CN111344236B - 连续的产品加工设备及利用产品重新定位进行清洁的方法 - Google Patents

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Abstract

具有能够重新定位产品并从其自身清除碎屑的输送机的连续式产品加工设备及其操作方法。该设备包括输送机，其将产品在输送带的顶部上沿着运载路径传送到加工室。上转向辊和下转向辊沿着运载路径的S形产品重新定位路径段引导输送带。转向辊被以通常大于输送带速度的速度旋转，以使输送带在辊的外周上打滑，这对输送带的输送侧施加刮擦作用，以清除输送带和辊上的碎屑。位于产品重新定位路径段上的单向棘轮驱动器或者用于限制输送带偏移的输送带限制器被用来防止输送带沿着运载路径堆积和在下部返回路径中张紧。

Description

连续的产品加工设备及利用产品重新定位进行清洁的方法
技术领域
本发明总体上涉及产品加工设备及其清洁方法，尤其涉及利用产品重新定位器加工在输送带上输送的产品的设备。
背景技术
产品加工设备(例如冷却器、蒸汽烹调器和热烫器)通常用于烹调或冷却食物产品，例如蔬菜、坚果和虾。例如，在连续式虾烹调器中，通过主驱动马达将虾在输送带上输送通过充有蒸汽的腔室。为了均匀地烹调以厚层的形式放在输送带上的虾，通常必须将虾沿着穿过烹调室室的输送带的运载路径重新定位一次或多次。输送带沿着输送路径被绕着呈S形后翻的向前的上辊和向后的下辊引导。虾从输送带绕着上辊缠绕的上部部分掉落，并且落在输送带从下辊离开的下部部分上。通过这种方式，虾被重新定位在输送带上，使先前未暴露的部分暴露于烹调蒸汽。在于2011年10月4日授予Robert S.Lapeyre的名称为“CoolerApparatus and Method(冷却设备及方法)”的美国专利第8,028,618号中描述了这种用于带翼板的输送带的重新定位式S形翻转。在Lapeyre烹调器具中，上辊和下辊以大于输送带由主驱动马达驱动的速度旋转。输送带在辊上打滑，并且相对滑动将碎屑和黏液刮离输送带和辊。但是，当输送带载荷较轻时，打滑会减少，并且输送带趋向于在先于较慢移动的驱动链轮离开S形翻转时堆积。输送带在运载路径上的松弛必然意味着输送带在返回路径中被拉紧并且高度张紧。随着松弛持续在运载路径中累积，输送带会在返回路径中发生断裂。
发明内容
体现本发明的特征的产品加工设备的一种型式包括加工室，所述加工室具有位于一端处的进口和位于相反端处的出口，输送机输送产品通过所述加工室。所述输送机包括：输送带，所述输送带具有朝外的输送侧和相反的非输送侧；以及主驱动器，所述主驱动器以第一速率旋转并驱动所述输送带，使所述输送带通过所述入口沿着运载路径穿过所述加工室并从所述出口离开，并且从所述出口沿着下部输送带返回路径返回所述入口。被布置在所述加工室中的上转向辊具有与所述输送带的非输送侧接合的外周。被布置在所述加工室中位于所述上转向辊下方的下转向辊具有与所述输送带的输送侧接合的外周。所述运载路径沿着S形路径段绕着所述上转向辊和所述下转向辊转向。辊驱动器使所述上转向辊和所述下转向辊以大于所述第一速率的第二速率旋转。用于降低输送带返回张力的装置接合所述输送带，并防止所述输送带沿着所述运载路径堆积。
一种用于降低输送带返回张力的装置是带限制器，所述带限制器足够靠近地绕着所述下转向辊的外周的一部分延伸，以防止所述输送带在离开所述下转向辊之后下垂。另一种示例性的用于降低输送带返回张力的装置是位于主驱动器中的单向棘轮链轮，所述单向棘轮链轮与所述输送带接合。
在另一方面中，体现本发明的特征的方法用于从输送带上刮掉碎屑，所述输送带将产品输送通过烹调器具并且在所述烹调器具中重新定位被输送的产品，所述方法包括：(a)使输送带绕着限定用于所述输送带的S形路径段的上转向辊和下转向辊行进，其中，所述上转向辊接合所述输送带的非输送侧，并且所述下转向辊接合所述输送带的相反的输送侧；(b)过度驱动所述下转向辊使其以大于所述输送带的带速度的速度旋转，以从所述输送带的输送侧刮掉碎屑；以及(c)防止所述输送带堆积在所述下转向辊下方。
附图说明
图1是体现本发明的特征的产品加工设备的一种型式的透视图；
图2是图1的设备的一侧的侧面正视图；
