工业切片的制造方法
【专利摘要】用于食品的工业切片机，包括：沿着传送方向引导和传送食品的引导和传送装置；将食品按压抵靠在引导和传送装置上的按压装置，按压装置与引导和传送装置之间的最小距离是可设定的；按照所设定的切割节距将食品切割成多块的切割装置；在食品上施加压力值的预按压装置；和控制单元，其构造成：计算被按压的食品尺寸；根据食品尺寸和所设定的切割节距计算切割块数；根据计算出的切割块数和所设定的切割节距计算食品的切割尺寸；将按压装置与引导和传送装置之间的最小距离的值设置成等于切割尺寸的值；控制引导和传送装置的运动，以便传送食品以通过与切割尺寸的值相等的最小距离按压食品；切割装置将被按压的食品切割成所计算的切割块数。
【专利说明】工业切片机
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及工业切片机的领域。更具体地，本发明涉及用于食品工业的切片机，用于切割诸如肉、家禽、鱼或具有类似特性的其他食品的产品，包括没有骨头或软骨的新鲜产品和烹熟产品。
【背景技术】
[0002]已知的工业切片机包括下部带、上部带和一个或多个刀片，所述下部带传送待切割的产品，所述上部带的功能是当所述产品被切割时按压所述产品已将其相对于下部带保持在固定位置，所述刀片安装在上部带附近从而将所述产品切割成片、条或各种尺寸的立方体。
[0003]上部带可以是固定的或浮动的；在后者的情况下，其受到气动压力控制或受到弹簧的机械压力控制。
[0004] 申请人:已观察到具有固定的上部带的切片机的缺点是需要校准待切割的食品(即，其重量和尺寸是基本恒定的)，否则切块将不均匀并且质量不佳。而具有浮动上部带的切片机则可以获得均匀的切块，但其缺点在于过量的食品被丢弃。
【发明内容】
[0005]本发明涉及如所附权利要求1所限定的工业切片机，并且在从属权利要求2至6中限定了其优选实施例。
[0006] 申请人:已经认识到根据本发明的工业切片机允许从食品获得大量均匀的切块(例如厚度基本彼此相等)并且质量较好，同时减小了丢弃的食品的量。而且，其具有可以获得高产量的优点。
[0007]本发明的另一个目的是提供如所附权利要求7所限定的用于将食品切割成块的方法，其从属权利要求8和9公开了其优选实施例。
[0008]本发明的目的还在于提供所附权利要求10所限定的计算机可读介质。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下文将参照附图通过示例的方式说明优选实施例，本发明的其他特征和优点将由此显现，其中:
[0010]图1示出根据本发明的实施例的工业切片机的示意性透视图；
[0011]图2示出根据本发明的实施例的工业切片机的示意性剖视图；
[0012]图3A-3B示出根据本发明的实施例的工业切片机的用于预按压食品的装置的两个示意性透视图；
[0013]图4A示出根据本发明的实施例的工业切片机的示意性部分剖视图；
[0014]图4B是根据本发明的实施例的工业切片机的简化部分剖视图；
[0015]图5是根据本发明的实施例用于将食品切割成多块的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0016]参照图1和2，示出了根据本发明的实施例的工业切片机I的示意性透视图和示意性首lJ视图。
[0017]切片机I将食品切割成块，所述块可以是薄片、条或立方体。所述食品可以是一块肉、家禽、鱼或具有类似特性的其他食品的产品，包括新鲜产品和烹熟产品，只要它们没有骨头或软骨即可。
[0018]工业切片机I包括:
[0019]-框架；
[0020]-用于引导和传送产品的装置7；
[0021]-按压装置8;
[0022]-用于切割所述产品的装置4；
[0023]-预按压装置3；
[0024]-控制单元。
[0025]框架的功能是支撑切片机I的结构性的和活动的部件。
[0026]引导和传送装置7的功能是沿着用于食品的传送方向X朝向切割装置4传送食品O
[0027]按压装置8的功能是将待切割的食品按压抵靠在引导和传送装置7上，以便在食品被切割时相对于引导和传送装置7将食品保持在固定位置，以允许食品的准确切割。而且，按压装置8与引导和传送装置7之间的最小距离Hlz (参见图4B)是可设定的，即，其可以通过控制单元改变，以便优化切割过程，这将在下文中进一步详细解释。
