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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wenigstens teilweisen
Einfrieren eines Lebensmittelerzeugnisses insbesondere durch Kontakt
mit einer Oberfläche
einer gekühlten
Schale.
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Zum
Einfrieren von Lebensmitteln werden häufig verschiedene Typen von
Bändern
eingesetzt, die die Erzeugnisse beim Einfrieren tragen. Wenn der Einfriervorgang
abgeschlossen ist, werden die Erzeugnisse von dem Band entnommen,
wobei dies häufig
mit erheblichen Problemen verbunden ist, da die Erzeugnisse an dem
Band festfrieren.
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Ein
bekanntes Verfahren, mit dem das Problem des Anfrierens und Anhaftens
vermieden wird, besteht darin, zwischen dem Band und dem Lebensmittelerzeugnis
eine Kunststofffolie einzusetzen, die sowohl von dem Band als auch
von dem Lebensmittelerzeugnis nach dem Einfrieren desselben leicht entfernt
werden kann. Diese Kunststofffolie kann jedoch nicht wiederverwendet
werden und kann darüber
hinaus in der Praxis nur mit einem flachen Band eingesetzt werden
und ermöglicht
so nicht das Einfrieren von halbflüssigen oder flüssigen Lebensmittelerzeugnissen,
die einen bestimmten Hohlraum erforderlich machen.
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Ein
weiteres Verfahren, mit dem das Problem, dass die Lebensmittelerzeugnisse
anfrieren und haften bleiben, gelöst wird, besteht in der Verwendung
eines Untersatzes, der auf so niedrige Temperatur gekühlt wird,
dass es zu keinerlei Festfrieren und Anhaften kommen kann. Dieses
Verfahren ist jedoch relativ energieintensiv, da normalerweise Temperaturen
unter –90°C erforderlich
sind, so dass flüssiger
Stickstoff oder dergleichen eingesetzt werden muss.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung
zu schaffen, die das Einfrieren sowohl von festen als auch von flüssigen sowie
von halbflüssigen
Lebensmittelerzeugnissen ermöglicht
und des Weiteren das Problem des Anfrierens und Anhaftens umgeht,
ohne dass sehr niedrige Temperaturen eingesetzt werden müssen.
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Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe mit der Vorrichtung des einleitungshalber beschriebenen Typs
erfüllt,
der die kennzeichnenden Merkmale verliehen werden, die aus dem beigefügten Anspruch
1 ersichtlich sind. Bevorzugte Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Indem
gemäß der Erfindung
die Schale in eine Vielzahl von Elementen unterteilt wird, die nebeneinander
angeordnet sind und des Weiteren relativ zueinander bewegt werden
können,
wird es möglich,
ein gefrorenes Lebensmittelerzeugnis aus der Schale zu entfernen,
und zwar selbst dann, wenn das Erzeugnis beim Einfrieren an der
Schale festgefroren ist. Eine Vorraussetzung dafür ist, dass jedes der Elemente
eine so kleine Fläche
an der Oberfläche
einnimmt, dass eine Änderung
der Position jeweils wenigstens eines Elementes relativ zu dem/den
angrenzenden Element/en selbst möglich
ist, nachdem der Teil des Lebensmittelerzeugnisses, der mit der
Schale in Kontakt ist, eingefroren worden ist.
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Da
die Oberfläche
der Schale beim Einfrieren des Lebensmittelerzeugnisses im Wesentlichen horizontal
angeordnet ist, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl für feste
als auch für
halbflüssige
oder flüssige
Lebensmittelerzeugnisse verwendet werden. Bei festen oder halbflüssigen Lebensmittelerzeugnissen
können
die Elemente eine plane Oberfläche
bilden, während
bei flüssigen
und auch halbflüssigen
Lebensmittelerzeugnissen die Elemente geeigneterweise eine Oberfläche bilden,
die eine Vielzahl offener Hohlräume
zur Aufnahme der Erzeugnisse umfasst. In beiden Fällen ist
die Oberfläche
beim Gefrieren durchgehend und weist keine Unterbrechung auf.
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Es
ist anzumerken, dass die Oberfläche
der Schale, wenn feste Lebensmittelerzeugnisse eingefroren werden,
nicht unbedingt horizontal sein muss, wenn geeignete Einrichtungen
verfügbar
sind, die das Erzeugnis bzw. die Erzeugnisse beim Einfrieren mit
der Oberfläche
der Schale in Kontakt halten.
