DE60018585T2

DE60018585T2 - Wärmebehandlungskammer und verfahren zur wärmebehandlung von produkten

Info

Publication number: DE60018585T2
Application number: DE60018585T
Authority: DE
Inventors: Ingolfur Arnason; Gardar Norddahl
Original assignee: Skaginn hf
Current assignee: Skaginn hf
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 2000-08-29
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: ES2239611T3; WO2001016537A2; PT1214553E; IS6278A; MXPA02002134A; NO20020981L; NO20020981D0; AU6592100A; ATE290676T1; US6825446B1; EP1214553A2; NO319847B1; DE60018585D1; DK200200304A; EP1214553B1; WO2001016537A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die thermische Bearbeitung von Produkten, insbesondere von Lebensmittelprodukten, in einem kontinuierlichen Verfahren. Die Erfindung betrifft eine Kammer und ein Verfahren zum Erwärmen oder Gefrieren von Lebensmitteln mittels einer Kombination aus einer Wärmekonvektion zwischen einem Förderband und dem Produkt sowie einer Wärmekonvektion zwischen einem Kühl- oder Wärmemedium und dem Produkt. Die Kombination stellt eine verbesserte Produktqualität und eine höhere Kammerkapazität zur Verfügung.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Geräte und Verfahren zum kontinuierlichen Gefrieren oder Erwärmen von Lebensmittelprodukten, z.B. zum Formfrieren der Lebensmittelprodukte, bestehen bereits. Bekannte Geräte weisen typischerweise Fördermittel auf, die als Förderbänder mit offener Struktur bereitgestellt werden, wodurch entweder das Kühl- oder Wärmemedium, wie z.B. Luft, durch das Band geleitet werden kann. Die Bänder weisen daher Förderflächen auf, die nicht einheitlich angeordnet oder rau sind und die typischerweise ungewünschte Strukturen auf den Lebensmittelprodukten entweder beim Erwärmen oder Gefrieren hinterlassen, während sie auf der Oberfläche getragen werden. Weiterhin gibt die Ungleichmäßigkeit eine schlechte Wärmekonvektion von der Oberfläche des Förderbandes an die Lebensmittelprodukte ab, wodurch der Wärmewirkungsgrad des Gerätes relativ niedrig ist.
Eine thermische Bearbeitungskammer, umfassend die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist aus der EP-A-0 451 346 bekannt.
Werden empfindliche oder delikate Lebensmittelprodukte eingefroren, wie z.B. Fischfilets, ist es erforderlich, dass die Produkte eine steife äußere Form erhalten, bevor das Produkt weiter gehandhabt wird, weil sonst der Wert des Produkts gemindert werden könnte. Es ist deshalb von wesentlicher Bedeutung, das Formfrieren der Produkte in einem einzigen Verfahren durchzuführen. Um die Formstabilität zu gewährleisten, weisen die bekannten Tunnelgefriergerätoder IQF- (Individual quick freezer) Einrichtungen relativ lange Formfrier-Förderbänder auf und deshalb nehmen die bekannten Gefriergeräte relativ viel Platz in Anspruch. Dasselbe Problem trifft auf Geräte zum kontinuierlichen Erwärmen zu, wie z.B. Förderöfen.
Die bekannten Geräte verwenden typischerweise Förderbänder, wobei ein Kühl- oder Wärmemedium auf die Lebensmittel entweder von der Seite des Förderbandes oder von oberhalb des Bandes aufgeblasen wird. Eine ausreichende Kühlung oder Erwärmung wird durch die Erweiterung der Länge des Förderbandes und damit der Größe der Kammer erzielt. Dies kann zu Problemen führen, wenn z.B. die Kammer auf Schiffen oder anderen Orten mit beschränkten Platzmöglichkeiten installiert werden soll.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren und ein Gerät zur kontinuierlichen Bearbeitung von empfindlichen Lebensmittelprodukten bereitzustellen, wobei die Bearbeitungswirksamkeit so verbessert wird, dass die Qualität des Produkts unter Verwendung von weniger Platz für das Gerät verbessert werden kann.
