专利名称：用于向食品加工机特别是灌装机或者切碎机装载食品的设备和方法在食品工业中，采用升降部件来装载例如真空灌装机或者切碎机等食品加工机。这些升降部件通常被实现为臂式升降部件或杆式升降部件并且可以被附接到例如真空灌装机或者切碎机等机器，要不然就是被设计成独立的单元(“独立单元”)。这些升降部件被设计成部分地接收例如移动的香肠肉推车(即，设置有滚轮)等的标准容器。在该过程中，香肠肉推车典型地被移送到升降部件的接收单元使得该香肠肉推车被牢固地锁定以防止脱落，并且通过升降部件例如被向上移送超过真空灌装机的供给料斗。然后香肠肉推车在那里被倒空到供给料斗。随后，香肠肉推车通过升降部件返回到其初始位置，并且通过在升降部件解除锁定被操作者再次移除。在装载切碎机时，切碎机碗部相应地被装载。这里，臂式升降部件的向上运动可以被设计成与倾翻运动重叠。除了非故意地起作用的影响因素(例如振动)以外，正如向下运动那样，升降部件的向上运动进而香肠肉推车的运动在这里以几乎恒定的升降速度实现。在多数情况下，升降部件包括液压驱动器。在该情况下，驱动器(即，例如液压泵)以提供了比与最大填充量对应的最大装载量或者比最大容许负载(例如3000N)还高的最大所需提升力(例如> 3000N)如此高的功率进行操作。即使香肠肉推车仅半满，也提供该力，并且驱动器对应地以高功率运行。为了安全的原因，要求食品机控制香肠肉推车的向下运动，此外还为了防止位于向下运动的香肠肉推车下方的人员被自动化的并因此可能不受控制的向下运动伤到。在实际中该安全性要求通过所谓的“失驭控制”(dead man’ s control)来实现，在该“失驭控制”中，在使香肠肉推车从其水平位置降下的过程中操作者必须持续地按压按钮；否则向下运动会立即停止。然而，已知的升降部件本质上具有缺点。例如，在从水平线向下运动的过程中，操作者必须持续地按压按钮，因此他不能够有效率地工作。此外，在将下一个香肠肉推车倾翻到真空灌装机之前，操作者必须确保料斗充分地空以接收完全装满的香肠肉推车里的容纳物，使得香肠肉不从料斗的边缘溢出。为了确保如此，操作者的等待时间通常比所需时间更长。在实际中这些都导致不必要的等待时间并且妨碍了操作的连续性。为确保理想的功能，一直施加升降部件的最大的力(例如> 3000N)，例如对于半满的香肠肉推车，功率贮备(例如1500N)导致高风险，所以增大了伤害位于升降部件的运动路径上的人员的风险或者损害位于升降部件的运动路径上的物体的风险。
从该情况出发，本发明的目的是提供一种能够被安全地操作并且能够使空闲等待时间最小化的用于装载食品加工机的设备和方法。根据本发明，该目的通过具有如下特征的设备和使用该设备的方法来实现一种用于向食品加工机、特别是灌装机或者切碎机装载食品的设备，该设备包括容器，其用于接收所述食品；升降部件，通过所述升降部件所述容器能够被向上驱动；以及所述升降部件用的驱动器，其中，所述设备还包括测量部件，其用于检测所述容器中的食品量。根据本发明，该设备包括用于检测容器中的食品量的测量部件。在这里，食品量意味着食品的质量(mass)或者食品的体积(volume)或者对应的测量值。因此，可以自动地确定容器中的食品量。通过确定食品量，可以实现减小了空闲等待时间的选择性的过程管理。装载操作可以适应于相应的食品量。特别地，可以最优地调整速度和驱动功率。过载可以立即被检测到。特别地，例如也可以检测在倾翻到机器之后容器是否被完全倒空以及何时被完全倒空，或者检测在容器中是否仍然存在食品残留。这通过将测量值与已知的无载重量比较 来完成。可以相应地对该信息进行评测，并且可以开始进一步的测量。此外，通过确定食品量，也可以确定例如供给料斗中是否还有充足的空间，以便以防止溢出的方式来接收相应的食品量。