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In
einer bevorzugten Ausführung
sind die Elemente länglich,
und des Weiteren kann die Schale vorteilhafterweise Teil eines Förderbandes
sein, wobei sich die Längsrichtung
der Elemente vorzugsweise quer zur Längsrichtung des Förderbandes
erstreckt. Das Förderband
umfasst so eine Reihe hintereinander angeordneter Schalen, die mittels
ih rer benachbarten Elemente auf die gleiche Weise miteinander verbunden
werden können
wie die Elemente in jedem Paar aneinandergrenzender Elemente in
einer Schale.
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Die
relative Beweglichkeit der Elemente zueinander kann relativ eingeschränkt werden,
da der Zweck derselben lediglich darin besteht, jedes Element von
dem Teil des Lebensmittelerzeugnisses zu lösen, der möglicherweise an dem Element
angefroren ist, wozu lediglich eine sehr geringe relative Bewegung
erforderlich ist. Die Elemente können
beispielsweise relativ zueinander drehbar sein, als Alternative
dazu können
sie jedoch relativ zueinander verschiebbar sein, und zwar entweder
in einer Ebene, die sich im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche der
Elemente erstreckt, oder senkrecht dazu.
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Aufgrund
der vorliegenden Erfindung kann das Anfrieren der Schale an einem
Lebensmittelerzeugnis, das in Kontakt mit der Schale eingefroren wird,
Element für
Element oder gleichzeitig in Gruppen von Elementen vermieden werden,
wobei in diesem Fall die Elemente in jeder Gruppe durch Elemente
beabstandet sind, die nicht zu der Gruppe gehören. Da jedes Element eine
ausreichend kleine Fläche
einnimmt, kann das Anfrieren und Anhaften leicht mit einem minimalen
Betrag an Kraft vermieden werden, ohne dass ein nennenswerter Teil
des Lebensmittelerzeugnisses an einem einzelnen Element verbleibt.
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Aus
Gründen
der Hygiene können
die Elemente geeigneterweise aus rostfreiem Stahl bestehen, jedoch
können
auch andere Materialien mit guter Wärmeleitfähigkeit eingesetzt werden.
Um die Elemente zu kühlen,
wird vorzugsweise ein verstärktes
Blasen kalter Luft auf die Seite der Schale genutzt, die der Seite
der Schale gegenüberliegt,
die mit dem Lebensmittelerzeugnis in Kontakt kommt. Das heißt, es können kalte
Luftstrahlen verwendet werden, die ein ausreichend schnelles Ableiten
von Wärme
von der Oberfläche
der Schale gewährleisten.
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Normalerweise
wird die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Einfrieren lediglich einer Schicht des Lebensmittelerzeugnisses
eingesetzt, an der dieses mit der Schale in Kontakt kommt, wobei
in diesem Fall das abschließende
Einfrieren in einer herkömmlichen
Gefriereinrichtung stattfindet. Es versteht sich jedoch, dass bei
bestimmten Lebensmit telerzeugnissen die Vorrichtung ebenso gut für das abschließende Einfrieren
geeignet ist.
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Zwei
Ausführungen
der Erfindung werden im Folgenden ausführlicher unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 eine
Perspektivansicht einer ersten Ausführung einer Schale gemäß der Erfindung
ist,
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2 eine
schematische Seitenansicht eines Bandförderers ist, der eine Vielzahl
von Schalen gemäß 1 umfasst,
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3 eine
schematische Längsansicht
einer Gefriereinrichtung ist, bei der ein Bandförderer gemäß 2 eingesetzt
wird,
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4 eine
Vorderansicht einer zweiten Ausführung
einer Schale gemäß der Erfindung
ist, und
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5 und 6 Perspektivansichten
eines Endes einer Vielzahl von Elementen in der Schale gemäß 4 in
zwei verschiedenen Positionen sind.
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Eine
Schale 1, wie sie in 1 dargestellt
ist, umfasst eine Vielzahl von Elementen 2 und 3,
die länglich
sind und wie Lamellen nebeneinander angeordnet sind. Aufgrund der
unterschiedlichen äußeren Erscheinungsformen
der Elemente 2 und 3 bildet die Oberfläche 4 an
der Oberseite der Schale 1 eine Vielzahl offener Hohlräume 5.
Die Oberfläche 4 ist
durchgehend und weist keine Unterbrechungen auf, d. h. sie ist dicht,
so dass die Hohlräume 5 ein
flüssiges Lebensmittelerzeugnis
aufnehmen, das in sie hineingegossen worden ist.
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An
jedem Ende haben die länglichen
Elemente 2 und 3 Aussparungen 6 mit nach
unten gerichteten Flächen,
so dass die Elemente 2 und 3 von zwei parallelen
Schienen (nicht dargestellt), die sich quer zur Längsrichtung
der Elemente 2 und 3 erstrecken, getragen und
an ihnen entlang bewegt werden können.
