用于提供具有相互对齐的在产品衬底上的食品的产品流的装置和方法与流程

1.本发明涉及一种用于提供具有相互对齐(aligned)的在产品衬底上的食品的产品流的装置和方法。


背景技术：

2.已知可以在具有若干机器的生产线上生产食品，特别是新鲜产品，诸如汉堡肉饼、肉末或奶油奶酪的部分，这些机器可以通过传送带排列，在传送带的端部有包装机或后续加工带。该食物产品往往必须放在传送带上来进行处理。这是由于食品的形状和稠度(consistency)引起的。在加工(诸如油炸、深炸或深度冷冻)之前，食品通常具有相对柔软和易于屈服的稠度，即它们在处理过程中本身尺寸不稳定，而是可以塑性变形。
3.由于这些产品特性和将食品放置到传送带上的需要，它们横向于输送方向的放置位置可能大幅变化，使得这需要在进一步加工之前被校正，以便产生足够统一的横向对齐。食品在纵向方向上的相互对齐(即它们之间的输送间隔)可能大幅变化，使得在不校正输送间隔的情况下，自动的进一步加工受到阻碍或不可行。已知这种校正可以通过排列具有可变输送速度的传送带来实现。
4.处理所述食品时的基本挑战是将食品从一个传送带可靠地转移到下一个传送带上。为此目的，必须考虑食品的相应特性以及装置特征，诸如传送带首尾处的偏转辊的直径、在传送带之间的相应安全距离、传送带相对于彼此的对齐以及在连续传送带之间可能存在的任何速度差。因此，带过渡部是生产工艺的潜在故障源。
5.另一方面，某些工艺步骤需要相关联的带过渡部，诸如在传送带上对齐食品并为各个产品供应片状产品衬底，诸如载纸。
6.例如，用于使食品lp在相对于输送方向tr的横向方向qr上以及在与输送方向平行的纵向方向lr上对齐的装置200在图2中以示例的方式且示意性地示出。为此目的，装置200包括至少一个第一传送带201和邻接的第二传送带202，第一传送带201的出口侧的偏转辊可以在横向方向qr上调整，第二传送带202的输送速度可以变化。为此目的，针对每个食品lp分别调整第一传送带201的出口侧的端部201a，从而得到具有在横向方向qr上基本上相同地对齐的食品lp的产品流ps，如图2所图示。此外，第二传送带202对于各个食品lp的输送速度变化为使得所得产品流ps中的食品lp具有基本上相同的输送间隔。正如知道的那样，在这方面，需要例如通过在上游传送带203上进行成像来检测上游食品lp(未示出)的各个横向位置和纵向位置。
7.还已知用于穿过形成在第一传送带301和邻接的第二传送带302之间的带过渡部303供应片状产品衬底pu的装置300，装置300在图3中示意性地并且以示例的方式示出。为此目的，装置300包括衬底放置装置304，衬底放置装置304具有用于抽出条状载体材料tm的抽出装置305并且具有用于通过从条状衬底材料tm连续地切断产品衬底pu来分离产品衬底pu的分离单元306。直接在食品lp前方以食品lp的输送速度从下方同步地供应各个产品衬
底pu，使得每个食品lp行进到产品衬底pu上并通过第二传送带302在产品衬底pu上被输送走。
8.所述的装置200、300和用其执行的方法的缺点在于，需要多个传送带201、202、301、302以及可能布置在上游、中间和/或下游的传送带来执行相应的工艺步骤。除了不期望的高的设备复杂性和空间需要之外，这还导致许多带过渡部是潜在的故障源并且可能必须适配不同的食品lp和/或某些食品lp不能被可靠地处理的问题。
9.因此，需要用于提供产品流的改进的装置和方法，在该产品流中，各个食品在横向方向以及纵向方向两者上适当地相互对齐，并且在该产品流中，食品可以在片状产品衬底上被进一步加工。