Gemäß der Aufgabe betrifft die vorliegende Erfindung eine thermische Bearbeitungskammer zur Weiterbearbeitung von individuellen Produkten, wobei die Bearbeitungskammer umfasst:

– ein Förderband zum Befördern des Produkts in der Kammer, wobei das genannte Förderband umfasst:
– ein Förderband, das mit einem Bearbeitungsteil und einem Leerlaufteil einen endlosen Kreislauf bildet, wobei das Förderband eine Vielzahl an thermisch leitenden Elementen umfasst, wobei jedes der Elemente derart angepasst ist, um eine erste Ausrichtung in dem Bearbeitungsteil des Kreislaufs zu erzielen und derart angepasst ist, um eine zweite Ausrichtung in dem Leerlaufteil des Kreislaufs zu erzielen, wobei die erste Ausrichtung eine im Wesentlichen ebene und durchgehende Oberfläche zum Tragen der Produkte über einer Anzahl der Elemente, Mittel zum Bereitstellen eines thermischen Mediums in der Kammer bereitstellt und
– mit Strom angetriebene Mittel zum Vortrieb des Förderbandes,

Bei den mit Strom angetriebenen Mitteln könnte es sich um normale AC/DC-Motoren mit einem Steuerungssystem handeln, das zur Steuerung der Position und der Geschwindigkeit des Förderbandes angepasst ist. Das Steuerungssystem könnte in einem Industrie-PC integriert sein, der ebenfalls zur Steuerung der Kammer im Allgemeinen verwendet werden könnte, z.B. zur Steuerung der Temperatur in der Kammer oder zur Steuerung der Bearbeitung der Produkte.
Die Kammer kann ferner Mittel zum Bereitstellen von thermischen Medien an die Kammer aufweisen. Bei den thermischen Medien könnte es sich um ein Gas handeln, wie z.B. einfache Luft, die entweder relativ heiß oder kalt ist.
Die zweite Ausrichtung der Elemente ist so angepasst, dass ein Durchtritt zwischen den Elementen bereitgestellt wird. Dies ermöglicht den Strom kalter oder heißer Luft zwischen den Elementen und gewährleistet somit eine gute Verteilung des kalten oder heißen Mediums in der Kammer. Gleichzeitig ermöglicht dies dem Medium, die Elemente abzukühlen oder zu erwärmen, bevor diese wieder in den Bearbeitungsteil des Kreislaufs eintreten. Vorzugsweise ist die zweite Ausrichtung anpassbar, sodass die Größe des Durchtritts eingestellt werden kann, z.B. sodass die Menge an Gas gesteuert werden kann, die zwischen den Elementen strömt.
Bei den thermisch leitenden Elementen könnte es sich um parallel angeordnete, gestreckte Träger handeln, die eine flügelförmige Querschnittsform aufweisen. Durch die drehbare Anordnung jedes Trägers um eine mittlere Längsachse des Trägers, kann die Ausrichtung der Träger eine flache und kontinuierliche Oberfläche über einer Anzahl der Träger bereitstellen. Die zweite Ausrichtung der Träger kann eine offene Struktur aufweisen mit guten Bedingungen für den Strom des Mediums zwischen den Trägern.
Die thermische Bearbeitung der Produkte wird bevorzugt mit einer Kombination aus einer ersten Wärmekonvektion von den Elementen zu den Produkten und einer zweiten Wärmekonvektion von dem thermischen Medium zu den Produkten durchgeführt.
Die Elemente könnten thermisch durch eine Wärmekonvektion von dem thermischen Medium zu den Elementen beeinflusst werden oder das thermische Medium könnte durch eine Wärmekonvektion vom Element beeinflusst werden. Zum Beispiel könnten die Elemente entweder mit kalter oder heißer Luft, die zwischen den Elementen strömt, abgekühlt oder erwärmt werden, oder die Luft, die zwischen den Elementen strömt, könnte durch die Elemente entweder erwärmt oder abgekühlt werden. Jede dieser Situationen könnte ausgewählt werden basierend darauf, welches Erwärmungs- oder Kühlungsverfahren jeweils für den jeweiligen Fall am vorteilhaftesten ist. Bei einem normalen Kühlungsverfahren wäre es am sinnvollsten, die Elemente mit kalter Luft abkühlen zu lassen, die in einem normalen Kühlelement erzeugt wird, z.B. umfassend einen Kompressor und einen Verdunster. Bei einem normalen Heizverfahren andererseits, wäre es sinnvoller, die Luft während dem Durchtritt durch die Elemente, die beheizt sind, von internen elektrischen Heizelementen erwärmen zu lassen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der thermischen Bearbeitung um das Gefrieren der Produkte und das thermische Medium ist dementsprechend ein Kühlungsmedium, das ausgewählt sein könnte aus einer Gruppe umfassend:

– einfache Luft,
– CO₂ und
- Stickstoff.