特别有利地，设备包括控制系统，该控制系统被设计成使得升降部件的驱动器的功率根据检测出的食品量来调整。因此，控制系统产生取决于测量值或者测量部件产生的信号的用于驱动器的控制信号。这意味着有利地不设置任何与安全相关的提升功率贮备，使得如果实际中提升半满的容器，则对于相应的食品仅需提供一半的功率。因为对于较少的食品量，驱动器仅以相应较低的功率运行，所以还可以节省大量的能量成本。也降低了位于升降部件的工作区域的人员的危险和由于与升降部件碰撞而损坏物品的风险。为了检测食品量，测量部件例如确定食品的质量。为此,例如一副天平(重量传感器)可以设置于容器内或者容器座架的区域等容器外部。特别地，因为容器的无载重量和例如臂式升降部件的重量是恒定的，所以也可以确定装载量。装载量检测装置也可以有利地集成于升降部件中，特别地集成在升降部件的驱动区域内，并且该装载量检测装置例如通过液压系统中的压力传感器或者通过升降部件的电动驱动器用的电流计来实现。为此，液压升降部件有利地设置有具有电动驱动器的液压泵，该电动驱动器的功率可以根据食品量来调节，并且特别地升降部件的速度可以通过节流阀来调节。测量部件也可以包括容器用的位置传感器。有利地，设备包括碰撞检测装置，该碰撞检测装置检测测量部件的测量值的改变量或者检测测量值从设定值偏离的偏离量，并且根据测量值的改变量或偏离量确定是否发生了碰撞，特别地，如果发生了碰撞则停止升降部件并且/或者使该升降部件退回一定距离。优选地，测量部件被设计和配置成使得可以检测由碰撞产生的力。因此，在容器向下运动过程中的碰撞可以导致检测出的无载容器的测量值减小。评测测量值的相应的改变量，如果确定例如在升降部件向上或者向下运动过程中测量值的改变量超过预定值，这可以评测为碰撞并且可以相应地做出反应。该碰撞检测装置允许升降部件在没有失驭控制的状态下独立地向下驱动。因为在容器向下驱动的过程中仅无载重量被向下驱动，驱动功率也比容器被填充时减小了，并且仅提供降下无载容器所需的功率，因此有助于提高安全性。由于不再需要失驭控制，所以可以根本地使得空闲等待时间最小化。如果在食品加工机的接收区域内、特别是在供给料斗内也设置至少一个料位传感器，将是特别有利的。通过料位传感器，可以确定供给料斗中或者接收区域中的食品量。因为接收区域或者供给料斗的总容积已知并且该总容积被存储于控制系统中，所以通过参数“接收区域中的当前填充料位”、“接收区域的总容积”和“容器中的食品量”，可以自动地确定将容器中的容纳物填充到接收区域的理想时间点。因为向上驱动容器所需要的持续时间也已知，所以运动可以相应地提早开始。以此，可以消除不必要的等待时间。此外，重的被填充的容器不用无谓地长时间停留在提升位置，因此工作地点的潜在的危险进一步地减小。或者可以在视觉上、在听觉上和/或以其他方式由机器表示出达到例如香肠肉推车的容纳物刚好进入供给料斗的状态时的时间点，或者机器的控制系统自动地开始装载操作并因此启动提升运动和/或启动倒空。因此，容器可以基于确定的值预期地向上驱动，然后只要接收区域或者供给料斗内的填充料位允许，就可以将容器的容纳物填入。可选地，可以确定启动升降运动的最优时间点。本发明也允许将控制系统设计成使得升降部件的速度可以被改变，并且特别地，某一速度曲线可以被调整。例如，容器可以以变化的速度被升降。因为每种产品具有不同 的性质(固态的或者也可以是完全液态的香肠肉)，例如，可以在相应的存储器中存储每种产品用的最佳倾翻操作。例如，香肠肉推车的提升可以缓慢地完成(软启动)以防止例如低粘度的浆状体溢流并从香肠肉推车溢出。然后，香肠肉推车可以被加速到最大速度，在其倾翻前的瞬间例如可以小心地再次开始延迟。