專利名稱：使用多孔傳送帶的用于產品的低溫深度冷凍設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種產品低溫深度冷凍方法和設備。
背景技術：
已知某些食物產品很難深度冷凍，因此需要使用滿足以下主要的必要條件的深度 冷凍設備-利用占地面積盡可能小的機器(盡可能最小的機器)快速深度冷凍；
-深度冷凍必須對產品的下表面和上表面產生相同效果；
_該方法不能在產品的下表面留下痕跡；
-產品不能粘在產品被放置的表面上；且-需要時，該設備必須僅允許產品的表面而不是其芯部被深度冷凍(因此該設備 必須產生工業中所謂的"表面冷凍")。 以下產品可作為示例覆蓋有腌泡汁的魚排、糊狀產品(例如蔬菜泥)、覆蓋有調 味汁的肉塊。 目前，這些難以處理的產品在低溫通道中在狹窄的傳送裝置上通過浸泡在液態氮 中而被處理，如有必要，在傳送帶上設置孔，以去除產生的氣體，從而防止傳送帶鼓起/扭 曲的現象，可以理解，傳送帶鼓起/扭曲將導致產量問題。 已知這些浸泡通道用于在較短的距離上提供高的熱傳遞，且非常緊湊(如果不通 過浸泡進行熱傳遞，則需要很長的設備以用于處理相同產品)。 在難于處理的產品的情況下，已知使用吸收有液態氮的聚合物(例如聚酯)帶的 低溫深度冷凍器或者通過液態氮浴是特別合適的。在文獻EP-576665中描述了這種設備。
根據這種現有技術，傳送帶的孔的尺寸使得低溫液體可保持于孔中，以便確保物 品通過物品與保持于該多孔支承件中的低溫液體之間的熱傳遞而被完全或部分地冷凍。
為了成功地執行這種操作，待被表面冷凍的產品放置于其上的聚酯帶必須將產品 合適地傳送通過深度冷凍器，且特別重要的是確保在深度冷凍器中以及液態氮浴中的運輸 時間相同。表述"運輸時間相同"理解為是指一個生產階段期間或一天期間，不論任何產品 被處理、不論任何一批產品被處理，運輸時間恒定(即，基本恒定)。 該操作成功的第二個條件是，在液態氮浴中均勻地浸泡，所有產品浸泡在液態氮 的基本恒定的深度處。 出于以下的原因，申請人已經說明，在某些情況下，這種通過將聚合物帶浸泡在低 溫浴中的深度冷凍器需要設計改進。 還應當注意到，這些缺點的一部分是傳送裝置的聚合物的性質造成的(盡管這已 被公認為具有很多優點)，在金屬帶中并未觀察到這些特別的缺點。這是因為金屬帶驅動是 "積極的/形狀配合的"(positif)(由不可滑動的齒輪系形成)，而在聚合物帶的情況下，必 須使用光滑的滾筒來驅動光滑的帶。 此外，金屬帶是完全剛性的，而聚合物帶在通過所述浴時必然會變形。
閱讀上文后，可更清楚地知道為什么所述方法的精度和有效性特別在于控制以下 兩點 _通過深度冷凍器的運輸時間的規律性；禾口
_產品在液態氮浴中的深度的規律性。 為了滿足第一個條件，所述帶的速度必須穩定且被很好地控制。 為了滿足第二個條件，在整個生產周期(例如一整天)，液態氮浴必須具有基本恒
定的深度，且傳送裝置必須在距離所述浴的表面基本恒定的距離處完全平坦地通過此浴。
因此，無論在該天的任何時刻，不論產品在什么位置，所述產品總是受到相同的熱處理，這
是因為所述產品以基本相同的方式浸泡在液態氮中。 作為示例，如果傳送裝置被認為是不完全平坦的，例如在所述帶的中央具有"鼓 包"，那么在此位置處浸泡于液態氮中的產品與沿著所述傳送帶的邊緣通過該浴的產品相 比不會被同等地深度冷凍，因為在所述帶的邊緣處，該傳送裝置在所述浴中降低得更深。