Die Elemente könnten ebenfalls elektrisch gekühlt werden, z.B. durch interne thermoelektrische Elemente.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, kann es sich bei der thermischen Bearbeitung um das Erwärmen handeln und das thermische Medium ist dementsprechend erwärmtes Gas, wie z.B. erwärmte Luft. Die Luft könnte in einem Wärmeaustauscher erwärmt werden oder die Luft könnte durch die Elemente erwärmt werden, die wiederum durch interne elektrische Heizelemente erwärmt werden könnten.
Bevorzugt bestehen die Elemente aus einem Material mit guter thermischer Leitfähigkeit, wie z.B. aus Aluminium. Es wurde festgestellt, dass eine Leitfähigkeit von zwischen 30 W/(K·m) und 230 W/(K·m), wie z.B. zwischen 209 W/(K·m) und 229 W/(K·m) bevorzugt ist, um eine ausreichende Kühlung oder Erwärmung der Produkte zu erhalten, die auf den Elementen angeordnet sind. W steht für geleitete Energie, K steht für Grad Kelvin und m steht für die Länge des Materials.
Die Elemente könnten mit einem Material mit niedriger Oberflächenreibung für die Betriebstemperatur beschichtet sein. Beispielsweise könnten die Elemente mit PTFE (Teflon^TM) oder mit einem ähnlichen Kunststoffmaterial beschichtet sein. Die Beschichtung ermöglicht den Produkten, am Ende des Bearbeitungsteils in dem Kreislauf vom Förderband herunter zu fallen und nicht an der Oberfläche der Elemente haften zu bleiben, entweder nach dem Gefrieren der Produkte oder nach dem Erwärmen der Produkte. Die Beschichtung könnte ferner die Elemente vor Korrosion schützen. Bevorzugt sind die Elemente oder die Träger aus tiefgezogenen Aluminiumprofilen hergestellt, die nach einem chemischen Besintern mit Teflon^TM beschichtet werden.
Die Elemente könnten derart angepasst sein, um bei einer Bewegung der Elemente in dem endlosen Kreislauf von dem Bearbeitungsteil zu dem Leerlaufteil des Kreislaufs von der ersten Ausrichtung zu der zweiten Ausrichtung zu rotieren. Die Rotation könnte durch Schwerkraft verursacht werden, indem die Elemente oder Träger einfach aus der ersten Ausrichtung um ein drehbares Scharnier in die zweite Ausrichtung fallen. Die Elemente könnten dann derart angepasst sein, um bei einer Bewegung der Elemente in dem endlosen Kreislauf von dem Leerlaufteil zu dem Bearbeitungsteil des Kreislaufs von der zweiten Ausrichtung zu der ersten Ausrichtung zurückzurotieren. Die Rotation könnte wiederum durch Schwerkraft verursacht werden, indem die Elemente und die Träger rotieren, während sie vertikal in einer kreisförmigen Bewegung angehoben werden, z.B. um eine Stütze oder ein Antriebsrad des Förderbandes herum. Die Rotation der Elemente oder Träger könnte in der zweiten Ausrichtung angehalten werden, wobei die Elemente oder Träger gestützt werden, z.B. durch das im Kreislauf jeweils nachfolgende Element oder Träger.