[0028]切割装置4的功能是根据所设定的切割节距S将食品切割成多块，所述切割节距是在食品的切割过程开始之前由工业切片机I的用户设置的；而且，切割装置4还构造成将食品切割成由控制单元所计算出的数量的块，如下文将进一步详细说明的那样。
[0029]优选地，参照图4A和4B，切割装置4由多个平行刀片4-1、4-2、4_3构成，所述平行刀片具有与传送方向X平行的切割平面Pt和沿着与传送方向X垂直的方向Y的运动方向。
[0030]应注意，图4B是相对于图4A的简化图。
[0031]有利地，所述多个刀片4-1、4-2、4_3的切割运动是沿着相反方向的交错运动，从而在切割过程中改善食品的稳定性。在切割过程之前，由用户根据块的希望厚度来设定刀片4-1、4-2、4-3之间的节距S。应注意，为了简单，图4A示出了 8个刀片4_1、4_2……4_8，而图4B中示出了 3个刀片4-1、4-2、4-3，但通常刀片的数量大于I。
[0032]预按压装置3构造成借助沿着与传送方向X大致垂直的方向Z的力在食品上施加压力值P1。这样，模拟了切割过程中食品的加工条件，其中食品被按压从而相对于引导和传送装置7保持在固定位置并且因而可以被准确地切割:这允许控制单元在与实际加工条件类似的情况下计算食品的尺寸，这将在下文中进一步详细说明。而且，通过预按压装置3施加的压力Pl允许减小食品的最大高度。在食品的切割过程开始之前由工业切片机I的用户设定压力值Pi，并且其在切割过程中保持在值Pi不变。压力的值Pi取决于食品的类型(例如牛肉或家禽)和食品所采用的保存类型(例如食品是刚离开冰箱还是处于环境温度)。
[0033]控制单元的功能是借助适当的电机控制引导和传送装置7的运动、按压装置8的运动和切割装置4的运动。
[0034]控制单元还具有在待切割的食品经受由预按压装置3施加的压力值Pl的情况下计算被按压的食品的尺寸的功能。例如，食品的尺寸是食品的相对于由引导和传送装置7限定的平面(即，相对于平面XY)的高度；在食品的高度可变的情况下，所计算的食品尺寸是食品的最大闻度。
[0035]控制单元的功能还在于根据所计算的食品尺寸和设定的切割节距S计算切块的数量，这将在下文进一步详细说明。
[0036]控制单元的功能还在于根据所计算的切块数量和设定的切割节距S计算食品的切割尺寸，这将在下文进一步详细说明；优选地，还通过考虑用户根据食品类型和操作条件设置的一个或多个校正参数来计算切割尺寸。
[0037]控制单元的功能还在于将按压装置8与引导和传送装置7之间的最小距离Hlz设置成等于所计算的食品切割尺寸的值。
[0038]控制单元的功能还在于控制引导和传送装置7的运动，以便将食品传送通过基本等于所计算的切割尺寸的所述最小距离Hlz，这将在下文进一步详细说明。
[0039]控制单元可以安装在工业切片机I上或者可以在其外部。
[0040]控制单元例如是可编程逻辑电路或微控制器，其能执行上述功能。或者，控制单元可以是微处理器，其能执行实施上述功能的软件代码部分。
[0041]优选地，引导和传送装置7由在一对辊7A、7B上布置成闭环的传送带7C构成，其中一个辊是驱动辊并且另一个辊是从动辊，并且其中传送带7C限定传送方向X。在这种情况下，平面XY对应于由传送带7C限定的上表面。通过类似的方式，按压装置8由在一对辊8A、8B上布置成闭环的按压带SC构成，其中一个辊是驱动辊并且另一个辊是从动辊，并且其中由按压带8C的下表面限定的方向相对于由传送带7C的上表面限定的方向倾斜。
[0042]而且，在传送带7C下方有刚性平表面9 (例如由钢制成)，所述平表面9基本平行于由传送带7C限定的平面并且其长度至少沿着按压带SC的辊8A延伸；这样，待切割的食品放在传送带7C的上表面上,朝向棍8A被传送,与棍8A接触,并且此时被按压抵靠在传送带7C上。
