DE3825687A1 - Plattengefriermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatisch arbeitende horizontale Plattengefriermaschine.

Derartige Maschinen sind bekannt und werden in weitem Umfang in der Nahrungsmittelindustrie dazu benutzt, große Mengen von abgepackten Produkten mit im wesentlichen ebenen und parallelen Seiten einzufrieren.

Alle horizontalen Plattengefriermaschinen bewirken eine Wärmeübertragung aufgrund eines direkten Kontaktes zwischen den kalten Platten und dem Proukt, d.h. eine Wärmeübertragung durch Wärmeleitung. Bei diesen Plattengefriermaschinen sind Einrichtungen vorgesehen, die den Platten eine niedrige Temperatur geben, d.h. diese in angemessener Weise über ein Kältemittel abkühlen, das im Inneren zirkuliert.

Wenn das Produkt zwischen zwei kalten Platten und in Kontakt damit angeordnet wird, tritt eine doppelte Wärmeübertragung aufgrund dieses doppelten Kontaktes auf.

Um das obige Arbeitsprinzip zu verwirklichen, sind alle Plattengefriermaschinen so ausgebildet, daß dann, wenn sie arbeiten, zunächst die Platten geöffnet, d.h. in einem ausreichenden Abstand voneinander angeordnet werden, um das Produkt durch eine Öffnung einzulegen, und im folgenden Schritt die Platten wieder geschlossen, d.h. dem Produkt genähert werden, um den oben beschriebenen doppelten Kontakt herzustellen. Um einen angemessenen doppelten Kontakt herzustellen, sind bei allen horizontalen Plattengefriermaschinen die Gefrierplatten mit Abstandshaltern geeigneter Höhe versehen, die entweder festliegen oder einstellbar sind und in U-förmigen Kanälen aufgenommen sind, die an den Seitenkanten der Platten vorgesehen sind, so daß in der geschlossenen Lage die Platten korrekt parallel zueinander und in Kontakt mit dem Produkt angeordnet sind, ohne dieses zu beschädigen.

Es ist ersichtlich, daß Abstandshalter mit richtiger Höhe benutzt werden müssen, da sonst entweder eine Beschädigung des Produktes oder eine unzureichende Wärmeübertragung die Folge wäre.

In Hinblick auf den Grundgedanken der Erfindung ist es notwendig, zu berücksichtigen, daß die Nahrungsmittelverarbeitungsindustrie oftmals große Mengen gefrorener Produkte in Blöcken mit sehr engen Größen- und Gewichtsspezifikationen benötigt. Diese Blöcke müssen eine optimale Ebenheit und Konsistenz garantieren, da sie einer weiteren Verarbeitung, beispielsweise einem Schneiden in kleinere Teile, z.B. in Fischstäbchen usw., unterworfen werden. Zu diesem Zweck wird das lose Produkt in feste Metallrahmen eingeführt, um ihm die Form von Blöcken zu geben. Die Rahmen werden dann in der Maschine angeordnet, die das Einfrieren bewirkt, und es wird gleichzeitig ein Druck an die offene Seite der Rahmen gelegt, um die gewünschte Form zu erhalten.

Nach dem Gefrieren wird das Produkt aus den Rahmen entnommen.

Gegenwärtig wird die einzige horizontale Plattengefriermaschine, die für diese Blöcke geeignet ist, von Hand beladen und entladen. Die Platten werden geöffnet, das Produkt wird eingegeben und die Platten werden dann anschließend wieder geschlossen und unter einem Druck für die notwendige Einfrierzeit gehalten.

Es ist ersichtlich, daß eine derartige Handhabung von Hand aus kaum mit einer Massenproduktion aufgrund der Arbeitskosten und der Mängel eines immer wieder unterbrochenen Betriebes Schritt halten kann.

Es ist notwendig, darauf hinzuweisen, daß die bisherigen automatisch arbeitenden Gefriermaschinen so ausgelegt sind, daß sie keinen Druck an das Produkt legen können, so daß ihre Verwendung auf verpackte Produkte, d.h. hauptsächlich Packungen für den Verbraucher, beschränkt ist und der große Anwendungsbereich des Einfrierens von Blöcken ausgeschlossen bleibt.

Die erfindungsgemäße Plattengefriermaschine kann während des Einfrierens einen Druck an das Produkt legen und ist eine ununterbrochen in-line und automatisch arbeitende Maschine.

