CN102272542A - 具有旋转驱动轴的传送带 - Google Patents

Abstract

用于通过冷藏或冷冻对产品进行处理的设备和方法包括：传送器，该传送器用于沿行进平面传送产品；提升装置，该提升装置设置成用于在处理过程中与传送器间歇地接触；凸轮装置，该凸轮装置可旋转，用以与提升装置接触并使该提升装置移位，以与传送器接触并使传送器离开行进平面移位，由此使传送器上的产品移位，从而防止产品粘附于传送器和其它产品；以及驱动装置，该驱动装置可操作地与凸轮装置相关联，以将旋转运动施加给凸轮装置，用以间歇地与提升杆接触并使提升杆移位。

Description

具有旋转驱动轴的传送带

本发明的设备和方法总地涉及对食品进行冷却和冷冻。

用于产品的一种冷冻类型是单体速冻(“IQF”)。对产品的IQF冷冻提供冷冻的但不粘着在一起的产品。存在生产IQF产品的若干已知方式。一种工艺是简单地在不使产品彼此接触的条件下对这些产品进行冷冻。这可通过使各个产品在冷却带或冷却支架上隔开、以使这些产品彼此不接触来实现。在多数情形中，这不适用于较小的产品，这是由于其需要对馈送到冷冻器中的产品进行设置的工作人员，并且这是对人力和空间的低效率使用，由此会减小生产量。因此，待冷冻的各件产品越小，则会变得越来越耗时且更难以操作。

在采用所谓的隧道冷冻器的条件下，食品在传送带上被持续地传送通过隧道状制冷空间。通常，液体/气体喷嘴位于隧道状制冷空间中。由风扇对喷射到隧道状制冷空间中的液体/气体进行均匀地分配。附加地或替代地，可将固态制冷剂冲撞到产品上。被传送通过隧道状制冷空间的食品然后在传送器上被均匀地冷却或冷冻。

生产IQF产品的其它方法包括流化床法、渗氮法或多路隧道法。所有这些方法允许将产品随机地放置在传送带上以进行冷冻。为了防止粘结而使相邻件的产品之间产生运动，以保持各件产品相互之间的运动，由此产生IQF。例如，在渗氮法中，不允许各件产品在落到氮池之中时彼此接触，由此在产品能够彼此接触和粘附之前就在氮池的表面处被冻结。多路隧道(包括阶梯式(flighted)隧道)使各件产品反复地从一根传送带落至另一根传送带，以在产品被冻实之前将产品分开。然而，这些方法都不适用于对包含在托盘中的产品进行处理，这是由于已知的方法会将托盘分散开并使产品从托盘中移出。

此外，可使用适用于冷冻工艺的不同类型的传送设备。在许多情形中，公司既制造IQF产品又制造托盘类型的产品，并且试图利用相同的设备来对两种产品进行处理。通过在需要进行托盘产品冷冻时去除或绕过冷冻作业线的IQF部分来进行实现此种需求的尝试。这通常需要对设备进行重新定位，并由于去除了部分生产线而致使产量减小。