因此，可想到根據現有技術的可用機器不能容易地滿足這兩個要求且經常出現以 下兩個缺點 _所述帶在其驅動滾筒上滑動，從而運輸時間可變且不能被有效地控制；-氮浸泡箱中的傳送帶扭曲——由于在所述帶下方形成氮氣泡且氮氣泡使得所述
帶的中央部分鼓起，該帶在所述浴中不再保持完全平坦，而邊緣在所述箱的底部處保持就
位。此外，將所述帶張緊也可能使得所述帶的中央突起，而邊緣在所述浴的底部處保持就位。 在上述問題的現有解決方案中，可以提到以下的現有技術的解決方法
_有規,律的運輸時間/有規,律的帶諫鹿: 為了提供有規律的帶速度，某些制造商通過施加較大的力將所述帶張緊。認為這 樣可減少所述帶在驅動滾筒上滑動的現象。 但是，應當指出，張緊力越大，所述帶在所述浴中的扭曲現象越嚴重。因此，在實踐 中，在帶的滑動和帶的扭曲之間必須找到折衷，這意味著運輸時間和所述浴的深度不能被 有效地控制。 _液態氮浴深度的規,律件問題: 為了避免由于較高的張緊力產生的帶扭曲問題，并提供盡可能有規律的浴，某些 制造商減小了所述帶和所述浴的寬度，或者將所述浴分成多個通道。在這些通道之間，可被 描述成"滑雪板(skis)"的部件在所述帶上施加壓力，以便使所述帶在所述箱的底部保持就 位。 至于減小所述帶的寬度，由于這類機器的使用者常常要求較高的產量，這意味著 需要較寬的機器(寬度是1000mm)，因此減小所述浴和所述帶的寬度的方案并不確實令人 滿意。 為了試圖限制所述帶扭曲而使用"滑雪板"會將處理區分成多個通道。那么，該機 器的使用者必須將其生產分成同樣多的生產線，此外，所處理的產品不能比通道寬(最大 寬度約600mm)。 此外，在沒有氮的情況下，此系統可以將生產分成多個通道；但是當所述箱填充有 液態氮時，在所述帶的下方形成氮氣泡且氮氣泡產生的壓力足以使所述帶扭曲并形成兩個分別位于所述"滑雪板"的兩側的小鼓包。
-形成氮氣洵,的問題: 為了消除由于在所述帶下方形成的氮氣泡而引起的所述帶鼓起，某些制造商通過 剌穿所述帶而釋放在所述帶下方產生的壓力。從而，所述氣體可逸出，且根據所述孔的數量 和尺寸所述帶在較大或較小程度上降回來。 但是，這樣所述帶就不再具有光滑的表面，且所述產品有時會被所述帶留下痕跡。 此外，此技術對于尺寸小于所述孔(約10mm)的產品并不適用。 因此，在各種情況下，可發現，上述所有的解決方案都會妨礙將所述機器使用至其 最佳的生產能力，同時不能將產品的深度冷凍的質量和規律性保持在較高的水平。

發明內容
從下文中可更加詳細地看出，本發明提供一種針對上述問題的技術方案，旨在通 過采用與現有技術使用的策略完全不同的策略來獲得恒定的帶速度以及在所述箱中的各 個位置處在所述帶上方的有規律的氮浴，即
