CN115279190A - 从大量可泵送纤维食品材料生产三维产品 - Google Patents

Abstract

从大量可泵送纤维食品材料，例如从碎肉，生产三维产品。物料经由入口供给到腔室中。穿孔板被固定布置在出口侧处，并且在穿孔板中在入口面和相反的出口面之间具有多个穿孔。流动通道组件包括多个流动通道，每个流动通道具有流动通道入口开口、流动通道排出口和流动通道长度。入口开口被固定布置成邻接穿孔板的出口面，使得每个流动通道将纤维食品材料的股接收在各自的流动通道中，该股从多个穿孔的一组穿孔在出口面处冒出。股合并成相干束，在该相干束中，股以大致平行的取向布置成彼此抵靠。束被限制在流动通道内并且穿过流动通道到达排出口，在该排出口处束被排出，同时保持束中的股的大致平行的取向。生产装置被布置在流动通道组件的排出口处，该生产装置被配置为和被操作为生产三维产品，每个产品出自从排出口中的一个所排出的束的一部分。

Description

从大量可泵送纤维食品材料生产三维产品

本发明涉及从大量可泵送纤维食品材料，例如从碎肉，生产三维产品的领域。

在WO2015012690中，例如，如在WO2015012690的图3中所示出的，公开了用于从大量可泵送纤维食品材料，例如从碎肉，生产三维产品的设备。该示例性的现有技术的设备包括移动式模具构件，在该示例中该移动式模具构件以滚筒模具构件实施，该滚筒模具构件具有多个模具型腔，每个模具型腔具有填充开口，该填充开口用于将食品物料引入模具型腔中。滚筒模具构件由框架可移动地支撑以围绕纵向轴线旋转。模具构件驱动器引起模具构件沿路径移动，在所述示例中沿围绕轴线的圆形路径移动。在填充位置处，物料被填充到滚筒的成行的模具型腔中，并且在产品释放位置处，成行的模制产品从相应的模具型腔被释放。通常而言，设备还包括泵和物料供给构件，该物料供给构件相对于移动式模具构件被布置在填充位置处。食品材料由泵供应到物料供给构件，然后被转移到模具型腔中。更详细地，该示例性的现有技术的设备具有物料供给构件，该物料供给构件具有设置有长形安装槽的主承载主体。多个单元各自可释放地固定在安装槽中。每个单元包括壳体，该壳体具有用于食品物料的入口和在壳体的另一端部处的排出口，使得物料从壳体经由单元的所述排出口被转移到经过的模具型腔中。设备还包括泵，该泵在泵的入口处连接到料斗，该料斗适于在料斗中接收一批可泵送食品物料，例如碎肉。泵将物料作为单个流输出到分配器，该分配器具有腔室，该腔室具有出口侧，在该出口侧设置有多个出口。分配器将单个流分开为与单元的数量相对应的多个子流。每个子流从分配器的对应的出口穿过软管到达相应的单元。

EP1749444公开了设备，其中，泵将单个流的可泵送食品材料，例如单个流的碎肉，供应到分配器的腔室的入口。在腔室的出口侧处有多个出口，每个出口连接到相应的软管。设备具有产品成形装置，该产品成形装置中具有平行的排出口，每个排出口连接到软管中的一个。因此，由泵供应的单个流的物料通过分配器被分开成子流，每个子流穿过相应的软管到达成形装置。子流被排出成形装置。在成形装置的排出侧处布置了切断组件，该切断组件被操作以切断子流，以便生产已个体化的食物产品，该已个体化的食物产品被接收于在成形装置的下方行进的带运输机的带上。

在EP1749444中，解决了所生产的食物产品的一致性的问题。特别地，提到源自不同的排出口的产品之间的不一致变得明显。为了提高一致性，EP1749444提出在分配器的腔室的中心布置不动的蘑菇形状的主体，该主体用于稳定和平衡朝向分配器的出口流动穿过腔室的物料的压力。

上面描述的设备并不是完全令人满意的，特别是考虑到源自不同的排出口的食物产品之间的不一致。

因此，本发明的目的是提供改进的方法以及相关的系统和设备，例如，从而减轻或减少食物产品之间的不一致的问题。

本发明提供根据权利要求1所述的方法。

在本发明的方法中，大量可泵送纤维食品材料由食品物料供给和加压组件经由腔室的入口供给到腔室中，该食品物料供给和加压组件例如包括泵。穿孔板被固定布置在腔室的出口侧处，该穿孔板在穿孔板中在穿孔板的指向所述腔室的入口面和穿孔板的相反的出口面之间具有多个穿孔。

例如，作为优选的，穿孔板类似于存在于肉研磨器装置中的最后的研磨器板。

例如，穿孔是钻孔。

例如，每个穿孔的长度大于穿孔的直径。

例如，穿孔的直径在2毫米到6毫米之间。

在实施例中，所有穿孔都是相同的，可能地，所有穿孔都彼此平行。

流动通道组件连接到腔室的出口侧。该流动通道组件包括多个流动通道，每个流动通道具有流动通道入口开口、流动通道排出口和流动通道长度。流动通道入口开口被固定布置成邻接穿孔板的出口面，使得每个流动通道将纤维食品材料的股(strand)接收在各自的流动通道中，该股从在穿孔板中的多个穿孔的一组穿孔在穿孔板的出口面处冒出。

被引入流动通道中的一个中的股随着股沿通道的长度的移动合并成相干束(coherent bundle)，在该相干束中，股以大致平行的取向布置成彼此抵靠。主要取决于穿孔的配置，束中的股可以是高度平行的，例如因为穿孔均是平行的并且，例如垂直于穿孔板的出口面。在另一实施例中，设想了一些缠绕的大致平行取向的邻近的股，例如当穿孔板以如US2010/0084497中所描述的方式实施时，例如在穿孔被布置成平行的行的情况下，同一行的穿孔的轴线和/或连续的两行的穿孔的轴线具有相反的取向，使得纤维食品的股发生缠绕。从一个实施例到另一实施例，长度可以变化，但仍将具有非零值以获得这种效果。通常，流动通道的优化设计可能涉及实验。

股的束被限制在流动通道内，并且穿过流动通道到达排出口，在排出口处束被排出，同时保持束中的股的大致平行的取向。

生产装置被布置在流动通道组件的排出口处，该生产装置被配置为和被操作为生产三维产品，每个产品出自从排出口中的一个所排出的束的一部分。如将在本文中所讨论的，结合本发明设想了许多不同类型的生产装置。

在本发明的方式中，多个股的一组股在穿孔板的出口面处冒出。每组股立即被接收在对应的流动通道中以在该流动通道中形成束。因此，在出口面的下游，成为相干束的股立即与其他一组或多组的股隔开，从而避免了对股的取向的不适当干扰或任何干扰。通常，流动通道被成形为保持束中的股的大致平行的取向，使得在从排出口所排出的相干束中仍然观察到所述取向。

与以上参考EP1749444所讨论的设备相比，观察到在所述现有技术的设计中，当将源自一个排出口的产品与源自另一排出口的产品进行比较时，纤维材料的取向将不一致。此外，在生产运行期间，取向可能会随着时间的推移而不稳定。

本发明的方法可以通过提供包括一个或多个研磨器构件的研磨器组来进一步补充，该研磨器组被布置在腔室中，在穿孔板的上游。在此，这些一个或多个研磨器构件中的至少一个是移动式研磨器构件，该移动式研磨器构件由研磨器驱动器驱动，使得纤维食品物料随着它穿过腔室通过组的一个或多个移动式研磨器构件被磨碎。该实施例形成了对WO2015012690的图3的现有技术的设备的改进，例如正如从排出口冒出的束的纤维取向现在比采用使用多个研磨器的现有技术的取向更一致，每个研磨器与一个排出口相关。这允许，例如，生产质量提升的碎肉产品，例如汉堡或牛排，该质量提升的碎肉产品在碎肉产品的上主面和下主面之间具有所谓的竖向纤维取向。考虑到现有技术，本发明的方式还带来了结构优势和成本优势，例如只有一个研磨器组，而不是多个小尺寸的研磨器组。

作为优选的，在一侧的供给和加压组件与另一侧的生产装置之间，腔室和设置在腔室中的研磨器形成了实施食品研磨的唯一的位置，该供给和加压组件例如为泵，注意，作为优选的，供应给供给和加压组件的物料在被供应给本发明的设备之前已经是磨碎的。

在实施例中，在相应的入口开口的下游，优选地在紧靠入口开口的下游，每个流动通道包括会聚部段，在该会聚部段中流动通道的横截面积逐渐减小，从而随着束穿过会聚部段逐渐将股压缩成相干束。注意到的是，一个或多个另外的会聚部段还可以设置在流动通道的更下游。

