DK169884B1 - Apparat og fremgangsmåde til frysning af et væskeformigt produkt i en støbeform - Google Patents

Description

DK 169884 B1

Opfindelsen omhandler en fremgangsmåde og et apparat til nedfrysning af væsker i en støbeform, som har en åben ende til modtagelse af væsken og en langstrakt, nedad tilspidsende form hvis tværsnitsareal ved den øvre ende er 5 større end ved den nedre ende

Fra US patentskrift nr. 4 352 830, 4 324 108 og 4 335 583 kendes fremgangsmåde og apparater til nedfrysning af væsker af den indledningsvis nævnte art. I US 4 352 830 be-10 skrives det, hvorledes varmt vand sprøjtes op mod bunden af støbeformene for at opvarme disse og frigive bindingen mellem formene og de nedfrosne konfekturevarer for at disse kan fjernes fra støbeformene. I US 4 324 108 og US 4 335 583 er det beskrevet, hvorledes dyser er anbragt i 15 en væsentlig afstand under støbeformenes bund og hvor dyserne er indrettet til at rette separate jet-strømme af saltvand op mod de tværgående vægområder af støbeformsbånd midtvejs mellem modstående sideflader på hosliggende støbeforme. Saltvandsstrålerne må udleveres med en til-20 strækkelig høj hastighed til at kunne bevæge sig den relativt store afstand lodret opefter og ramme mod de tværgående vægområder. I US 4 335 583 er det beskrevet at pumperne er indrettet til at udsende saltvandskølemidlet fra dyserne med tilstrækkelig kraft til at saltvandsstrå-25 len rammer vinkelret imod den understøttende vægpart i hovedsagen midtvejs mellem støbeformene, således at saltvandsstrålen i hovedsagen ikke rammer mod støbeformenes sideflader. Derved vil saltvandsstrålerne dog opsplittes i dråber som på uønsket måde medfører tågedannelse og 30 dårlig varmeoverføring fra støbeformenes sider.

Støbeformshulrummet hvori konfekturematerialet nedfryses har normalt en langstrakt afstumpet pyramideform som udføres i ét stykke og hvor en formstang bærer flere støbe-35 formshulrum med en sådan udformning. Hver støbeform er fastgjort til formstangen ved sin åbning, hvorigennem konfekturematerialet doseres ned i formen. Som følge her- *5 DK 169884 B1 2 af er formhulrummets vandrette tværsnitsareal størst ved hulrummets munding og massen af konfekturemateriale er * således også størst i området omkring mundingen. Nedfrysningen af konfekturematerialet i hvert hulrum kan 5 tilvejebringes ved at hulrummets udvendige flader udsættes for kølevæske enten ved nedsænkning i væsken eller ved påsprøjtning.

Støbeformenes tværsnitsareal er normalt større ved mun-10 dingen end ved bunden, og det er ønskeligt at opnå en fuldstændig størkning af indholdet med en hastighed, der er proportional med hulrummets tværsnitsareal, dvs., at frysehastigheden skal være større ved hulrummets munding end ved hulrummets bund. At opnå en sådan forskel i 15 frysehastigheden er dog vanskelig og frembyder i praksis visse afvigelser fra det teoretiske ideal.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en fremgangsmåde og et apparat som muliggør en 20 ensartet nedfrysning af et levnedsmiddelprodukt i en nedefter tilspidset støbeform.

Fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse er ejendommelig ved de i den kendetegnende del af krav 1 an-25 givne træk. Apparatet ifølge opfindelsen er ejendommelig ved de i den kendetegnende del af krav 2 angivne træk.

Herved opnås, at der tilvejebringes en fremgangsmåde og et apparat som muliggør en ensartet nedfrysning af levnedsmiddelproduktet i støbeformen og som også reducerer 30 muligheden for at saltvæske passerer ind gennem sprækker eller åbninger mellem støbestængerne og medfører kontaminering af de øvre og indre overflader på støbeformene.

% Kølevæske leveres til dyserne som er anbragt nær ved de 35 øvre ender af de tilspidsede støbeforme og kølevæsken ud- *.

leveres i en kontinuerlig strøm fra dyserne vinkelret med lav hastighed ind mod støbeformenes øvre ender således at DK 169884 B1 3 i hovedsagen hele den udsendte strøm af kølevæske overgår i et udvendigt nedstrømmende lag af kølevæske, som dækker støbeformene udvendig. Kølevæsken strømmer nedefter under påvirkning af tyngdekraften imod støbeformenes nedre en-5 der og trækker varme ud fra det nedfrysende levnedsmiddelprodukt i en mængde, som i hovedsagen svarer til den aftagende massemængde af levnedsmiddelproduktet i retning ned mod formens bund. Herved nedfryses levnedsmiddelproduktet ensartet fra støbeformens munding og ned mod dens 10 bund.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, hvor: 15 fig. 1 er et længdesnit gennem en ispindefrysemaskine til udøvelse af opfindelsen, fig. 2 er en forstørret afbildning af forholdet mellem de væskeudledende stigrør og støbeformsrummene indeholdende 20 en fryselig sukkervare, fig. 3 er et forstørret snit igennem fig. 2 langs linien 3-3, 25 fig. 4 er en plan afbildning af apparatet på fig. 1 set i pilretningen 4-4, og fig. 5 er en udtrukket perspektivisk afbildning af dyserne til fordeling af den afkølede væske.

