＞1mm。
上述甲、乙剪刀具与动力轴静联接或为允许轴向位移的联接(例如为允许轴向位移的联轴器联接)。所述的甲或乙剪刀具与动力轴为允许轴向位移的接，是二者联接后，甲或乙剪刀具仍能沿其所在的动力轴的轴向做位移，由此可以保证甲、乙剪刀具的刀口之间紧密贴合，剪切粉碎效果更好。所述的甲剪刀具刀体的刀口旋转面优选是与乙剪刀具刀体的刀口旋转面平行。
所述的甲、乙剪刀具的剪切刀体简称刀体；剪切刀口简称刀口。
所述的甲剪刀具刀体的刀口旋转面与乙剪刀具刀体的刀口旋转面优选是紧密贴在一起(趋近于0mm。所述的两个刀口即便紧密贴合在一起，在数学意义上二者之间距离也大于0mm)。即甲剪刀具刀体的刀口旋转到与乙剪刀具刀体的刀口重合位置时候，甲、乙剪刀具的刀口是紧密贴在一起的，由此可以实现最佳粉碎效果。
乙剪刀具刀体不处于甲剪刀具刀体的刀口旋转面内，甲、乙剪刀具刀体相互不不阻碍各自旋转。
上述的甲、乙剪刀具刀体都是具有一定体积(长、宽、高)的机械构件，在被动力轴驱动旋转时候，必然会带动食品处理机桶体内的食料液产生流动。流动主要是三种状态：轴向式流动(刀体为轴流叶片式)、离心式流动(刀体为离心叶片式)或介于轴向流动与离心式流动之间的斜向流动(刀体为混流式叶片)。因此甲、乙剪刀具同时还具有叶片泵(轴流泵、离心泵或混流泵)的作用。随着甲、乙剪刀具刀体形状的不同或刀体(相对动力轴)安装角度不同，使食料液产生流动方向不同，甲、乙剪刀具分为轴流叶轮式、离心叶轮式、混流叶轮式。
本发明所述的甲或乙剪刀具为轴流叶轮式、离心叶轮式或混流叶轮式，该叶轮至少有一个叶片，所述的叶片是轴流式叶片、离心式叶片或混流式叶片；叶轮旋转中心设置有转轴或安装孔，转轴或安装孔与动力轴静联接，所述的叶片为甲或乙剪刀具的刀体。
所述的甲或乙剪刀具为轴流叶轮式、离心叶轮式或混流叶轮式，该叶轮至少有一个叶片，所述的叶片是轴流式叶片、离心式叶片或混流式叶片；叶轮旋转中心设置有转轴或安装孔，转轴或安装孔与动力轴之间采用允许轴向位移的联轴器联接(例如安装孔套在动力轴上，安装孔为非圆形状且与动力轴该处横截面形状匹配，安装孔与动力轴之间有间隙，甲或乙剪刀具可以沿动力轴的轴向移动)，所述的叶片为甲或乙剪刀具的刀体。
所述的轴流叶轮式甲或乙剪刀具(旋转中心处没有轴心安装孔或转轴)的轴流式叶片直接与动力轴静联接；该叶片与所联接的动力轴共同构成轴流叶轮式甲或乙剪刀具。
所述的离心叶轮式甲或乙剪刀具(旋转中心处没有轴心安装孔或转轴)的离心式叶片直接与动力轴静联接；该叶片与所联接的动力轴共同构成离心叶轮式甲或乙剪刀具。
所述的混流叶轮式甲或乙剪刀具(旋转中心处没有轴心安装孔或转轴)的混流式叶片直接与动力轴静联接；该叶片与所联接的动力轴共同构成混流叶轮式甲或乙剪刀具。
所述的轴流叶轮式甲或乙剪刀具的叶片(刀翼)与旋转平面的夹角α为任意角，优选是2°-15°。叶片为直臂形状、曲臂形状、折臂形状或公知的任意形状。
所述的离心叶轮式的叶片为前弯式叶片、径向式叶片或后弯式叶片。
所述的离心叶轮式或混流叶轮式甲或乙剪刀具为单吸式或双吸式。离心式或混流式叶轮上下两个端面都有食料液吸入进口的为双吸式；离心式或混流式叶轮上端面(或下端面)有食料液吸入进口的为单吸式。
所述的离心叶轮为封闭式，即叶轮的上下两端设置有端盖，其中至少一个端盖(上端盖或下端盖)上设置有一个以上的进口。
所述的离心叶轮为半开敞(或称为半封闭)式，即叶轮的上端或下端设置有端盖，端盖上设置有进口或不设置进口。
所述的离心叶轮为敞开式，即叶轮的上端或下端都没有完整的端盖。
所述叶轮式甲或乙剪刀具旋转半径R为：3mm≤R≤1000mm，优选为15～40mm。
所述叶轮式甲或乙剪刀具沿轴向的高度h为：1mm≤h≤1000mm，优选为10～100mm。
所述叶轮式甲或乙剪刀具的叶片厚度δ为：0.01mm≤δ≤100mm，优选为1～10mm。