在实施例中，流动通道各自均没有内部分隔器，使得从排出口中的每一个排出一个相干束。在替代实施例中，但并非优选地，刀刃型内部分隔器被布置在流动通道中，例如在排出口附近，使得束被纵向地切成多个部段。

在实施例中，流动通道入口开口均具有大体上相同的横截面表面，排出口均具有大体上相同的横截面表面，例如每个排出口的横截面表面不同于相应的入口开口的横截面表面，例如每个排出口的横截面表面比相应的入口开口的横截面表面更小，并且流动通道被配置为均对从流动通道入口开口穿过流动通道到排出口的束提供大体上相同的流动阻力。当将源自一个排出口的产品与来自另一排出口的产品进行比较时，这种布置进一步提升了一致性。在实施例中，所有流动通道都具有完全相同的配置。

在实施例中，对于每个流动通道，流动通道排出口具有与流动通道入口开口的横截面形状不同的横截面形状。例如，入口开口具有环形区段的形状，例如多个入口开口相对于穿孔板的中心布置在共同半径上，并且排出口各自均为圆形横截面形状或长方形横截面形状。在此，流动通道包括成形部段，该成形部段具有逐渐变化的横截面形状，其中，束被限制在流动通道内并且逐渐成形为排出口的所述横截面形状，同时保持束中的股的大致平行的取向，直到排出束。在另一示例中，入口开口各自均具有椭圆形形状，例如在具有四个流动通道的实施例中，并且排出口各自均具有圆形形状，例如以填充在模具滚筒中对准成行的、圆形形状的型腔，例如其中排出口被布置在共同的平面内。

在实施例中，流动通道组件是使用增材制造技术制成的，例如制成为一个刚性的和整体的流动通道组件，例如3D打印的塑料材料。主体也可以是由主体部件组成，例如每个主体部件都通过增材制造技术单独地制成，然后被互联。

在实施例中，穿孔板中的多个穿孔分布在穿孔板的圆形区域或环形区域内。在此，流动通道中的每一个的入口开口均配置有横截面表面，该横截面表面对应于区域的圆形区段或环形区段，多个穿孔分布在该圆形区段或环形区段中。例如，当板具有盲中心(blindcenter)——因此在中心没有穿孔时，例如考虑到被支撑在穿孔板的盲中心上或者延伸通过穿孔板的盲中心的研磨器轴，设想到环形区段。这种类型的穿孔板——例如，如在US2019/0076850中所示出的——与研磨器组结合。没有盲中心的穿孔板在本领域中也是已知的，例如，如与研磨器组结合的、在US2009/0026295中所示出的。

在实施例中，排出口相对于彼此并排布置，例如成直线阵列，例如，如在EP1749444中所示出的。例如，在实施例中，三个、四个或更多个排出口被并排布置，其中，对应的一个流动通道组件连接到一个腔室的出口侧，例如穿孔板具有多个穿孔，该多个穿孔分布在穿孔板的圆形区域或环形区域内。例如，入口开口是椭圆形的，而排出口是圆形的。

在另一实施例中，例如，如本文中参考附图所讨论的，排出口被布置成二维网格，例如在矩形网格中的四个排出口。例如，在实施例中，四个或更多个排出口被布置成2D网格，其中，对应的一个流动通道组件连接到一个腔室的出口侧，例如穿孔板具有多个穿孔，该多个穿孔分布在穿孔板的圆形区域或环形区域内。

在实施例中，流动通道组件被布置成使得排出口位于水平平面中，例如其中，穿过流动通道的流是向上的，例如移动式模具构件可以在排出口上方在水平平面中移动。

在实施例中，穿孔板中的多个穿孔被布置成多个簇，每个簇对应于所提及的穿孔的组中的一组。在此，穿孔的簇被布置在具有与对应的流动通道入口开口的形状一致的形状的区域中。相邻的簇之间的间距是盲的，因此没有穿孔。这可以例如允许流动通道组件在流动通道组件的入口侧处的坚固的实施例，例如，从而避免组件中的邻近的流动通道入口开口之间需要薄的且易碎的边缘。

如已经讨论的，在实施例中，包括一个或多个研磨器构件的研磨器组被布置在腔室中。在此，研磨器构件中的至少一个是移动式研磨器构件，该移动式研磨器构件由研磨器驱动器，例如电动马达，例如经由旋转式驱动轴驱动，移动式研磨器构件安装在该旋转式驱动轴上。研磨器组被操作为研磨纤维食品物料。如已经图示的，许多研磨器组是本领域技术人员已知的并且可以在本发明的上下文中实施。

在实施例中，至少一个移动式研磨器构件被布置成邻近穿孔板的入口面，并且与穿孔板协作以研磨纤维食品物料。这种布置例如不仅可以用于纤维材料的最后研磨，而且还可以用于避免穿孔板的堵塞。

在实际的实施例中，至少一个移动式研磨器构件是旋转式研磨器构件，该旋转式研磨器构件围绕垂直于穿孔板的入口面的轴线旋转。例如，旋转式研磨器构件具有中心毂，该中心毂接合到旋转式驱动轴。

在实施例中，流动限制器被布置在腔室内，在研磨器组的上游。流动限制器被配置为提升食品物料朝向研磨器组流动的均匀性，例如从而避免物料不均匀地加载到研磨器组中。通常而言，由限制器提供的限制用于消除经由入口进入腔室中的物料的流中的效应，例如在入口处的该流的主要方向(例如当入口垂直于研磨器组的主轴线时)，在入口处的物料的流速的差异等，该效应将会导致研磨器组的加载的不均匀性。

在实施例中，旋转式研磨器构件被安装在旋转式驱动轴上，该旋转式驱动轴延伸到腔室中，垂直于穿孔板的入口面。在此，流动限制器限定围绕旋转式驱动轴的局部减小的环形横截面，该环形横截面用于使食品物料从腔室的入口穿过到达研磨器组。这例如对与腔室的入口的结合是有利的，该入口与旋转式驱动轴成角度，例如垂直于旋转式驱动轴。这样，流动将不得不变成大致平行于驱动轴的流动，以便穿过减小的环形横截面。

在实际的实施例中，流动限制器包括环形凸缘，该环形凸缘被布置在腔室内，凸缘的外侧邻接腔室壁，该凸缘在凸缘中具有中心开口，该中心开口具有大于旋转式驱动轴的直径，以便在驱动轴和环形凸缘之间限定用于食品物料的局部减小的环形横截面。

在实际的实施例中，流动限制器包括盘，该盘安装在旋转式驱动轴上，以便在盘和腔室壁之间限定用于食品物料的局部减小的环形横截面。

在实施例中，流动限制器包括迷宫式布置，该迷宫式布置由如上所描述的至少一个环形凸缘和至少一个盘形成，这些元件在驱动轴的方向上彼此轴向地偏移。

在实施例中，生产装置包括移动式模具构件，该移动式模具构件设置有多个模具型腔，其中，移动式模具构件沿路径移动，并且其中，排出口相对于所述路径布置，使得当所述多个模具型腔被布置在模具型腔的填充位置处时，排出口中的每一个与相应的模具型腔连通，并且食品物料的束的一部分从所述排出口被排出到模具型腔中以形成产品，其中，移动式模具构件然后移动使得填充的模具型腔处于模具型腔的产品释放位置，在该产品释放位置模制的三维食物产品从模具型腔被释放。在实施例中，当处于填充位置或经过填充位置时，模具构件是暂时不动的——例如模具驱动器是分度驱动器——或者减速的，从而允许束的一部分进入模具型腔中，而不会不适当的干扰该部分中的纤维的取向。一旦型腔已经被该部分填充，模具构件就再次朝向释放位置前进或加速。

在本发明的上下文中，移动式模具构件可以是，例如，如已知的来自板成型机的往复式模具板、如已知的来自转台型成型机的转动模具盘，或者如已知的来自滚筒成型机的模具滚筒。

在实际的实施例中，生产装置包括模具滚筒，该模具滚筒具有外周向滚筒表面和纵向滚筒旋转轴线，模具滚筒由装置的框架可旋转地支撑以围绕滚筒旋转轴线转动，其中，外周向滚筒表面包括多个周向阵列的模具型腔，其中，周向阵列位于在纵向滚筒旋转轴线的方向上的不同位置处。在此，在每个周向阵列中，多个模具型腔存在于在滚筒表面的周向方向上的间隔开的位置处，每个模具型腔具有填充开口，该填充开口用于将食品物料引入到模具型腔中。排出口各自均与模具滚筒的这些周向阵列的模具型腔中的对应的一个对准，使得当模具型腔的填充开口在填充位置处与排出口开口连通时，食品物料的束的一部分从各自的排出口转移到转动的模具滚筒的对应的周向阵列的模具型腔中。如所解释的，这可以在滚筒在填充位置处暂时不动时或缓慢移动时进行。食品物料在模具型腔中形成食物产品。成型的食物产品在远离填充位置的释放位置处从模具型腔被释放，例如，如本领域中已知的，在释放位置处，释放到在滚筒下方延伸的带或其他运输机上。