[0043]有利地，参照图3A和3B，预按压装置3借助旋转辊3-1实施，其周边速度等于传送带7C的速度，并且转动方向平行于传送方向X。新中国3-1被支撑成能绕摆动轴线摆动，以便能相对于传送带7C的上表面提升。具体地，旋转辊3-1绕轴线“B”可转动地安装在一对臂3-2、3-3上，所述臂铰接至框架的一部分从而能绕相应的摆动轴线“A”转动，该摆动轴线“A”平行于旋转辊3-1的转动轴线“B”并且相对于转动轴线“B”偏移。在这种情况下，控制单元能接收指示当食品经过辊3-1下方时由臂3-2 (或由臂3-3)限定的角度的信号，并且能根据所述信号的值计算被按压的食品的尺寸，尤其是其相对于由传送带7C的上表面限定的平面的高度。
[0044]提升旋转辊3-1的摆动受到至少一个相对弹簧(优选地每个臂一个弹簧)的作用，所述弹簧操作成保持旋转辊3-1压靠在传送带7C上。
[0045]优选地，所述弹簧以可调节的方式作用于臂3-2，尤其是其能在多个位置附装至臂
3-2，以便施加多个用于施加至食品上的压力Pl的值，所述食品在传送带7C上传送并且接触辊3-1。相同的考虑适用于作用于臂3-3的弹簧。
[0046]而且，传送带7C下方由刚性平表面10 (例如由钢制成)，所述平表面10基本平行于由传送带7C的上表面限定的平面，并且其长度至少沿着辊3-1延伸；这样，待切割的产品放在传送带7C的上表面上，朝向辊3-1被传送，与辊3-1接触，该辊3-1相对于传送带7C的上表面被升起，并且此时食品被按压抵靠在传送带7C上。
[0047]图3B与图3A的区别在于，去掉了臂3-3和与其连接的旋转辊3-1的一部分。在图3B中，可以限定有开口 13-2(由标记有斜线的区域指示)，所述开口 13-2沿着方向Y(即，与传送带7C的上表面垂直的方向)的宽度L2y等于传送带7C的宽度，并且沿着方向Z的高度H2z由传送带7C的上表面与辊3-1的表面之间的距离限定。
[0048]当食品沿着传送带7C被传送并且穿过开口 13-2时,棍3_1相对于传送带7C的表面随着食品的高度而升起(更准确地讲，遵循以臂3-2、3_3的摆动轴线“A”为中心的圆弧形轨迹)，其中食品与在食品上滚动的辊3-1接触。
[0049]参照图4B，在刀片4-1、4-2、4_3附近可以限定有开口 13_1 (由标记了斜线的区域指示)，所述开口 13-1沿着方向Y (即，与传送带7C的上表面垂直的方向)的宽度Lly等于传送带7C的宽度，并且沿着方向Z的高度Hlz由传送带7C的上表面与按压带SC在其缠绕辊8A的位置处的下表面之间的距离限定。
[0050]优选地，在按压带8与所述多个刀片4-1、4-2、4_3之间插置有引导板11(参见图4A)，所述引导板的功能是将食品保持在被按压的构型，防止食品在按压带SC的端部处(即，在绕辊8A的缠绕点处)返回到膨胀构型，并且因而防止食品的不规则切割。优选地，所述引导板11促进了食品与按压带8分离，这是因为其用作刮擦部件。
[0051]下文将仍参照图1-4说明用于将食品切割成多块的方法。
[0052]假设食品是一块肉(例如家禽)并且切块是肉片12_1、12_2、12_3。
[0053]假设使用传送带7C、按压带8C和旋转辊3-1。
[0054]还假设切割装置由20个刀片4-1、4_2……4-20组成，其切割平面Pt平行于传送方向X并且具有沿着与传送方向X垂直的方向Y的交错切割运动，其中刀片4-1、4-2……
4-20之间的节距S的值已由用户设置成4毫米。
[0055]还假设相对于由传送带7C的上表面限定的平面测量肉块的高度。
[0056]还假设工业切片机I的用户已根据食品的类型(即，所述一块肉是家禽肉)设定了旋转辊3-1与传送带7C之间的压力值P1。
[0057]在时刻h处，待切割的肉块放置在传送带7C的上表面上，在图1-4所示的正常取向中在旋转辊3-1右侧。
[0058]在^⑷之后)与&匕之后)之间的间隔中，所述肉块沿着沿着传送方向X(即，朝向所述多个刀片4-1、4-2……4-20)在传送带7C的上表面上被引导。
[0059]在时刻t3(t2之后)，所述肉块开始穿过限定在传送带7C与辊3-1的表面之间的开口 13-2 ;所述肉块开始与辊3-1接触并且因而其开始借助由辊3-1施加的压力以等于压力值Pl的压力被压靠在传送带7C上。控制单元计算肉块的高度从等于零的值到大于零的值(例如等于5.3厘米)的过渡，并且因而其检测到肉块的存在。
