冷冻设施的制作方法

本发明涉及一种用于冷冻食品块，特别是海鲜的冷冻设施，以及一种使用根据本发明的冷冻设施冷冻食品块的方法。

背景技术：

在现有技术中，水平板冷冻机相当普遍并且用于多种目的，特别是在捕捞业中为了船上冷冻，水平板冷冻机被广泛使用。

将鲜鱼布置在托盘中，然后将托盘放置在水平板冷冻机的搁板上。在冷冻后，将托盘移除并清空，使得目前僵硬的冷冻鱼块可以在纸板包装中进一步加工或加工成鱼的部分等。

这些类型的水平板冷冻机的共同之处实际在于，水平板冷冻机包括多个水平布置的冷冻板，这些冷冻板通过各种布置的致动装置可相对于彼此在竖直方向上升高或降低。

以这种方式，可以打开冷冻机或至少打开两个冷冻板之间的空间，以便进入冷冻板之间的空间。冷冻作用是通过冷冻板与其应该冷冻的物体(例如，鱼)接触来完成的。

为了产生这种接触，冷冻板朝向彼此移动(通常所有冷冻板向下移动)，使得待冷冻的物体与冷冻板物理接触。此时，冷冻介质在某一时间段内在冷冻板中循环，直到待冷冻的物体被冷冻成固体或至少物体内部的温度处于期望的低水平。

此时，再次启动致动装置，通过迫使冷冻板分开来打开水平板冷冻机，从而允许冷冻板上的块从冷冻板移动(通常被移除)以供储存或进一步处理。

处理食品时的一个一般考虑因素是卫生和维持清洁卫生安全环境的能力。在这方面，不期望必须在每个冷冻循环之间清洁所有冷冻板。冷冻循环被定义为以下时间：冷冻机打开且未冷冻托盘位于搁板上；冷冻机闭合，即将冷冻板移动到与位于搁板上的托盘接触；冷冻介质在冷冻板中循环，直到达到期望温度，此后冷冻板竖直移动，以便与容纳冷冻食品的托盘脱离接触。此时，冷冻托盘从冷冻板上移除，并且冷冻机准备好接收填充有待冷冻食品的新的未冷冻托盘。这也是对本发明范围内的冷冻循环的理解。

卫生方面的考虑自然是至关重要的，因为食品安全极受关注。使用水平板冷冻机的一个缺点实际是待冷冻的食品位于托盘中，并且当冷冻板朝向彼此移动以便开始冷冻循环时，冷冻板与待冷冻食品接触。

通常，特别是当食品是海鲜时，通常将食品手动放在托盘中。为了获得基本上同质的冷冻食品块，不期望在块中具有空气和过多的水，并且因此当将海鲜放置在托盘中时，海鲜通常在某些点处将堆积地比托盘的尺寸稍高。当食品(海鲜)与冷冻板接触时，冷冻板将食品挤压到托盘中，从而使食品的水平平衡，使得它们将与托盘的顶侧差不多齐平并且同时与冷冻板基本上完全接触。

然而，在这个过程中，来自食品的过量水和汁液可能被挤压出托盘并且到达冷冻板的顶部表面。这提供了至少两个缺点。

首先，由于水平冷冻板是水平的，液体(来自食品的水和汁液)将在冷冻循环期间保留在水平冷冻板上，并且从而以与托盘中的食品相同的方式冷冻。在这个过程中，托盘将被牢固地冷冻并连接到冷冻板上，使得当冷冻循环终止并且期望从水平冷冻板移除托盘时，这是一个麻烦的过程，因为液体-目前是冰，必须被打破，以便能够移除托盘。

第二个缺点实际是，在冷冻循环之间，冷冻液体可能解冻，并且从而被推出冷冻设施并最终落在地板上或冷冻设施的侧面上。这是相当不卫生的情况，并且因此需要相对经常地彻底清洁冷冻设施及其周围环境，以便保持在操作或处理食品时所需的高卫生标准。