Ein Standardtyp einer Gefriermaschine, wie er in Fig. 1 in einer Seitenansicht dargestellt ist, ist gleichfalls in den US-PS 32 71 973 und 35 57 975 dargestellt.

Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ist ein Plattenstapel mit einer Vielzahl von Platten 2, die durch einen Grundrahmen 3 gehalten sind, mit einem oberen Rahmen 4 über einstellbare Stangen 5 verbunden, wobei der Plattenstapel durch Hubeinrichtungen 6, die auf den Grundrahmen 3 einwirken, angehoben und abgesenkt wird.

Die Platten sind über Abstandshalter 7 im Abstand voneinander angeordnet, die nach Maßgabe des einzufrierenden Produktes eine geeignete Höhe haben und an der oberen Außenfläche jeder Platte befestigt sind. Jede Platte ist auf der darunterliegenden Platte gehalten.

Während des Betriebes ordnen die Hubeinrichtungen 6 die Platten 2 auf der Höhe eines Förderers 8 an, der vor der Gefriermaschine angeordnet ist. Durch eine Einlaßöffnung A eines isolierten Kastens 9 werden durch spezielle Ladeeinrichtungen bekannter Art, wie sie beispielsweise in der US-PS 35 57 975 beschrieben sind, die Platten mit den einzufrierenden Paketen oder Packungen P beladen, die vom Förderer transportiert werden, während die gefrorenen Packungen über eine Öffnung B in der Rückseite der Gefriermaschine herauskommen, wo ein ähnlicher Entladeförderer 8 angeordnet ist.

Während die Platten nacheinander angehoben werden, werden mit Federn versehene Greifarme 10 durch die schrägen Seitenkanten der Platten geöffnet und dann wieder geschlossen, wenn die Platte vorbeigelaufen ist. Nach dem Ergreifen einer Platte wird das Anheben unterbrochen und Senken die Hebeeinrichtungen den unteren Teil des Plattenstapels ab, solange die Länge der Stangen dieses erlaubt, so daß eine Öffnung A zum Einladen des Produktes zwischen der erfaßten Platte und der darunterliegenden Platte gebildet wird, die auf der Höhe der Förderer liegt.

Der Plattenstapel wird folglich in zwei Teile, nämlich einen oberen Teil und einen unteren Teil, unterteilt.

Das Anheben und Absenken der Hubeinrichtungen wird für alle Platten wiederholt, wobei dann, wenn der Plattenstapel vollständig gefüllt ist und alle Platten beladen sind, eine Einrichtung die Greifarme in der geöffneten Lage in einem bestimmten Abstand vom Plattenstapel hält, so daß ein vollständiges Absenken und anschließend ein neuer Arbeitszyklus möglich sind.

Bevor ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gefriermaschine beschrieben wird, werden zunächst die jeweils einzufrierenden Produkte, d.h. die Blöcke betrachtet.

Fig. 2 zeigt einen Rahmen, der bei diesen Arbeitsvorgängen verwandt wird.

Fig. 3 und 4 zeigen das Produkt vor dem Einführen in die Gefriermaschine.

Fig. 5 zeigt einen gefrorenen Block und

Fig. 6 zeigt ein Beispiel der Verwendung des verbrauchsfertigen Nahrungsmittels, beispielsweise eines Produktes mit seitlichen Rändern.

In Fig. 3 und 4 sind ein unregelmäßiges Füllen des Rahmens, das gewöhnlich auftritt, und ein Produkt dargestellt, das höher als der Rahmen selbst ist.

Die Gefriermaschine arbeitet in der Weise, wie es in Fig. 7 und 8 dargestellt ist. Die Plattenbewegung ist ähnlich wie bei einer Plattengefriermaschine, die in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde.

Ein Plattenstapel mit einer Vielzahl von Platten 18, die durch einen Grundrahmen 19 gehalten sind, der über Stangen 21 mit einem oberen Rahmen 20 verbunden ist, wird durch Hubeinrichtungen 22 angehoben und abgesenkt, die auf den Grundrahmen 19 einwirken.