如已经解释的，在实施例中，生产装置设置有束切断组件，或者生产装置以束切断组件实施，该束切断组件被配置为和被操作为切断从排出口所排出的束，以便从束切断已个体化部分。因此，在实施例中，切断的部分形成实际生产的食物产品，例如碎肉的块。在其他实施例中，切断的部分经受进一步的生产步骤以得到实际生产的产品。

在实施例中，例如，如在EP1749444中，生产装置包括带运输机，该带运输机具有带，其中，排出口被布置在带运输机的上方，例如并排并且横向于带的纵向轴线布置，其中，束切断组件被布置在排出口附近，使得已个体化部分被接收在带上，例如已个体化部分掉落到带上。

在实施例中，例如大体上如在US2016/0271819中，生产装置包括带运输机，该带运输机具有带，其中，排出口被布置在带运输机的上方，例如并排并且横向于带的纵向轴线布置，使得束被接收在带上，其中，切断组件被布置在排出口的下游，并且被配置为和被操作为切断已经被接收在带上的束，以便形成已个体化部分。

在实施例中，生产装置包括压紧组件，该压紧组件压缩搁置在带上的已个体化部分，例如将已个体化部分竖向地和/或水平地压缩成三维产品的最后的形状。例如，如大体上在例如WO2008/091634中，压缩可以主要是竖向的，例如以生产手工式肉产品或家庭式肉产品，例如汉堡包。在另一实施例中，压缩可以是水平的，或竖向的和水平的组合，例如，如在US2004/0155129中所公开的。

在实施例中，流动通道组件通过相关联的热交换组件进行温度控制，例如通过加热器组件进行温度控制。例如，流动通道组件设置有一个或多个导管，热交换液体通过该导管循环，从而允许对组件进行温度控制，并且由此对束中的物料进行温度控制。这可以例如用于影响束和流动通道之间的摩擦。

在实施例中，腔室通过相关联的热交换组件进行温度控制，例如通过加热器组件进行温度控制。例如，腔室设置有一个或多个导管，热交换液体通过该导管循环。

在实施例中，使用的是压力传感器组件，该压力传感器组件被配置为和被操作为感测在流动通道组件中的至少一个流动通道中的食品物料的压力。例如，压力传感器组件联接到食品物料供给和加压系统，用于控制供给到腔室中的食品的压力。在实施例中，设置多个压力传感器，每个压力传感器对应于每个流动通道，例如从而允许监控系统的操作，例如从而允许检测干扰股流进通道中的穿孔板的局部堵塞等。

本发明还涉及根据权利要求13所述的系统，该系统用于从大量可泵送纤维食品材料，例如从碎肉，产生纤维食品材料的股的多个相干束，并且用于将所述束提供给生产装置，该生产装置被配置为生产三维产品，每个产品出自从系统的排出口所排出的束的一部分。

在本发明的系统中，腔室具有入口，该入口可以连接到食品物料供给和加压组件，例如泵，例如旋转式叶片泵、一个或多个活塞泵、双凸轮泵，该食品物料供给和加压组件被配置为将大量可泵送纤维食品材料经由腔室的入口供给到腔室中。穿孔板被固定布置在腔室的出口侧处，该穿孔板在穿孔板中在穿孔板的指向所述腔室的入口面和穿孔板的相反的出口面之间具有多个穿孔。

系统包括流动通道组件，该流动通道组件连接到腔室的出口侧，该组件包括多个流动通道，每个流动通道具有流动通道入口开口、流动通道排出口和流动通道长度。流动通道入口开口被固定布置成邻接穿孔板的出口面，使得在系统的操作中，每个流动通道将纤维食品材料的股接收在各自的流动通道中，该纤维食品材料的股从在穿孔板中的多个穿孔的一组穿孔在穿孔板的出口面处冒出。

流动通道被配置为使得在操作中，被引入流动通道中的股合并成相干束，在该相干束中，股以如上所解释的大致平行的取向布置成彼此抵靠。流动通道被配置为使得在操作中，束被限制在流动通道内并且穿过流动通道到达排出口，在排出口处束被排出，同时保持束中的股的大致平行的取向。

生产装置可以布置在流动通道组件的排出口处，该生产装置被配置为生产三维产品，每个产品出自从排出口所排出的束的一部分。

在实施例中，在相应的入口开口的下游，每个流动通道包括会聚部段，在该会聚部段中流动通道的横截面积逐渐减小，从而在操作中逐渐将股压缩成相干束。

在实施例中，流动通道各自均没有内部分隔器，使得在操作中，一个相干束从一个排出口开口被排出。

在实施例中，流动通道入口开口均具有大体上相同的横截面表面，排出口均具有大体上相同的横截面表面，并且流动通道被配置为均对从流动通道入口开口穿过流动通道到排出口的束提供大体上相同的流动阻力。

在实施例中，对于每个流动通道，流动通道排出口具有与从流动通道入口开口的横截面形状不同的横截面形状，其中，流动通道包括成形部段，该成形部段具有逐渐变化的横截面形状，其中，在操作中，束被限制在流动通道内并且逐渐成形为排出口的所述横截面形状，同时保持束中的股的大致平行的取向。

在实施例中，穿孔板中的多个穿孔分布在穿孔板的圆形区域或环形区域内，其中，流动通道中的每一个的入口开口均配置有横截面表面，该横截面表面对应于区域的圆形区段或环形区段，多个穿孔分布在该圆形区段或环形区段中。

在实施例中，排出口相对于彼此并排布置，例如成直线阵列，例如三个、四个、五个或者甚至更多个排出口相对于彼此并排布置。

在实施例中，排出口布置成二维网格，例如在矩形网格中的四个排出口。

在实施例中，穿孔板中的多个穿孔被布置成簇，每个簇对应于穿孔的所述组中的一组，其中，穿孔的簇被布置在具有与对应的流动通道入口开口的形状一致的形状的区域中。

在实施例中，包括一个或多个研磨器构件的研磨器组被布置在腔室中，所述研磨器构件中的至少一个是移动式研磨器构件，该移动式研磨器构件可以由研磨器驱动器驱动，其中，在操作中，纤维食品物料通过一个或多个移动式研磨器构件被磨碎。

在实施例中，至少一个移动式研磨器构件被布置成邻近穿孔板的入口面，并且与穿孔板协作，从而允许研磨纤维食品物料。

在实施例中，至少一个移动式研磨器构件是旋转式研磨器构件，该旋转式研磨器构件可以围绕垂直于穿孔板的入口面的轴线旋转，例如其中，旋转式研磨器构件具有中心毂，该中心毂接合到旋转式驱动轴。

在实施例中，流动限制器被布置在腔室内，在研磨器组的上游，所述流动限制器被配置为提升食品物料朝向研磨器组流动的均匀性。

在实施例中，旋转式研磨器构件被安装在旋转式驱动轴上，该旋转式驱动轴延伸到腔室中，垂直于穿孔板的入口面，其中，流动限制器限定围绕旋转式驱动轴的局部减小的环形横截面，该环形横截面用于使食品物料从腔室的入口穿过到达研磨器组。

在实施例中，流动限制器包括环形凸缘，该环形凸缘被布置在腔室内，并且在环形凸缘中具有中心开口，该中心开口具有大于旋转式驱动轴的直径，以便在驱动轴和环形凸缘之间限定用于食品物料的局部减小的环形横截面，和/或流动限制器包括盘，该盘安装在旋转式驱动轴上，以便在盘和腔室壁之间限定用于食品物料的局部减小的环形横截面。

在实施例中，流动通道组件可以通过系统的相关联的热交换组件进行温度控制，例如通过加热器组件进行温度控制，例如流动通道组件设置有一个或多个导管，热交换液体通过该一个或多个导管循环。

在实施例中，腔室可以通过系统的相关联的热交换组件进行温度控制，例如通过加热器组件进行温度控制，例如腔室设置有一个或多个导管，热交换液体通过该一个或多个导管循环。

在实施例中，系统包括压力传感器组件，该压力传感器组件被配置为感测在流动通道组件的至少一个流动通道中的食品物料的压力，例如压力传感器组件连接到食品物料供给和加压系统，用于控制供给到腔室中的食品的压力。