发明目的

因此，本发明的目的是解决这些缺点并提供进一步的优点，这将从下面的描述中显而易见。

技术实现要素：

本发明通过提供一种冷冻设施来解决该目的，该冷冻设施用于冷冻食品块，特别是海鲜，其中食品在被引入冷冻设施中之前布置在托盘中，所述冷冻设施包括预压设备和一个或多个水平板冷冻机，所述水平板冷冻机具有一个或多个水平冷冻板，所述冷冻设施还包括：

-用于将托盘引入预压设备中的装置

-预压设备包括在使用中将托盘放置在其上的多个水平搁板，和顶板，所述搁板和顶板堆叠在彼此的顶部，其中每个水平搁板和顶板连接到至少一个致动器，使得每个搁板和顶板能够竖直移动，并且该至少一个致动器可以在使用中提供向下的力，促使水平搁板和顶板与位于搁板上的托盘接触；

-用于将托盘从预压设备的搁板转移到一个或多个水平板冷冻机的水平冷冻板的装置；

-一个或多个平板冷冻机，每个平板冷冻机具有多个堆叠在彼此顶部的冷冻板

-用于清空平板冷冻机和转移托盘以进行进一步加工的装置。

特别地，提供预压设备提供了巨大优点，该预压设备在将托盘转移到水平板冷冻机之前初始挤压填充的托盘。可能地，预压设备还构成预冷冻设施，还用于在挤压时冷冻食物。因此，当在预压期间被挤压时，食物以更好的方式保持例如块的形状，在预压期间和进一步冷冻之前提供食物。如上所述，托盘通常将被手动填充有测得量的食品。在通常使用的船上冷冻设施中，托盘被设计来容纳大约7.5千克的鲜鱼，但是由于鱼的不均匀分布和鱼的不均匀大小，托盘中手动创建的水平通常将使得存在从托盘的顶侧向上的略微凸出部分。

通过将托盘引入有效地将食品(特别是鱼)挤压到托盘中的预压设备中，任何多余的材料，诸如液体、水和空气，将被挤出托盘，从而将得到更均匀和同质地填充的托盘。

此外，由于预压设备不冷冻食品，多余的液体将保持液态，并且从而容易排出到与预压设备连通提供的适当的排放装置。

一旦托盘已暴露于预压设备中的挤压，目前具有托盘限制范围内的测量托盘可被转移到水平冷冻设施并且被放置在水平冷冻板上而不会如此弄脏和污染水平冷冻机。

这一事实减轻了现有技术的水平冷冻机所需的大量清洁，并且还确保了在整个处理过程中通过冷冻设施可实现更高的卫生标准。

在本发明的另一有利实施方案中，预压设备和一个或多个平板冷冻机布置成阵列，其中用于将托盘引入预压设备中的装置包括沿阵列的一侧布置的第一传送带，第一机器人位于这里以收集在所述第一传送带上运输的托盘并将托盘插入预压设备中的指定搁板上，其中所述第一机器人具有夹爪，所述夹爪被布置来从传送带夹持和移除托盘，以及将所述托盘放置在升降机中，其中升降机将托盘升高到期望搁板的高度，此时推杆将托盘从升降机推到期望搁板上。

以这种方式，预压设备的填充可完全自动地执行，并且特别是由于使用完全统一的托盘，对于机器人可以相对简单并且同时非常可靠。

在本发明的又一有利实施方案中，预压设备和一个或多个平板冷冻机布置成阵列，其中用于将托盘从预压设备的搁板转移到一个或多个水平板冷冻机的水平冷冻板的装置包括用于从预压设备取回托盘的装置，所述装置包括沿阵列的一侧布置的第二传送带，或者可选地，可使用第一传送机，第二机器人位于这里以收集由第一机器人的推杆推出的托盘，其中所述第二机器人具有夹爪，所述夹爪被布置来夹持被推出的托盘，并且借助第二升降机将托盘放置在第二传送带上，或者可选地，第一传送带上。