Die Platten sind im Abstand voneinander durch Abstandshalter 23 gehalten, die auf der oberen Außenfläche jeder Platte befestigt sind, wobei bei diesen Anwendungsformen die Höhe der Abstandshalter gleich der Höhe der Rahmen ist. Während die Platten nacheinander angehoben werden, öffnen die mit Federn versehenen Greifarme 24 zusammen mit ihren Halterungen 24 a und 24 b, da die Seitenkanten der Platten schräg verlaufen, wobei diese Greifarme nach dem Durchgang einer Platte wieder geschlossen werden.

In dieser Phase wird das Anheben unterbrochen und senken die Hubeinrichtungenn den unteren Teil des Plattenstapels solange ab, wie die Stangen dieses erlauben.

Das hat zur Folge, daß die ergriffene Platte 18 a und alle Platten, die darüber liegen, auf den Halterungen 24 a sitzen, daß die Platte 18 b auf den Halterungen 14 b entsprechend der Höhe des Förderers 25 aufliegt, und daß die Platte 18 c zusammen mit den übrigen Platten auf dem Grundrahmen 19 aufsitzt.

Der Plattenstapel ist folglich in drei Teile unterteilt. Der Abstand zwischen den Halterungen 24 a und den Halterungen 24 b wird eingestellt, um überfüllte Rahmen einzuführen, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, und der Abstand zwischen der Platte 18 b und der Platte 18 c wird über die Stangen 21 eingestellt.

In dieser Lage werden die das Produkt enthaltenden Rahmen auf die Platte 18 b geladen, wobei Ladeeinrichtungen verwandt werden, wie sie beispielsweise in der US-PS 35 57 975 beschrieben sind.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Höhe der zu beladenden Platte unabhängig von der Lage der darunterliegenden Platten ist, während in Fig. 1 die Höhe der zu beladenden Platte fest von der Platte abhängig war, auf der sie tatsächlich lag.

Die Greifarme dieser Plattengefriermaschine sind mit hydraulischen Zylindern 26 versehen, die an ihrem unteren Ende schwenkbar angebracht sind und deren Stangen mit Trägern 26 a versehen sind.

Während des Anhebens und Absenkens der Platten stören die Träger 26 a die Plattenbewegung nicht, da die Führungen 27 sie in einem gewissen Abstand vom Plattenstapel halten, wie es insbesondere in den Fig. 9, 10 und 11 dargestellt ist.

Es sind Einrichtungen vorgesehen, die die verschiedenen Abfolgen der Bewegungen der Platten und der Träger steuern.

Während des Anhebens und Absenkens jeder Platte befinden sich die Träger 26 a in der in Fig. 11 dargestellten Lage.

Nach dem Absenken der Platten, wenn die Platten angehalten sind, kommen die Träger in die in Fig. 10 dargestellte Lage, so daß sie eine Kraft von hydraulischem Druck im Inneren der Zylinder an die Ränder der Platte 18 c legen. Diese Einwirkung auf die Platte 18 c führt dazu, daß ein Druck auf allen darunterliegenden Platten darunter bis zum Grundrahmen 19 liegt. Die gleiche Wirkung wird über die Stangen 21 auf den oberen Teil des Plattenstapels bis zur Platte 18 a übertragen. Die Wirkung der Kräfte wird nur kurz während der Plattenbewegung unterbrochen, da in diesen Phasen die Träger 26 a, wie bereits erwähnt, in einem gegebenen Abstand vom Plattenstapel gehalten sind. Wenn jedoch berücksichtigt wird, daß üblicherweise die Zeit zum Austauschen einer Platte (wenige Sekunden) sowie die Zeit zum vollständigen Absenken (eine Minute) bezüglich der Gesamteinfrierzeit (einige Stunden) vernachlässigbar sind, kann die obige Einwirkung der Kräfte als ununterbrochen angesehen werden.

Während der normalen Arbeit der Gefriermaschine werden alle Platten nach unten gedrückt und wird folglich das Produkt in den Rahmen zusammengedrückt. Aus diesem Grunde wird die im Rahmen enthaltene Luft herausgepreßt und wird dem Produkt die gewünschte rechteckige Blockform gegeben.

Das Produkt bleibt unter dem Druck während der gesamten Zeit, die zum Beladen aller Platten notwendig ist oder gegebenenfalls auch länger, bis es sich im neuen Arbeitszyklus wieder in der Position 18 c befindet, gefroren und gehärtet ist und in der Position 18 b durch ein neues frisches Produkt ersetzt wird.