本发明还涉及根据权利要求15所述的设备，该设备用于从大量可泵送纤维食品材料，例如从碎肉，生产三维产品，设备包括：

-食品物料供给和加压组件，

-如本文所描述的系统，例如根据权利要求中的任一项或多项所述的系统，

其中，食品物料供给和加压组件被配置为将大量可泵送纤维食品材料经由腔室的入口供给到系统的腔室中，

-生产装置，该生产装置被布置在系统的流动通道组件的排出口处，该生产装置被配置为生产三维产品，每个产品出自从流动通道组件的排出口所排出的一个束的一部分。

在设备的实施例中，生产装置包括移动式模具构件，该移动式模具构件设置有多个模具型腔，其中，移动式模具构件沿路径移动，并且其中，排出口相对于所述路径布置，使得当所述多个模具型腔被布置在模具型腔的填充位置处时——该模具型腔能够在所述填充位置处暂时不动——排出口中的每一个与相应的模具型腔连通，并且食品物料的束的一部分从所述排出口被排出到模具型腔中以形成产品，其中，移动式模具构件然后移动使得填充的模具型腔处于模具型腔的产品释放位置，在该产品释放位置模制的三维食物产品从模具型腔被释放。

在设备的实施例中，生产装置包括模具滚筒，该模具滚筒具有外周向滚筒表面和纵向滚筒旋转轴线，模具滚筒由生产装置的框架可旋转地支撑以围绕滚筒旋转轴线转动，其中，所述外周向滚筒表面包括多个周向阵列的模具型腔，其中，周向阵列位于在纵向滚筒旋转轴线的方向上的不同位置处，

其中，在每个周向阵列中，多个模具型腔存在于在滚筒表面的周向方向上的间隔开的位置处，每个模具型腔具有填充开口，该填充开口用于将食品物料引入到模具型腔中，

其中，排出口各自均与模具滚筒的所述周向阵列的模具型腔中的对应的一个对准，使得当模具型腔的填充开口在填充位置处与排出口开口连通时，食品物料的束的一部分从各自的排出口转移到转动的模具滚筒的对应的周向阵列的模具型腔中，该模具型腔能够在所述填充位置处暂时不动，所述食品物料在所述模具型腔中形成食物产品，其中，成型食物产品在远离填充位置的释放位置处从模具型腔被释放。

在设备的实施例中，生产装置设置有束切断组件，或者生产装置以束切断组件实施，该束切断组件被配置为和被操作为切断从排出口所排出的束，以便从束切断已个体化部分。

在设备的实施例中，生产装置设置有束切断组件，该束切断组件被配置为和被操作为切断从排出口所排出的束，以便从束切断已个体化部分，其中，生产装置还包括带运输机，该带运输机具有带，并且其中，排出口被布置在带运输机的上方，并且其中，束切断组件被布置在排出口附近，使得所述已个体化部分被接收在带上，例如已个体化部分在已经被切断后掉落到带上。

在设备的实施例中，生产装置设置有束切断组件，该束切断组件被配置为和被操作为切断从排出口所排出的束，以便从束切断已个体化部分，其中，生产装置还包括带运输机，该带运输机具有带，并且其中，排出口被布置在带运输机的上方，使得束被接收在带上，并且其中，束切断组件被布置在排出口的下游，并且被配置为和被操作为切断已经被接收在带上的束，以便形成所述已个体化部分。

在设备的实施例中，生产装置包括压紧组件，该压紧组件被配置为和被操作为压缩在带上的已个体化部分，例如将已个体化部分竖向地和/或水平地压缩成三维产品的最后的形状。压紧组件的示例在WO2008/091634和US2004/0155129中公开。

本发明还涉及如本文所描述的流动通道组件，该流动通道组件被配置为用于布置在腔室和生产装置之间。

本发明还涉及这种流动通道组件在如本文所描述的方法、系统和设备中的使用。例如，流动通道组件通过增材制造技术制成，例如通过3D打印，例如3D打印塑料材料或金属材料制成。例如，流动通道组件被制成一个整体印刷主体或可堆叠的多个主体，例如，可串联堆叠的多个主体。

现在将参照附图解释本发明。在附图中：

图1示出了根据本发明的设备的示例，

图2示出了图1的设备的侧视图，

图3示出了图1的设备的俯视图，

图4示出了图1的设备沿图2中A-A线的纵向截面图，

图5示出了图1中的设备的用于产生多个相干束的系统，

图6从另一角度示出了图5的系统，

图7示出了图5的系统，其中，腔室壳体的一部分被省略以示出其内部，

图8从另一角度示出了图7的系统，

图9以更大的比例示出了图4的一部分，

图10以更大的比例示出了图9的一部分，

图11示出了根据本发明的设备的另一示例，

图12示出了模具盘的一部分和图11中的设备的用于产生多个相干束的系统的横截面图，

图13以立体图示出图12的系统，

图14示出了图12的系统内的食品材料，

图15a至图15d示出了流动通道组件的实施例，

图16示出了根据本发明的设备的又一示例，

图17示出了图16的示例的生产装置的实施例，

图18示出了根据本发明的设备的又一示例，

图19从另一角度示出了图18的设备，其中，为清楚起见，省略了腔室壳体的一部分，

图20以更大的比例示出了图19的一部分，

图21示出了流动限制件的替代设计，

图22示出了研磨器组的替代设计，

图23示出了切断组件的替代设计。

参考图1至图10，下文讨论了根据本发明的用于从大量可泵送纤维食品材料生产三维产品的设备的实施例1及该设备1的操作。例如，食品材料是碎肉。碎肉可以是红肉、白肉(例如鸡肉)或鱼肉。

通常，设备1包括：

-食品物料供给和加压组件10，

-系统20，该系统20用于从大量可泵送纤维食品材料产生纤维食品材料的股的多个相干束，并且用于将这些束提供给设备的生产装置，该生产装置被配置为生产三维产品，每个产品出自从系统的流动通道组件50的排出口所排出的束的一部分，其中，组件10被配置为经由腔室30的入口31将大量可泵送纤维食品材料供给到系统20的腔室30中，

-生产装置100，该生产装置100被布置在系统的流动通道组件50的排出口61、62、63处，该生产装置被配置为生产三维产品，每个产品出自从流动通道组件的排出口所排出的一个束的一部分。

在这里，食品物料供给和加压组件10包括：

-料斗11，该料斗11被配置为在其中接收可泵送纤维食品材料，例如，碎肉，

-马达驱动泵12，该马达驱动泵12具有入口和出口，该入口连接到料斗11，加压的大量纤维食品材料从出口冒出。

例如，泵12是旋转式叶片泵，例如由Risco或Handtmann所销售的用于在食品工业中使用、例如用于泵送碎肉、的旋转式叶片泵。

泵12，例如连续地，例如在受控的压力下，将物料供应到系统20。

下面将进一步详细描述系统20的实施例。总体而言，系统20包括：

-腔室30，该腔室30具有入口31，该入口31连接到食品物料供给和加压组件，在这里连接到泵12的出口，并且该腔室30具有出口侧32，

-穿孔板40，该穿孔板40被固定布置在腔室30的出口侧32处，该穿孔板在穿孔板中在穿孔板的指向腔室的入口面和穿孔板40的相反的出口面之间具有多个穿孔，

-流动通道组件50，该流动通道组件50连接到腔室30的出口侧32，

该流动通道组件包括多个流动通道53、54、55，每个流动通道具有流动通道入口开口53a、54a、54b、流动通道排出口61、62、63、以及流动通道长度，如图所示的排出口相对于彼此并排布置成直线阵列。流动通道长度可以变化，但绝不为零，以获得将股合并成相干束的效果。

流动通道入口开口53a、54a、55a被固定布置成邻接穿孔板40的出口面，使得在操作中，每个流动通道53、54、55将纤维食品材料的股接收在各自的流动通道中，该纤维食品材料的股从在穿孔板中的多个穿孔的一组穿孔在穿孔板40的出口面处冒出。

流动通道53、54、55被配置为使得在操作中，被引入流动通道中的股合并成相干束，在该相干束中，股以大致平行的取向布置成彼此抵靠。

流动通道被配置为使得在操作中，所述束被限制在流动通道内并且穿过流动通道53、54、55到达排出口61、62、63，在该排出口61、62、63处束被排出，同时保持束中的股的大致平行的取向。

