用于生产食品的方法和装置与流程

本发明涉及一种用于生产食品，特别是预定形状的无套管产品(sleevelessproduct)的方法和装置。

背景技术：

在食品工业中已公知有用于形成糊状产品的不同方法。例如，已知这样的方法，两个成形板(formplate)彼此相对地线性移动，以改变用于输出食品链的生产开口(throughputopening)的横截面。比如香肠形产品、具有圆端的球状或圆柱状部分、或者水滴状产品等的食品，可以用相应的方法生产。

此外，已经使用所谓的隔板(diaphragm)来制造例如圆边、球等，隔板上具有多个可以移动从而打开和关闭的圆形面板(irispanel)形式的分离元件。

在制造成形食品的期间，可以将不同的参数输入机器。操作者只能在有限的程度上判断实际形状如何。通过调整参数，在大多数情况下不仅形状朝着期望的方向上改变，而且总体形状的比例也将改变。然后，必须通过进一步改变参数再次校正形状。然而，为了能够监控和/或确定产品形状，必须首先生产出产品。只有这样，才可以评估产品形状。随后，可以通过设置参数来再次改变产品形状。然而，随后必须再次生产出产品以评估新的产品形状。重复该过程，直到设定了所需的形状。在许多情况下，还难以在开始生产之后中断所制成的食品以评估形状。如果系统位于例如用于收入产品的烫洗罐的顶部，或者如果生产以高速运行，则中断以评估产品将是困难的。

技术实现要素：

基于此，本发明的目的是提供一种用于生产成形食品，特别是香肠的方法和装置，以能够简单和精确地设置所需的食品形状。

根据本发明，该问题通过以下特征解决。

一种用于生产食品的方法，特别是特定形状的无套管产品，包括以下步骤：输入形状参数，根据所输入的形状参数将食品的形状显示为2d或3d图形，根据所述输入的形状参数计算工艺参数。

用于根据上述的方法生产食品，特别是无套管产品的装置，包括：排出食品条的装置，成形装置，用于使食品成形；输入单元，用于输入形状参数；第一计算装置，用于根据所述形状参数计算工艺参数；屏幕，用于根据所述输入的形状参数以2d或者3d图形显示所述食品的形状。

根据本发明，将形状参数输入到用于生产限定形状的食品的相应机器和/或机器控制器中。然后，可以根据这些形状参数在相应的屏幕上将食品的形状显示为2d或3d图形。因此，操作者可以立即查看与输入的形状参数对应的食品的形状。如果操作者调整形状参数，他将能够立即看到相应的变化如何影响总体形状的比例。因此，操作者可以修正该形状而不必事先生产相应的食品。因此，与现有技术相比，操作者可以更快地生产出所需的食品形状。可以立即检测和纠正失调。通过改变单个形状参数，操作者可以立即看到期望形状的图形显示，因而可以简单的方式设置该期望的形状。基于相应的形状参数，接下来可以计算工艺参数，并随后在该工艺参数的基础上启动生产和形成食品的装置。因此，根据本发明的方法节约了时间以及成本，并且能够生产具有视觉上吸引人的形状的食品。

在根据本发明的方法中，也可以将最后两个处理步骤的顺序颠倒，即上述技术方案不限于特定顺序。这意味着食品的形状可以显示为与所输入的形状参数对应的图形，并且此时或者随后可以根据形状参数、例如通过使用输入的形状参数或计算得到的图形数据来计算形状参数。

还可能的是，根据形状参数计算工艺参数，并且随后以图示出相应的食品形状。在本发明中，可以通过例如使用输入的形状参数或者通过使用计算的工艺参数来计算图形数据。

可以通过输入可修改的形状参数来改变食品的图示形状。这意味着操作者可以改变以图形显示出的形状，直到所有参数表示期望的形状。当形状参数改变时，屏幕上所显示的食品形状也相应地改变，并且分别计算相应改变的工艺参数。因此，可以随着每次改变(和/或计算)而修改工艺参数，或者仅当操作者确认了确定的所选择的食品形状时计算工艺参数。这意味着，如果确定应当基于特定的显示的形状来生产食品，则输入确认以随后可以生产食品。