本发明所述的甲或乙剪刀具可为筒状，筒状甲或乙剪刀具旋转中心设置有转轴或是安装孔，转轴或安装孔与动力轴静联接。筒状甲或乙剪刀具的筒体上设置有工作孔或不设置工作孔。
所述的甲或乙剪刀具可为筒状，筒状甲或乙剪刀具旋转中心设置有转轴或安装孔，转轴或安装孔与动力轴之间采用允许轴向位移的联轴器联接(例如安装孔套在动力轴上，安装孔为非圆形状且与动力轴该处横截面形状匹配，安装孔与动力轴之间有间隙，甲或乙剪刀具可以沿动力轴的轴向移动)。筒状甲或乙剪刀具的筒体上设置有工作孔或不设置工作孔。
所述的筒状甲或乙剪刀具的筒体为刀体。
所述的筒状甲(或乙)剪刀具筒体上的工作孔边沿与乙(或甲)剪刀具刀体的刀口交互剪切食料处为筒状刀体的刀口。因食料液通过工作孔流动，所以工作孔同时还有“导流作用”。所述的筒状甲、乙剪刀具的筒体的垂直于旋转轴线的横截面为闭合曲线形状，如圆形、椭圆形、三角形、矩形、多边形或其它任意形状。
所述的筒状甲、乙剪刀具的筒体的垂直于旋转轴线的横截面或为非闭合曲线形状，如“非闭合的圆形”、“C”形、“匚”形、“L”形、“U”形、“蜗旋形”及其它非闭合的规则或不规则曲线形状等等。即该筒状剪刀具装置的纵向有“缝”或“开口”，该“缝”或“开口”的存在使该横截面变为非闭合曲线形状。优选是所述的“缝”或“开口”的宽度(即断开的距离)，小于横截面周边总长度的60％。例如，筒状刀具的、垂直于旋转轴线的横截面周边总长度为10厘米，则“非闭合部分周线总长度小于6厘米，实体刀具总长度大于4厘米”。
所述的筒状甲、乙剪刀具的筒体的垂直于轴线的横截面处处相等或各处不相等。即筒状剪刀具的筒体的横截面为等截面，如圆筒形、棱柱形等；或不等截面，如圆台形、圆锥形等。所述的筒状甲、乙剪刀具筒体的旋转半径R为：3mm≤R≤1000mm，优选为15～40mm。
所述的筒状甲、乙剪刀具筒体的(沿旋转轴向)高度h为：1mm≤h≤1000mm，优选为10～100mm。所述的筒状甲、乙剪刀具的筒体的筒壁的厚度δ为：0.01mm≤δ≤100mm，优选为0.1～40mm。所述的筒状甲、乙剪刀具的筒体的工作孔形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形、多边形或其它任意形状。所述的筒状甲、乙剪刀具的筒体的工作孔边沿向筒体内或外翘起(凸起)，或所述的工作孔边沿不向筒体内或外翘起。所述的筒状甲、乙剪刀具的筒体的工作孔的孔边沿(全部或部分)向筒体内或筒体外翘起(凸起)，翘起的高度为0.1mm～300mm。优选为2～20mm。翘起的部分为“直板形”的或“弧形”。所述的筒状甲、乙剪刀具的筒体的上端口或下端口边沿是平滑形状、锯齿状、凸齿状、凹口状、波浪状或其它的具有凸或凹形状的非平滑形状。所述的筒状甲、乙剪刀具的筒体的上端或下端设置有平面形状、凸弧形状、凹弧形状或其它任意形状的端盖。所述的端盖上设置有孔(导流孔)或不设孔。所述的导流孔的面积小于端盖的面积。所述的导流孔形状为圆形、矩形、三角形、扇形或任意形状。所述的导流孔在端盖上分布为辐射状或任意形状。所述的导流孔边沿向筒体内(或外)翘起或不翘起(即导流孔边沿与端盖面切线夹角为零)。
本发明所述的甲或乙剪刀具可为带有工作孔的转盘式。转盘为圆盘形状或为非圆形状，如方盘形、三角盘形、椭圆盘形等任意形状，转盘上分布设置有一个以上贯穿转盘的工作孔，转盘旋转中心设置有转轴或安装孔，转轴或安装孔与动力轴静联接，所述的转盘为甲或乙剪刀具刀体。所述的转盘转轴或安装孔与动力轴之间可采用允许轴向位移的联轴器联接(例如安装孔套在动力轴上，安装孔为非圆形状且与动力轴该处横截面形状匹配，安装孔与动力轴之间有间隙，甲或乙剪刀具可以沿动力轴的轴向移动)。所述的转盘式甲或乙剪刀具旋转半径R为：3mm≤R≤1000mm，优选为15～50mm。所述的转盘厚度δ为：0.01mm≤δ≤100mm，优选为1～20mm。所述的转盘有上下两个端面，工作孔贯穿转盘的两个端面，转盘与另一个剪刀具相邻的端面上的工作孔边沿为甲或乙剪刀具的刀口。