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2 zeigt
einen Bandförderer 7,
dessen Förderband 8 aus
einer Vielzahl länglicher
Elemente 9 besteht, die sich quer zur Längsrichtung des Förderbandes 8 erstrecken
und an ihren Längskanten durch
Gelenke 10 so miteinander verbunden sind, dass das Förderband 8 wie
ein Akkordeonband zusammengefaltet werden kann. Das Förderband 8 kann
so beispielsweise aus einer Vielzahl von Schalen 1 bestehen,
die auf die gleiche Weise wie die Elemente 2 und 3 miteinander
verbunden sind, aus denen sie bestehen.
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Das
Förderband 8 wird
so geführt,
dass es sich zwischen zwei Rollen 11 und 12 und
um sie herum bewegt. Eine Schubstange 13 und ein Bremsblock 14 halten
die Elemente 9 wie Lamellen auf dem Laufweg des Förderbandes 8 von
der Rolle 11 zu der Rolle 12, wie er mit Pfeil
A dargestellt ist, zusammengedrückt.
Nach dem Bremsblock 14 werden die Elemente 9 aufeinanderfolgend
relativ zueinander um die jeweiligen Gelenke 10 herum gedreht,
beispielsweise durch den aufeinanderfolgenden Eingriff der Rolle 12 mit
den Elementen 9. Auf dem Laufweg des Förderbandes 8 von der
Rolle 12 zu der Rolle 11, wie er mit Pfeil B angedeutet
ist, werden die Elemente 9 vollständig auseinandergeklappt, so
dass sie mehr oder weniger in der gleichen Ebene liegen, und erst an
die Schubstange 13 angrenzend werden die Elemente 9 wieder
vollständig
zusammengeklappt.
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3 zeigt
den Bandförderer 7,
der in einem isolierten Gehäuse 15 über zwei
weiteren Bandförderern 16, 17 angeordnet
ist, die vom herkömmlichen Typ
mit Lochbändern
sein können,
so dass sie die eingeblasene kalte Luft hindurchlassen. Lebensmittelerzeugnisse,
die eingefroren werden sollen, werden an einem Zuführende 18,
das sich außerhalb
des Gehäuses 15 befindet,
auf das Band 8 des Bandförderers 7 aufgelegt,
und die Teile der Lebensmittelerzeugnisse, die mit dem Förderband 8 in
Kontakt kommen, werden eingefroren, während sie sich zu einem Ausgabeende 19 bewegen.
Auf dieser Strecke oder Teilen derselben wird das Förderband 8 mit
kalten Luftstrahlen gekühlt,
die nach oben auf die Unterseite des Förderbandes 8 zu gerichtet
werden.
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Die
Bandförderer 16, 17 werden
zum abschließenden
Einfrieren der Lebensmittelerzeugnisse verwendet, die durch den
Bandförderer 16 von dem
Ausgabeende 19 des Bandförderers 7 zu dem Zuführende 20 des
Bandförderers 17 bewegt
werden und von dem Bandförderer 17 zu
dem Ausgabeende 21 desselben außerhalb des Gehäuses 15 bewegt werden.
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Aufgrund
der erfindungsgemäßen Konstruktion
mit einer Vielzahl relativ schmaler Elemente 9, die normalerweise
eine Breite von 0,5–6
mm haben, kann die Hülle,
die zumindest unter dem Lebensmittelerzeugnis eingefroren ist, leicht
von den Elementen 9 gelöst
werden, indem, wenn sich das Förderband 8 um
die Rolle 12 herum bewegt, die Position jeweils eines Elementes 9 relativ
zu dem folgenden Element in der Laufrichtung des Förderbandes 8 gesehen
verändert
wird.
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Bei
der zweiten Ausführung,
die in 4–6 dargestellt
ist, wird eine Vielzahl länglicher
Elemente 22 und 23 eng aneinander wie Lamellen
getragen, da jedes Element 22, 23 an jedem Ende
eine Aussparung 24 aufweist, so dass die Elemente 22, 23 von
zwei Ketten 25 mit Gliedern 26 getragen werden
können,
die auf Trageleisten 27 gleiten oder rollen. Des Weiteren
hat am Ende jedes Element 22, 23 einen sich nach
oben erstreckenden Schlitz 28, 29 an seinem unteren
Rand. Die Schlitze 28 sind breiter als die Schlitze 29,
deren Breite vorteilhafterweise mit der Breite von zwei Führungsleisten 30 übereinstimmen
kann, die in den Schlitzen 28, 29 aufgenommen
werden und sich auf den Wegen der Ketten 25 erstrecken.