例如，以下组中的至少一个参数可以作为形状参数输入：成形食品的长度；成形食品的直径，特别是香肠口径；食品的前端和/或后端的长度；具有等径的食品的长度；直径根据食品长度的变化；每个路径直径变化的数量。

有利地，用如下的成形装置生产食品，所述成形装置被形成为其中的吞吐口的横截面根据时间或产品通过的喷出路径而改变，通过所述吞吐口输送成形的食品条。因此，可以以任意方式设计食品的形状。成形装置优选地包括至少两个、优选多于两个平的移位元件(displacerelement)，所述移位元件叠加在食品条的输送方向上并且各自具有至少一个开口，食品条能够沿输送方向移动通过所述开口。该装置还包括用于使所述平的移位元件(优选地在弯曲轨道上)移动的移动机构(movementmechanism)，使得相应的开口可以相对于彼此移动，以使重叠开口的总体开口的横截面面积变化。

可以计算以下组中的至少一个参数作为工艺参数：食品的输送能力，特别是根据时间的输送能力。这意味着，可设置特定的恒定的食品输送能力、例如设置灌装机的输送泵的输送能力，或者输送能力变化以产生限定的产品形状。此外，可以计算上述移位元件在限定的时间点的速度，和/或根据时间和/或产品的长度来计算上述移位元件的速度。进一步，可以计算移位元件的移动方向。此外，可以根据时间计算移位元件的位置、即在食品的长度上的位置，以在待生产的产品的相应位置上形成具有限定的横截面面积的开口。并且，可以根据时间或食品通过的喷出路径计算用于例如切碎和形成碎肉的分离器叶片的位置，并且还可以时间或食品通过的喷出路径计算用于运输例如碎肉的产品的输送介质的速度。在该过程中，分离器叶片可以沿着与食品的输送方向倾斜或垂直的方向移动，和/或可选地在输送方向上或与输送方向相反的方向上移动。

形状参数例如可以通过输入单元输入数值，例如通过键盘输入相应的数字或通过+/-键输入各个值或百分比数字。

然而，也可以在屏幕的图形用户界面上改变显示为图形的食品的形状。特别地，这可以借助于触摸屏的方式来实现。这里，操作者可以通过放大或缩小所显示的产品形状来改变例如外形尺寸。例如，在该过程中可以显示至少一个图标或光标，所述图标或光标是操作者用他的手指可以掌握(seize)的。根据另一个实施方案，操作者也可以简单地从所显示产品的外部区域开始。

作为触摸屏的替代物，也可以在屏幕的图形用户界面上显示可移动图标，例如通过使用键盘的方向箭头使可移动图标移动来改变食品的形状。可移动图标也可以是鼠标指针。

因此，还可能的是，通过利用鼠标移动鼠标指针来改变食品的形状，所述鼠标指针显示在屏幕的图形用户界面上。然后将鼠标指针放置在所显示的形状的外部区域上或至少一个所显示的图标上。

还可以记录在屏幕上的轮廓或者将图形输入到控制系统中，以用于进一步处理数据。

如果(例如借助于鼠标指针或另一条目)设置了通过所使用的成形装置无法创建的形状，例如将发出声学或光学警告信号。在该过程中，为了能够产生形状而需操作者调整的参数可改变例如颜色。还优选地，通过一指示告知操作者需要在哪个方向上设置参数，从而可以产生所述形状。如果在图形用户界面上的形状改变，并且如果设置了不能生产的形状，例如也将显示或发出警告信号，或者将所述形状自动修正为尽可能相似的形状。

如果配置了数值的输入单元以及屏幕上图形用户界面的改变，则在输入单元中改变的值也将同时对于其他输入单元改变，并且将相应地显示在其中。

制造食品的装置包括用于喷出食品条的装置，例如灌装机。用于成形食品的成形装置与该装置相邻。此外，该装置具有输入形状参数的输入单元。最后，该装置包括用于根据形状参数计算工艺参数的第一计算装置。此外，该装置包括屏幕以根据输入的形状参数将食品的形状显示为2d或3d图形。可以仅显示旋转对称的产品的一侧。也可以从多个角度显示所述形状。