图3是图1的设备的另一侧的侧面正视图；
图4是从与图2相同的一侧观察的侧面正视图，其示出了图1的设备中的输送带的输送路径；
图5是图1的设备中的上转向辊和下转向辊的侧视图；
图6是可用于图1的设备中的转向辊的一种型式的局部等距视图；
图7是可用于图1的设备中的转向辊的另一种型式的局部等距视图；
图8是可用于图1的装置中的转向辊的又一种型式的局部等距视图；
图9是图1的设备中的输送机的产品重新定位部分的局部等距视图；
图10是如在图4的设备中的S形翻转的等距视图；
图11是如在图4的设备中的S形翻转的侧面正视图，其没有带限制器；
图12是图10的S形翻转的侧面正视图；
图13是图12的S形翻转的侧面正视图，其示出了使输送带绕着转向辊松弛的带限制器；
图14是可用于图4的设备中的带限制器的等距视图；以及
图15是可用于图1的设备中的单向驱动链轮的侧面正视图。
具体实施方式
在图1至图4中示出了体现本发明的特征的连续式产品加工设备。烹调器具10用作示例性的产品加工设备，以用于描述本发明的各个特征，本发明也可以例如以热烫器或冷却器实现。烹调器具10由模块化部分12A-12D构造，模块化部分12A-12D各自具有被支撑在框架20中的顶板14、侧壁16、17和底板18。模块化部分首尾相连地连接，以封闭细长的加工室，加工室在该示例中是烹调室22，其通常是封闭的，除了在两端处的进口端口24和出口端口25之外。每个模块化部分的侧壁上的门26允许进入烹调室进行维护、清洁和检查。蒸汽或其它烹调气体通过穿过模块化部分的底板的蒸汽管道27释放到烹调室中。
虾、食品或其它产品在输送带28的顶部上被传送到烹调室中。输送带优选地是多孔的模块化塑料输送带，其绕挂在正好位于烹调室的出口之后和进口之前的主驱动链轮30和空转链轮31。联接到其上安装有驱动链轮30的驱动轴(未示出)的主驱动马达32驱动输送带沿着输送方向34通过进口24进入烹调室并从出口25离开。驱动马达32、轴和链轮30构成以第一速率旋转的主驱动器。输送机上的产品被沿着大致以图4中箭头36表示的运载路径传送通过烹调室22。输送带沿着返回路径38从驱动链轮返回到空转链轮31，该返回路径38优选地位于烹调室外部以便于接近。返回辊40或靴将输送带在返回路径中下垂拉起。张紧辊42用于调节输送带的张力。输送带、链轮、辊、轴和马达构成烹调器具输送机43。
在所示的示例性烹调器具中，输送带28沿着运载路径36经历三个后翻44。每个后翻通过向前的上转向辊46和向后的下转向辊48实现，下转向辊48位于上辊下方并且比上辊更靠近进入烹调室的进口24。上转向辊和下转向辊沿着运载路径中的S形路径段50引导输送带。
上转向辊46的外周接合输送带的朝内的非输送侧52。下转向辊的外周接合输送带的与非输送侧相反的朝外的输送侧54。骑在输送带的顶部上的产品在输送带绕着每个上转向辊转向时从输送侧上掉下，并且恰好在输送带在S形路径段的结束处离开下转向辊的位置之后落到输送带的输送侧上。所述掉下重新定位了产品，以使其更均匀地暴露于烹调介质。
转向辊46、48中的每个被支撑在安装于模块化部分的侧壁16、17的轴承座56中。在该示例中，其中三个模块化部分(12A、12B和12C)实际上是包括后翻的相同的重新定位部段。最后的部段12D是没有翻转的标准部段。如在图4中最佳示出的，通过每个模块化重新定位部段的运载路径被稍微倾斜进入后翻，从而补偿输送带在每个后翻中的高度下降。
如图3和图9所示，包括马达58的辊驱动器被联接到上转向辊和下转向辊。辊驱动器以大于主驱动器速度的第二速度转动。如图5所示，上转向辊46和下转向辊48具有相啮合以使相连的辊一起旋转的齿轮60、61。马达58与齿轮60之间的转子(未示出)允许输送带28在比齿轮移动得快时向前棘轮地接合在齿轮上。驱动转向辊帮助降低缠绕在由主驱动马达32驱动的驱动链轮30上的输送带的载荷，其中主驱动马达32使链轮以低于转向辊46和48速度的速度旋转。如果转向辊被过度驱动，也就是，被以大于输送带速度的速度旋转，则输送带相对转向辊46、48的外周打滑。转向辊46、48与输送带之间的速度差引起辊的外周与输送带的非输送侧52和输送侧54之间的滑动运动，这会将输送带和转向辊上的碎屑刮离。