通过布置第二机器人以便从预压设备取回托盘并将它们转移到水平板冷冻机，该过程的这一部分也是自动化的。应预见，可手动填充预压设备，使得第一机器人不是必需的，以便实现本发明的优点，并且出于同样的原因，当人工可以执行托盘从预压设备到水平板冷冻机的转移时，还可避免第二机器人。然而，使用机器人是非常合理的，因为第一机器人和第二机器人都可以是处理标准物体(托盘)的相对简单的结构。

此外，特别是当这些类型的冷冻设施布置在船上时，机器人节省空间并且同时非常可靠。为此目的，由于空间的节省和人工的节省，非常期望提供机器人来填充和清空预压设备并且如此填充和清空平板冷冻机。

在另一有利实施方案中，提供第三机器人以便清空平板冷冻机，其中提供第三机器人以从第一或第二传送带收集和引入托盘并将所述托盘引入平板冷冻机中，其中所述第三机器人具有夹爪，该夹爪被布置来从第一或第二传送带夹持并移除托盘，并将所述托盘放置在第三升降机中，其中该升降机将托盘升高到期望冷冻板的水平，此时推杆将托盘从升降机推动到期望冷冻板上。

因此，通过引入又一个第四机器人，如在又一有利实施方案中所提供的，其中用于从水平板冷冻机取回托盘的装置包括第四机器人，该第四机器人位于这里来收集由第三机器人的推杆推出的托盘，其中所述第四机器人具有夹爪，该夹爪被布置来夹持被推出的托盘，并且借助第四升降机将托盘放置在第三传送带上或者可选地，第一或第二传送带上。

因此，整个过程是自动化的，只要将填充的托盘引入第一传送机上，在那里它们可被收集并引入预冷冻设施中。

利用这种自动化过程，有利的是每个冷冻板可以容纳与预压设备中的每个搁板相同数量的托盘。这简化了机器人的工作，因为它们将认识到在预压设备和水平板冷冻机的水平冷冻板两者的任何水平上都应引入相同数量的托盘。

在本发明的又一有利实施方案中，预压设备设置有振动或摇动发生器，使得每个搁板可被搅动。通过引入振动器或用于摇动预压设备的搁板的装置，任何气泡和陷入托盘中的液体可容易地被带到表面并由此从托盘排出，从而在托盘中提供更同质的内容物。

这除了在预压设备中保留来自托盘的溢出之外，还提供了更同质和更快速的冷冻过程。

根据本发明的冷冻设施的使用在根据本发明的又一有利实施方案的用于冷冻食品块的方法中描述，其中食品特别是海鲜，并且其中食品在引入冷冻设施中之前布置在托盘中，其中冷冻设施包括预压设备和一个或多个水平板冷冻机，其中所述预压设备包括多个竖直布置在彼此顶部的水平搁板以及最上面设置有一个顶板，并且其中提供用于竖直移动水平搁板和顶板的装置，并且其中当所有搁板都填充有托盘时，向下推动水平搁板和顶板，从而与托盘接触并将食品挤压到托盘中，并在第一预定时间段之后竖直向上移动搁板和顶板，使得托盘可以从预压设备中移除并转移到一个或多个水平板冷冻机中的一个，其中在平板冷冻机填充有托盘之后，闭合平板冷冻机并完成第二预定时间段的冷冻循环，此后将托盘从平板冷冻机中移除，清空托盘并传送目前冷冻的食品块以进行进一步加工。

上面已经描述的关于根据本发明的冷冻设施的描述的优点也利用该方法实现，但是特别是本发明的一个实施方案特别有利的是，当冷冻设施中的设备阵列包括一个预压设备和五个水平冷冻机时，可得到非常合理和基本上连续的冷冻循环。