如将对于本领域技术人员明显的是，在示例性实施例中，生产装置包括模具滚筒110，该模具滚筒110具有外周向滚筒表面111和纵向滚筒旋转轴线112。模具滚筒由装置100的框架105可旋转地支撑以绕滚筒旋转轴112转动，在这里优选地为水平轴线。

外周向滚筒表面112包括多个周向阵列的模具型腔115。这些周向阵列——在这里是三个但其他数量也是可能的——位于在纵向滚筒旋转轴线112的方向上的不同位置处。在每个周向阵列中，多个模具型腔115存在于在滚筒表面112的周向方向上的间隔开的位置处。

每个模具型腔115具有用于将食品物料引入模具型腔中的填充开口。

每个型腔115的填充开口在形状和尺寸上对应于排出口61、62、63的形状，束的一部分从该排出口61、62、63被排出到型腔中。这种布置允许保持成型产品中的纤维取向。

如所图示的并且如本领域已知的，型腔115也布置成纵向的行，——在这里是三个型腔并排——使得系统20同时填充行中的所有型腔。

在所描绘的实施例中，滚筒形成每个型腔115的周缘和底部，例如滚筒以多孔材料实施，例如型腔115作为滚筒的多孔材料部分中的凹部；型腔115作为滚筒的插入件，例如可移除的插入件。例如，如WO2004002229中所描述的。

在另一实施例中，模具滚筒实施为具有环形壳，其中，每个型腔以穿过壳的孔实施，其中，生产装置具有布置在壳的内侧上的固定式耐磨板。这例如在WO2012012581的图20中所示出的。在该实施例中，成型产品从型腔的释放可以通过如在WO2012012581文件中所讨论的敲除机构来完成。

滚筒110由驱动器130驱动，例如该驱动器130包含电动马达，例如该驱动器130为可变速驱动器，例如该驱动器130被配置为允许滚筒110的间歇运动，例如每当成行的型腔被放置成与排出口61、62、63相对时，该驱动器130使滚筒110停止。

排出口61、62、63各自均与这些周向阵列的模具型腔115中的对应的一个对准，使得当模具型腔的填充开口在填充位置处与排出口开口连通时，食品物料的束的一部分从各自的排出口转移到模具滚筒10的对应的周向阵列中的一个相对的模具型腔115中。如所解释的，这可以在滚筒在填充位置处暂时不动时或缓慢移动时进行。

食品物料在模具型腔115中形成食物产品。

成型的食物产品在远离填充位置的释放位置处从模具型腔被释放，例如，如本领域已知的，在释放位置处，释放到在滚筒下方延伸的带150或其他运输机上。

如本领域已知的并且如在本申请的上下文中优选的，每个模具型腔115具有模具型腔壁，该模具型腔壁至少部分地由具有多孔结构的壁部件形成，例如多孔金属的壁部件，例如多孔烧结金属的壁部件。

如本领域已知的并且如在本申请的上下文中优选的，设备包括加压空气食物产品喷出系统。在此，模具滚筒110设置有空气导管，该空气导管延伸到型腔115，该空气导管被配置为将多孔壁部件选择性地连接到加压空气的源(例如，该加压空气源包含压缩机和压缩空气储罐)，该加压空气的源被配置为，例如在受控的喷出空气压力下，将加压空气供给到所述空气导管，以便促进模制的产品从型腔释放，例如按每行的方式从型腔释放。

作为优选的并且如本领域已知的，具有滚筒110的生产装置100还包括瓦型构件140(shoe member)，该瓦型构件140具有弯曲面，该弯曲面在排出口61、62、63的位置处围绕滚筒110的一部分周界延伸，例如在滚筒的旋转方向上和/或在与所述方向相反的方向上延伸。例如，瓦型构件140用于在紧靠填充之后的一段时间内保持型腔闭合。例如，如本领域已知的，弯曲面以可控的压力压到滚筒上。

例如，如本领域已知的，瓦型构件140包括弯曲的且柔性的塑料瓦型板，该塑料瓦型板具有对应于模具滚筒的曲率，该瓦型板具有侧部，借助于该侧部，瓦型板密封地抵靠模具滚筒的圆柱形表面。例如，设置气动压力机构或其他压力机构以将瓦型板压到滚筒上。板可以相对于排出口在滚筒的旋转方向上和/或在与所述方向相反的方向上延伸。

例如，瓦型构件和滚筒以如在WO2014148897中所公开的那样实施。

现在将讨论系统20的所示出的实施例的更多细节。

腔室30具有垂直于板40的纵向的主轴线，其中，入口31在纵向方向上从板40偏移。

腔室30由腔室壳体界定，在这里该腔室壳体包括多个腔室壳体部件35、36、37，该腔室壳体部件35、36、37轴向地彼此堆叠，优选地可释放地轴向彼此堆叠。

腔室30的入口31可以经由软管(未示出)连接到泵12。

入口31在这里与主轴线成角度，在这里垂直于主轴线。

入口31是壳体部件35的远离板40的一部分。

所图示的穿孔板40具有盲中心——因此在该中心处没有穿孔，例如考虑到被支撑在该盲中心上的研磨器轴93，在这里该研磨器轴93延伸通过穿孔板40的盲中心。

包括一个或多个研磨器构件的研磨器组70被布置在腔室30中。在这里，研磨器构件中的一个是移动式研磨器构件75，该移动式研磨器构件75可以由研磨器驱动器90驱动。该移动式研磨器构件75被布置成邻近穿孔板40的入口面，并且与穿孔板协作，从而允许研磨纤维食品物料。移动式研磨器构件75是旋转式研磨器构件，该旋转式研磨器构件可以围绕垂直于穿孔板40的入口面的轴线旋转。如所示的，旋转式研磨器构件75具有中心毂，该中心毂接合到旋转式研磨器驱动轴93，该旋转式研磨器驱动轴93经由传动装置92由研磨器马达91驱动。

在操作中，纤维食品物料由移动式研磨器构件75磨碎。

研磨器组70还包括固定式研磨器构件77，该固定式研磨器构件77直接位于移动式研磨器构件75的上游。固定式研磨器构件77具有多个大孔，物料穿过这些大孔到达移动式研磨器构件75，这种布置在肉研磨领域中是已知的。在另一实施例中，组70可以包括另外的移动式研磨器构件，并且可能地，包括另外的固定式研磨器构件，所有研磨器构件在研磨器组中轴向地堆叠。

作为优选的，对于一个模具滚筒和对于将物料转移到一个模具滚筒的型腔中所需的所有排出口，仅提供一个系统20，该系统20具有一个腔室30和一个相关联的流动通道组件50，可能带有在腔室30中的研磨器组75。对于较长的滚筒110，例如，还可以考虑设置两个系统20，每个系统20具有其自己的腔室30和其自己的流动通道组件50，以及(可能地)在每个系统的腔室中的研磨器组75。在需要的情况下，这两个系统可以具有连接到单个泵的腔室的入口。

图1至图10图示了穿孔板40中的多个穿孔分布在穿孔板的环形区域内，该穿孔板40具有盲中心。流动通道中的每一个的入口开口53a、54a、55a均配置有横截面表面，该横截面表面对应于区域的环形区段，多个穿孔分布在该环形区段中。这种形状与排出口61、62、63中的每一个的形状显着不同。流动通道总体上被设计成接收从穿孔板40冒出的股，将这些股束成大致平行的股的相干束，并且被设计成逐渐改变束的形状，使得在不会失去纤维的取向的情况下，束呈现口的形状。

观察到的是，实际的流动通道组件50甚至可以在流动通道的部段之间具有更平滑的过渡，如本申请中所图示的。

在实施例中，流动通道组件50是使用增材制造技术制成的，例如制成为一个刚性的和整体的流动通道组件主体，例如3D打印的塑料材料。主体也可以包括主体部件，例如每个主体部件通过增材制造技术单独地制成，然后被互联。

图1至图10图示了在各自的入口开口的下游，每个流动通道53、54、55包括会聚部段56、57、58，在该会聚部段56、57、58中流动通道的横截面积逐渐减小，从而在操作中，逐渐将股压缩成相干束。这些部段56、57、58优选地，如图示地，定位成直接邻接各自的入口开口，但也可以与各自的入口开口间隔开而在更下游。

图1至图10图示了流动通道53、54、55各自均没有内部分隔器，使得在操作中，从一个排出口开口61、62、63排出一个相干束。

图1至图10图示了流动通道入口开口均具有大体上相同的横截面表面，排出口均具有大体上相同的横截面表面，并且流动通道53、54、55均被配置为均对从流动通道入口开口穿过流动通道53、54、55到排出口61、62、63的束提供大体上相同的流动阻力。