技术实现要素：

10.所提出的目的通过根据技术方案1所述的装置和根据技术方案8所述的方法来满足。在从属技术方案中指定了优选实施方式。
11.根据本发明的装置用于提供产品流，该产品流基本上由相互对齐的在产品衬底上的食品组成。为此目的，该装置包括：第一传送带，其用于食品的供应输送和彼此的相互横向对齐；第二传送带，其在输送方向上邻接在间隙状带过渡部处，并且可以以可变的速度单独地控制，用于食品的卸料输送和彼此的相互纵向对齐；以及衬底放置装置，其用于在相应地被输送过带过渡部的食品的前方/下面穿过带过渡部从下方供应产品衬底。第一传送带的传送带速度也可以被构造为是独立于第二传送带可变和可控的。
12.为了对齐食品并将食品提供在产品衬底上，因此仅需要单个带过渡部和与带过渡部相关联的衬底放置装置。以这种方式，可以使设备复杂性、空间需求和所需的带过渡部的总数量以及因此它们的潜在干扰最小化。
13.食品特别地具有可塑性变形的稠度。例如由于食品自重对其形状的影响使得食品的形状适配于例如支承面或支承形状，塑性变形是可能的。食品特别是新鲜分份产品，例如肉制品、乳制品或面团。
14.产品衬底应理解为片状载体材料，特别是由纸、膜或无纺布制成的片状载体材料或由至少两种上述材料制成的复合材料。当产品衬底在包装中彼此相邻地放置、一个在另一个之上地叠盖和/或堆叠时，产品衬底用作例如食品用的基层和/或中间层。
15.间隙状带过渡部由其间布置有间隙的第一传送带的出口侧的至少一个偏转辊和邻接的第二传送带的入口侧的至少一个偏转辊形成。
16.根据定义，横向对齐发生在基本上正交于输送方向的侧方横向方向上，并且纵向对齐发生在平行于输送方向的纵向方向上。
17.第一传送带的出口侧的端部可以优选地机动地/通过马达被横向于输送方向地调整到不同的侧向对齐位置，以使食品单独地相对于衬底放置装置和所提供的产品衬底对齐。还可以通过马达将第一传送带的入口侧的端部(首端)或传送带的两个端部移动到不同的侧向对齐位置。
18.为此目的，该装置包括至少一个致动器，利用该致动器，至少第一传送带的出口侧的端部可以例如通过侧向水平位移横向于输送方向移动到不同的对齐位置。第一传送带的起点(入口侧的端部)可以配置在侧向地、即横向于输送方向地固定的位置。因此，各个食品
在第一传送带的起点处或在紧邻其的上游的相对于目标输送路径的横向偏移可以在第一传送带的出口侧的端部处被减小到允许的偏差或被消除。
19.利用单个相关联的致动器，第一传送带可以整体在横向方向上位移到对齐位置。利用针对第一传送带的入口侧和出口侧的端部所用的单独的致动器，它们可以在食品的横向对齐的地点和时间方面以特别是可变的方式位移。在入口侧和出口侧的端部之间的最大相对横向偏移也可以以受控的方式适配于第一传送带的相应的横向弹性。例如，入口侧的端部可以比出口侧的端部横向偏移较小的程度。
20.入口侧的横向偏移可以由在第一传送带的起点处或在其上游的传感器例如通过成像来确定。
21.该装置优选地包括电子控制装置，电子控制装置被配置成，在相应的食品接触与其相关联的产品衬底和/或第二传送带之前，在第一传送带行进的同时将入口侧和/或出口侧的端部调整到相应的侧向对齐位置。由此，可以防止食品扭转和/或食品相对于相关联的产品衬底的不期望的位移。
22.控制装置优选地被配置成保持出口侧的侧向对齐位置，至少直到已经分别由此对齐的食品已经完全离开第一传送带。这也促进了食品在相应的产品衬底上的正确定位。