因此，希望将传送器构造成并设置成不受干扰地沿传送行进路径运动，并且不从生产线中去除。

提供用于冷藏或冷冻产品的设备和方法的实施例。应理解的是，以下对实施例的详细说明是示例性的而并不意图进行限制。

附图的简要说明

包括附图以提供对设备和方法的实施例的进一步理解，且附图包含在该说明书中并构成该说明书的一部分。这些附图示出各种实施例并用于解释设备和方法，但并不意图进行限制。

图1示出用于对不同类型的单体速冻食品进行冷藏和冷冻的设备。

图2示出用于对不同类型的包含在托盘中的单体冷冻食品进行冷藏和冷冻的设备。

图3示出传送器和多凸轮波动轴的一部分，且该多凸轮波动轴具有图1所示设备的提升杆。

图4示意地示出从图1所示设备的提升杆脱开的波动轴凸轮。

图5示意地示出波动轴凸轮接近以可释放地与提升杆的支承面配合，且图1所示设备的提升杆处于部分上升位置。

图6示意地示出波动轴凸轮与提升杆的支承面配合，且图1所示设备的提升杆处于完全上升位置。

图7示出表示产品沿图1所示传送器被传送并且从该传送器移位的示意性正视图。

图8示意地示出具有图1所示设备的提升杆的多凸轮波动轴。

图9示出左旋多凸轮波动轴。

图10示出右旋多凸轮波动轴。

图11示出左旋凸轮。

图12示出右旋凸轮。

图13示出用于安装凸轮的大体上位于波动轴上的梯状区域的局部视图。

详细说明

提供如下的设备和方法的实施例：这些设备和方法的实施例用于在传送器(即，传送带)上传输食品，以例如通过诸如隧道式冷冻器之类的制冷区域进行处理。更确切地说，该设备和方法涉及如下装置：其中，为传送器提供波状运动，以选择性地使传送器以及由此使食品沿所传送的行进路径的至少一部分移位，从而防止食品在冷冻过程中粘附于传送器或者彼此粘附。

用于通过诸如隧道式冷冻器之类的制冷区域来冷冻产品的设备和方法包括：以不会扰乱包含在托盘中的产品的方式来传送产品。此外，设备和方法选择性地对设置在传送器上的、所要单独快速冷冻(IQF)的产品进行搅动。该设备适用于对诸如肉类、鸡肉类以及海产品之类的食品进行冷藏和冷冻。如本文所使用的，冷却指的是将产品的温度降低至冷藏或冷冻的程度，这取决于从产品所抽取的总的热量。

该设备提供用于对产品进行冷藏或冷冻的系统，并且包括诸如传送带之类的传送器，该传送器将产品输送通过诸如机械制冷或制冷介质之类的制冷装置，以对产品进行冷藏或冷冻，但该设备又具有致动或搅动传送器的附加特征，从而提供与传送器的选择性间歇接触以及使传送器从其行进平面移位，由此在冷冻过程中使传送器上的产品移位，以防止产品粘附于传送器或者粘附于被传送的其它产品。传送器的搅动和任何制冷介质的注入可发生在相同或不同区域中。

该设备包括：多凸轮波动轴，该多凸轮波动轴用于使提升杆移位；支承面，该支承面安装在提升杆上，由波动轴上的凸轮所配合；以及诸如传送带之类的传送器，该传送器将产品输送通过诸如隧道式冷冻器之类的冷却或冷冻设备。

该设备能对不同类型的以及具有不同产品形式的食品进行冷冻和传送，从而不会不利地影响产品在传送通过系统同时的完整性。食品可以是IQF或非IQF的、并且例如说可以是生的或熟的、需要特定形状和定向、烹制的或非烹制的、浸泡或非浸泡的或者包括任何类型涂层的食品。

由于设备可在IQF和非IQF产品之间转换，因而该设备能灵活使用，这些产品包括但不局限于能承受在冷冻器中进行层铺的产品，其中，这些产品由设备所传送并快速冷冻。

不管产品/工艺的类型如何，该设备和方法可使用整个传送区域以利用其产能，而不允许从传送器在冷冻器外壳和冷冻区域的进口和出口之间的区段中移除食品。冷冻区域可包括单个冷冻区域或多个冷冻区域，在单个冷冻区域或多个冷冻区域中，产品温度可降低到大概为产品的冷冻点或者该冷冻点以下。该设备可包括一个或多个冷藏或冷冻区域。

在本发明的一个实施例中，通过使用多凸轮波动轴为传送器提供波状运动，该多凸轮波动轴用于使提升杆移位以与传送器接触并使传送器移位。提升杆上的支承面由波动轴上的凸轮配合，以使提升杆移位。

在本发明设备的另一个实施例中，通过使用多凸轮波动轴来为传送器提供波状运动，该多凸轮波动轴用于按序地使连续的提升杆移位，以与传送器接触并以作用在传送带上的向前或向后行波使传送器向上移位。支承面可包括提升杆指状件，且波动轴上的多个凸轮包括凸轮提升凸部(如图8所示)。提升杆由绕波动轴的半径并且沿波动轴的长度以交错或间隔型式设置的凸轮所配合。