随着束被限制在流动通道内并且逐渐成形为排出口的横截面形状，同时保持束中的股的大致平行的取向，束的一部分被接收在模具型腔115中。在此，产品的纤维取向将是如本文所讨论的所谓的竖向取向。

在实施例中，流动通道组件50可以通过系统的相关联的热交换组件进行温度控制，例如通过加热器组件进行温度控制，例如流动通道组件设置有一个或多个导管，热交换液体通过该一个或多个导管循环。

在实施例中，腔室30可以通过系统的相关联的热交换组件进行温度控制，例如通过加热器组件进行温度控制，例如腔室设置有一个或多个导管，热交换液体通过该一个或多个导管循环。

在图1至图10中图示了系统20包括压力传感器组件160，该压力传感器组件160联接到控制器170并且被配置为感测在流动通道组件50的至少一个流动通道中的食品物料的压力。传感器160由此可以在反馈控制回路中起作用，该反馈控制回路用于控制借助于泵供给到腔室30中的食品的压力。

图1至图10还图示了系统20被布置在生产装置100的引导结构180上，以便作为相对于滚筒110可移动的单元，该系统20包含任何研磨器驱动器，并且优选地包含瓦型构件140——在存在的情况下。例如，在这里，引导结构180包括装置100的框架105的一个或多个导轨181，其中，单元可以沿这些一个或多个导轨移动。

作为优选的，如在这里所示的，引导结构180为系统20的单元提供直线引导，该系统20包含任何研磨器驱动器，并且优选地包含瓦型构件140——在存在的情况下。这允许例如将单元从滚筒110移开，以便允许由另一滚筒更好地更换滚筒110。

图1至图10还图示了单元，作为优选的，包括堆叠的子单元，该子单元被布置在共同的直线引导结构180上，并且可以在引导结构180上独立移动。在此，子单元是可释放地串联互联的。这允许，如图示的，断开相邻的子单元并且将子单元布置成相距更远以便再次接近。

例如，如示出的，腔室30的第一壳体部件连同传动装置92、研磨器马达91和轴93的一部分形成一个子单元185，该第一壳体部件例如设置有入口31。腔室30的第二壳体部件，优选地与穿孔板40，并且与研磨器组70——在存在的情况下，以及与流动通道组件50形成第二子单元186。

例如，通过将子单元185从第二子单元186移开，可以获得对腔室30的内部的接近，例如考虑到清洁腔室30和/或维修、更换腔室30中的任何研磨器组75。

现在将参考根据本发明的用于从大量可泵送纤维食品材料生产三维产品的设备201的另一示例来讨论本发明。例如，食品材料是碎肉。碎肉可以是红肉、白肉(例如鸡肉)或鱼肉。

如本领域技术人员将理解的，代替如前述示例中的模具滚筒，产品在具有转动模具盘310的转台型生产装置300中形成，该转动模具盘310围绕竖向的旋转轴线312在水平平面内转动。

在模具盘310中，在相对于轴线312的不同角度位置处，模具型腔插入件314被可释放地安装。每个模具型腔插入件包含多个模具型腔315，在这里该多个模具型腔315在盘310的底部侧处具有填充开口，以便从下方用食品填充。

在图示的示例中，每个模具型腔插入件314具有成矩形网格的四个型腔315，以在一个插入件314中同时形成四个食物产品。还设想了其他2D网格布置的模具型腔315的组。

模具盘驱动器330被配置为围绕竖向轴线312旋转或转动模具盘310，优选地以分度方式或间歇方式，其中，当具有型腔315的插入件处于填充位置处时，盘310处于停止状态。如示出的，可以设想的是这样型腔315的组从下方被填充。驱动器330然后移动盘，使得具有型腔315的下一插入件到达填充位置。

在释放位置R处，成型食物产品从插入件314的型腔315中被喷出。在这里通过加压空气食物产品喷出系统400来完成。在释放位置处，加压空气的源401连接到在插入件314上方的帽316中的空气通道402。由于插入件314由，作为优选的为多孔的，例如由多孔的金属或塑料制成，空气穿过可透过的插入件并且帮助和/或影响成型产品425的释放。

成型产品425，作为组，在这里是四个产品的组，被接收在带450或其他运输机上。

现在将描述插入件314的型腔315是如何被填充的。

总体上，设备201包括：

-食品物料供给和加压组件210，例如该食品物料供给和加压组件210具有料斗211和泵212，

-系统220，该系统220用于从大量可泵送纤维食品材料产生纤维食品材料的股的多个相干束，并且用于将这些束提供给设备的生产装置300，该生产装置300被配置为生产三维产品425，每个产品425出自从系统的流动通道组件250的排出口所排出的束的一部分，其中，组件310被配置为经由腔室230的入口231将大量可泵送纤维食品材料供给到系统220的腔室230中，

-生产装置300，该生产装置300被布置在系统的流动通道组件250的排出口261、262、263、264处，该生产装置被配置为生产三维产品，每个产品出自从流动通道组件的排出口所排出的一个束的一部分。

例如，泵212是旋转式叶片泵，例如由Risco或Handtmann所销售的用于在食品工业中使用、例如用于泵送碎肉、的旋转式叶片泵。

下面将进一步详细描述系统220的实施例。总体上，系统220包括：

-腔室230，该腔室230具有入口231，该入口231连接到食品物料供给和加压组件，在这里连接到泵212的出口，并且该腔室230具有出口侧232，

-穿孔板240，该穿孔板240被固定布置在腔室230的出口侧232处，该穿孔板在穿孔板中在穿孔板的指向腔室的入口面和穿孔板240的相反的出口面之间具有多个穿孔，

-流动通道组件250，该流动通道组件250连接到腔室230的出口侧232，

该流动通道组件包括多个流动通道253、254、255、256，每个流动通道具有流动通道入口开口253a、254a、255a、256a、流动通道排出口261、262、263、264、以及流动通道长度。

如示出的，排出口261、262、263、264被布置成2D网格，在这里是矩形网格。

如示出的，排出口261、262、263、264位于水平平面中，其中，模具盘310在这些口上方移动，使得插入件314中的型腔315可以各自与成组的口中的对应的一个对准。

如示出的，流动通道入口开口253a、254a、255a、256a被固定布置成邻接穿孔板240的出口面，使得在操作中，每个流动通道253、254、255、256将纤维食品材料的股接收在各自的流动通道中，该股从在穿孔板中的多个穿孔的一组穿孔在穿孔板240的出口面处冒出。这些流动通道253、254、255、256被配置为使得在操作中，被引入流动通道中的股合并成相干束501、502、503、504，在该相干束501、502、503、504中，股490以大致平行的取向布置成彼此抵靠。

应当注意的是，图14示意性地描绘了当食品物料穿过系统220时的食品物料。穿孔板240的位置被标示出。可以看出的是，股490从穿孔板240冒出，并且立即形成组，然后该组通过它们相应的流动通道合并成多个束501、502、503、504中的一个。在操作中，每个束被限制在束的相应的流动通道内，并且穿过流动通道到达相应的排出口，在该排出口处束被排出，同时保持束中的股的大致平行的取向。束的一部分然后经由模具型腔315的填充开口被接收在模具型腔315中，优选地，该填充开口在形状和尺寸上对应于口的形状和尺寸，以便在该转移期间保持纤维取向。这种布置允许保持成型产品中的纤维取向。这允许，例如生产质量提升的碎肉产品，例如汉堡或牛排，该质量提升的碎肉产品在碎肉产品的上主面和下主面之间具有所谓的竖向纤维取向。

图11至图14图示了在穿孔板240中的多个穿孔分布在穿孔板的环形区域内，该穿孔板240具有盲中心。流动通道中的每一个的入口开口均配置有横截面表面，该横截面表面对应于区域的环形区段，多个穿孔分布在该环形区段中。这种形状与排出口261、262、263、264中的每一个的形状显着不同，例如所述口为圆形、方形、长方形等。流动通道总体上被设计成接收从穿孔板240冒出的股，将这些股束成大致平行的股的多个相干束，并且被设计成逐渐改变束中的每一个的形状，使得在不会失去纤维的取向的情况下，束呈现口的形状。

图11至图14图示了，在这里仅具有移动式研磨器构件275的研磨器组270被布置在腔室230中。移动式研磨器构件275可以由研磨器驱动器290驱动。该移动式研磨器构件275被布置成邻近穿孔板的入口面，并且与穿孔板协作，从而允许研磨纤维食品物料。移动式研磨器构件275是旋转式研磨器构件，该旋转式研磨器构件可以围绕垂直于穿孔板240的入口面的轴线旋转。如示出的，旋转式研磨器构件275具有中心毂，该中心毂接合到由研磨器马达291驱动的旋转式研磨器驱动轴293。