所述的工作孔贯穿转盘的两个端面，这两个端面的上的孔面积相等或不相等。即该工作孔的一端口大一端口小，孔壁不垂直于转盘端面。使孔壁与转盘端面形成具有一定夹角的坡度，转盘旋转时候，具有坡度的孔壁可以起到轴流叶片泵或混流叶片泵的作用，带动食料液在桶体内翻转、运动。
所述的甲或乙剪刀具是可拆卸式或不可拆卸式设置，可直接设置在或通过连接元件设置在动力轴上。
本发明所述的甲或乙剪刀具由刀体和支撑元件构成，刀体通过支撑元件设置在动力轴上。所述的支撑元件为刚性或弹性的。
甲、乙剪刀具相互交错剪切食料的边沿为各自剪刀具的刀口，刀口为直线形状、曲线形状、锯齿形状或折线形状。
甲或乙剪刀具刀体的刀口为钝刀口或锐刀口。所述的甲剪刀具刀体的刀口旋转面与乙剪刀具刀体的刀口旋转面之间的距离处处相等，例如主甲刀具刀体与乙剪刀具刀体重合时候(两个刀体之间夹角θ为零)，刀口之间的距离全部都是0.01mm。
甲、乙剪刀具刀体的刀口旋转面之间的距离各处不相等。例如甲剪刀具刀体旋转半径15mm处刀口与乙剪刀具刀体的刀口之间距离为0.01mm；甲剪刀具刀体旋转半径25mm处刀口与乙剪刀具刀体的刀口之间距离为1mm。
甲或乙剪刀具的刀体是刚性、柔性或弹性的。
所述的甲或乙剪刀具是通过弹性支撑元件(例如弹簧)设置在动力轴上。当甲、乙剪刀具相互交错剪切过硬食料时候，弹性支撑元件变形，使得过硬食料脱离相互咬合的刀口，避免(处于旋转状态)甲或乙剪刀具被过硬食料卡死。
甲或乙剪刀具上的工作孔、导流孔的单孔面积大小为任意，孔形状为任意。孔(面积)大小优选是能通过整粒黄豆(平均直径约5～6mm)。
甲、乙剪刀具刀体的刀口旋转面之间的距离L越小，则剪切粉碎越细，反之则剪切粉碎后的粒径越大(即粗糙)。当两者之间距离大于食料粒径(如豆类。黄豆的平均粒径一般5～6mm)，如12mm时候，(对于普通黄豆、红豆、绿豆、稻米等五谷杂粮)则失去剪切效应(因为甲、乙剪刀具刀体的刀口旋转面之间距离大于黄豆粒径，夹不住黄豆)，变为仅仅是靠甲、乙剪刀具刀体碰撞粉碎食料(但此时对于大颗粒食料，如直径大于12mm的红果仍具有剪切粉碎作用)。因此对于同样具有甲、乙剪刀具的粉碎刀具结构，L数值的不同，该刀具粉碎食料的原理不同、粉碎所能达到的效果(颗粒细度)不同。L值大于食料颗粒平均直径时候为碰撞式粉碎；L值小于食料颗粒平均直径时候为剪切式粉碎。
而碰撞式粉碎，当刀口的厚度经接近豆料颗粒直径时候，刀口碰在颗粒上，很难再进一步将食料颗粒粉碎。造成食料渣粗糙、出浆率低、口感差。L值大于食料粒径时候，即便是甲、乙剪刀具以相反方向旋转，也仅仅是相当于增加了刀口与食料之间的相对运动速度，具有轻微的提升粉碎效果作用，但本质上仍然是碰撞粉碎。L值小于食料粒径时候，则变为剪切式粉碎，靠甲、乙剪刀口交互剪切产生的方向相反的横向剪切力，将食料交错剪切开(剪切粉碎必须是甲、乙剪刀口同时作用在食料颗粒两侧；碰撞粉碎只是一个刀口碰撞食料)，L值接近0mm时候剪切式粉碎可以将食料粉碎到“人舌头分辨不出的微小颗粒”也就是达到“口感无渣”。尤其重要的是：碰撞式粉碎的每次粉碎过程是“单个刀口打在食料颗粒上，将其打碎”，要求刀口平均线速度必须在15米/秒以上才行。相应的转速至少要达到10000转/分以上(现有豆浆机的轴流式刀具典型半径25mm，刀口平均旋转半径约15mm)。如果是3000转/分的低速电机驱动碰撞式粉碎刀具，则因为刀口平均线速度只有约5米/秒，根本无法实现哪怕是很粗糙的粉碎。而交互剪切式粉碎则不要求刀口线速度必须高(虽然刀口线速度高了能增加单位时间内剪切的次数)，即便是低速电机(1000～3000转/分)驱动也能实现精细的粉碎。采用低速电机的另一个好处是噪音会大幅度降低。