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Die
oberen Ränder
der Elemente 22, 23 bilden eine Oberfläche 31,
die der Oberfläche 4 in 1 entspricht.
Die Oberfläche 31 ist
jedoch im Wesentlichen vollständig
plan. Die Elemente 22, 23 sind des Weiteren in
Bezug auf die Vertiefungen 24 und die Schlitze 28, 29 symmetrisch,
so dass sie, indem sie um 180° um
ihre Längsachsen
herum gedreht werden, eine weitere Oberfläche bilden können, die beispielsweise
ein anderes äußeres Erscheinungsbild
als die Oberfläche 31 bietet.
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Die
Führungsleisten 30 nehmen,
wie in 4 dargestellt, eine seitliche Position ein, durch die
die Innenkanten der Schlitze 28 und 29 an jedem Ende
der Elemente 22, 23 auf einer gemeinsamen Ebene
liegen, die parallel zu der Laufrichtung der Ketten 25 ist,
wie dies am besten aus 5 ersichtlich wird. Am Umfang
beispielsweise einer Umlenkrolle, die der Rolle 12 in 2 entspricht
und für
die Ketten 25 bestimmt ist, kann der Abstand der Führungsleisten 30 um
einen Abstand vergrößert werden,
der vorzugsweise der Differenz zwischen der Breite eines der Schlitze 28 und
der Breite eines der Schlitze 29 entspricht, jedoch nicht
größer ist
als diese. Dadurch werden die Elemente 22 und 23 seitlich relativ
zueinander verschoben, d. h. sie erfahren eine Verschiebung in einer
Ebene parallel zu der Oberfläche 31.
So nehmen die Elemente 22, 23 die relative seitliche
Position ein, die in 6 dargestellt ist.
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In 6 sind
die Elemente 22, 23 des Weiteren aufgrund erhabener
Abschnitte 32, die in jedem Element 22, 23 vorhanden
sind, in ihrer Bewegungsrichtung beabstandet, wobei die erhabenen
Abschnitte an den in 4 und 5 dargestellten
Positionen aufeinander ausgerichtet sind. Während der relativen seitlichen
Verschiebung mittels der Führungsleisten 30 können die
erhabenen Abschnitte 32 so eine relative Verschiebung der
Elemente 22, 23 in der Bewegungsrichtung derselben
bewirken, so dass Zwischenräume
zwischen den Elementen 22, 23 entstehen. Diese
Zwischenräume
sind vorteilhaft, da sie unter anderem vereinfachtes Reinigen und
wirkungsvolles Kühlen
der Elemente 22, 23 auf dem Rücklaufweg der Ketten 25 ermöglichen.
Die erforderliche Anzahl von Elementen 22, 23 nimmt
dadurch auch aufgrund der Verschiebung in der Bewegungsrichtung der
Elemente 22, 23 ab.
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Es
liegt auf der Hand, dass zahlreiche Abwandlungen der oben beschriebenen
Ausführung
einer Einfriervorrichtung innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung
ausgeführt
werden können,
wie er durch die beigefügten
Ansprüche
definiert wird.
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Als
Alternative könnten
die Elemente 22, 23 senkrecht zu der Oberfläche 31 zueinander
verschoben werden. Es ist auch möglich,
den Elementen 9, 22 und 23 eine andere
Form als die dargestellte längliche
Form zu verleihen, solange sie nebeneinander angeordnet sind und
die Oberfläche
bilden, innerhalb derer eines oder mehrere Lebensmittelerzeugnisse wenigstens
teilweise eingefroren werden sollen, und solange sie relativ zueinander
bewegt werden können,
um die relative Position jeweils wenigstens eines Elementes zu ändern.
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Die
Abmessungen der Oberfläche
jedes Elementes, die mit dem Lebensmittelerzeugnis in Kontakt kommt,
können
ebenfalls mit der Form dieser Fläche,
dem Material des Elementes, den Eigenschaften des Lebensmittelerzeugnisses,
der eingesetzten Kühltemperatur,
beispielsweise der Temperatur der Strahlen, sowie dem Verfahren
zum Ändern der
relativen Position benachbarter Elemente variieren.
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Obwohl
die Schalen auf sehr energiesparende Weise mit kalter Luft gekühlt werden
können,
und zwar insbesondere in Form von Strahlen, ist es natürlich auch
möglich,
andere Kühlmedien
zu verwenden.