通常，如在另一有利实施方案中所述，与第一预定时间段有关的预定时间段在10到20分钟之间，更优选为15分钟，并且第二预定时间段为从100到180分钟，更优选为从120到150分钟，并且最优选为140分钟。

使用这些循环时间并且具有一个预压单元和五个水平板冷冻机，其中预压设备和水平板冷冻机可以容纳相同数量的托盘，使用根据本发明的冷冻设施实现基本上连续的冷冻食品块的方法。

附图说明

现在已经用更一般的术语描述了本发明，现在将参考附图描述一个特定的实施方案，在附图中：

图1示出了冷冻设施的概述。

图2示出了机器人的原理。

图3示出了冷冻设施的概述。

具体实施方式

在图1中示出了根据本发明的冷冻设施的概述。冷冻设施包括预压设备1，并且在该特定实施方案中包括五个平板冷冻机2-6。预压设备还可构成预冷冻设施，用于在将食物预压成块期间预冷冻食物。

预压设备1和五个板冷冻机2-6布置成阵列，使得传送带10、11可以沿预压设备和平板冷冻机的阵列的一侧布置。

在图1中，示出了两个阵列100、200，每个阵列包括预压设备1和五个平板冷冻机2-6。

预压设备1包括多个水平搁板21和顶板22。借助致动器23、23'(预压设备1后面的另外两个致动器隐藏在预压设备后面)。通过启动致动器23、23'以及隐藏的致动器，顶板22和搁板21竖直移动，从而增大搁板之间的距离，并如此为待冷冻的物体腾出空间。

如参考图1所示的冷冻设施100、200通常与托盘101一起使用，其中一些托盘在图中示出。托盘都具有标准尺寸，并且特别是标准高度，使得当多个托盘容纳在预压设备的每个搁板21和平板冷冻机2-6的冷冻板31上时，可以在竖直方向上分别移动搁板和冷冻板31，使得冷冻板和搁板21与托盘101的上限和下限均匀接触。

特别是对于平板冷冻机，这重要的，以便建立热接触是，使得在冷冻板中循环的冷冻介质可从放置在托盘中的食品吸收能量，并且从而冷冻托盘101中的待冷冻的产品。

为了将托盘引入预压设备中，提供第一机器人201。机器人从传送带11收集托盘并将托盘插入确定的位置，即在预压设备1中的搁板21上的预定水平。当预压设备1填充有托盘时，启动致动器23、23'，从而将顶板和搁板向下挤压成与位于搁板21上的托盘接触。在预定的时间段(通常长达15分钟)之后，通过再启动致动器来释放压力，从而竖直向上移动顶板22和搁板21。15分钟足以让空气、气体、液体和其他物质渗透到托盘表面，并从托盘中排出。

此时，即在托盘的按压之后，第一机器人201将开始收集待在预压设备中挤压的新托盘并将这些托盘插入设备中的适当搁板处。由于设备1完全充满刚被挤压的托盘，由机器人201插入新托盘将致使挤压的托盘101'被推出预压设备1的搁板21。

为了收集被推出预压设备1的这些托盘101'，提供第二机器人202。机器人202将收集托盘101'并将托盘定位在传送机10上，该传送机将托盘进一步沿阵列向下运输到靠近平板冷冻机2-6的预定位置中。

第一机器人201将基本上连续地插入待在预压设备1中挤压的新托盘，使得按压后托盘101'的连续流将被推出预压设备1并且由机器人202收集并且定位在传送带10上。为清楚起见，在图中仅示出了有限数量的托盘，但应理解的是，当预压设备打开时，执行从预压设备插入和取回托盘的基本上连续的过程。

第三机器人203位于第二机器人的下游，以便收集已经被预压设备挤压并且定位在传送带10上的托盘。机器人203收集托盘并且将托盘插入平板冷冻机2-6之一中的适当位置处。插入/推入平板冷冻机中的托盘致使已经位于平板冷冻机的搁板上的托盘在相对侧上被推出，在该相对侧上由第四机器人204收集这些托盘。