可将波状运动设定成：使得相邻传送器区段中的运动可以是同相的，由此波状运动通过传送系统来设定。此外，可通过对传送机构(例如，传送带)和多凸轮波动轴之间的相互作用的速度和程度进行调整来改变波的频率和波幅，而传送机构和多凸轮波动轴之间的相互作用控制提升杆的动作。或者，频率是可变的，而波幅是固定的。

在传送系统上所提供的波状、蜿蜒或起伏的运动(为了简化起见此后称为“波状运动”)能使暴露于制冷介质的产品表面积最大，其中制冷介质间歇地、同时地或者连续地工作。在该系统的某些实施例中，在传送区段和制冷设备外壳的一部分中存在波状运动，或者沿着该传送区段和制冷设备外壳的整个长度存在波状运动。在其它实施例中，存在波状运动，从而为传送机构提供交替的区段：在有波段之后是非波段、或者在非波段的之后是波段、或者任何所希望的构造。

波状运动通过使暴露于制冷介质的产品表面积最大而使传热率增大，而当产品与其它产品接触或者与传送机构的部件接触时，这通常无法实现。这产生更均匀的传热，引起更短的冷冻时间、产量的提升、更高的产品质量以及更佳的制冷效率。与现有的冷冻设备相比，可实现传热率增大50％到100％，而停工时间减小25％到50％。

参见图1，本发明设备的实施例总地示作附图标记10，并且可包含在隧道冷冻器中。设备10包括传送带12，以使产品14运动通过冷冻器外壳16。当通过冷冻器外壳16的长度时，该传送带12可以是连续的。外壳16通过机械制冷、二氧化碳或氮、或者使用制冷介质的一些其它方法而冷却，这些方法包括低温和机械制冷技术的组合。在图1中，二氧化碳或氮喷射出口18提供制冷介质。

如图2所示，设备10还可构造和设置成使得波动轴22和提升杆26离开传送带12而定位，以使传送器能不受干扰地沿行进平面运动。当食品如图2所示放置在托盘44中时可使用此种构造。

参见图3，设置有生波组件20，以使传送带12上所传送的产品移位，从而实现IQF冷冻。传送带12可由不锈钢构成，并且可在固定于框架28的合成材料所制成的滑道上运动。传送带12固定在导向件中，这些导向件允许不锈钢和合成材料之间的不同膨胀，而不会妨碍滑动件并且不会使滑动件变形。传送带12的驱动电动机(未示出)可安装在框架28上，并且可借助链轮或其它已知的驱动装置来驱动传送带，而传送带的张力及其不同的伸长率由已知的辅助装置所补偿。

生波组件20包括波动轴22，该波动轴22具有用于使提升杆26移位的多个凸轮24。波动轴22可在传送带12附近支承在框架28上，并且在传送器的左手侧和右手侧沿平行于传送带12的中心的方向延伸。波动轴22可由电动机66通过齿轮56、58来驱动，且齿轮56、58分别附连于驱动轴54和波动轴22，驱动轴54由电动机提供动力。

如图9和10所示，其它的波动轴22可沿传送带12的长度而安装在传送带12的左侧(图9)以及安装在传送带12的右侧(图10)。这些波动轴在设计上基本类似，但位于传送带相对两侧上的那些波动轴包括相反的旋向。波动轴可具有大体梯状区域30(图13)，这些梯状区域沿该波动轴的长度均等地定位。在所示的结构中，在左侧波动轴和右侧波动轴22中的每个波动轴上安装有八(8)个凸轮24。

凸轮24通常在波动轴22上定位在梯状区域30中，并且以交错形式沿波动轴22设置。单独的凸轮24安装在定位于传送带12的左侧上(图11)和定位于传送带12的右侧上(图12)的波动轴上。凸轮24在设计上类似但具有相反的旋向(参见图11和12)。在一个示例性结构中，八(8)个凸轮24安装在左侧波动轴和右侧波动轴22中的每个波动轴上，并且可通过诸如定位螺钉(例如M6×30)之类的紧固件固定于波动轴。