图11至图14图示了，流动限制器600被布置在腔室230内，在研磨器组270的上游，该研磨器组270在这里是一个移动式研磨器构件275。该限制器提升食品物料朝向研磨器组流动的均匀性。示出的是，流动限制器限定围绕旋转式驱动轴293的局部减小的环形横截面610(也参见图14)，，该环形横截面610用于使食品物料从腔室的入口穿过到达研磨器组。更详细地，在这里示出的是，流动限制器包括环形凸缘601，该环形凸缘601被布置在腔室230内，并且在环形凸缘601中具有中心开口，该中心开口具有大于旋转式驱动轴293的直径，以便在驱动轴和环形凸缘之间限定用于食品物料的局部减小的环形横截面。

图12示出了，在实施例中，流动通道组件250是使用增材制造技术制成的，例如制成为一个刚性的和整体的流动通道组件主体，例如3D打印的塑料材料。主体也可以包括主体部件，例如每个主体部件通过增材制造技术单独地制成，然后被互联。

组件250的主体可释放地安装到腔室230的腔室壳体，以便允许将一个组件250更换为在组件中具有不同设计的流动通道的另一组件，例如在也更换模具盘310或插入件314以生产其他的食物产品245的情况下。

图15a至图15d图示了流动通道组件250'，该流动通道组件250'具有流动通道，其中，椭圆形入口开口和圆形排出口成并排布置在共同的平面中，在这里为四个流动通道。图15c是沿图15d所标示的线的横截面图。流动通道总体上被设计成接收股，该股从穿孔板冒出，例如从板240冒出，流动通道总体上被设计成将这些股束成大致平行的股的多个相干束，并且被设计成逐渐改变束中的每一个的形状，使得在不会失去纤维的取向的情况下，束呈现口的形状。

图15a至图15d图示了流动通道组件250'可以主要由片材和管状材料构成，例如由钢板和钢管构成，例如作为焊接的结构，考虑到成本，钢板和钢管可能是有益的。

图15a至图15d图示了流动通道组件250'可以设置有多个压力传感器，例如对于每个流动通道均设置一个压力传感器，例如每个压力传感器可以安装在对应的配件269中。例如，这允许监控系统的操作，例如允许检测干扰股流进通道中的穿孔板的局部堵塞，例如在设置研磨器的情况下。

参考图16和图17，将讨论根据本发明的用于从大量可泵送纤维食品材料生产三维产品的设备701的又一示例。例如，食品材料是碎肉。碎肉可以是红肉、白肉(例如鸡肉)或鱼肉。

如本领域技术人员将理解的，代替如前述示例中的转动模具盘310，产品在具有往复式模具板810的往复式板成型机生产装置800中形成，该往复式模具板810通过对应的往复式板驱动器830在填充位置和释放位置之间在水平平面中移动。

在板810中，模具型腔815作为穿过板810的从板810的底部到顶部厚度的孔存在。

模具型腔815的填充从下方完成，如优选的，其中，型腔815的顶部由装置800的固定顶板816封闭。在图16中，为了清楚起见，顶板已经被移除。

图16图示了多个型腔借助于在此参考图11至图14所描述的系统220来填充，在这里是四个型腔815的网格，而又一其他数量的腔也是可能的。

泵212，例如正排量泵，从料斗211被供应食品物料。泵212在压力下将物料供给到系统220，在系统220中物料在穿过穿孔板240之前由研磨器组270磨碎。在板240的出口面处，流动通道组件250接收股，股的每个组被转换成如本文所描述的相应的束。每个束然后经由相应的口被排出到在填充位置处的模具板810的型腔815中的一个中。作为优选的，型腔815的填充开口的形状和尺寸对应于口的形状和尺寸。

一旦型腔815各自均被填充了束的一部分，模具板810就通过相应的驱动器830移动到释放位置R。在那里，敲除机构900将成型产品从型腔815喷出。例如，敲除杯901通过致动器902被上下移动。产品然后被接收在带850上，例如如图17中所示的。

参考图18至图20，将在设备1001的上下文下进一步讨论本发明，该设备1001包括关于图1至图10所讨论的系统20，该系统20与生产装置1100结合。

生产装置1100设置有束切断组件1101，在这里是可移动的刀构件，该束切断组件1101被配置为和被操作为切断从排出口61、62、63所排出的束，以便从束切断已个体化部分1200。

生产装置包括具有带的带运输机1150，并且排出口被布置在带运输机的上方。束切断组件被布置在排出口61、62、63附近，使得已个体化部分被接收在带1150上。

在图19中，流动通道，以及穿孔板40，和具有移动式研磨器构件75和固定式研磨器构件的研磨器组70是可见的。图20示出了板40中的多个穿孔。

如本领域已知的，成型产品的排出还可以以产品是堆叠的或搭迭的方式进行，和/或以使得成型产品直接被接收在包装容器中的方式进行，例如用于分发给消费者。

成型产品也可以经受进一步的处理，例如涂镀、油炸、烹调、冷冻等中的一种或多种。

图21图示了流动限制件600的替代设计。如由箭头所标示的，形成迷宫以提升均匀性，该箭头表示大量食品材料穿过腔室30流向研磨器组75。

环形凸缘601现在由流动限制器盘603补充，该流动限制器盘603被安装在旋转式驱动轴93上，与凸缘601轴向地偏移，在这里在凸缘601和研磨器组75之间，以便在盘603和腔室30的腔室壁之间的限定用于食品物料的局部减小的环形横截面。如图示的，提供流动限制器是有利的，该流动限制器为例如如图20中所示的或本文以其他方式所公开的，特别是在入口31相对于腔室30朝向研磨器组75的主轴线成角度的情况下。

图21示意性地图示了连接到腔室30的流动通道组件50的实施例，其中，流动通道53、54以流动通道53、54的入口开口直接邻接穿孔板40的出口面。

图22图示了将骨移除装置79提供给研磨器组75的附加措施，以便允许从(肉)物料中移除任何骨碎片或类似物。这种装置的许多不同设计在本领域中是已知的，并且可以集成在本发明中。

图23图示了生产装置的替代设计，其中，束切断组件在结构上与流动通道组件50集成。在这里，至少一个束切断构件1101a、1101b、1101c、1101d定位在一个或多个排出口61、62、63的上游，使得束在从口被排出之前被切断。作为实施例，图示出了一个束切断组件还可以在沿流动通道的长度的轴向间隔开的位置处提供两个切断构件，以便在束被排出之前切穿每个束。在仍被流动通道限制的同时切断束的一个优点是，束不太容易发生由于切断动作导致的不适当的变形。例如，与流动通道组件集成的一个或多个切断构件沿流动通道的出口部段布置，形状和横截面尺寸在该出口部段处没有另外的变化。

Claims (15)

1.一种用于从大量可泵送纤维食品材料，例如从碎肉，生产三维产品的方法，

其中，所述大量可泵送纤维食品材料通过食品物料供给和加压组件(10)经由腔室(30，230)的入口(31，231)供给到所述腔室(30，230)中，

其中，穿孔板(40，240)被固定布置在所述腔室(30，230)的出口侧处，所述穿孔板在所述穿孔板中在所述穿孔板的指向所述腔室的入口面和所述穿孔板的相反的出口面之间具有多个穿孔，

其中，流动通道组件(50，250)连接到所述腔室的所述出口侧，

所述流动通道组件包括多个流动通道(53，54，55；253，254，255，256)，每个流动通道具有流动通道入口开口、流动通道排出口(61，62，63；261，262，263，264)和流动通道长度，

其中，所述流动通道入口开口被固定布置成邻接所述穿孔板(40，240)的所述出口面，使得每个流动通道将纤维食品材料的股接收在各自的流动通道中，所述股从在所述穿孔板中的所述多个穿孔的一组穿孔在所述穿孔板的所述出口面处冒出，

其中，被引入流动通道的所述股合并成相干束(501，502，503，504)，在所述相干束中，所述股以大致平行的取向布置成彼此抵靠，

其中，所述束被限制在所述流动通道内并且穿过所述流动通道到达所述排出口(61，62，63；261，262，263，264)，在所述排出口(61，62，63；261，262，263，264)处所述束被排出，同时保持所述束中的所述股的所述大致平行的取向，

其中，生产装置(100，300，800，1100)被布置在所述流动通道组件的所述排出口处，所述生产装置被配置为和被操作为生产三维产品，每个产品出自从所述排出口中的一个所排出的束的一部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在相应的入口开口的下游，每个流动通道包括会聚部段，在所述会聚部段中所述流动通道的横截面积逐渐减小，从而随着所述束穿过所述会聚部段逐渐将所述股压缩成所述相干束。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述流动通道各自均没有内部分隔器，使得从所述排出口中的每一个排出一个相干束。