因此，能够在浆状体不会从香肠肉推车中溢出的情况下优化装载操作的时间。因此，例如在低粘度产品的情况下，容器也可以完全地填满。可以在容器被倒空之后在或不在失驭控制的情况下手动地或者自动地开始向下运动。可以存储用于使升降部件向上驱动至倒空位置的持续时间。可以根据供给料斗中测量的填充料位预期地确定容器能够被倒空的时间点。然后，可以由控制系统来确定容器开始提升运动的时间点，使得容器能够在可能最早的时间点被倒空，并且特别地，控制系统可以预期地开始启动提升运动，使得当容器在其倒空位置时能够被立即倒空。可选地,可以在定义事件(defined event)或者在例如当香肠肉推车的容纳物刚好进入供给料斗时的时间点向上驱动容器和开始倾翻操作。特别地，在倒空之后，测量部件可以确定容器是否完全倒空。为此，例如在倒空容器之后，可以确定容器重量并且将其与已知的无载重量比较，其中，当确定容器仍然未完全倒空时，即，例如容器重量仍然比无载重量高出一定量时，或者延长升降部件的倾翻操作时间，并且/或者开始新的倾翻操作，并且/或者例如通过抵靠限制器多次驱动容器来实现抖动。下面将参照附图更加详细地说明本发明。图I示出具有降下的臂式升降部件的根据本发明的设备。图2示出具有半提升的臂式升降部件的图I中示出的设备。图3示出具有处于倒空位置的臂式升降部件的图I和图2中示出的设备。图4示意性地示出具有液压升降部件的根据本发明的设备。图5示出响应于质量而表示出驱动功率的图。图6示出响应于时间而表示出测量部件的测量值的图。图7示意性地示出根据本发明的测量部件、控制系统和升降部件的驱动器。

-密度也可以借助于香肠肉推车中容纳物的体积和质量来确定。为此，附加的料位传感器14是有利的。例如EP1040758中所述，密度也可以借助于在线测量香肠肉中的空气
含量来确定。由于可以确定升降部件将香肠肉推车填入供给料斗的理想的时间点这一事实，可以消除不必要的等待时间。可以在视觉上、在听觉上和/或以其他方式由机器表示出达到例如香肠肉推车的容纳物刚好放入料斗的状态时的时间点，或者机器的控制系统自动地开始装载操作并因此起动升降部件。因此，容器可以预期地被向上驱动，并且只要填充料位允许，那么容纳物就可以被填充至供给料斗中。可选地，也可以确定起动升降部件的最佳的时间点。也可以在控制系统中存储变化的升降速度，使得空闲等待时间可以进一步减小。利用变化的速度升降部件可以是半自动的或者全自动的。例如，容器可以遵循某一运动曲线或者速度曲线。这些曲线例如可以存储在控制系统中(例如，存储在集成于机器中的主 控制单元中或者存储在外部控制单元中)。通过调节节流阀9a和/或节流阀9b和/或通过马达速度来控制速度。因为每种产品具有不同的性质(固态的香肠肉或者也可能是完全液态的香肠肉)，例如，可以例如在产品数据存储器中存储对于每种产品最佳的倾翻(tip)操作。例如，香肠肉推车的提升可以缓慢地进行(软起动)以防止溢流，例如低粘度的浆状体从香肠肉推车中溢出。然后，可以将香肠肉推车加速到最大速度，并且在其倾翻前的瞬间，例如可以小心地再次开始延迟。因此，可以使装载操作的时间最优化，而物质不会从香肠肉推车中溢出。因此，香肠肉推车可以完全地填充例如液体产品。此外，通过在将食品倒空到接收区域4之前和之后确定食品量，可以确定提供给各真空灌装机的总量。所以，可以确定例如相应的真空灌装机的总的日产量，或者可以确定一类香肠的总的批产量。可选地或者另外地，食品特别是香肠肉的供应可以通过评测如下参数来控制(例如通过总办公室中的主系统)-当前的灌装机的能力(升/分钟)，-接收区域4中当前的填充料位，-容器当前的容纳物的量。因此，例如可以输出如下讯息第I条由于缺少香肠肉，14分钟后生产停止，第2条由于缺少香肠肉，4分钟后生产停止，等。