凸轮24和波动轴22都可由诸如SAE304之类的奥氏体铬镍不锈钢材料所制成，这是由于该材料具有良好的耐腐蚀性和可焊性。

现在参见图4-6，形成在提升杆26上的支承面32与凸轮24相配合。这些附图示出提升杆26由凸轮24移位至与提升杆的起始点和最大提升点相关联的一系列位置。

图4示出提升杆26和凸轮24处于下降的或非配合位置时的状况。

图5示出凸轮24朝支承面32旋转90度，以与支承面配合，从而使提升杆26上升，并开始使传送带(未示出)加速并上升至其最大位置。

图6示出凸轮24从其初始位置旋转180度，并且与提升杆26完全配合，这导致传送带(未示出)运动至其最上位置。传送带的此种快速运动会致使各件食品短时间从传送带移位或者从传送带(向上)突离。

如图7所示，传送带12会基本上符合提升杆26的轮廓。提升杆26的中心部分会具有最大程度的运动，因此会使产品14在该中心部分附近最高地突离传送带12。如图7所示，各件产品14可具有部分地是由箭头34所指示的“Y”分量和由箭头36所指示的“Z”分量所组合的轨迹。食品14可不仅从传送带向上(“Y”分量)和沿着传送带12的行进方向(“Z”分量)突出，而且可横向地移位，即可具有由图7所示箭头38所指示的“X”分量。各件产品14的轨迹会使产品在冷藏或冷冻过程中在传送带上彼此移位，并防止产品在冷藏或冷冻过程中粘附于传送带或其它产品。

如图8所示，在设备10的一个替代实施例中，支承面包括从提升杆26伸出的提升杆指状件40，且波动轴22上的多个凸轮包括凸轮提升凸部42。在一实施例中，提升杆指状件40可附连地设置在提升杆26的延伸部60下方。提升杆延伸部60延伸通过移位控制件62的槽64，该移位控制件部分地限定延伸部60和提升杆26沿Y分量方向的运动范围。当提升杆40从凸轮提升凸部42脱离时，延伸部60和提升杆26处于它们的最低点。在该点处，提升杆26可脱离与传送器12的接触。当提升杆指状件40与凸轮提升凸部42配合时，提升杆指状件40向上移位，致使提升杆26配合传送带12并使传送带12向上运动，直到由于延伸部60上升至其在控制件62的槽64内的最高点以及由于凸轮提升凸部42与提升杆指状件40完全配合而使传送带12到达最大移位为止。当沿着多凸轮波动轴22的连续凸轮提升凸部42随波动轴旋转而与它们的对应提升杆指状件40相配合时，提升杆26按序地上升，以与传送器12接触和使传送器12移位，并且将波状运动施加于传送带12。

在一个实施例中，当在冷冻器中处理不希望有移位的产品时(例如，对于图2所示的托盘44中的产品来说)，提升杆26从传送带12脱离而使移位停止。当希望进行移位时，提升杆26在致动并运动至如下位置时与传送带12接触：在该位置，提升杆26间歇地与传送带12接触并且使传送带12移位。诸如风扇46之类的流通装置可用于在IQF或托盘模式的操作中增强传热。

在又一实施例中，传送带12相对于水平线成一角度而设置，并且可包括多个传送器区段，且在这些区段之间传输产品。每个区段可根据需要由设备10致动或不致动。

在传送带12上可有用于将产品保持在传送带12上的保持装置(未示出)。这些保持装置对于本领域技术人员来说通常是已知的，并且例如包括伸到传送带12的顶部表面上方的突出物。在传送带12附近可有为了在产品行进通过设备外壳的同时、将被移位的产品保持在传送机构的表面上的保持装置(未示出)。此种保持装置可包括传送带侧部夹持件(未示出)，这些夹持件可以是例如3英寸(75mm)高，并且是传送带12的部件。