23.控制装置优选地被配置成当食品在输送方面已经被第二传送带从第一传送带和/或通过相关联的产品衬底完全接收时，和/或当相应地关联的产品衬底以分离的形式存在时，改变第一传送带和/或第二传送带的输送速度，以纵向对齐食品。因此，食品和产品衬底的共同纵向对齐可以以与产品衬底的前进不相关的方式实现，特别是在满足以上条件之后立即实现，以便能够实现输送间隔的最大程度的均等。
24.只要食品不再搁置在相应地紧邻上游的传送带/输送装置上，即完全离开传送带/输送装置，食品在输送方面就已经被完全接收。在此不言而喻，食品由此已经主要放在接收传送带上，即食品的几何重心因此在接收传送带上方。
25.产品衬底优选地通过从条状载体材料被连续地切断而分离，但原则上也可以以堆叠在存在于衬底放置装置处的盒中的方式以分离形式提供。
26.控制装置优选地被配置成确定第一传送带和第二传送带以及产品衬底的前进的输送速度和/或临时地(temporarily)匹配第一传送带和第二传送带以及产品衬底的前进的速度曲线，以在食品的前方/下面供应产品衬底。这意味着第一传送带和第二传送带以及衬底放置装置由此以分别用于单独的供应和衬底放置的相同的输送和前进速度临时地操作。这使得能够在相应食品的前方和下面精确且可靠地供应产品衬底。
27.衬底放置装置优选地被构造成从条状载体材料分离产品衬底，并且可以使衬底放置装置的前进速度适配于第一和/或第二传送带的输送速度，特别是用于切断产品衬底，只要相应地关联的食品尚未完全搁置在第二传送带上。由此，产品衬底的长度(在输送方向上的尺寸)可以适配于相应的食品并且以可重现的方式创建。
28.前进速度可以至少临时地不同于上游和/或下游的输送速度。例如，可以短暂地中断或减速用于分离/切断产品衬底的载体材料的前进。原则上，产品衬底的长度可以可变地调整，例如，也可以以这样的方式：两个食品可以放置到相应长度的产品衬底上，或者产品衬底可以折叠在食品上以便将另一个食品放置在其顶部上。
29.根据本发明的方法用于提供由相互对齐的在产品衬底上的食品、特别是具有可塑
性变形的稠度的食品组成的产品流。为此目的，食品在第一传送带上被输入，并且由于第一传送带的机动调整而在横向方向上彼此对齐。另外，在第一传送带的出口侧的端部处从下方供应产品衬底，并且食品由在输送方向上邻接的第二传送带特别是单独地通过所供应的产品衬底被接收并且被输送走。通过调整第二传送带的速度，特别是相对于第一传送带调整第二传送带的速度，食品在纵向方向上相互对齐，并且特别是使食品之间的输送间隔均等化。因此实现了关于技术方案1所述的优点。第一传送带的输送速度也可以调整/变化，以支持在出口侧的各个产品之间的输送间隔的统一性。
30.优选地，始终在食品接触产品衬底和/或第二传送带之前，通过将第一传送带的出口侧的端部相对于所供应的产品衬底横向于输送方向机动地调整到单独的侧向对齐位置，在食品输送期间以自动方式将食品对齐。相反，不一定必须在横向方向上调整第一传送带的起点(入口侧的端部)，尽管原则上这可以通过共用的或单独的致动器来实现。因此，带的起点处的在各个食品之间的横向偏移可以通过以选择性方式移动到带的端部的单独的对齐位置来消除或至少最小化。
31.优选地，单独地设定为用于各个食品的第一传送带的出口侧的端部的对齐位置被单独地保持，至少直到相关联的食品已经完全离开第一传送带。这促进了产品衬底和食品相对于彼此的正确定位。
32.当相应的食品在输送方面已经被第一传送带和/或通过相关联的产品衬底被第二传送带完全接收和/或相关联的产品衬底以分离的方式存在时，并且特别是一旦相应的食品在输送方面已经被第一传送带和/或通过相关联的产品衬底被第二传送带完全接收和/或相关联的产品衬底以分离的方式存在，优选机动地调整用于食品相对于彼此的纵向对齐(间隔调整)的第一和/或第二传送带的输送速度。特别地，当调整间隔时，食品可能通过相关联的产品衬底主要搁置在并且特别是完全地搁置在相应地用于间隔调整的传送带上。