30

Som vist på fig. 1 omfatter apparatet 10 ifølge opfindelsen tandhjul 12 og 14 på tværgående aksler 16 og 18 til at drive kæder 20 i en lukket bane omfattende en øverste strækning 22 og en nederste strækning 24. Kæderne 20 un-35 derstøtter ækvidistant beliggende tværgående formstænger 26, der hver understøtter et antal hulrum 28.

3 DK 169884 B1 4

Et nederst i apparatet beliggende trug 30 tjener til at opsamle og ved hjælp af en pumpe 32 at fordele saltvand jf med en forhøjet temperatur til en række fordelingsgrenrør 34 til at effektuere en optøning af støbeformene, så at 5 man kan udtage en hel ispind C fra formen.

Endvidere inverteres støbeformene ved hjælp af en inver-teringsmekanisme 36, der er indrettet til at dreje formslangen 180° således, at hulrumsmundingerne kommer til at 10 vende nedad. Derefter pumpes en skyllevæske af en pumpe 38 igennem sprøjtestænger 40 til ledning af strømme af skyllevæske med stor hastighed til hulrummene. Den udvaskede ispind opsamles i et nedpresset parti 42 af truget 30, og de inverterede formstænger 26 fastholdes i inver-15 teret stilling. Derefter påføres hulrummene 28 en rensevæske, der strømmer ud fra sprøjtestænger 44. Formstang 26 inverteres igen af en inverteringsmekanisme 46, der virker på samme måde som mekanismen 36, til at genetablere hulrumsorienteringen med mundingen vendende opad.

20

Under fremføringen af formstængerne 26 i rækkefølge langs den øverste strækning 22 udlader en konventionel dispenser ingsmekanisme 48 en udmålt mængde af ispindemateriale i hvert hulrum i en formstang. Det bemærkes, af afstand 25 mellem de respektive formstænger 26 under bevægelsen gennem den øverste strækning 22 er væsentlig mindre end den tilsvarende afstand langs den nederste returstrækning 24, idet de er anbragt meget tæt ved hinanden (fig. 2). Stængerne 26 kan være udformet med en afsats 50 til dannelse 30 af en solid vægflade, der formindsker saltvandets tendens til at infiltrere de respektive hulrum 28 og derved forhindre eller formindske muligheden for forurening.

*

En saltvandsopsamlingstank 52 strækker sig under og i det 35 væsentlige langs hele længden af den øverste strækning 22, i hvilken tank der er anbragt et antal indbyrdes forbundne rør 54 til dannelse af en forgreningsrørkonstruk- DK 169884 B1 5 tion, igennem hvilken koldt saltvand fra en køleenhed indføres gennem et rør 56 og føres tilbage til køleenheden gennem et (ikke vist) sugerør, der er forbundet med en kanal 58 til opsamling af saltvandet. De til røre-5 ne 54 leverede saltvand føres til et antal stigrør 60, der fordeler eller udsprøjter koldt saltvand imod yderfladen af hulrummene 28 under disses fremføring langs den øverste strækning 22 af kæden 20.

10 Under fremføring af en støbestang 26 fra dispenserings-mekanismen 48 i pilretningen R, dvs. fra højre mod venstre på fig. 1, sker der en gradvis størkning af ispindematerialet. Formstængerne 26 positioneres i rækkefølge momentant under en ispinde-indstikningsmekanisme 62 til 15 indsætning af en pind 64, der delvis nedsænkes i ispindematerialet i delvis frossen stand med et udragende afsnit til dannelse af en holdeorgan for forbrugeren.

Derefter fremføres formstængerne 26 med indstukne pinde i 20 hvert hulrum 28 i rækkefølge mod en ekstraktionsstation 66, der i samvirke med den til grenrørene 34 leverede optøningsvæske virker til fjernelse af en hel række af frosne ispinde C fra støbeformen og transportere dem til en pakkemekanisme.

25

Ifølge opfindelsen er der tilvejebragt midler til at fordele afkølet saltvand i form af et antal strømme, der med lav hastighed ledes hen mod yderfladen af hulrummene 28 ved et område i nærheden af formstængerne 26, idet dette 30 område rummer den største mængde ispindemateriale. Såfremt hulrummene 26 har et andet profil, indrettes midlerne til at lede saltvandet imod det tilsvarende område af formen, der rummer den største mængde fryseligt materiale.