Die thermale Kammer kann mit einer Anzahl von zusätzlichen Förderbändern bereitgestellt werden. Die zusätzlichen Förderbänder könnten mit Bändern bereitgestellt werden, die eine zum thermischen Medium hin teilweise offene Oberfläche aufweisen. Beispielsweise kann es sich bei den Bändern um normale Kunststoffbänder mit einer 20, 30 oder sogar 40 offenen Struktur handeln, wodurch den thermischen Medien der Weg durch die Bänder ermöglicht wird. Solche Bänder würden die thermischen Medien derart stützen, um durch das Band zu strömen und daher die Konvektion von den thermischen Medien zu dem Produkt unterstützen. Die Konvektion von z.B. Luft zu dem Produkt wäre nicht so wirksam wie die Konvektion direkt von einem Band zu einem Produkt, das vollständig auf der Oberfläche des Bandes gestützt ist. Die Konvektion ist trotzdem relativ wirksam in dem Fall, dass die Produkte nicht fest auf der Oberfläche des Bandes aufliegen; dies wäre typischerweise der Fall nachdem die Produkte von einem Band auf ein anderes Band abgeworfen werden. Die Kunststoffbänder oder ähnlichen herkömmlichen Bänder können z.B. dafür verwendet werden, die Produkte mittels Konvektion zwischen der Luft und den Produkten vollständig zu gefrieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei den Produkten um Lebensmittel, wie z.B. Fisch, Fleisch, Kuchen, Brot, etc. Die für die Kammer ausgewählten Materialien sollten dementsprechend zum Zweck einer hygienischen Behandlung angepasst sein. Typischerweise würde die umfassende Verwendung eines korrosionsbeständigen Materials, wie z.B. rostfreier Stahl und Kunststoff, bevorzugt.
Gemäß einer weiteren Erscheinungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zum thermischen Bearbeiten von Produkten in einer thermischen Bearbeitungskammer, die mit einem thermischen Medium bereitgestellt wird, wobei das genannte Verfahren die Schritte umfasst:

– das Fördern der Produkte durch die Kammer auf einer Vielzahl von thermisch leitenden Elementen,
– die thermische Weiterverarbeitung des Produkts durch das Bereitstellen von Wärmekonvektion von den Elementen zu den Produkten und
– das gleichzeitige Bereitstellen von Wärmekonvektion von dem thermischen Medium zu den Produkten.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die für das kontinuierliche Gefrieren von Lebensmittelprodukten angepasst ist, wird im Folgenden unter Bezugnahme der Zeichnungen ausführlich beschrieben, in welchen:
1 eine Bearbeitungskammer gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 eine Bearbeitungskammer mit einem Einführungsbereich und einem Austrittsbereich, seitlich gesehen, zeigt,
3 eine detaillierte Ansicht eines Förderbandes für ein Förderband zum Formfrieren zeigt,
4 die Ansicht von 3, einschließlich der Andeutung eines Luftstroms zeigt, der durch das Förderband strömt und
5 eine Ansicht des Förderbands von 3 und 4 mit einem Einführungsgerät zeigt.
Die Bearbeitungskammer wird zum individuellen Gefrieren der Lebensmittelprodukte verwendet. Bei den Produkten kann es sich um Fischfilets order ähnliche Fleischstücke handeln, die derart individuell gefroren werden, sodass sie deren Form beibehalten und nicht zusammenhaften. Durch das individuelle Gefrieren der Produkte ist es möglich, den Wert der Produkte zu erhöhen und die in dem Produktionsverfahren hinzugefügten Werte auf ein Maximum zu bringen.
Die Lebensmittelprodukte werden teilweise durch Konvektion zwischen einem Förderband zum Formfrieren und dem Lebensmittel und teilweise durch Konvektion zwischen kalter Luft in der Kühlkammer und dem Lebensmittel abgekühlt. Die Temperatur in der Kühlkammer beträgt ungefähr minus 38 Grad Celsius, welche eine rasche und wirksame Kühlung ergibt.