33.第一和第二传送带的速度和/或速度曲线以及产品衬底的前进速度优选临时地彼此匹配/彼此同步，用于供应产品衬底。
34.优选地，产品衬底在第一和/或第二传送带下方单独地从条状载体材料分离，并且例如临时地以与第一和/或第二传送带速度同步的方式调整到产品衬底的输送速度。因此，穿过形成在第一和第二传送带之间的带过渡部将产品衬底分别从下方引导到相关联的食品的前方，使得在第二传送带的起点处的食品行进到产品衬底上，并且在纵向方向上在第二传送带上与产品衬底对齐并且被输送走。产品衬底的速度同步的供应可以促进产品衬底在输送方向上的精确尺寸和定位以及产品衬底与到来的食品的可靠输送。例如，在(载体材料的)带前进的临时中断期间，在没有同时的速度同步的情况下，也可以进行分离。
35.优选地，在相关联的食品完全搁置在第二传送带上之前，从条状载体材料切断产品衬底。
36.待校正的入口侧的食品的横向偏移和输送间隔优选地由在第一传送带上游和/或第一传送带起点(入口侧的端部)处的传感器检测，并且通过第一和第二传送带补偿或均等化。以此方式确定的在各个食品之间的横向偏移则可以通过横向调整第一传送带的端部(入口侧和/出口侧)而以有利的自动方式被校正，同样地，食品彼此之间的以此方式确定的纵向偏移或不均等的输送间隔可以通过第二传送带的和可选地第一传送带的补偿速度调整来被校正。
37.该方法优选地以食品的一致地连续的输送运动来执行。该装置优选地被构造用于食品的横向对齐和纵向对齐，并且用于在每次这种连续输送期间供应产品衬底。
附图说明
38.通过附图图示了本发明的优选实施方式，其中：
39.图1以示意性侧视图和俯视图示出了根据本发明的装置；
40.图2以示意性侧视图和俯视图示出了从现有技术已知的对齐装置；以及
41.图3以示意性侧视图和俯视图示出了从现有技术已知的衬底放置装置。
具体实施方式
42.图1中可以看出，根据优选实施方式，根据本发明的用于提供由相互对齐的在产品衬底pu上的食品lp组成的产品流ps的装置100包括：第一传送带1，其用于以优选地可变的第一输送速度v1供应食品lp的输送并且用于使食品lp在横向方向qr上相对于彼此对齐；第二传送带2，其在输送方向tr上邻接并且以可变的第二输送速度v2被单独地驱动，用于使食品lp在纵向方向lr上彼此对齐以及用于输送走在产品衬底pu上的食品lp；以及衬底放置装置3，其用于在第一传送带1和第二传送带2之间分别在由第一传送带1输入并且在横向方向qr上对齐的食品lp的前方/下面供应产品衬底pu。
43.第一传送带1的起点(入口侧的端部)由入口侧的偏转辊1a形成，偏转辊1a配置成在横向方向qr上静止或可选地配置成是侧向可移动的，并且第一传送带1的(在出口侧的)端部由出口侧的偏转辊1b形成，偏转辊1b可以通过马达在横向方向qr上基本上水平地位移。
44.出口侧的偏转辊1b以及可选地还有入口侧的偏转辊1a可以通过至少一个致动器1c(仅示意性地图示)在横向方向qr上被调整。例如，单独的致动器1c(未示出)可以相应地关联到入口侧的偏转辊1a。还可以想到用于偏转辊1a、1b两者的共用致动器1c(未示出)，例如用于使第一传送带1在横向方向qr上一起位移。
45.装置100包括电子控制装置4，电子控制装置4用于控制/调控至少一个致动器1c，用以将第一传送带1的偏转辊1a、1b在入口侧和/或出口侧针对单独的食品lp移动到单独的对齐位置5。