35

En foretrukken udførelsesform for disse midler er vist på fig. 2 og 4, hvor afkølet væske fra rørene ledes op igen- DK 169884 B1 6 \ nem stigrør 60 med et rektangulært profil og udelades i sideretningen gennem dyser med et forholdsvis stort strømningsareal i en hætte 68, der er udtageligt forbun- * det med stigrøret 60 ved hjælp af påfæstningsorganer 70.

5 Udstrømningsretningen for den afkølede væske er vist i form af vektorer 72 på fig. 2 og 4.

Som vist på fig. 5 er stigrørene 60 forsynet med en kanal 74 til ledning af saltvand fra rørene 54 opad imod hætten 10 68. Hætten 68 er underskåret til dannelse af en central skillevæg 76 og i det væsentlige halvcirkulære knaster 78. På denne måde opdeles afkølet væske fra kanalen 74 i to strømme, der hver igennem opdeles i to mindre strømme til dannelse af det på fig. 4 med vektorerne 72 angivne 15 strømningsmønstre.

Det er vist af fig. 4, at under fremføringen af formstængerne 26 i pilretningen R udsættes hulrummene 28 i hver støbestang 26 for strømmene 72 af kølevæske på alle for 20 yderfladeområderne. Orienteringen af formene 28 med hoveddimensionen forløbende vinkelret på fremføringsretningen er valgt således, at opholdstiden for den mod yderfladen af formene 28 påsprøjtede kølevæske maksimeres, når retningen af de individuelle strømme 72 indleder 25 berøringen med den forreste formoverflade 28a, og under fremføringen af formen ved overfladen 28b. Endvidere bevægelse af formen 28 krydser strømningsbanen for en anden strøm af kølevæske, der også væder overfladen 28b og den efterfølgende overflade 28c. Heraf forstås det, at hver 30 af de fire strømme af kølevæske udstrømmende fra hvert stigrør 60 samvirker til i rækkefølge at væde og danne en hinde af kølevæske på yderfladen af hver individuel støbeform 28 langs den øverste strækning 22 af kæden 20.

Som nævnt ovenfor holdes hastigheden af de individuelle 35 strømme af kølevæske tilstrækkelig lav til at undgå dan-nelsen af smådråber.

Claims (2)

1. Fremgangsmåde til nedfrysning af en væske i en støbe-5 form (28), som har en åben ende til modtagelse af væsken og en langstrakt, nedad tilspidsende form hvis tværsnitsareal ved den øvre ende er større end ved den nedre ende, kendetegnet ved, at en kølevæske fødes til mundstykker (68, 76), som er indrettet nær ved formens 10 øvre ende, at der tilvejebringes og opretholdes en kontinuerlig strøm (72) af kølevæske ud fra mundstykkerne, at kølevæskestrømmen rettes med lav hastighed mod formens øvre ende med henblik på at den udsendte kølevæskestrøm overgår i et nedadstrømmende lag af kølevæske som dækker 15 hele formens yderside, at formen orienteres således at væskelaget ved tyngdekraftens påvirkning strømmer til den nedre ende af formen, og at kølevæsken, under sin strømning fra den øvre ende til den nedre ende trækker varme ud fra væskeproduktet i støbeformen med en hastighed, som 20 er i hovedsagen proportionel med den aftagende massemængde af det nedfrysende væskeprodukt imod den nedre ende for tilvejebringelse af en forbedret og ensartet nedfrysning af væskeproduktet. 25

2. Apparat til udøvelse af den i krav 1 angivne frem gangsmåde og omfattende i det mindste én støbeform (28), som har en opadvendende åbning i sin øvre ende for påfyldning af et nedfrysbart væskeprodukt i støbeformen og hvilken støbeform har en langstrakt nedad tilspidset 30 form, hvis tværsnitsareal ved den øvre ende er større end ved den nedre ende og endvidere omfatter et antal mundstykker, som er indrettet til at udsende en kølevæskestrøm imod formen, kendetegnet ved, at et samlingsrør (54), der tjener som indløb, er anbragt under 35 formen, at et antal stigrør (60) er anbragt på hver side af formen i nær tilknytning til denne og ved sine nedre ender er tilsluttet samlingsrøret, at hvert stigrør er 8 DK 169884 B1 afsluttet i en hætte (68) udformet som et mundstykke i højde med formens øvre ende med det største tværsnitsareal og dog nedenunder formens opad vendende åbning, og at hætten omfatter midler (76, 78), som er indrettet til op-5 deling af kølevæskestrømmen og rette de således opdelte kølevæskestrømme 72 direkte mod de øvre ender af formenes udvendige vægflader (28a,28b,28c). 10 15 20 25 30 i 35 *