粉碎刀具技术的难点在于将大量的小颗粒食料(如粒径0.5～2mm)进一步粉碎到更小(因为对于大颗粒食料如整粒黄豆粉碎到粒径0.5～2mm，是随便任何粉碎刀具都能做到的)。而甲、乙剪刀具刀体的刀口旋转面之间距离L是决定该粉碎刀具结构粉碎效果的关键技术。整粒黄豆的平均粒径约5～6mm，当L值为4～5mm时候，虽然甲、乙剪刀具可以将整粒的黄豆交互剪切，但当豆料粒径粉碎到小于该L值(即小于4～5mm)时候，就无法进一步进行剪切粉碎。因此将L值限定在3mm以下，具有实质性的技术突破。
所述的甲或乙动力轴为单向旋转或双向(正反转)旋转。单向旋转是顺时针或逆时针方向旋转；双向(正反转)旋转是顺时针旋转一定角度(如180°)再反向逆时针旋转一定角度。
所述的甲或乙剪刀具上设置有导流筒。
所述的轴流叶轮式、离心叶轮式、混流叶轮式或带有工作孔的转盘式甲或乙剪刀具的外边沿环绕设置有筒状导流筒，甲或乙剪刀具设置在导流筒内。导流筒为筒状导管，具有至少一个食料液进口和至少一个食料液出口，甲或乙剪刀具位于所述的进口与出口之间。甲或乙剪刀具旋转时候，带动食料液在导流筒内流动，食料液流入导流筒的为进口，食料液流出导流筒的为出口。导流筒的横截面为圆形、方形、三角形或其它任意封闭曲线形状、封闭几何形状。导流筒进口、出口的作用是流进、流出食料液。因此进、出口的形状为任意；进、出口的数量为至少各一个；进、出口的面积为任意，但优选是进、出口面积与(叶轮式或转盘式)甲或乙剪刀具旋转面积近似。进、出口的位置是在导流筒的端面或是导流筒侧壁。
甲或乙剪刀具上设置导流筒的作用是进一步增加食料液在食品处理机的桶体内有序的流动，增加食料被剪切粉碎的几率，提高粉碎效率。
本发明所述的食品处理机为容积式，甲、乙剪刀具设置在食品处理机桶体内。甲、乙剪刀具刀体的刀口优选是位于食料液面(食料与水的混合物液面)以下。
本发明所述的粉碎刀具材质为金属或非金属材料。粉碎刀具本体为非金属材料，刀口部位为金属材料或陶瓷材料。
本发明所述的食料液为食料(如黄豆)与水的混合物，或食料与其它液体混合物。
本发明的优点是：
1、交互剪切式粉碎刀具结构，粉碎效果与刀口线速度关系不大(现有技术碰撞式粉碎刀具必须在刀口线速度高的时候粉碎效果才比较好)。即便在电机转速较低(例如2000～3000转/分)时候，也能将食料剪切粉碎。由此可以采用低速电机，降低食品处理机的工作噪音。
2、甲、乙剪刀具刀体刀口旋转面之间距离L很小时候(如0.001mm～0.05mm)，可以将食料剪切粉碎为很微小的微末。达到口感无渣(即把食渣的颗粒粉碎细小到人的口感分辨不出有颗粒的程度)状态。这对于打豆浆等对粉碎效果要求很高的食品处理中具有重要的意义。粉碎效果比碰撞式粉碎刀具及磨头研磨式粉碎装置的效果都好。
3、甲、乙剪刀具本身兼有叶片泵的作用，带动食料液在食品处理的筒体内翻转、运动，提升粉碎效果。
4 食料被粉碎的瞬间是在甲、乙剪刀具刀体两个刀口之间被夹住，依靠甲、乙剪刀具刀体之间交互剪切产生的横向剪力将食料剪切开，横向剪力非常巨大，即使甲、乙剪刀具刀体的刀口都是钝刀口也足以将食料剪开。钝刀口的优点是不容易伤手，且永远不需磨刀。
5、所述的筒状甲、乙剪刀具本身兼有导流器的作用，使被粉碎的食料在桶体内更加有序的运动和流动，进一步增加粉碎效果。
6、甲或乙剪刀具采用允许轴向位移的联轴器与动力轴联接，甲或乙剪刀具刀体可以沿甲或乙动力轴轴向移动(一定距离)，使甲、乙剪刀具刀体的刀口更紧密贴合，粉碎效果更好。
7、甲或乙剪刀具通过具有弹性的支撑元件设置在动力轴上，避免在粉碎过硬食料时候将甲或乙剪刀具卡死，起到保护食品处理机电机作用。