在某些实施例中，生波装置可包括自推进机构，以在没有外部动力的条件下实现提升杆26的运动。

再次参见图2，该工艺可包括估计产品的热载荷，以控制冷冻剂喷射的程度。一个实施例使用称重计或者估计/计算产品的容积/重量或产品其它特征的激光器或其它光学测量装置，以控制产品所需的制冷介质喷射量。该实施例可使用传感器48来感测产品的产量，该传感器使用控制器50来致动阀52，而该阀52控制制冷剂的喷射量。

对任何制冷介质的搅动和喷射可发生在相同的冷冻区域或不同的冷冻区域中。在冷冻区域中所建立的温度可以是等温的、顺流的或者逆流的。对流工艺可用于将制冷介质均匀地分散在冷冻区域中，以实现更佳的传热。这些工艺可使用但不局限于风扇、撞击的或者定向的气柱以分散制冷介质。

通过能够在“振动”模式和非振动或“隧道”模式之间转换或交替，冷冻器设备10的实施例和方法使使用者能整合单独的(IQF和带托盘产品)冷冻线。

本文的实施例具有紧凑的设计，该设计通过取消位于凸轮轴端部处的链和链轮的驱动件而增大隧道式冷冻器中用于冷却剂施加的空间，用于搅动系统组件以对传送带上所传送的产品进行搅动或振动，以产生IQF冷冻。

该设备和方法确保使冷冻食品在冷冻过程中不会彼此粘附、粘附于传送器或者传输食品的托盘。

在某些实施例中，一种用于传送待处理食品的设备包括：传送装置，该传送装置用于沿着进行处理所用的行进通路来传送食品；提升装置，该提升装置可操作地与传送装置相关联，用以使传送装置以选定间隔从行进通路垂直地移位；凸轮装置，该凸轮装置适合于旋转，从而以选定间隔与提升装置接触并将提升力施加于该提升装置，用于以选定间隔将起伏运动提供给传送装置；以及驱动装置，该驱动装置连接于凸轮装置，用于将驱动力传递给凸轮装置，以使凸轮装置进行旋转运动。该提升装置可包括至少一个具有支承面的纵向部件，且凸轮装置可包括至少一个具有至少一个突起物的轴部件，该突起物从该轴部件伸出，用于以选定间隔与支承面间歇地接触。

在一个实施例中，凸轮装置包括第一轴部件和第二轴部件，该第一轴部件设置在传送装置的第一侧处并且具有沿该第一轴部件的长度以交错的设置从该第一轴部件伸出的第一多个突出物，而第二轴部件设置在传送装置的与第一侧相对的第二侧处并且具有沿该第二轴部件的长度以交错的设置从该第二轴部件伸出的第二多个突出物，第一多个突出物和第二多个突出物以选定间隔与该提升装置共同作用，以使提升装置移位，从而将起伏运动施加给传送装置。

在一个实施例中，一种用于传送待冷藏或冷冻的产品而不会使所述产品粘附于该设备或其它产品的设备包括：传送器，该传送器用于将产品传输通过用于对产品进行冷藏或冷冻的制冷装置；提升杆，该提升杆设置在传送器下方和附近，用以选择性地且间歇地与传送器接触，以使传送器从行进平面移位，由此使传送器上的产品移位，从而防止产品粘附于传送器或其它产品；生波组件，该生波组件适合于旋转并且具有用于使提升杆移位的凸轮构造；支承面，该支承面位于提升杆上并且能够与凸轮构造可释放地配合，以使提升杆移位，从而与传送器接触并使传送器从行进平面移位；以及驱动装置，该驱动装置可操作地与生波组件相关联，以使凸轮构造旋转，用以使提升杆间歇地移位。

在某些实施例中，一种用于处理食品的方法包括：在传送器上传送用于处理的产品，沿行进路径支承传送器，使传送器附近的生波装置旋转；使该生波装置间歇地与传送器接触，用以使被支承的传送器和产品沿行进路径的至少一部分移位，以防止产品在处理过程中粘附于传送器和传送器上的其它食品。

应当理解，这里所述的实施例仅是示例性的，且本领域的技术人员可进行变型和修改而不偏离本发明的精神和范围。所有这些变型和修改都会包括在这里所述并要求的本发明范围内。此外，由于本发明的各种实施例可组合地提供所希望的结果，因而所披露的所有实施例并非必要的替代方案。