Durch ein rascheres Abkühlen der Produkte wird der Zeitraum, in welchem die Produkte einer starken Strömung von Kühlluft ausgesetzt sind, verkürzt. Die gefrorenen Produkte verlieren deshalb weniger Wasser und aufgrund dessen ist der Ertrag und die Qualität des Endprodukts entsprechend höher.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst die Bearbeitungskammer ein Einführungsgerät 1, ein Förderband zum oberen Formfrieren 2, ein Förderband zum unteren Formfrieren 3, ein oberes Förderband zum vollständigen Gefrieren 4, ein unteres Förderband zum vollständigen Gefrieren 5, einen Abwurfschacht 7 zum Befördern der Produkte aus der Kammer heraus, einen Abwurfschacht 8 zum Überführen der Produkte zwischen den Förderbändern zum vollständigen Gefrieren 4 und 5, einen Schrank 14 und eine Tür 17, die beide zum Zweck der Reinigung und Wartung angepasst worden sind.
Wie in 2 gezeigt, teilt das Einführungsgerät 1 die Produkte in eine Anzahl von Förderbändern zum Formfrieren ein – 2 zeigt zwei Förderbänder zum Formfrieren 2, 3. Das Einführungsgerät ist so angeordnet, dass die Lebensmittelprodukte zum Förderband 2 hin bewegt werden, wo sie flach gegen die obere Oberfläche des Förderbandes 2 positioniert werden. Wenn das Förderband 2 voll ist, wird das Förderband angehalten und das Einführungsgerät 1 nach unten bewegt, sodass die Lebensmittelprodukte nicht zum Förderband 3 hin bewegt werden und das Verfahren wird dann wiederholt. Während das Förderband 3 gefüllt wird, wird dem Lebensmittel auf dem Förderband 2 Zeit gegeben, um eine formstabile gefrorene Hülle zu erzielen. Wenn das Förderband 3 voll ist, wird das Einführungsgerät 1 wieder zum Förderband 2 hin bewegt, welches wiederum damit beginnt, neue Lebensmittelprodukte von dem Einführungsgerät und in die Kammer zu befördern, während die nun formstabilen, teilweise gefrorenen Produkte in den Abwurfschacht 6 geworfen werden und vom Förderband zum vollständigen Gefrieren 4 aufgefangen werden.
Der Abwurfschacht 8 ist derart angepasst, um Lebensmittelprodukte von dem Förderband 4 und zur sofortigen Lagerung der Produkte aufzunehmen, bevor diese zum Förderband 5 bewegt werden. Der Abwurfschacht 8 könnte ebenfalls derart angepasst werden, um die Lebensmittelprodukte zu einem Glasurgerät zu bewegen, bevor diese wieder in die Kammer auf das Förderband 5 gelangen.
Die vollständig gefrorenen Lebensmittelprodukte verlassen die Kammer durch den Abwurfschacht 7 zur Weiterbearbeitung oder Verpackung.
Der Verdunster ist in ein unteres und ein oberes Teil 9, 10 eingeteilt. Der Verdunster kühlt die Kammer, z.B. durch Verdunsten von FCKW-Gasen oder durch Ammoniak, das durch einen Kompressor verdichtet worden ist.
Der Ventilator 11 mit dem Elektromotor 12 ist derart angepasst, um kalte Luft von dem Verdunster zu dem Förderband zu bringen. Der Isolator isoliert die Kammer von der Umgebung durch einen entgegenarbeitenden Luftstrom in und aus der Kammer. Der Einlass zur Kammer wird ebenfalls mit einem Isolator 15 vorgesehen.
Die Türen 16 und 17 sind, wie zuvor erwähnt, zur Inspektion und Wartung der Kammer vorgesehen.
Unter Bezugnahme auf 3 sind die Förderbänder zum Formfrieren aus einer Vielzahl von gestreckten Trägern 18 hergestellt, die in einem Endlosband durch rostfreie Stahlketten 19 verbunden sind. Die Stahlketten können aus einer herkömmlichen Art bestehen, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind jedoch Schrauben 24 in Löcher in dem Ende jedes Kettenglieds eingesetzt, die somit die Glieder der Kette verbinden. Die Schrauben sind in die gestreckten Träger eingeschraubt und verbinden somit gleichzeitig die individuellen Glieder der Kette und verbinden die Kette mit den Trägern. Da sich die Schrauben in den Löchern drehen können, können sich die Träger ebenfalls drehen.