8、甲、乙动力轴旋转方向相反，相当于甲乙轴之间的相对转速增加一倍，从而在单位时间内使甲、乙剪刀口之间交互剪切的次数增加一倍，提升粉碎效率。
【附图说明】
图1为本发明交互交互剪切式粉碎刀具结构第一个剪切示意图。
图2为本发明交互交互剪切式粉碎刀具结构第二个剪切示意图。
图3为本发明交互交互剪切式粉碎刀具结构第三个剪切示意图。
图4为本发明的第一个实施例纵向剖示图。
图5为本发明的第二个实施例纵向剖示图。
图6为本发明的第三个实施例纵向剖示图。
图7为本发明的第三个实施例的A-A剖示图。
图8为本发明的第四个实施例纵向剖示图。
图9为本发明的第四个实施例的B-B剖示图。
图10为本发明的第五个实施例纵向剖示图。
【具体实施方式】
以下结合实施例进一步阐述本发明。
如图所示，甲剪刀具刀体1；乙剪刀具刀体2；食料3(虚线球)；乙动力轴4；机头6；桶体7；甲动力轴8；导流筒9；桶底13；机座66；
甲剪刀具刀体1的刀口1a；甲剪刀具刀体1的前刀面1b；甲剪刀具刀体1的上封盖1c；甲剪刀具刀体1的工作孔1f；
乙剪刀具刀体2的刀口2a；乙剪刀具刀体2的上封盖2c；乙剪刀具刀体2的工作孔2f；
导流筒9的下端面9a；导流筒9的上端面9b。
本发明参数定义如下：
α：甲剪刀具刀体(刀翼)与甲剪刀具刀体的刀口旋转面之间的夹角；
β：甲剪刀具刀体的前刀面与甲剪刀具刀体的刀口旋转面之间的夹角；
L：甲剪刀具刀体刀口旋转面与乙剪刀具刀体刀口旋转面之间的距离(即甲剪刀具刀体的刀口与乙剪刀具刀体的刀口在重合状态，其刀口之间距离)；
附图中省略了与本发明相关的食品处理机中已有技术的部件。例如，豆浆机中桶体，机头、电热管、温度传感器管等。
图1为本发明交互剪切式粉碎刀具结构第一个剪切示意图。甲剪刀具设置在甲动力轴8(图1中未画)上，甲剪刀具的刀体1为片状，图1中仅是其横截面的局部示意，箭头V甲表示甲剪刀具刀体1的运动方向。乙剪刀具设置在乙动力轴4上(图1中未画)，乙剪刀具的刀体也为片状，图1中仅是其横截面的局部示意，箭头V乙表示乙剪刀具刀体2的运动方向。刀体1在甲动力轴8驱动下旋转，使刀口1a形成一旋转面，刀体2在乙动力轴4驱动下旋转，同样使刀口2a形成一旋转面。这两个旋转面之间距离为L，3mm≥L＞0mm(刀口1a、刀口2a在重合状态、紧密贴合在一起时候，L也大于0mm)。
甲剪刀具的刀体(刀翼)1与旋转平面夹角α≥0°，优选是α为2°～15°。α＞0°时候，随着刀体1的旋转、运动，片状刀体1就同时具有较强的叶片泵的作用。(α＝0°时候，因刀体1具有一定厚度，刀体1旋转时候也具有一定叶片泵作用，只是作用较弱)，推动食料液在食品处理机桶体内翻转、运动、循环，增加食料被刀口1a、刀口2a剪切的几率。
同理，乙剪刀具的刀体(刀翼)2与旋转平面夹角(图1中未画)也可以大于等于零度，优选也是2°～15°。随着刀体2的旋转、运动，片状刀体2就同时具有叶片泵的作用。
甲剪刀具的刀体1沿箭头V甲方向运动，乙剪刀具刀体2沿箭头V乙方向运动时候，将食料3夹在刀口1a、刀口2a之间，并进一步向前运动产生横向剪切力将食料剪切开。
本示意图中，刀口1a、刀口2a均为棱状(介于钝刀口与锐刀口之间)。
图2为本发明交互剪切式粉碎刀具结构第二个剪切示意图。甲剪刀具设置在甲动力轴8(图2中未画)上，箭头V甲表示甲剪刀具的刀体1的运动方向。乙剪刀具设置在乙动力轴4上(图2中未画)，乙剪刀具的刀体也为片状，图2中仅仅只是其横截面的局部示意，箭头V乙表示乙剪刀具刀体2的运动方向。
刀体1在甲动力轴8驱动下旋转，使刀口1a形成一旋转面，刀体2在乙动力轴4驱动下旋转，同样使刀口2a形成一旋转面。这两个旋转面之间距离为L，3mm≥L＞0mm。