-裕鵬白勺運髓l司/裕鵬歸棘: 為了提供恒定的帶速度，與現有技術的方案不同，所述帶的張緊力被設置成盡可 能小的值，以便在所述浴中不會產生問題。從而，所述帶將在其驅動滾筒上滑動(通常認為 這種情況是個缺點)。為了避免這種現象，輥子將所述帶壓靠于所述滾筒上，從而增大了所 述滾筒與所述帶之間的角度和接觸力。從而，在所述滾筒上，粘附力局部地顯著增加而不會 相應地使所述浴中的帶扭曲，這是因為所述帶在機器的其余部分處的張緊力仍然很小。這 樣，運輸時間受到較好地控制且是穩定的。 因此，與推薦使用非常大的帶張緊力的現有技術方案不同，本發明采用中等張緊 力，但是通過輥子將所述帶局部地壓靠在所述滾筒上，通過移動所述滾筒而使其遠離彼此， 能獲得所述帶的期望的整體張緊力。 換句話說，為了試圖且更好地說明以下現象，聚合物帶的張緊力越大，該聚合物帶
就越牢固地附著在所述滾筒上，但是，該聚合物帶就更加難以通過所述浴；相反，張緊力越
小，所述系統越"軟"，但是所述帶就不易轉動——所述帶在其驅動滾筒上"滑動"。 本發明對傳送裝置施加較小的張緊力——因此該系統相對較"軟"；因此，所述帶
通過所述浴而沒有任何困難，且這通過輥子(例如壓靠和隨著運動的自由輪)將所述帶壓
靠在單個滾筒(該滾筒上裝有馬達)上而被補償。-液態氮浴深度的規,律件: 由于上述系統，所述帶在所述浴中自然地保持平坦。在具有很寬的帶(通常寬度 是1200mm)的大容量機器的情況下，仍然是這種情形。 這是因為，使用輥子允許所述帶在整體上被張緊地較輕，因此所述帶更加易于保 持平坦(任何張緊都會在某處產生扭曲)；總之，使用輥子可同時解決這兩個技術問題。
-氮氣泡的問題: 如上所述，當所述浴填充有液態氮時，在所述帶下方形成的氮氣泡易于使所述帶 升高并使所述帶扭曲。因此，在生產中，必須不停地去除所形成的氣泡。為此，根據本發明， 在所述帶和所述箱的底部之間設有間隔。此間隔允許氣泡經由系統中的所述帶的入口側和出口側逸出，而不會在所述帶的下方產生過壓，并從而不會使所述帶升高。這樣，所述帶在 距離液態氮浴的表面一段固定距離處完全平坦地保持就位。 換句話說，所述帶不通過所述箱的底部，而是在所述箱的底部上方幾個毫米或厘 米的特定"高度"(通常1至10cm的數量級對于實施本發明是合適的)處通過，但當然在低 溫液體液面下方通過，從而提供帶/底部間隔。從而，毫無疑問地，可設想，所觀察到的不扭 曲是因為雖然所述氣泡被引向所述帶的下側，但是它們并不會在此聚集——它們很自然 地被朝向所述浴的入口端/出口端排出，申請人在實驗過程中在入口處/出口處所觀察到 的濺出證實了這個假設。 綜上所述，通過實施此技術組合，可以在很難處理的情況下也能夠完全控制該方 法的關鍵點-通過所述設備和通過氮浴的運輸時間被完全控制且是恒定的；-所述浴的深度以及低溫處理的強度被完全控制所述浴的深度對于所有產品都
是恒定的——所述浴的深度可以根據需求容易地調節。 還應當注意，根據本發明提出的方案是有效的，該方案包括較寬的帶，例如寬度是 1200mm或更大，從而可獲得較高的生產能力。這也使得能夠處理很寬的產品。但是，當然該 方案也非常適于較小的寬度(300、400、600、800或1000mm)。 雖然已經描述了這樣一個有利的措施，在該措施中已經將兩個技術進行結合—— 使用輥子以及在所述帶和所述箱的底部之間設置間隔，應當注意，可設想，對于某些較易于 處理的寬度以及對于某些產品，可僅使用所述技術特征中的一種，在使用壓輥的情況下，仍 然可獲得期望的效果，這不脫離本發明的范圍。 在任何情況下，由于所述方法所提供的控制，可增大這種類型的機器的尺寸，且產 量不再受技術問題的限制。 此外，深度冷凍的質量是恒定的，且方法參數可調節成最為有利的，以便優化該方 法并減小其成本。 總的來說，該方法的有效性和效率得益于本發明所提出的改進。 本發明涉及一種用于將物品深度冷凍的設備，包括在所述設備中由滾筒保持就位