在这方面，假设在将按压后托盘推入平板冷冻机中之前，平板冷冻机已完成冷冻循环，并且由于适当的致动器的启动而通过使冷冻板竖直移位来打开冷冻板。在此阶段，放置在平板冷冻机的冷冻板上的冷冻托盘将相对松散，并且此时机器人203将新挤压的托盘推到冷冻板上。这将致使冷冻板上的托盘横向移动，从而迫使机器人203的相对侧上的最外面的冷冻托盘到达第四机器人204的夹持装置，该夹持装置同时被适当地定位以便接收冷冻托盘。

然后，机器人204将冷冻托盘定位在传送机11'上，以便将托盘中目前冷冻的食品运输远离冷冻设施100。

以这种方式，已执行了基本上完整的自动挤压和冷冻操作。

参考图2，将解释机器人201-204的原理。

在图2中示出了机器人的示例，例如第三机器人。然而，应注意，上面参考图1讨论的四个机器人可以是相同的，因为它们或多或少地执行相同的动作。

此外，在其他实施方案中，具有不同配置的机器人可能是有利的，但是对于本发明的描述，假设所有机器人都是相似的。

机器人203被布置成使得它可沿平板冷冻机2-6和预压设备1的阵列100、200并且沿传送带10行进。在该实施方案中，机器人包括呈链斗式升降机211、212形状的升降机。该链斗式升降机包括多个凸缘213，该多个凸缘213以相互的距离布置，从而允许托盘由链斗式升降机211、212的凸缘保持。

在图1中，托盘101由第二机器人202的凸缘213保持。

当托盘叠加在机器人203上时，夹持臂214将与托盘接合并通过将托盘容纳在凸缘213上而迫使托盘到链斗式升降机211、212上。此时，启动升降机，从而将托盘带到与期望冷冻板(例如，通过31’指示的冷冻板)齐平的期望水平。

在该位置中，推杆215被定位成使得推杆将与放置在凸缘213上的托盘接合，并且迫使托盘到适当的冷冻板31'上。

如果冷冻机2-6刚完成冷冻循环并且冷冻板已竖直移动以便承受托盘的压力，托盘相对松散。此时，推杆215可以将新托盘从凸缘213推到冷冻板31'上。同时，冷冻机相对侧上的目前冷冻的托盘将被推出。

被推出的托盘将由与参考图2所示的机器人的结构对应的机器人接收，使得托盘被接收在机器人的凸缘213上，并且此后降低到传送带的水平，并且通过推动装置转移到传送带上，并且由此继续运输到进一步加工。

在图3中示出了图1中的透视图中所示的冷冻设施的概述。该设施包括两个阵列100、200，每个阵列包括预压设备1和五个水平板冷冻机2-6。

在传送带11上，填充有待冷冻食品的托盘被传送到预压设备1。第一机器人201收集托盘并将托盘升高并定位在预压设备1的搁板处。一旦整个预压设备填充有托盘，启动致动器23-23”’。致动器移动搁板，使得搁板与托盘的上限和下限接触。因此，过量的液体、空气、气体等将从托盘中排出。将另一托盘插入托盘占用的位置将致使搁板上的托盘通过机器人201上的推杆215迫使离开预压设备。

机器人202接收托盘并且将它们定位在传送机10上。在传送机10上，托盘被运输到第三机器人203上。该机器人将托盘夹持并插入平板冷冻机中的一个中，在该示例中为4号平板冷冻机，从而在平板冷冻机4的相对侧上逐出冷冻托盘，该冷冻托盘由第四机器人204收集。

第四机器人将目前冷冻的托盘101”定位在传送机11”上，以便传送目前冷冻的托盘以进行进一步加工，例如将目前冷冻在块中的食品清空出托盘，使得托盘可再次使用，并且可将冷冻块继续发送到进一步加工。