本示意图中，刀体1仅是其横截面的局部示意，前刀面1b与刀口1a的旋转面之间夹角为β，180°＞β＞0°。随着刀体1的旋转、运动，刀体1就同时具有叶片泵的作用，推动食料液在食品处理机桶体内翻转、运动、循环，增加食料被刀口1a、刀口2a剪切的几率。
甲剪刀具的刀体1沿箭头V甲方向运动，乙剪刀具刀体2沿箭头V乙方向运动时候，将食料3夹在刀口1a、刀口2a之间，并进一步向前运动产生横向剪切力将食料剪切开。
本示意图中，刀口1a为钝刀口，刀口2a为棱状。
图3为本发明交互剪切式粉碎刀具结构第三个剪切示意图。甲剪刀具设置在甲动力轴8上，乙剪刀具设置在乙动力轴4上(图3中为甲动力轴8、乙动力轴4横截面示意)。
甲动力轴8为内轴，乙动力轴4为空心外轴。外轴套在内轴外面。内轴比外轴稍微长，内轴前端部伸出外轴且前端部设置有甲剪刀具的刀体1，外轴前端部设置有乙剪刀具的刀体2。为进一步增加粉碎效果，甲动力轴8上固定的甲剪刀具和乙动力轴4上固定的乙剪刀具的旋转方向相反。箭头V甲表示甲剪刀具的刀体1的运动方向，箭头V乙表示乙剪刀具的刀体2的运动方向。
除此以外，甲、乙动力轴也还可以是朝相同方向旋转，但同向旋转时候必须转速不同。以使刀体1、刀体2之间有相对运动，由此才能相互交错剪切食料。反之，套在一起的甲、乙动力轴同向旋转时候，如转速相等，则刀体1、刀体2之间就为相互静止状态，无法交互剪切食料(但高速旋转的刀体1、刀体2可以碰撞粉碎食料。由此演变为碰撞式粉碎刀具结构)。
刀体1的刀口1a旋转面与刀体2的刀口2a旋转面距离为L，3mm≥L＞0mm。
甲剪刀具的刀体1沿箭头V甲方向运动，乙剪刀具刀体2沿箭头V乙方向运动时候，将食料3(图3中未画)夹在刀口1a、刀口2a之间，并进一步向前运动产生横向剪切力将食料剪切开。
图4为本发明的第一个实施例纵向剖示图。本实施例为电机上置的容积式食品处理机，机头6设置在桶体7的上方，电机(图4中未画)设置在机头6内，从机头6下方伸出内轴(甲动力轴8)和外轴(乙动力轴4)至桶体7内。外轴套在内轴外面。内轴比外轴稍长，内轴前端部伸出外轴且前端部设置有轴流叶轮式甲剪刀具的刀体1，外轴前端部设置有轴流叶轮式乙剪刀具的刀体2。为进一步增加粉碎效果，内、外轴旋转方向相反。
刀体1、刀体2都为轴流叶片状，旋转半径同为30mm。
刀体1位于刀体2的下方位置。刀体1上边沿与刀体2的下边沿相邻，刀体1、刀体2旋转时候，相互交错剪切食料的刀体1上边沿为刀口1a，刀体2的下边沿为刀口2a。
刀口1a旋转面与刀口2a旋转面之间距离L＝0.1mm。
工作时候，甲动力轴8驱动甲剪刀具刀体1旋转，乙动力轴4驱动乙剪刀具刀体2向相反方向旋转。使刀口1a不断与刀口2a交互剪切食料，同时轴流叶片状刀体1、刀体2在旋转时候也起到轴流式叶片泵的作用，带动桶体7内的食料液(图4中未画)翻转、运动、循环，使食料不断被刀口1a、刀口2a交互剪切，直至粉碎。
参照图5，为本发明的第二个实施例纵向剖示图。第二个实施例与第一个实施例主体结构是一样的，区别是：第二个实施例的轴流式乙剪刀具的轴流叶片状刀体2的外边沿环绕设置有导流筒9。导流筒9为不锈钢薄板制造，壁厚0.5毫米，高度50毫米。导流筒9上端面9b，下端面9a都为开敞。刀体2、刀体1都处于导流筒9内部。
刀体1的外边沿不能与导流筒9内壁接触(否则会卡住)，所以本实施例中，轴流叶片状刀体2旋转半径为30mm，稍微大于轴流叶片状刀体1的旋转半径(27mm)。
导流筒9下端面9a距离桶体7内底部12mm。
导流筒9上端面9b为食料液出口，下端面9a为食料液进口。
工作时候，甲动力轴8驱动甲剪刀具刀体1旋转，乙动力轴4驱动乙剪刀具刀体2向相反方向旋转。使刀口1a不断与刀口2a交互剪切食料，同时轴流叶片状刀体1、刀体2在旋转时候也起到轴流式叶片泵的作用，使食料不断从下端面9a进入导流筒9内部，被刀口1a、刀口2a交互剪切，食料液继续沿导流筒9向上运动并从上端面9b流出、进入桶体7内，再沿桶体7的内壁向下运动。并重新从下端面9a进入导流筒9内部，重复上述过程不断循环直至粉碎。第二个实施例中，因导流筒9的存在，使食料液在桶体7内部更加有序的流动，增加食料被刀口1a、刀口2a交互剪切的几率，提高粉碎效率。