46.在第一传送带1的出口侧的对齐位置5中，相应的食品lp优选地在横向方向qr上相对于衬底放置装置3和/或相对于产品衬底pu居中对齐。
47.利用至少一个致动器1c和控制装置4，各个食品lp的横向偏移6则可以被消除或减小到预定程度，单个食品lp的横向偏移6存在于在第一传送带1处的入口侧或紧邻其上游并且例如相对于产品流ps的中央目标对齐来限定。对齐位置5移动以由此在第一传送带1的出口侧的端部处补偿各个食品lp的在入口侧的横向偏移6。
48.如所描述的其它控制功能一样，通过使用适当的硬件和软件以原则上已知的方式可以实现一种适用于此的控制装置4的器件，因此其并未详细描述。
49.控制装置4还被构造为彼此独立地设定第一传送带1的输送速度v1、第二传送带2的输送速度v2和衬底放置装置3的前进速度v3，并且被构造为以时间同步临时将它们彼此匹配。
50.为此目的，第一传送带1、第二传送带2和衬底放置装置3均包括用于带输送的或前进的单独的驱动马达(未示出)。它们可以是例如伺服马达。
51.衬底放置装置3优选地包括分离装置7，各个产品衬底pu可以利用分离装置7从例如设置在卷上的条状载体材料tm切断并由此分离。
52.替代地，原则上还可以想到，将产品衬底pu作为已经处于分离形式的堆叠设置在衬底放置装置3的盒中(未示出)。
53.进一步示意性地图示，穿过在第一传送带1的出口侧的偏转辊1b和第二传送带2的入口侧的偏转辊2a之间形成的间隙状带过渡部8从下方、即主要竖直地供应产品衬底pu。
54.在相应输入的食品lp的前方供应单独的产品衬底pu，使得食品lp行进到相应的产品衬底pu上，由此产品衬底pu由于行进过带过渡部8的食品lp弯曲并且以原则上已知的方式被放置到第二传送带2上。由此，产品衬底pu和搁置在其上的食品lp可以被第二传送带2接收并一起被输送走。
55.第一传送带1和第二传送带2以及衬底放置装置3优选地由控制装置4以如下方式控制/调控：
56.当食品lp在横向方向qr上、即正交于输送方向tr地对齐时，只要食品lp仍然完全置于第一传送带1上，就优选地完成第一传送带1的出口侧的偏转辊1b到对齐位置5的补偿性侧向运动。
57.当食品lp初次接触相关联的产品衬底pu和/或第二传送带2时，相应的食品lp的横向对齐则已经完成。由此，可以防止食品lp扭转和/或食品lp在相关联的产品衬底pu上偏离中央地不期望的位移。
58.一旦刚刚对齐的食品lp已经完全离开第一传送带1，那么第一传送带1的出口侧的偏转辊1b最初返回到统一的起始位置或者直接移动到用于后续食品lp的下一个对齐位置5。这还用于实现食品lp在相关联的产品衬底pu上的尽可能精确的横向对齐和中央定位。
59.为了调整间隔，当各个食品lp已经被第一传送带1和/或第二传送带2基本上完全接收时并且特别是一旦各个食品lp已经被第一传送带1和/或第二传送带2基本上完全接收，各个食品lp优选地就在纵向方向lr上、即在输送方向tr上或与输送方向tr相反地彼此对齐。这一方面防止纵向对齐，另一方面防止产品衬底的分离和供应彼此干扰。被完全接收的食品lp目前被理解为意味着它们不再搁置在分别紧邻上游布置的传送带或类似的输送装置上，因此在输送方面已经完全离开分别紧邻上游布置的传送带或类似的输送装置。
60.产品衬底pu的前进速度v3、第一传送带1的输送速度v1和第二传送带2的输送速度v2通过控制装置4优选地至少从相应的食品lp初次接触相关联的产品衬底pu的时间点开始彼此匹配。然后，控制装置4还以适当的时间延迟触发相关联的分离，即从条状载体材料tm切断单独的产品衬底pu。