Die Träger 18 sind aus Aluminium hergestellt, könnten jedoch ebenfalls aus einem beliebigen anderen Material mit guter Wärmeleitfähigkeit hergestellt sein. Die Aluminiumprofile können bevorzugt mit einer Kunststoffbeschichtung beschichtet sein, wie z.B. einer PTFE- oder Teflon^TM-Beschichtung. Die Beschichtung ermöglicht ein leichtes Abfallen der formgefrorenen Lebensmittelprodukte auf das Förderband, anstatt am Förderband haften zu bleiben und schützt ferner das Aluminium vor Korrosion. Die Träger werden mit einer flügelförmigen Querschnittsform bereitgestellt, wodurch eine turbulenzfreie Strömung der Luft durch den Durchtritt 30 zwischen den nach unten gerichteten Trägern ermöglicht wird. Zusätzlich erhöht die glatte Form der Oberfläche die Qualität und daher den Wert des formgefrorenen Produkts weiter.
Die flügelförmige Querschnittsform der Träger stellt einen oberen Teil der Träger bereit, wenn diese in eine horizontale Position angehoben werden, wobei der obere Teil eine Plattform zum Formfrieren des Produkts bildet. Das auf der Plattform liegende Produkt gefriert rasch zur Form innerhalb einer ebenen Fläche zur ebenen Plattform hin, sowohl aufgrund der von den unterhalb des Produkts befindlichen Trägern eingeführten Kühlung, als auch aufgrund der Kühlung von der kalten Luft oberhalb der Produkte. Nach dem Formfrieren verhindert die Steifheit der Produkte eine Veränderung der Form im restlichen Verfahren, wenn diese zwischen den Förderbändern und der Kammer bewegt werden. Die sehr hohen Wärmekonvektionsfähigkeiten der Aluminiumträger gewährleisten eine extrem rasche Kühlung der Produkte im Vergleich zu der Kühlung von herkömmlichen Förderbändern aus Kunststoff oder mit einem Stahlrost versehenen Förderbändern, bei welchen infolgedessen nur die Wärmekonvektion von kalter Luft zur Kühlung beiträgt. Bei dem Förderband gemäß der vorliegenden Erfindung wird sowohl das Oberflächengefrieren aufgrund der Wärmeleitung des kalten Aluminiums, sowohl als auch das Kühlen von der kalten Luft verwendet.
Die Form der Träger erhöht nicht nur den Luftstrom um das Produkt herum, sondern gewährleistet auch einen homogenen Luftstrom und steuert den Luftstrom auf derartige Weise, dass ein Wärmestau um das Produkt herum verhindert wird. Gleichzeitig bewegen sich die Träger und der Luftstrom wird dadurch noch homogener.
In dem Rahmen 20 ist das Kettenrad 32 gelagert. Das Kettenrad ist bevorzugt aus PE-Kunststoff hergestellt und zwischen den beiden Kettenelementen 25 befestigt, um die Kette und somit auch die Träger zu stützen.
Pfeil 22 deutet die Bewegungsrichtung des Förderbandes an.
Der Abstand zwischen jedem Träger oder die Größe der Träger ist derart ausgewählt, sodass der Endabschnitt 26 jedes Trägers durch den oberen Abschnitt 27 des nachfolgenden Trägers gestützt wird, wenn die Träger um das Antriebs- oder Stützrad 28 angehoben werden. Am anderen Ende des endlosen Kreislaufs am Stütz- oder Antriebsrad 29 fallen die Träger nach unten in eine Ausrichtung, in welcher sie frei vertikal nach unten hängen.
Wie in 3 gezeigt werden die Lebensmittelprodukte, wie z.B. ein Fischfilet 21, auf einer ebenen, kontinuierlichen oberen Oberfläche über wenigstens eine Anzahl von Trägern 18 gestützt.
Unter Bezugnahme von 4 kann ein Luftstrom 23 von der Seite des Förderbands teilweise über das Band und teilweise unter dem Band strömen. Wie angedeutet, kann der Teil des Luftstroms, der unter dem Band strömt, durch den Durchtritt zwischen den vertikal hängenden Trägern und auf das darunter angeordnete nachfolgende Förderband strömen.