图5和图9所示的转向辊46、48都有圆柱形的外周。但下转向辊的外周在刮擦碎屑和帮助用斑纹化的表面(例如图6至图8所示的那些示例中的一个)驱动输送带方面更有效。图6中的转向辊62具有围绕着其外周周向间隔开的一系列交替布置的轴向槽部64和脊部66。图7中的转向辊68具有多边形的外周70。并且图8中的转向辊72具有圆柱形的外周74，外周74上有被切到其里面的螺旋形槽部76。这仅是可以用于下转向辊外周上的斑纹化外周表面的三个示例，用于增强输送带的清洁和过度驱动。
输送带28(尤其是在轻载时)可以由转向辊46、48以速度大于驱动链轮30速度的速度驱动。当发生这种情况时，输送带28松弛以如通过图4中的虚线53所示并且在图11中放大的下垂带部分表示地从重新定位产品的S形路径段或S翻转50脱出。随着输送带的长度沿着运载路径36的增大，输送带在返回路径中的长度55减小，这收紧了输送带并增大了返回路径中的张力。为了防止张力增大到输送带的断裂点，绕着下辊48的外周的一部分延伸的输送带限制器57与输送带的非输送侧52接合，以阻止在S翻转50的出口处形成输送带松弛53，如还在图10和图12中所示的。相反，如图13所示，输送带28绕着与该输送带解耦(decouple)的上转向辊46和下转向辊48放松，从而减慢了S翻转50处的输送带速度，并减少了输送带在运载路径36上的堆积或累积。输送带28在运载路径36上的更少下垂在返回路径中允许更多的输送带和更小的张力。因此，输送带限制器57用作用于降低输送带返回张力的装置。
图14中示出了带限制器的更多细节。每个输送带限制器57包括被固定到水平支撑杆72的一系列限制器部段70，该水平支撑杆72延伸跨越烹调器具的宽度并且在其端部74、75处附接到烹调器具框架。附接到支撑杆72的悬挂部76在支撑杆的上方和下方钩入烹调器具结构，以进一步将限制器57固定就位。限制器部段70具有钩形或J形支承表面78，其紧贴下转向辊。J形限制器部段70的柄部80大致沿切线方向向下游延伸超出下辊的最底部出口点，以防止输送带在与下辊分开后如输送带在没有限制器的情况下那样堆积起来。限制器部段70的钩状或弯曲部分82从最底部的点或其附近绕着下辊的外周朝着最顶点延伸接近180°，并且通过将输送带限制到绕着辊的一部分的狭窄弯曲间隙84(图13)来限制输送带的偏移。钩状部分82的端头被示出为在最顶点和经过最顶点之后90°的点之间。在图13所示的示例中，端头位于经过下辊48的最顶点之后约45°处。柄部可以弯曲以使限制器部段呈C形。虽然图14所示的限制器57被分成间隔开的部段70，但限制器可以是单个连续的部件，其延伸跨越下转向辊的全部或部分宽度。除了具有刚性结构，限制器也可以由帆布或其它织物制成，例如以在其与输送带接合时灵活地改变形状。
图15示出了用于降低输送带中的返回张力的另一种装置。在该型式中，主驱动链轮30是具有非对称齿86的单向链轮，所述非对称齿86具有陡峭的驱动面88和平缓的跟随面89。跟随面89的齿廓角α远大于驱动面88的齿廓角β。齿86与输送带28的非输送侧58啮合。由于跟随面89的斜率低，输送带28在被输送带在返回路径中的比旋转的链轮30更快的绷紧拉伸拉动时绕着较慢的链轮向前进行棘轮地接合90。通过这种方式，棘轮接合式单向驱动链轮30允许较快移动的S翻转辊绕着驱动链轮进给更多的输送带，以减轻返回路径中的输送带张力。具有传统棘轮离合器机构和棘爪的单向棘轮链轮能够可选地用作主驱动链轮。当使用任合类型的棘轮链轮时，图14的带限制器不是必须的。

Claims (9)

1.一种产品加工设备，包括：
加工室，所述加工室具有位于一端处的进口和位于相反端处的出口；用于输送产品通过所述加工室的输送机，所述输送机包括：
输送带，所述输送带具有朝外的输送侧和相反的非输送侧；
主驱动器，所述主驱动器以第一速率旋转并驱动所述输送带，使所述输送带通过所述进口沿着运载路径穿过所述加工室并从所述出口离开，并且从所述出口沿着下部输送带返回路径返回所述进口；
上转向辊，所述上转向辊被布置在所述加工室中，并且具有与所述输送带的非输送侧接合的外周；
下转向辊，所述下转向辊被布置在所述加工室中，位于所述上转向辊的下方，并且具有与所述输送带的输送侧接合的外周；
其中，所述运载路径沿着S形路径段绕着所述上转向辊和所述下转向辊转向；