[0060]在t4(t3之后)与t5(t4之后)之间的间隔中，肉块穿过限定在辊3-1的表面与传送带7C的上表面之间的开口 13-2 ;辊3-1在肉块的上表面上滚动，继续在肉块上施加压力Pl，并且辊3-1还跟随肉块的可变高度相对于传送带7C的表面升起。控制单元计算以压力值Pl按压的肉块的高度的若干值。当完成该预按压步骤时，肉块的最大高度降低。
[0061]在时刻t6(t5之后)处，控制单元检测到肉块的高度等于零:这指示肉块已经穿过了限定在辊3-1的表面与传送带7C的上表面之间的开口 13-2。控制单元继而计算多个计算高度值中的最大高度Hmax (例如Hmax = 6.2cm)。应注意，当肉块被按压时，尤其是当其以等于所设定的压力值Pl的压力值被按压时，计算肉块的高度值；这样，模拟了切割过程中肉块的加工条件，其中肉块被按压从而相对于传送带7C保持在固定位置，并且被准确地切割。
[0062]而且，在时刻t6处，控制单元根据肉块的最大高度Hmax和所设定的切割节距S计算片数N。例如考虑Hmax = 6.2cm并且S = 4mm ;控制单元以Hmax的值除以S的值，获得值N_d=15.5。值N_d典型地是小数，其可以向上或向下舍入取整数，即分别是15或16。假设值N_d = 15.5向下舍入取整数15，则获得片数N= 15 ;这意味着可以从肉块获得15片高质量的肉片，每片的厚度基本等于4_，由此最小化或者甚至消除浪费(即，例如因为肉片不符合所要求的厚度，因此认为肉片的量不是高质量的)。
[0063]而且，在时刻〖6处，控制单元根据所计算的片数N和切割节距S计算用于肉块的切割高度的值。在所考虑的示例中，控制单元将计算的N = 15的片数乘以切割节距S = 4mm,由此获得切割高度等于6cm。
[0064]结果，在时刻t6处，控制单元I将传送带7C的上表面与按压带8C (在其缠绕辊8A的位置处)之间的距离Hlz的值设置成等于切割高度的计算值。在所考虑的示例中，控制单元I将距离Hlz设置成等于6cm ;这样，15个刀片4_1、4_2……4_15被打开并且这些刀片将允许获得N = 15片肉(参见t8与t1(l之间的随后间隔)。
[0065]在〖7(〖6之后)与〖8(〖7之后)之间的间隔中，控制单元驱动传送带7C的运动并且朝向按压带8C的辊8A传送肉块12。
[0066]在时刻t8(t7之后)处，肉块12开始穿过在刀片4-1、4_2……4_20附近限定在传送带7C与按压带8C缠绕辊8A的位置处的按压带8C之间的开口 13-1，其中传送带7C与按压带8C之间的距离Hlz等于预先计算的切割高度的值(在所考虑的示例中Hlz = 6cm):食品开始被按压。
[0067]在^⑷之后)与t1Q(t9之后)之间的间隔中，肉块12穿过限定在传送带7C与按压带8C缠绕辊8A的位置处的按压带8C之间的开口 13-1 ;肉块12继续被按压(在所考虑的示例中，以稍高于第一压力值Pl的压力P2)，并且继而相对于传送带7C保持在固定位置。在此，刀片4-1、4-2……4-15开始将肉块12切割成预先计算的片数N(在所考虑的示例中N = 15)。传送带7C继续沿着传送方向X传送被部分切割的肉块；这样，肉块继续被刀片4-1、4-2……4-15切割，直到其被完全切割并且获得数量N的肉片12_1、12_2、12_3……(在所考虑的示例中N = 15)为止。
[0068]本发明的目的还在于提供用于将食品切割成多块的方法500，如图5所示。
[0069]具体地，在步骤501中，在装置7上传送食品，以沿着传送方向X传送该食品。
[0070]在步骤502中，在食品上施加第一压力值Pl并且计算食品的尺寸。
[0071]在步骤503a中，根据食品尺寸和设定的切割节距计算切割的块数。
[0072]在步骤504a中，根据计算的切割块数和设定的切割节距计算食品的切割尺寸。
[0073]在步骤505中，在引导和传送装置7上传送食品，通过其尺寸Hlz等于切割尺寸的开口 13-1按压食品。
[0074]在步骤506中，将被按压的食品切割成等于计算的切割块数的块数N。
[0075]通过按照在工业切片机I上或在其外部的控制单元执行的软件代码部分执行步骤502、503和504中食品尺寸的计算。
【权利要求】