的多孔帶傳送裝置和用于使所述傳送裝置的帶浸漬低溫液體的裝置，所述帶的浸漬通過將
所述帶浸泡在低溫液體浴中而完全或部分地進行，其特征在于，該設備包括用于將所述帶
壓靠于所述滾筒之一上的壓靠裝置。 根據本發明的其中一個實施例，所述壓靠裝置由緊固于自由輪上的輥子系構成， 該輥子系能夠將所述帶壓靠在所述滾筒上并能夠跟隨此滾筒的運動。 根據本發明的其中一個優選的實施例，在所述傳送裝置和容納所述浴的箱的底部 之間留有間隔，此間隔適于使得在浴中的傳送裝置的下方形成的氣泡經由所述設備的傳送 裝置的"入口 "側和"出口 "側完全或部分地逸出，而不會在傳送裝置下方產生過壓。
有利地，所述傳送裝置由多孔材料制成，這是由合成聚合物或天然聚合物制成的 織物，該織物是紡織物或無紡織物，且優選由聚酯制成。


通過閱讀參考圖l和圖2對僅作為說明目的而給出的非限制性實施例的描述，將能更好地理解本發明，圖1和圖2分別以縱向和橫向的視圖示出根據現有技術的和根據本 發明(使用輥子系且在帶和液態氮箱的底部之間留有間隔)的具有聚酯帶和氮浴的深度冷 凍器的結構。 圖la和圖lb示意性示出如本申請的背景技術中描述的根據現有技術的具有聚酯 帶和氮浴的深度冷凍器的主要構成部件。 這樣，從圖2a和圖2b中可很容易地看出實施本發明的優選實施例的特征
-所述設備包括用于將傳送帶壓靠在驅動滾筒(該滾筒在圖的左側，設有電機)上 的輥子，自由輪的形成輥子的部分將傳送帶壓靠在所述滾筒上并能夠跟隨此滾筒的運動。
具體實施例方式
下文還描述用于使得壓輥的實施得到有利完善的措施，該措施被證明在某些情況 下是有利的，特別是根據被處理的產品或根據所討論的使用場合的傳送帶類型。如可理解 的，這些改進措施對于適當地實施本發明來說并不是絕對必須的——它們僅僅是在某些很 特別的情況下被證明是有利的，艮卩 i)當所述帶被繃緊/壓在驅動滾筒和壓輥之間時，當所述帶的連接緊固件通過所 述滾筒時有時會產生問題——有時此接頭比所述帶厚(作為示例，在所述帶是2mm的情況 下，所述接頭約是5mm)并因此在壓輥處被卡住，這會導致傳送帶固定不動。
從而，在這種非常特殊的情況下，可以給所述滾筒裝配桿，該桿絕不會妨礙所述滾 筒的運行并使得滾筒可以提供用于較厚的接頭的通道。在利用這種布置的某些方式中，可 觀察到以下操作-所述接頭在兩個桿之間的間隔處到達所述滾筒上。在這種情況下，該接頭可在所 述滾筒和所述輥子之間通過而沒有任何問題；-所述接頭正好在所述桿處達到滾筒(接頭在桿上)。在這種情況下，它不能通過 且所述滾筒開始在所述帶上滑動(滾筒繼續轉動，但是所述帶保持靜止)。 一旦滾筒已經輕 微滑動，那么該接頭就到達在兩個桿之間的間隔并且然后能夠通過。這種小的滑動是非常 短暫的，且絕不會妨礙所述設備的正常運行，且此改進從而使得即使在接頭通過所述滾筒 和所述輥子之間時，所述帶可以繼續前進。 j)當所述設備在低溫(froid)下運行時，根據所討論的設備的特征，膨脹會使得 所述設備的尺寸和幾何形狀發生非常輕微的變化。