下面将参照图I至图4并结合灌装机更详细地说明根据本发明的方法。然而，该方法也可以使用别的食品加工机。操作者或者另外的人将装有食品的容器3、特别是香肠肉推车送到真空灌装机11，并且将该香肠肉推车牢固地锁定于升降部件2的接收保持架21。有利地，传感器识别座架中是否存在推车以及推车是否被锁定(见图I)。如果座架中存在推车以及推车被锁定，则测量部件12检测容器中的食品量或者对应的值，并且对应的信号Si传送给控制系统10。例如作为不容许装载香肠肉推车的结果，可以及时地检测到超载。控制系统10根据信号SI产生控制信号S2，该控制信号S2触发升降部件2的驱动以提升容器(见图2)。通过料位传感器13来确定供给料斗4中容纳物的量。如上所述，用于检测食品量的测量部件12、14确定出或者计算出容器3中的食品量。然后控制系统自动地确定出升降部件2将香肠肉推车的容纳物填充至供给料斗4中的理想的时间点。以此，可以消除不必要的等待时间。可以在视觉上、在听觉上和/或以其他方式由机器表示出达到香肠肉推车的容纳物刚好进入供给料斗的状态时的时间点。通过机器的自动控制，控制系统自动地开启装载操作并因此起动升降部件，并且在正确的时间点自动地将容器3的容纳物倒入供给料斗4。升降部件的运动速度可以通过节流阀9a和/或9b来调整。可以选择存储在控制系统的存储器中的某一速度曲线。在向上运动和向下运动的过程中，碰撞检测装置连续地检测升降部件的驱动区域中的测量部件特别是传感器的测量值SI，或者检测例如在座架21的区域中的重量传感器的测量值SI。在容器3向下运动过程中发生碰撞的情况下，由于产生与重力反向的力，所以测量值改变。特别地，例如由传感器12测得的液压系统中的压力改变。重量传感器也将表示出改变的测量值。如果改变的测量值超出预定值，则机器自动地停止或者使升降部件退回。如果在向上运动的过程中发生碰撞，则由于除了装载之外还有另外的力向下作用，所以测量值也会发生的相应的改变，因此由于测量值的相应的改变也会检测到碰撞。这时，升降部件2例如也停止。所以，如果发生了相应的不期望的装载 条件，则升降部件2也可以被设计成仅通过失驭控制使得容器3的运动仍然能够进行。在容器被倒空到供给料斗4之后(图3)，可以在容器被倾翻之后通过将倾翻之后确定的容器重量与控制系统10的存储器中存储的已知的无载重量进行比较来检查容器是否完全地倒空或者容器中是否仍然存有残留。这可以例如如上所述地通过重量传感器来完成，或者可选地简单地通过确定压力传感器12的测量值的改变量ASl来完成。可以相应地评测该信息，并且可以开启进一步的测量。所以，升降部件的倾翻操作的时间可以延长，或者实现又一次的倾翻操作，或者可以抵靠限制器多次驱动推车(抖动)。在容器被完全倒空之后，通过升降部件将其降下，并且将该容器从设备上解除锁定并且移除。然后，可以将下一个容器3载置于设备。根据本发明的方法，由于机器操作者通过自动化的或者半自动化的操作工序而被解脱，所以允许该机器操作者不间断地进行生产。对于进一步的自动化，也可以使降下来之后的香肠肉推车自动地解锁。在静态的测量中，对于碰撞监测，除了通过测量部件测量压力、例如通过压力传感器12连续地测量压力并且例如将该压力与根据食品量与功率对应的设定压力值进行比较之外，这里还检测测量值的相应的改变量例如以检测碰撞或者确定容器被完全倒空的时间。


一种用于向食品加工机、特别是灌装机或者切碎机装载食品的设备和方法。本发明涉及向食品加工机、特别是灌装机或者切碎机装载食品的设备和方法，设备包括接收食品的容器、可以向上驱动容器的升降部件和升降部件用的驱动器。根据本发明，设备包括检测所述容器中的食品量的测量部件。