Claims (20)

1.一种用于传送待冷藏或冷冻的产品的设备，而所述设备不会使所述产品粘附于所述设备或其它产品，并且所述设备包括：

传送器，所述传送器用于将所述产品传输通过用于对所述产品进行冷藏或冷冻的制冷装置；

提升杆，所述提升杆设置在所述传送器下方和附近，用以选择性地且间歇地与所述传送器接触，以使所述传送器从行进平面移位，由此使所述传送器上的所述产品移位，从而防止所述产品粘附于所述传送器或其它产品；

生波组件，所述生波组件适合于旋转并且具有用于使所述提升杆移位的凸轮构造；

支承面，所述支承面位于所述提升杆上并且能够与所述凸轮构造可释放地配合，以使所述提升杆移位，从而与所述传送器接触并使所述传送器从所述行进平面移位；以及

驱动装置，所述驱动装置可操作地与所述生波组件相关联，以使所述凸轮构造旋转，用以使所述提升杆间歇地移位。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述凸轮构造包括波动轴，所述波动轴具有多个绕所述波动轴的半径和长度以交错型式设置的凸轮。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，设置在所述传送器的一侧处的所述生波组件具有与设置在所述传送器的相对侧处的所述生波组件相反的旋向。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述波动轴上的多个凸轮中的每个凸轮包括提升凸部。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述支承面包括提升杆指状件。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述提升杆指状件连接于所述提升杆的延伸部并且设置在所述延伸部下方。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述提升杆延伸部适合于在一定的运动范围上移位，以限定所述提升杆延伸部和所述提升杆的运动范围。

8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述驱动装置包括电动机。

9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述提升杆适合于离开所述传送器而定位，并脱离与所述传送器的接触，以使所述传送器沿所述行进平面连续地运动。

10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述传送器包括至少一个波作用区段和至少一个非波作用区段。

11.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述产品是食品。

12.一种用于传送待处理食品的设备，所述设备包括：传送装置，所述传送装置用于沿着进行处理所用的行进路径来传送所述食品；提升装置，所述提升装置可操作地与所述传送装置相关联，用以使所述传送装置以选定间隔从所述行进通路垂直地移位；凸轮装置，所述凸轮装置适合于旋转，从而以所述选定间隔与所述提升装置接触并将提升力施加于所述提升装置，用于以所述选定间隔将起伏运动提供给所述传送装置；以及驱动装置，所述驱动装置连接于所述凸轮装置，用于将驱动力传递给所述凸轮装置，以使所述凸轮装置进行旋转运动。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述提升装置包括至少一个具有支承面的纵向部件，且所述凸轮装置包括至少一个具有至少一个突起物的轴部件，所述突起物从所述轴部件伸出，用于以所述选定间隔与所述支承面间歇地接触。

14.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述凸轮装置包括第一轴部件和第二轴部件，所述第一轴部件设置在所述传送装置的第一侧处并且具有沿所述第一轴部件的长度以交错设置从所述第一轴部件伸出的第一多个突出物，而所述第二轴部件设置在所述传送装置的与所述第一侧相对的第二侧处并且具有沿所述第二轴部件的长度以交错设置从所述第二轴部件伸出的第二多个突出物，且所述第一多个突出物和所述第二多个突出物以所述选定间隔与所述提升装置共同作用，以使所述提升装置移位，从而将起伏运动施加给所述传送装置。

15.一种用于处理食品的方法，包括：

在传送器上传送用于处理的产品，沿行进路径支承所述传送器，使所述传送器附近的生波装置旋转；使所述生波装置间歇地与所述传送器接触，用以使被支承的传送器和产品沿所述行进路径的至少一部分移位，以防止所述产品在处理过程中粘附于所述传送器和所述传送器上的其它食品。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述使被支承的传送器移位还包括将起伏运动施加给所述传送器。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括改变所述起伏运动的波幅和频率。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括改变所述起伏运动的频率。

19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述处理包括减小所述食品的温度。

20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，减小所述食品的温度包括使所述食品经受冷却剂物质的作用。

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