辊驱动器，所述辊驱动器使所述上转向辊和所述下转向辊以大于所述第一速率的第二速率旋转；
在所述主驱动器中的具有齿的单向棘轮链轮，所述齿具有陡峭驱动面和平缓跟随面，所述陡峭驱动面接合并驱动所述输送带的非输送侧，所述输送带当比由所述主驱动器以所述第一速率旋转的所述单向棘轮链轮更快地行进时能够骑行越过所述平缓跟随面而与前导的齿接合；
所述单向棘轮链轮通过接合所述输送带的非输送侧来降低输送带返回张力，并防止所述输送带沿着所述运载路径堆积。
2.一种产品加工设备，包括：
加工室，所述加工室具有位于一端处的进口和位于相反端处的出口；用于输送产品通过所述加工室的输送机，所述输送机包括：
输送带，所述输送带具有朝外的输送侧和相反的非输送侧；
主驱动器，所述主驱动器以第一速率旋转并驱动所述输送带，使所述输送带通过所述进口沿着运载路径穿过所述加工室并从所述出口离开，并且从所述出口沿着下部输送带返回路径返回所述进口；
上转向辊，所述上转向辊被布置在所述加工室中，并且具有与所述输送带的非输送侧接合的外周；
下转向辊，所述下转向辊被布置在所述加工室中，位于所述上转向辊的下方，并且具有与所述输送带的输送侧接合的外周；
其中，所述运载路径沿着S形路径段绕着所述上转向辊和所述下转向辊转向；
辊驱动器，所述辊驱动器使所述上转向辊和所述下转向辊以大于所述第一速率的第二速率旋转；
带限制器，所述带限制器绕着所述下转向辊的外周延伸得足够远，以防止所述输送带在所述下转向辊下方堆积，其中，所述带限制器与所述下转向辊间隔跨过间隙，所述间隙的宽度足够窄以使得所述带限制器接触所述输送带的非输送侧并将所述输送带限制到所述间隙，并且足够宽以使得所述输送带绕着所述下转向辊放松从而使得所述输送带能够在所述下转向辊上滑动。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述带限制器靠近所述下转向辊并与所述下转向辊间隔开，并且绕着所述下转向辊的外周延伸，足以阻止所述输送带在与所述下转向辊脱离接合后下垂，并使所述输送带绕着所述上转向辊放松，以便降低所述输送带的速度并减少所述输送带在所述运载路径中的堆积。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述带限制器是J形的。
5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述带限制器具有从所述输送带离开所述下转向辊的离开点向下游延伸的柄部以及绕着所述下转向辊的外周的一部分弯曲的钩状部分。
6.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述带限制器包括跨越所述下转向辊的宽度间隔开的限制器部段。
7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述柄部沿切线方向向下游延伸超出所述离开点，并且所述钩状部分从所述离开点或其附近绕着所述下转向辊的外周朝着所述下转向辊的最顶点延伸，使所述钩状部分的端头在所述最顶点和经过所述最顶点之后90°的点之间。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述端头在经过所述最顶点之后45°处。
9.一种用于从输送带上刮掉碎屑的方法，所述输送带将产品输送通过烹调器具并且在所述烹调器具中重新定位被输送的产品，所述方法包括：
使输送带绕着限定用于所述输送带的S形路径段的上转向辊和下转向辊行进，其中，所述上转向辊接合所述输送带的非输送侧，并且所述下转向辊接合所述输送带的相反的输送侧；
过度驱动所述下转向辊使其以大于所述输送带的带速度的速度旋转，以从所述输送带的输送侧刮掉碎屑；
通过使用单向棘轮链轮接触并以所述带速度驱动所述输送带的非输送侧来防止所述输送带堆积在所述下转向辊下方，所述单向棘轮链轮具有齿，所述齿具有陡峭驱动面和平缓跟随面，所述陡峭驱动面接合并驱动所述输送带的非输送侧，所述输送带当以比由所述带速度更快的速度行进时能够骑行越过所述平缓跟随面而与前导的齿接合。
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