Sowohl für die Gefrierfähigkeit, als auch für die Produktqualität ist es von Wichtigkeit, dass die Lebensmittelprodukte präzise und flach gegen die Oberfläche des Förderbandes zum Formfrieren positioniert sind. Unter Bezugnahme von 5 sollte das Einführungs-Förderband des Einführungsgerätes 1 daher bevorzugt mit einem Ende 31 bereitgestellt werden, das zum Fördern des Lebensmittels an einen Punkt in der Nähe der Oberfläche des Förderbandes zum Formfrieren angepasst ist. Die Fördergeschwindigkeit des Förderbandes zum Formfrieren sollte wenigstens ebenso schnell oder schneller sein, als die Fördergeschwindigkeit des Einführungs-Förderbandes. Auf diese Weise werden die Lebensmittelprodukte vom Einführungs-Förderband herunter gezogen, wodurch das Risiko auf ein Mindestmaß beschränkt wird, dass die Lebensmittelprodukte bei der Überführung zwischen den beiden Förderbändern verdreht werden.
Die Förderbänder zum vollständigen Gefrieren 3 und 4 bestehen aus PE-Kunststoff mit halb offenen Förderbändern und mit Stahlseitenketten, die an jeder Seite aus rostfreiem Stahl bestehen. Durch die Verwendung von Stahlseitenketten und Förderbändern aus Kunststoff kann eine Wärmeausdehnung auf dem Kunststoff-Förderband reduziert werden. Die Stahlseitenkette verhindert das Ausdehnen des Kunststoff-Förderbandes und weist den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, wie der Rahmen und zwar an einer Position, wo sich die Förderbänder befinden. Bei dem Erwärmen der Kammer, z.B. zum Auftauen der Verdunster, gibt es keine Probleme. Durch das Auftauen des Verdunsters steigt die Temperatur von ungefähr –38 °C auf ungefähr 30 °C an, was somit zu einer erheblichen Ausdehnung der herkömmlichen Kunststoff-Förderbänder führt. Diese Konstruktion der Förderbänder zum vollständigen Gefrieren ermöglicht verbesserte Glasurfähigkeiten als mit den bekannten Konstruktionen zum vollständigen Gefrieren, bei welchen die Glasur aufgebracht wird, nachdem das Produkt das Gefriergerät verlassen hat. Während dem Verfahren kann es vorkommen, dass die Temperatur der Produkte durch die Glasur gesenkt wird, sodass das Produkt an Qualität einbüßt. Weiterhin können die Produkte aneinander gefrieren, was wiederum den Preis des Produkts mindert.
Die Förderbänder werden durch frequenzgesteuerte, elektrische Getriebemotoren angetrieben, die selbstständig arbeiten. Am Ende dieser Getriebemotoren sind Impulsanzeiger an Sensoren angebracht, sodass ein Steuerungsrechner die Pulse zählen und aus diesen die Stelle jeden Trägers in der Förderbandanlage ermitteln kann. Ein angeschlossener Steuerungsrechner, z.B. in Form eines Industrie-PCs – nicht in den Figuren abgebildet, kann daher jederzeit die exakte Position des Kreislaufs der Förderbänder unabhängig voneinan der mitverfolgen und dadurch das System entsprechend steuern. Die Steuerung der Kammer kann bevorzugt mit einem Softwarecode durchgeführt werden, der im Datenspeicher des Industrie-PCs gespeichert ist.