這有時足以將所述帶偏向一側，這會造 成所述帶的邊緣迅速損壞并從而需要過早地更換所述帶。 因此，在這種特殊情況下，可提出一種用于主動引導所述帶的系統，在該系統中傳 感器檢測所述帶的位置。 作為示例，當所述帶被安置成過于向右時，在機器的出口處的驅動滾筒的角度通 過致動器被自動改變，這可使得所述帶重新定位成多向左一些。 相反地，當所述帶被安置成過于向左時，在機器的出口處的驅動滾筒的角度通過 致動器被自動改變，這可使得所述帶重新定位成多向右一些。 當所述帶從而在所述機器的框架中合適地定中心時，所述帶的壽命被顯著延長。 此外，由于所述帶在所述機器的邊緣上的摩擦被消除，所述帶的前進的規律性被進一步提 高且該方法可更加精確。
下文給出圖2所示的設備的實施的示例。 通過這樣一種設備可得到很好的效果，該設備的長度是6米且具有寬度是1. 2米 的帶，該設備可將例如熟漢堡、生的或熟的肉丸、香腸、肉塊或火腿塊的較大范圍內的基于 肉類的產品深度冷凍。可以理解，對于這些需要有效處理的較大范圍內的產品，帶有浸泡浴 的深度冷凍器必須能夠相適應。在某些情況下，運輸時間必須很短(通常1分鐘)且氮浴 必須很淺(通常深度是5mm)。對于其它更難冷凍的產品，運輸時間必須很長(通常10分 鐘)且所述浴必須較深(通常50mm)。經驗顯示，通過使用上述技術，所討論的全部產品都 可以被合適地處理，在所述時間段中且在生產階段期間深度冷凍是恒定且有規律的。
權利要求
一種用于將物品深度冷凍的設備，包括在所述設備中由滾筒保持就位的多孔帶傳送裝置，和用于使所述傳送裝置的帶浸漬低溫液體的裝置，所述帶的浸漬通過將所述帶浸泡在低溫液體浴中而完全或部分地進行，其特征在于，該設備包括用于將所述帶壓靠于所述滾筒之一上的壓靠裝置。
2. 根據權利要求l所述的設備，其特征在于，所述壓靠裝置包括緊固于自由輪上的輥 子系，該輥子系能夠將所述傳送裝置的所述帶壓靠在所述滾筒上，并能夠跟隨此滾筒的運 動。
3. 根據權利要求1或2所述的設備，其特征在于，在所述帶和容納所述浴的箱的底部 之間留有間隔，此間隔適于使得在浴中的帶的下方形成的氣泡經由所述設備中的所述帶的 "入口 "側和"出口 "側完全或部分地逸出，從而防止在所述帶的下方產生過壓。
4. 根據權利要求3所述的設備，其特征在于，所述間隔具有在lcm-10cm范圍內的高度。
5. 根據前述權利要求中的任何一項所述的設備，其特征在于，所述多孔帶由多孔材料 制成，該多孔材料是由合成聚合物或天然聚合物制成的織物，該織物是紡織物或無紡織物， 且優選由聚酯制成。
全文摘要
本發明涉及一種用于將物品深度冷凍的設備，包括在所述設備中由滾筒保持就位的帶有多孔帶的傳送裝置，和用于使所述傳送裝置的帶浸漬低溫液體的裝置，其中，所述帶的浸漬通過將所述帶浸泡在低溫液體浴中而完全或部分地進行，其特征在于，該設備包括用于將傳送裝置的帶壓靠于所述滾筒之一上的裝置。
文檔編號F25D3/11GK101765751SQ200880101040
公開日2010年6月30日 申請日期2008年7月7日 優先權日2007年7月30日
發明者B·布呂熱曼, C·厄茲塔什, D·帕捷, F·邁耶, J·魏德利希, R·泰勒 申請人:喬治洛德方法研究和開發液化空氣有限公司