4.根据权利要求1-3中任一项或多项所述的方法，其中，所述流动通道入口开口均具有大体上相同的横截面表面，其中，所述排出口均具有大体上相同的横截面表面，并且其中，所述流动通道被配置为均对从所述流动通道入口开口穿过所述流动通道到所述排出口的所述束提供大体上相同的流动阻力。

5.根据权利要求1-4中任一项或多项所述的方法，其中，对于每个流动通道，所述流动通道排出口具有与所述流动通道入口开口的横截面形状不同的横截面形状，其中，所述流动通道包括成形部段，所述成形部段具有逐渐变化的横截面形状，其中，所述束被限制在所述流动通道内并且逐渐成形为所述排出口的所述横截面形状，同时保持所述束中的所述股的所述大致平行的取向。

6.根据权利要求1-5中任一项或多项所述的方法，其中，所述穿孔板中的所述多个穿孔分布在所述穿孔板的圆形区域或环形区域内，并且其中，例如，所述流动通道中的每一个的所述入口开口配置有横截面表面，所述横截面表面对应于所述区域的圆形区段或环形区段，所述多个穿孔分布在所述圆形区段或环形区段中，和/或其中，例如，所述排出口相对于彼此以如下方式布置：

-并排，例如，成直线阵列，或者

-二维网格，例如，在矩形网格中的四个排出口。

7.根据权利要求1-6中任一项或多项所述的方法，其中，包括一个或多个研磨器构件(75，77)的研磨器组(70)被布置在所述腔室中，所述研磨器构件中的至少一个是移动式研磨器构件(75)，所述移动式研磨器构件(75)由研磨器驱动器(90)驱动，其中，所述纤维食品物料通过所述一个或多个移动式研磨器构件被磨碎。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，至少一个移动式研磨器构件(75)被布置成邻近所述穿孔板的所述入口面，并且与所述穿孔板协作以研磨所述纤维食品物料，其中，例如，所述至少一个移动式研磨器构件是旋转式研磨器构件(75)，所述旋转式研磨器构件(75)围绕垂直于所述穿孔板的所述入口面的轴线旋转，例如其中，所述旋转式研磨器构件具有中心毂，所述中心毂接合到旋转式驱动轴。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，流动限制器(600)被布置在所述腔室内，位于所述研磨器组的上游，所述流动限制器提升食品物料朝向所述研磨器组流动的均匀性，其中，例如，旋转式研磨器构件被安装在旋转式驱动轴上，所述旋转式驱动轴延伸到所述腔室中，垂直于所述穿孔板的所述入口面，并且其中，所述流动限制器限定围绕所述旋转式驱动轴的局部减小的环形横截面(610)，用于使所述食品物料从所述腔室的所述入口穿过到达所述研磨器组。

10.根据权利要求1-9中任一项或多项所述的方法，其中，所述生产装置包括移动式模具构件(110，310，810)，所述移动式模具构件(110，310，810)设置有多个模具型腔，其中，所述移动式模具构件沿路径移动，并且其中，所述排出口相对于所述路径布置，使得当所述多个模具型腔被布置在所述模具型腔的填充位置处时——所述模具型腔能够在所述填充位置处暂时不动或减速，所述排出口中的每一个与相应的模具型腔连通，并且食品物料的所述束的一部分从所述排出口被排出到所述模具型腔中以形成所述产品，其中，所述移动式模具构件然后移动使得填充的所述模具型腔处于所述模具型腔的产品释放位置，在所述产品释放位置模制的三维食物产品从所述模具型腔被释放。

11.根据权利要求1-10中任一项或多项所述的方法，其中，所述生产装置包括模具滚筒(110)，所述模具滚筒(110)具有外周向滚筒表面和纵向滚筒旋转轴线，所述模具滚筒由所述生产装置的框架可旋转地支撑以围绕所述滚筒旋转轴线转动，其中，所述外周向滚筒表面包括多个周向阵列的模具型腔，其中，所述周向阵列位于在所述纵向滚筒旋转轴线的方向上的不同位置处，

其中，在每个周向阵列中，多个模具型腔存在于在所述滚筒表面的周向方向上的间隔开的位置处，每个模具型腔具有填充开口，所述填充开口用于将食品物料引入到所述模具型腔中，

其中，所述排出口各自均与所述模具滚筒的所述周向阵列的模具型腔中的对应的一个对准，使得当模具型腔的所述填充开口在填充位置处与所述排出口开口连通时，食品物料的所述束的一部分从各自的排出口转移到所述转动的模具滚筒的对应的周向阵列的模具型腔中——所述模具型腔能够在所述填充位置处暂时不动，所述食品物料在所述模具型腔中形成食物产品，其中，成型的所述食物产品在远离所述填充位置的释放位置处从所述模具型腔被释放。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，所述生产装置设置有束切断组件(1101)，或者所述生产装置以束切断组件(1101)实施，所述束切断组件(1101)被配置为和被操作为切断从所述排出口所排出的所述束，以便从所述束切断已个体化部分，

其中，例如，所述生产装置包括带运输机，所述带运输机具有带，其中，所述排出口被布置在所述带运输机的上方，并且其中，所述束切断组件被布置在所述排出口附近，使得所述已个体化部分被接收在所述带上，

或者

其中，例如，所述生产装置包括带运输机，所述带运输机具有带，其中，所述排出口被布置在所述带运输机的上方，使得所述束被接收在所述带上，并且其中，所述切断组件被布置在所述排出口的下游，并且被配置为和被操作为切断已经被接收在所述带上的所述束，以便形成所述已个体化部分。

13.一种系统(20，220)，所述系统(20，220)用于从大量可泵送纤维食品材料，例如从碎肉，产生纤维食品材料的股的多个相干束，并且用于将所述束提供给生产装置，所述生产装置被配置为生产三维产品，每个产品出自从所述系统的排出口所排出的束的一部分，

其中，所述系统包括：

-腔室(30，230)，所述腔室(30，230)具有入口，所述入口能够连接到食品物料供给和加压组件，所述食品物料供给和加压组件被配置为经由所述腔室的所述入口(31，231)将大量可泵送纤维食品材料供给到所述腔室中，

-穿孔板(40，240)，所述穿孔板(40，240)被固定布置在所述腔室的出口侧处，所述穿孔板在所述穿孔板中在所述穿孔板的指向所述腔室的入口面和所述穿孔板的相反的出口面之间具有多个穿孔，

-流动通道组件(50，250)，所述流动通道组件(50，250)连接到所述腔室的所述出口侧，

所述流动通道组件包括多个流动通道，每个流动通道具有流动通道入口开口、流动通道排出口和流动通道长度，

其中，所述流动通道入口开口被固定布置成邻接所述穿孔板的所述出口面，使得在操作中，每个流动通道将纤维食品材料的股接收在各自的流动通道中，所述股从在所述穿孔板中的所述多个穿孔的一组穿孔在所述穿孔板的所述出口面处冒出，

其中，所述流动通道被配置为使得在操作中，被引入流动通道中的所述股合并成相干束(501，502，503，504)，在所述相干束(501，502，503，504)中，所述股以大致平行的取向布置成彼此抵靠，

其中，所述流动通道被配置为使得在操作中，所述束被限制在所述流动通道内并且穿过所述流动通道到达所述排出口(61，62，63，64)，在所述排出口(61，62，63，64)处所述束被排出，同时保持所述束中的所述股的所述大致平行的取向，

其中，生产装置(100，300，800，1100)能够布置在所述流动通道组件的所述排出口处，所述生产装置被配置为生产三维产品，每个产品出自从所述排出口所排出的束的一部分。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，在相应的入口开口的下游，每个流动通道包括会聚部段，在所述会聚部段中所述流动通道的横截面积逐渐减小，从而在操作中逐渐将所述股压缩成所述相干束。

15.一种用于从大量可泵送纤维食品材料，例如从碎肉，生产三维产品的设备，

其中，所述设备包括：

-食品物料供给和加压组件(10)，

-根据权利要求14所述的系统(20，220)，

其中，所述食品物料供给和加压组件(10)被配置为将大量可泵送纤维食品材料经由所述腔室(30，230)的所述入口供给到所述系统的所述腔室(30，230)中，

-生产装置(100，300，800，1100)，所述生产装置(100，300，800，1100)被布置在所述系统的所述流动通道组件的所述排出口处，所述生产装置被配置为生产三维产品，每个产品出自从所述流动通道组件的排出口所排出的一个束的一部分。

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