Claims

Thermische Bearbeitungskammer zur Weiterbearbeitung von Produkten, wobei die Bearbeitungskammer umfasst: – ein Förderband zum Befördern des Produkts in der Kammer, wobei das genannte Förderband umfasst: – ein Förderband (2 – 5), das mit einem Bearbeitungsteil und einem Leerlaufteil einen endlosen Kreislauf bildet, wobei das Förderband eine Vielzahl an thermisch leitenden Elementen umfasst, wobei jedes der Elemente derart angepasst ist, um eine erste Ausrichtung in dem Bearbeitungsteil des Kreislaufs zu erzielen und derart angepasst ist, um eine zweite Ausrichtung in dem Leerlaufteil des Kreislaufs zu erzielen, wobei die erste Ausrichtung eine im Wesentlichen ebene und durchgehende Oberfläche zum Tragen der Produkte über einer Anzahl der Elemente (18) bereitstellt. – Mittel zum Bereitstellen eines thermischen Mediums in der Kammer und – mit Strom angetriebene Mittel zum Vortrieb des Förderbandes (2 – 5), wobei die thermische Weiterverarbeitung der Produkte mittels Wärmekonvektion von den Elementen zu den Produkten durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausrichtung der Elemente einen Durchtritt (30) derart zwischen den Elementen bereitstellt, um es dem Gas zu ermöglichen, zwischen den Elementen zu strömen.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß Anspruch 1, wobei es sich bei dem thermischen Medium um Gas handelt.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß Anspruch 1, wobei die zweite Ausrichtung derart verstellbar ist, dass die Größe des Durchtritts verstellbar ist, wodurch die Menge des Gases, das zwischen den Elementen strömt, gesteuert werden kann.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die thermisch leitenden Elemente parallel zu den gestreckten Trägern, die eine flügelförmige Querschnittsform aufweisen, angeordnet sind.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß einem der Ansprüche 1 – 5, wobei die thermische Weiterverarbeitung der Produkte mittels einer Kombination einer ersten Wärmekonvektion von den Elementen zu den Produkten, und einer zweiten Wärmekonvektion vom dem thermischen Medium zu den Produkten durchgeführt wird.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Elemente durch eine dritte Wärmekonvektion von dem thermischen Medium zu den Elementen thermisch beeinflusst werden.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das thermische Medium durch eine vierte Wärmekonvektion von den Elementen zu dem thermischen Medium thermisch beeinflusst wird.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei der thermischen Weiterverarbeitung um das Gefrieren der Produkte handelt, und wobei es sich bei dem thermischen Medium um ein Kühlungsmedium handelt.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß Anspruch 8, wobei das Kühlungsmedium aus einer Gruppe ausgewählt ist, umfassend: – einfache Luft, – CO₂ und – Stickstoff.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei die Elemente elektrisch gekühlt sind.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß einem der Ansprüche 1 – 7, wobei die thermische Weiterverarbeitung beheizt ist und wobei es sich bei dem thermischen Medium um beheiztes Gas handelt.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei die Elemente elektrisch beheizt sind.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Elemente aus einem thermisch leitenden Material hergestellt sind.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß Anspruch 13, wobei die thermische Leitfähigkeit des Materials zwischen 30 und 230 W/(K·m), z.B. zwischen 209 W/(K·m) und 229 W/(K·m) beträgt.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Elemente aus Aluminium hergestellt sind.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Elemente mit einem Material mit niedriger Oberflächenreibung beschichtet sind.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Elemente derart angepasst sind, um bei einer Bewegung der Elemente in dem endlosen Kreislauf von dem Bearbeitungsteil zu dem Leerlaufteil des Kreislaufs von der ersten Ausrichtung zu den zweiten Ausrichtung zu rotieren und wobei die Elemente derart angepasst sind, um bei der Bewegung des Elements in dem endlosen Kreislauf von dem Leerlaufteil zu dem Bearbeitungsteil des Kreislaufs von der zweiten Position zu der ersten Position zurückzurotieren.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß Anspruch 17, wobei die Rotation durch Schwerkraft angetrieben ist.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend ein zusätzliches Fördergerät mit einem Förderband, das einen endlosen Kreislauf bildet, wobei das Förderband zum thermischen Medium hin eine teilweise offene Oberfläche aufweist.
Thermische Bearbeitungskammer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei den Produkten um Lebensmittel handelt.
Verfahren zur Weiterverarbeitung von Produkten in einer thermischen Bearbeitungskammer gemäß einem der Ansprüche 1 – 20, wobei das genannte Verfahren die Schritte umfasst: – das Fördern der Produkte (21) durch die Kammer (14) auf einer Vielzahl von thermisch leitenden Elementen (18), – die thermische Weiterverarbeitung des Produkts durch das Bereitstellen von Wärmekonvektion von den Elementen zu den Produkten und das gleichzeitige Bereitstellen von Wärmekonvektion von dem thermischen Medium zu den Produkten.