该装置还可以具有用于根据输入参数计算图形数据的第二计算装置。第二计算装置是否通过使用输入的形状数据或基于已经计算的工艺数据来计算图形数据，对于该过程来说是不相关的。

可以利用成形装置来生产食品，所述成形装置被形成为其中吞吐口的横截面根据时间或所述产品通过的喷出路径而改变，通过吞吐口输送食品条。根据优选的实施方案，所述装置包括至少两个、优选多于两个平的移位元件以及移动机构(movementmechanism)，所述移位元件叠加在食品条的输送方向t上并且各自具有至少一个食品条可沿输送方向移动通过的开口，所述移动机构用于移动所述平的移位元件以使得对应的开口相互移动，从而使得重叠开口最终得到的总体开口的横截面面积改变。优选地，移位元件分别在弯曲轨道上移动。平的移位元件不仅可以形成食品，也可以在所得到的总体开口的横截面积为0的情况下完全切断食品。因此，可以省略单独的切割工具。

根据本发明的装置还可以有输入单元，该输入单元可以被形成为可输入数值和/或可修改以图形显示的食品的形状，具体可通过触摸屏或用户界面上的可移动图标。

此外，提供确认特征、例如以按钮或进入选项的形式，以确认应当基于所显示的食品来生产食品。

可以利用成形装置来形成食品、特别是碎肉产品，所述成形装置可被形成为其中分离器刀片移动到碎肉条中、分离并形成这样的碎肉条，分离器刀片的位置可根据时间或食品通过的喷出路径而改变。

根据优选的实施方案，至少一个工艺参数、可具体为输送能力可以例如通过输入单元输入到装置中，并且可根据至少一个输入的工艺参数和输入的形状参数来计算另外的工艺参数。

附图说明

下面，将参照附图更详细地说明本发明。

图1示出了用于输入形状参数和显示食品形状的操作单元。

图2示出了根据本发明的方法的一个实施方案的流程图。

图3示出了根据本发明的方法的另一实施方案的流程图。

图4示出了用灌装机和成形装置生产食品的装置的侧视示意略图。

图5示出了有成形装置的灌装分流器(fillingflowdivider)的俯视示意略图。

图6示出了具有三个平的移位元件的成形装置的侧视示意略图。

图7a-7f示出了移位元件在弯曲轨道上从开口位置到分离位置的移动。

图8示出了用于输入形状参数和显示碎肉产品的形状的操作单元。

图9示出了用于输入形状参数和显示香肠形状的操作单元。

图10示出了根据另一实施方案的成形装置的移位元件。

具体实施方式

图4示出了生产成形食品的装置，其具有食品条喷出装置10、这里是灌装机10以及成形装置1。灌装机10具有用于接收糊状物质的漏斗13，即，糊状食品如香肠肉或土豆泥等。所述糊状食品可以例如通过绞肉车20和相应的提升装置提升并倒入漏斗13。在漏斗下方，有一个未具体示出的输送系统，可具体为将糊状食品推入灌装元件15的叶片泵。灌装元件15可包括例如灌装管，食品从所述灌装管喷出。具体如图5所示，灌装装置可以包括灌装分流器16，灌装分流器16分隔灌装流并且从多个喷出口彼此并行地喷出例如八根产品。灌装机还具有控制单元，该控制单元例如还具有用于根据所选的形状参数计算图形数据和/或工艺数据的计算装置。此外，灌装机具有显示区域和/或屏幕21，这将在下面更详细地说明。

为形成喷出的食品条，具体如在图5中看到，根据本发明提供的成形装置1紧密地设置在灌装分流器的喷出口8上，或者灌装管的喷出口8上。

成形装置优选地被形成为具有吞吐口4，所述吞吐口4的横截面可以根据时间或通过的喷出路径而改变，从而可以形成食品的外轮廓或者使食品可以从食品条中分离。在本文中，成形装置不应限于特定的实施方案。因此，例如也可以使用具有多个分离元件的隔板，所述多个分离元件可以以圆形面板的形式移动来打开和关闭。