Die bei diesen Anwendungsformen benötigten Kräfte sind sehr hoch, da der geeignete Druck am Produkt etwa 0,5 kg/cm² betragen muß, so daß alle betroffenen Bauteile, insbesondere die Platten, eine angemessene Festigkeit haben müssen.

Diese oben beschriebenen Ausbildungen ergeben eine automatisch arbeitende Gefriermaschine gemäß der Erfindung, die vollständig neu ist und Produkte zu Blöcken pressen und einfrieren kann.

Es sei darauf hingewiesen, daß diese Maschine auch in herkömmlicher Weise, d.h. ohne Druck an den Platten arbeiten kann, wenn normale Packungen oder Kartons gehandhabt werden, während die normalen automatischen Plattengefriermaschine, die bisher für Packungen oder Kartons verwandt werden, keinen Druck an die Platten zum Einfrieren von Blöcken legen können.

Automatisch arbeitende Gefriermaschine mit horizontalen Gefrierplatten, die fortlaufend einen Druck an das einzufrierende Produkt legen. Eine Reihe von Platten 18 ist zwischen einem Grundrahmen 19 und einem oberen Rahmen 20 gehalten, die über Stangen 21 verbunden sind. Es sind Einrichtungen 22 zum Anheben und Absenken der Platten 18 vorgesehen, um diese nacheinander in einer Lage entsprechend einer Eingabeöffnung anzuordnen, an der das Produkt mit bekannten Einrichtungen eingegeben wird. Einrichtungen 24 ergreifen die Platten 18 und halten diese dank doppelter Halterungen in einer geeigneten Lage entsprechend dieser Öffnungen, wobei die Höhe der Platte 18, die beladen wird, selbst dann beibehalten wird, wenn Kräfte an den darunterliegenden Platten 18 liegen, um diese abzusenken. Es sind Einrichtungen 24 a, 24 b vorgesehen, die derartige Kräfte an die Platten 18 unter der Platte legen, die beladen wird, um deren Wirkung auf die restlichen darunterliegenden Platten 18 und gleichfalls über die Stangen 21 auf die Platten zu übertragen, die über der Platte liegen, die beladen wird, so daß ein Druck an allen Produkten zwischen den Platten 18 liegt.

Claims (7)

1. Automatisch arbeitende Gefriermaschine mit horizontalen Gefrierplatten, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die während des normalen Beladens jeder Platte einen Druck an alle vorher beladenen Platten legen.

2. Gefriermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Greifarme mit doppelten Halterungen versehen sind, um eine Öffnung zum Eingeben des Produktes zu bilden, während gleichzeitig eine konstante Höhe der zu beladenden Platte beibehalten wird, selbst wenn Kräfte anliegend, die dazu neigen, die darunterliegende Platte abzusenken.

3. Gefriermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kräfte an der Platte unter der beladenen Platte derart liegen, daß durch die Wirkung von Stangen diese Kräfte auf alle darüberliegenden Platten übertragen werden.

4. Gefriermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kräfte erzeugenden Einrichtungen zum Pressen des Produktes die Plattenbewegungen nicht stören.

5. Gefriermaschine mit horizontalen Gefrierplatten nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gruppe von Platten zwischen einem oberen und einem unteren Rahmen, wobei die Rahmen miteinander über Zugstangen verbunden sind, Einrichtungen zum Anheben und Absenken der Gruppe von Platten, Arme (24) zum Ergreifen der Platten über doppelte Halterungen (24 a und 24 b), die die Platten in der Nähe der Produkteingabeöffnung halten, so daß die Lage der gerade beladenen Platte selbst dann festliegt, wenn eine Kraft an den unteren Platten liegt, die dazu neigt, diese Platten abzusenken, Einrichtungen (26, 26 a) zum Anlegen der Kraft an die Platte, die direkt unter der Platte liegt, die gerade beladen wird, so daß diese Kraft auch auf die anderen darunterliegenden Platten und über die Zugstangen (21) auf die oberen Platten übertragen wird und somit ein Druck an allen eingeladenen Produkten liegt.

6. Gefriermaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinrichtung Träger (26 a) umfaßt, die an der Stange eines Kolbens (21) angebracht sind, der an den versetzbaren Halterungen (24) angelenkt ist.

7. Gefriermaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den versetzbaren Halterungen (24) Führungen vorgesehen sind, um die Träger (26 a) beim Anheben im Abstand zu halten.