61.彼此同步的输送/前进速度v1、v2、v3可以是恒定的或具有适当的速度曲线。
62.控制装置4触发分离，例如，使得当相应的食品lp主要地且特别是完全地搁置在第二传送带2上以及相关联的产品衬底pu上时，产品衬底pu已经被切断。
63.产品衬底pu优选地在它们已经被夹持在第二传送带2和相关联的食品pu之间并且因此可以由第二传送带2拉动的时间点分离。从该时间点开始，不需要通过衬底放置装置3主动供应各个产品衬底pu，使得产品衬底pu可以与适当前进的载体材料tm分离。由此，可以
以灵活的方式创建产品衬底pu的长度以匹配各个食品lp和/或根据特殊的生产需求创建产品衬底pu的长度。
64.另一方面，分离优选地发生得如此早，使得切断的产品衬底pu的后端部以与在上方输送的食品lp的后端部相匹配的良好时间经过在分离地点(即例如用于切断载体材料tm的刀片)和第二传送带2之间的距离。由此可以防止长度不适当的产品衬底pu。
65.除了各个食品lp在入口侧的例如相对于产品流ps的中央目标对齐的横向偏移6之外，还通过传感器检测各个食品lp之间的在入口侧的输送间隔9，例如通过图1中示意性地图示的相机10、距离传感器等。也可以在第一传送带1的入口侧检测入口侧的输送间隔9。
66.通过适配第一传送带和/或第二传送带2的速度，在入口侧的食品lp之间的与工艺相关的不统一的输送间隔9被校正为出口侧的基本上统一的输送间隔11。为此目的，第二传送带2优选地被构造成每次输送一个食品lp，使得各个食品lp可以被彼此独立地配置，通过第二传送带2的相应地关联的速度调整，在出口侧从在产品流ps中首位的食品lp起具有统一的输送间隔11。
67.进料传送带12和卸料传送带13还通过示例的方式示出，并且以原则上已知的方式连接到第一传送带1和第二传送带2。
68.为了促进第一传送带1在入口侧和/或出口侧在横向方向qr上的单独调整，第一传送带1可以例如由彼此相邻配置并且彼此平行行进的若干圆形带组成。然而，原则上，第一传送带1还可以包括至少一根弹性平带。
69.第二传送带2的输送速度v2以及可选地第一传送带1的输送速度v1可以以原则上已知的方式调控，使得可以通过临时增加或减小相应的输送速度v1、v2来改变在各个食品lp之间的在入口侧的输送间隔9。用于在出口侧生成输送间隔11的可能的间隔校正的范围取决于食品lp的长度、相应的传送带1、2的长度以及传送带的输送速度v1、v2的变化范围。
70.衬底放置装置3可以以原则上已知的方式操作，使得最迟当食品lp到达产品衬底pu的向上突出的起点(指向输送方向的端部)时，衬底放置装置3的前进速度v3适配于传送带1、2的输送速度v1、v2。一旦产品衬底pu已经被第二传送带2接收以用于输送以及食品lp搁置在产品衬底上并且已经达到产品衬底pu的期望长度，就从条状载体材料tm切断产品衬底pu。
71.穿过形成在带过渡部8处的横向间隙分别从下方供应产品衬底pu，带过渡部8可以以原则上已知的方式形成在第一传送带1和第二传送带2之间。
72.通过将第一传送带1的出口侧的偏转辊1b适当地以时间控制/调控的方式定位到单独的对齐位置5、随后立即分离并供应相关联的产品衬底pu、以及随后立即再次调整第二传送带2的单独速度，在食品lp的连续(不间断)输送期间，在单个带过渡部8和相关联的传送带1、2的区域中，可以以相对低的设备复杂性和低的故障敏感性来执行用于食品lp相对于彼此的横向和纵向对齐以及它们在产品衬底pu上的设置的组合的加工操作。