下面参照图6到图7a-7f更详细地解释特别优选的实施方案。

图1示出了操作单元，这里为屏幕21的形式。屏幕21包括输入设备21a，用于例如通过触摸屏或按键输入各种形状参数的数值。作为形状参数，可以例如在区域30a中输入食品的直径的数值。这里，对于所有其它的参数，可以通过例如使用+/-键设置数值的量。如果使用触摸屏，也可以直接输入数值。如在区域30b中所示，可以设置端部形状。这里，可以例如基于具有半球形形状的端部生产具有比第二端部更尖锐或更扁平的形状的前端部，例如通过输入百分比值、例如端部半径等于口径的一半，即可以根据几乎均匀切割的形状预先确定产品端部的形状直至达到细长尖(elongatedpoint)。在区域30c中可以看到，也可以输入食品的等径(constantdiameter)长度。区域30d基本上与区域30b相同，涉及食品的相对的第二端部。在区域30e中，可以设定食品的水滴形状。这意味着，在本文中，可以基于产品的长度和/或在预定范围内的直径的变化设置直径的变化。在该具体的实施方案中，可以在从产品的中心开始的范围内设置直径的百分比变化。

区域30f可以用于直径周期性变化的产品。这里，可以设置产品的具有相同形状的连接部分的数量。在本发明实施例中，在区域30g中，可以设置待生产的具有例如球形的特定形状的食品的直径和/或为达到该直径所需的移位元件的浸入深度。

在区域30h中，由于成形装置可以使用和/或安装用于不同工艺具有不同开口尺寸的移位元件，可以根据用于相应工艺的移位元件设置该成形装置的移位元件中开口的直径作为形状参数。

因此，可以通过输入单元21a输入数值作为形状参数。根据这些形状参数，然后用相应的计算装置计算对应的图形数据，可以在显示区域21b中以2d或3d图形显示与输入的参数对应的食品的形状。因此，操作者可以立即记录基于所选形状参数产生的产品形状，并且可立即采取适当的校正措施，而不需要特别为此生产食品。操作者可以立即看到所定义的参数如何改变总体形状。

可选地或另外地，也可以在屏幕21b上改变以图形显示的食品的形状。这可以例如由屏幕、至少部分21b被形成为触摸屏来保证，并且所述形状通过产品形状的放大或缩小而改变。图形数据可相当于形状数据。

然而，也可以在屏幕上显示可移动图标40，然后例如通过点击可移动图标40并使用方向箭头或通过鼠标指针，可移动图标可在预定方向上移动。鼠标指针也可以直接放置在所显示的食品形状的外轮廓上，并因此可通过放大或缩小相应地改变形状。然后在屏幕21b上显示相应的形状，并且将相应的形状参数保存和/或转发到另一计算装置以用于计算生产食品的工艺参数。

利用42，确认介质(medium)以按键方式显示，用以确认所显示的形状是正确的并且应当基于相应的形状参数和计算出的工艺参数来生产食品。

图2示出根据本发明的方法的可能的实施方案。在步骤s1中，通过使用具有数值的输入单元21a或者通过屏幕21b改变产品形状，首先输入比如直径、端部尺寸或长度等的各种形状参数以及如前所述的等径高度。基于相应的形状参数，计算成形装置1和食品条喷出装置10的工艺参数。合适的工艺参数可以是例如食品的输送能力，在本发明实施例中即为灌装机10的输送系统的输送能力，随时间变化的输送能力的变化也适用于此。此外，可以根据时间和/或基于所生产的食品的长度来设定移位元件2a、2b、2c的位置。移位元件各自具有至少一个开口3a、3b、3c，食品条可在输送方向t上移动通过所述开口，其中移动机构移动所述平的移位元件以使相应的开口相对于彼此可移动，从而使得重叠开口得到的总体开口4的横截面面积根据期望的产品横截面而改变。下面将参照图6到图7a-7f更详细地解释各个实施方案。除了根据时间计算移位元件的位置之外，也可以根据时间以及移位元件的移动方向来计算移位元件的速度。在任何情况下，成形装置被设置为能够使所得到的总体开口在食品的长度上的横截面积调整为期望的食品形状。