除此以外，导流筒9上端面9b也可以是封闭的(带有端盖)，导流筒9上部的侧壁上设置一个以上的导流孔(图5中未画)，使食料液通过该导流孔(孔的形状、数量为任意，优选是能通过整粒黄豆)流出导流筒9。
本实施例中，导流筒9是设置在刀体2上的，所以导流筒9会随着刀体2旋转。
除此以外，导流筒9也可以设置在刀体1上。
图6为本发明的第三个实施例纵向剖示图。本实施例为电机上置的容积式食品处理机，机头6设置在桶体7的上方，电机(图6中未画)设置在机头6内，从机头6下方不同部位同时伸出甲动力轴8、乙动力轴4，这两个轴相互平行，轴心相距35mm。
甲动力轴8的前端部设置有轴流叶片式甲剪刀具刀体1。刀体1为两个，对称设置在甲动力轴8的轴心两侧。旋转半径27mm。
乙动力轴4的前端部设置有轴流叶片式甲剪刀具刀体2。刀体2为两个，对称设置在乙动力轴4的轴心两侧。旋转半径27mm。
甲动力轴8长度比乙动力轴4稍长一点，刀体1水平位置处于刀体2的下方。刀体1上边沿刀口1a与刀体2下边沿刀口2a相邻，刀口1a、刀口2a的旋转面之间距离L＝0.05mm。
同时参照图7，甲、乙动力轴的轴心相距35mm，甲、乙动力轴直径均为6mm。刀体1、刀体2旋转半径27mm。使得刀体1、刀体2既能自由旋转又有一部分交错。
甲、乙动力轴旋转方向都为逆时针。
甲、乙动力轴由机头6内部的同一台电机驱动或由不同的电机分别驱动都可以。
工作时候，甲动力轴8驱动甲剪刀具刀体1逆时针旋转，乙动力轴4驱动乙剪刀具刀体2也为逆时针方向旋转。由于这两个轴距离仅35mm，所以在两个轴中间的部位，刀体1、刀体2是交错的。使刀口1a不断与刀口2a交互剪切食料，同时轴流叶片状刀体1、刀体2在旋转时候也起到轴流式叶片泵的作用，带动桶体7内的食料液(图6中未画)翻转、运动、循环，使食料不断被刀口1a、刀口2a交互剪切，直至粉碎。
图8为本发明的第四个实施例纵向剖示图。本实施例为电机上置的容积式食品处理机，机头6设置在桶体7的上方，电机(图8中未画)设置在机头6内，从机头6下方伸出内轴(甲动力轴8)和外轴(乙动力轴4)至桶体7内。外轴套在内轴外面。内轴比外轴稍微长，内轴前端部伸出外轴且前端部设置有筒状甲剪刀具的刀体1，外轴前端部设置有筒状乙剪刀具的刀体2。筒状甲、乙剪刀具为不锈钢空心圆筒形状，筒的上部直径稍微大于下部，以使筒状甲剪刀具与筒状乙剪刀具相互吻合更好(筒的上下部直径也可以一样，或者筒下部直径大于上部直径)。为进一步增加粉碎效果，内、外轴旋转方向相反。
筒状甲剪刀具上部为上封盖1c；下部为开敞。上封盖1c中心部位与甲动力轴8静联接，甲动力轴8焊接、铆接或以螺丝固定等公知方式设置在封盖1c上。
筒状乙剪刀具上部为上封盖2c；下部为开敞。上封盖2c中心部位与乙动力轴4静联接，乙动力轴4焊接、铆接或以螺丝固定等公知方式设置在封盖2c上。
筒状甲剪刀具侧壁上分布有若干工作孔1f(参照图9)，本实施例中工作孔1f为矩形。
筒状乙剪刀具侧壁上分布有若干工作孔2f(参照图9)，本实施例中工作孔2f为矩形。
筒状甲、乙剪刀具在工作时候本身兼有导流筒的作用。其工作孔1f、工作孔2f(兼作食料液出口)，兼有“导流孔”的作用。使食料液在桶体7内更有序的流动。
筒状甲剪刀具刀体1旋转时候，工作孔1f不断地与工作孔2f交互剪切，食料处于此处则被交互剪切产生的剪切力剪切开。由此使工作孔1f与工作孔2f边沿相交互剪切处兼做刀口1a。同理，工作孔2f的边沿与工作孔1f边沿相交互错剪切处兼做刀口2a。