1.用于食品(12)的工业切片机(I)，所述切片机包括: -用于沿着传送方向(X)引导和传送食品的引导和传送装置(7)； -用于将食品按压抵靠在所述引导和传送装置(7)上的按压装置(8)，其中所述按压装置与所述引导和传送装置之间的最小距离(Hlz)是可设定的； -用于按照所设定的切割节距(S)将食品切割成多块(12-1，12-2，12-3)的切割装置(4)； -用于在食品上施加压力值的预按压装置(3)； -控制单元，其构造成: 计算被按压的食品的尺寸； 根据食品的尺寸和所设定的切割节距，计算切割块数； 根据计算出的切割块数和所设定的切割节距，计算食品的切割尺寸； 将所述按压装置(8)与所述引导和传送装置(7)之间的最小距离(Hlz)的值设置成等于所述切割尺寸的值； 控制所述引导和传送装置的运动，以便传送食品以通过与所述切割尺寸的值相等的所述最小距离按压所述食品； 其中所述切割装置能将被按压的食品切割成等于所计算的切割块数的块数。
2.根据权利要求1所述的工业切片机，其特征在于，所述控制单元构造成通过以下方式计算所述切割块数，即，将计算出的食品尺寸除以所设定的切割节距并且将除法结果向上或向下舍入到上一个或下一个整数， 并且所述控制单元构造成通过将所述除法结果舍入后的结果与所设定的节距相乘而计算所述切割尺寸。
3.根据上述权利要求中的任意一项所述的工业切片机，其特征在于，所述引导和传送装置是传送带(7C)并且所述按压装置是按压带(SC)，该按压带的长度比所述传送带的长度短， 其中所述预按压装置包括: 旋转辊(3-1)，其周边速度基本等于所述传送带的周边速度，并且能相对于所述传送带的表面摆动； 至少一个臂(3-2，3-3)，其用于将所述旋转辊连接至框架的一部分； 其中所述控制单元构造成: 检测当食品经过所述旋转辊下方时由至少一个臂限定的角度； 根据所检测到的角度计算所述传送带与所述按压带之间的最小距离。
4.根据上述权利要求中的任意一项所述的工业切片机，其特征在于，所述切割装置具有基本平行于所述传送方向(X)的切割平面(Pt)并且具有沿着与所述传送方向(X)基本垂直的方向(Y)的切割运动， 其中食品的尺寸是食品的相对于由所述引导和传送装置限定的平面的高度，并且其中所述最小距离的方向基本垂直于由所述引导和传送装置限定的平面(XY)。
5.根据上述权利要求中的任意一项所述的工业切片机，其特征在于，所述食品的尺寸是食品的最大尺寸，尤其是最大高度。
6.根据权利要求3至5中的任意一项所述的工业切片机，还包括插置在所述按压带(SC)与所述切割装置之间的引导板(11)，该引导板构造成保持食品在切割过程中被按压。
7.用于将食品切割成多块的方法(500)，其包括以下步骤: a)在引导和传送装置(7)上传送(501)食品，所述引导和传送装置用于沿着传送方向引导和传送食品； b)在食品上施加(502)压力值并且计算被按压的食品的尺寸； c)根据食品的尺寸和所设定的切割节距，计算(503)切割块数； d)根据计算出的切割块数和所设定的切割节距，计算(504)用于食品的切割尺寸； e)在所述引导和传送装置上传送(505)所述食品，并且通过开口(13-1)按压所述食品，所述开口的尺寸(Hlz)与所述切割尺寸相等； f)将被按压的食品切割(506)成等于所计算的切割块数的块数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过以下方式计算所述切割块数，即，将食品尺寸除以所设定的切割节距并且将除法结果向上或向下舍入到上一个或下一个整数， 并且通过将所述除法结果舍入后的结果与所设定的节距相乘而计算所述切割尺寸。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述食品的尺寸是食品的最大尺寸，尤其是食品的相对于由所述引导和传送装置限定的平面的最大高度。
10.计算机可读介质，该计算机可读介质具有记录在其上的程序，所述计算机可读介质包括计算机程序代码装置，当所述程序在计算机上运行时，所述计算机程序代码装置能执行根据权利要求7至9中的任意一项所述的方法的步骤b)和步骤c)、d)的计算。
【文档编号】B26D7/02GK104209968SQ201410233842
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2013年5月30日
【发明者】乔治·格拉塞利 申请人:乔治·格拉塞利