如果在步骤s2中已经计算了工艺参数，则可以在步骤s3中同时或随后可视化地显示食品的形状。如果形状与期望的形状不一致，则可以在步骤s1中通过改变至少一个形状参数再次调整形状。只有当操作者发现显示的形状正确时，他可以例如通过按键42确认可以基于所选择的形状和相应的工艺参数来进行生产。随后在步骤s4中，通过根据本发明的、按所计算得到的工艺参数启动的装置进行食品的生产。现在可以再次评估所生产的产品。根据需要，可以再次优化产品形状而无需中断生产，并且在步骤s1中可以再次调整形状参数。

图3示出了根据本发明的方法的略微不同的变型。如前所述，在步骤s1中可以输入适当的形状参数。基于相应的以数字输入的形状参数或者通过改变在屏幕上以图形显示的食品的形状，在步骤s2中可视化地显示食品的相应形状。如箭头所示，如果可视化显示的形状还不够好，则可以在步骤s1中再次改变形状参数。如果可视化显示的形状是可以接受的，则可以例如通过使用按键42确定可基于相应的形状参数生产食品。如图3中箭头p1所示，在步骤s3中，将根据输入的形状参数计算成形装置和食品条喷出装置10各自的工艺参数，该计算例如可以使用输入的形状参数或图形数据。然后在步骤s4中进行生产，其中可以如图2所示的方法中那样再次对产品进行评估，并且如果需要则可以优化产品形状。如图2和图3中箭头p1所示，如果通过重新调整参数再次改变可视化显示的形状，将更新显示区域21a和21b中的形状以及形状参数的指示。

下面将参照图6和图7a-7f更详细地解释可能的成形装置。

成形装置具有例如至少三个沿着食品条的输送方向t叠加的移位元件2a、2b、2c，例如可以在图6中看到，成形装置具有三个平的移位元件、这里是三个平的移位板。移位元件2a、2b、2c各自具有至少一个开口3a、3b、3c。在图6所示的实施方案中，移位元件2a、2b、2c各自具有总共八个开口3a、3b、3c，所述开口彼此相邻地布置在相应的移位元件上。

成形装置1还具有在相应的弯曲轨道上移动所述平的移位元件2a、2b、2c的移动机构6，使得开口3a、3b、3c可以各自相对于彼此移动，从而改变重叠开口3a、3b、3c所得到的总体开口4的横截面面积。该实施方案中的移动机构6具有例如旋转部件，在此为旋转盘9，在旋转部件的侧面上，所述平的移位元件2a、2b、2c例如分别用螺栓可旋转地安装在联接点12a、12b、12c上。特别地可以在图6中看到，在第二旋转部件、此处为旋转盘上的所述平的移位元件2a、2b、2c还例如通过螺栓可旋转地安装在相对端的相应联接点上。这里，移位元件绕旋转部件9的圆周均匀、例如相互间隔120°的距离布置。

在该实施方案中，通过未示出的发动机、可具体为伺服发动机(servoengine)驱动至少一个所述旋转部件、在本文中例如图6所示的左侧旋转部件9。在本实施例中，设置在移位元件2a、2b、2c的另一侧上的旋转部件仅用于引导。也可以提供相应的曲线引导等代替该旋转部件。

为了简单起见，图7a仅示出了成形装置的局部区域，其中，移位元件2a、2b、2c处于开口位置o，总体开口4的横截面面积具有预定的最大横截面。在该具体实施方案中，移位元件2a、2b、2c各自的开口3a、3b、3c因此完全重叠。所得到的总体开口4的中心m和喷出元件的喷出口8的中心m彼此对准。因此，最大总体开口4的横截面面积约等于插入的食品条5和/或生产食品条的喷出口8的横截面面积。因此，可以避免食品条的累积。食品条可以通过总体开口4从喷出孔8喷出。在留有足够余地使得移位元件能够在开口上自由滑动的情况下，面向喷出口8的移位元件沿着喷出口紧密地移动。

在图7a所示的开口位置中，在旋转部件9沿着转动方向d转动时，各个移位元件2a、2b、2c可以沿着弯曲轨道移动。图7b示出图7a中所示的成形装置中的旋转部件在转动方向d上、在这里具体为绕中心轴线k向左转动了角度α。