刀口1a、刀口2a相互重合时候，两者间距离L＝0.1mm。
工作时候，甲动力轴8驱动筒状甲剪刀具刀体1旋转，乙动力轴4驱动乙剪刀具刀体2相反方向旋转。使刀口1a不断与刀口2a交互剪切，同时筒状甲、乙剪刀具刀体1、刀体2在旋转时候，工作孔1f、工作孔2f的孔壁也起到离心泵叶片的作用，带动桶体7内的食料液(图8中未画)翻转、运动、循环，如图8中弯曲虚线箭头所示，使食料由筒状甲剪刀具底部进入筒状甲剪刀具刀体1内，被刀口1a、刀口2a交互剪切，再从筒状甲剪刀具刀体1侧壁上的工作孔1f、筒状乙剪刀具侧壁上部工作孔2f流出，不断循环直至粉碎。
图10为本发明的第五个实施例纵向剖示图。本实施例为电机下置的容积式食品处理机，桶体7的下方有机座66。电机(图10中未画)设置在机座66内，从机座66上方伸出内轴(甲动力轴8)和外轴(乙动力轴4)至桶体7内。外轴套在内轴外面。内轴比外轴稍长，内轴前端部伸出外轴且前端部设置有轴流叶片式甲剪刀具的刀体1，外轴前端部设置有轴流叶片式乙剪刀具的刀体2。内、外轴旋转方向相反。
刀体1为两个(刀体1的数量也可以是两个以上)，对称设置在甲动力轴8的轴心两侧。
刀体2为两个(刀体2的数量也可以是两个以上)，对称设置在乙动力轴4的轴心两侧。
机座66上部、桶体7的下部有桶底13。
刀体1、刀体2都为轴流叶片状，旋转半径同为30mm。
刀体1位于刀体2的上方位置。刀体1下边沿与刀体2的上边沿相邻，刀体1、刀体2旋转时候，相互交错剪切食料的刀体1下边沿为刀口1a，刀体2的上边沿为刀口2a。
刀口1a旋转面与刀口2a旋转面之间距离L＝0.01mm。
工作时候，甲动力轴8驱动甲剪刀具刀体1旋转，乙动力轴4驱动乙剪刀具刀体2向相反方向旋转。使刀口1a不断与刀口2a交互剪切食料，同时轴流叶片状刀体1、刀体2在旋转时候也起到轴流式叶片泵的作用，带动桶体7内的食料液(图10中未画)翻转、运动、循环，使食料不断被刀口1a、刀口2a交互剪切，直至粉碎。
比较第一、第五实施例，其粉碎刀具结构、工作过程是一样的。区别仅在于第一实施例是电机上置式，第五实施例为电机下置式。
刀体1、刀体2的厚度比较厚时候，例如刀体厚度3～10mm，刀体强度大，适合剪切坚硬食料如干黄豆等。
本发明所述的交互剪切式粉碎刀具结构只要具备下述四个条件：
①、具有至少两个以上的剪刀具(甲剪刀具刀体1、乙剪刀具刀体2)。
②、具有至少两个以上的动力轴(甲动力轴8、乙动力轴4)。甲、乙动力轴是内外轴相互套在一起；或甲、乙动力轴是分别从机头(或机座)内不同部位伸出。
③、上述剪刀具分别与不同的动力轴联接(甲剪刀具刀体1设置在甲动力轴8上，被甲动力轴8驱动旋转；乙剪刀具刀体2设置在乙动力轴4上，被乙动力轴4驱动旋转)。
④、甲剪刀具刀体1的刀口1a旋转面与乙剪刀具刀体2的刀口2a旋转面相对，之间距离0mm＜L≤3mm。
甲、乙动力轴旋转方向相同或不同都可以，只要保证甲剪刀具刀口与乙剪刀具刀口之间有相对运动就可以。即可以实现对食品处理机桶体7内(或手持式食品处理机伸入其它盛放有食料的容器内)食料的剪切、粉碎。其甲、乙剪刀具并不限定本专利申请说明书中所述及形状。至于甲、乙动力轴是被电机直接驱动还是通过传动装置被电机驱动，以及甲、乙动力轴是被同一台电机驱动还是被不同电机驱动，其(动力轴和电机轴)联接和驱动、传动方式都可以采用公知技术。由此，本专业技术人员很容易能够罗列出更多种具体的交互剪切式粉碎刀具结构，皆属于本发明权利要求涵盖范围。
本发明实施例虽然是以食料液(食料与液体混合物)的粉碎为例，但本发明交互剪切式粉碎刀具结构同样适用于对干食料如干黄豆的粉碎，将干黄豆剪切粉碎为黄豆粉。
本发明食品处理机交互剪切式粉碎刀具结构适用电机上置容积式食品处理机、电机下置容积式食品处理机及非容积式食品处理机。