从图7b中可以看出，在移位元件沿着弯曲轨道移动期间，开口3a、3b、3c也移动。由于移位元件2a、2b、2c以分布方式布置在盘9的圆周上，移位元件在不同的弯曲轨道上移动可使得开口3a、3b、3c相互移开，并且所得到的总体开口4的横截面面积变小。所得到的总体开口的中心m仍然与喷出口8的中心m对准。通过开口3a、3b、3c的相应重叠形成圆三角(roundedtriangle)。图7c示出了图7a、7b所示的成形装置中的旋转部件9，与图7a相比进一步旋转了约20°的角α。通过比较图7b和7c可以看出，限定总体开口4的开口3a、3b、3c的边7从三个侧面向总体开口4的中心m移动。

对于该示例，图7d示出旋转部件9的旋转角度α为约26°。可以清楚看出，移位元件2a、2b、2c在相应的弯曲轨道上移动，使得由开口3a、3b、3c重叠所得到的总体开口4的横截面面积、即开口的交集进一步减小，并且限定总体开口4的开口的边缘7进一步向总体开口4的中心m移动。图7e示出旋转部件9移动约37°的角度α。这里，总体开口4的横截面面积为零，这意味着所有移位元件的开口3a、3b、3c不再具有公共交集，即不再形成总体开口。在这个位置，食品条被分离。如图7f所示，移位元件2a、2b、2c也可以移动超过边缘7彼此错开并切断食品的位置，在本发明实施例中例如至多为45°的角度，以便能够精确地分离食品。在这种情况下，也没有总体开口，开口3a、3b、3c不与另一个开口相交。

然后，平的移位元件2a、2b、2c可以从图7f或图7e所示位置沿着旋转方向d的反方向移回到如图7a所示的起始位置o。因此，可以优选地在两个转动方向上借助于伺服驱动器(servodrive)驱动旋转部件9。由于前面所述的移位元件的安装，它们总是保持正确地对准，在这里为水平地对准，从而即使产生彼此平行的多个食品条，总体开口4的相应中心m总是与喷出口8的中心m对准，即多个喷出口8成行布置。

也可以使用多于3个的移位元件。

然而，本发明不限于上述的成形装置。本发明也适用于例如生产碎肉产品。特别从图8中可以清楚地看出，碎肉形状的形状参数可以通过操作单元21a或21b输入，如结合上述实施例所解释的。因此，成形装置包括例如切割食品的分离器刀片，其中分离器刀片在例如食品在输送方向上移动时移动通过食品。通过启动分离器叶片、特别是针对具体的运输速度根据时间或者碎肉通过的喷出路径而确定分离器叶片的位置，可以影响碎肉食品的形状，例如可以生产倾斜边、限定的端部形状等。为此，例如可以在区域30a中输入单独的碎肉产品的量，并且在区域30b中输入碎肉产品的长度。在区域30c中，设置从分离器叶片的上部位置到分离器叶片的下部位置并返回的切割运动的持续时间。此外，分离器叶片移动的起始时间可以在区域30d中设置。

图9示出了另一个实施方案，其中例如可以显示通过香肠机的灌装管喷出的香肠的形状。这里，成形装置包括例如两个分离器元件和/或移位元件50，例如如图10所示，它们彼此相对并且侵入香肠条中。移位元件50具有彼此相对的开口11。移位元件50从所生产的香肠条的外轮廓移动到香肠条中。开口11一起形成用于输出香肠的吞吐口4，吞吐口根据时间或食品通过的喷出路径而改变。因此，可以产生特定的香肠端部形状，相应的香肠端部形状在屏幕21b上以图形显示并且也可以如前述实施例中那样改变。在图9中，例如可以在区域30h中的输入单元设置速度。在区域30a中，设置所生产的香肠的量。在区域30b中输入转数，并且可以在区域30c中设置产品长度。产品高度由设定的量和设定的产品长度得到。端部形状或香肠形状取决于所使用的套管(sausagesleeve)以及灌装的紧密程度。在之前描述的实施方案中，除了形状参数之外，还可以输入和/或选择至少一个工艺参数。

这样，可以设置输送能力并且随后将相应地计算所有其它工艺参数，从而基于形状参数得到期望的形状。这意味着在形状仍然保持恒定时可以改变例如输送能力。