Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for automatisk hode/halefinne vending av fisk, i samsvar med den innledende delen av patentkrav 1. Oppfinnelsen angår videre en anordning som singulerer en jevnt tilført fiskestr_øm eller en fiskbatch, i samsvar med den innledende delen av patentkrav 5. Oppfinnelsen angår også en kombinasjon av disse, i samsvar med den innledende delen av patentkrav 9.

I de aller fleste anlegg for bearbeiding eller håndtering av fisk, levende eller død, er det et behov for å få orientert fisk, både med hensyn til buk/rygg og hode/halefinne. De fleste systemer for orientering av fisk forutsetter at fisken tilf_øres en og en, og vanligvis blir dette utført i to ulike systemer, først singulering og deretter vending. Når orienteringen av fisken er gitt, og fisken tilf_øres én og én, kan en rekke håndterings- og bearbeidings-situasjoner som i dag utf_øres helt eller delvis manuelt, automatiseres med betydelig h_øyere hastighet og større nøyaktighet.

Både singulering og orientering er forsøkt utført tidligere, men systemene har dårlig hastighet, og er store, kostbare, maskiner. US 5,115,903 omtaler et system som benytter optiske l_øsninger for deretter å vende fisken med hensyn til buk/rygg. Fisken må være singulert på forhånd. US 5,291,983 omtaler et annet system for vending av fisken hode/halefinne som bruker fotoceller, og som deretter sender fisken i ulike løp avhengig av orientering. Dette systemet omtaler også et system for singulering av fisken. Det finnes flere ulike systemer for automatisk vending av fisk hvor halefinnen føres ned i et spor/spalte/fordypning eller lignende, og fisken deretter vippes rundt. Et eksempel på en slik l_øsning er gitt i US 4,557,020. Systemet forutsetter at fisken er singulert på forhand, og har begrenset kapasitet på grunn av utformingen. Faren for å påf_øre fisken skade er dessuten svært stor, idet fisken skal vippes rundt i lufta mens den holdes fast i halen. Det finnes også system for orientering av fisk som er sv_ømmedyktig, så som omtalt i US 4,051,952.

En stor ulempe med de kjente systemene er imidlertid at fisken må ha en gitt størrelse på forhand. Systemene vil ikke fungere med vesentlig mindre eller større fisk, slik at fisken må sorteres etter størrelse før singulering og/eller vending.

Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse er å framskaffe en anordning som automatisk orienterer fisken, slik at hode/halefinne retningen blir ensartet når fisken passerer anordningen. Et annet hovedformål er å framskaffe en anordning som skal singulere en batch med fisk og strekke den ut slik at fiskene føres videre enkeltvis. Ved behov er det et videre formål at oppfinnelsen skal orientere fisken med hensyn på buk/rygg, og dessuten at den skal være fleksibel med hensyn til orienteringen. Oppfinnelsen skal fungere med høy hastighet, og ikke skade fisken. Det er dessuten et formål at oppfinnelsen skal fungere uavhengig av fiskens størrelse, slik at sorteringsarbeid på forhand ikke er nødvendig. Oppfinnelsen kan være en del av et tilf_ørsels-system for videre behandling, så som vaksinering, slakting, sortering med hensyn til kvalitet og/eller størrelse, biomassemåling, kj_ønnsbestemmelse, merking og lignende.

Formålet nås med en anordning i samsvar med den karakteriserende delen av de uselvstendige patentkrav 1, 5 og 9. Ytterligere fordelaktige trekk er gitt i de tilh_ørende, uselvstendige kravene.

En anordning i samsvar med oppfinnelsen gir ensartet hode/halefinne orientering for fisk i en strøm av fisk med tilfeldig hode/halefinne orientering som føres inn på anordningen. Anordningen omfatter en valse som er tverrstilt i forhold til strømmen av fisk. Valsen, i det etterf_ølgende omtalt som en vendevalse, roterer med strømmen, og har en hastighet som minst tilsvarer str_ømnings-hastigheten for fisken som tilf_øres. Valsen kan også være en del av et transportbånd, så som tverrenden av et lengre transportbånd idet båndet er montert rundt en valse, slik at den delen av transportbåndet som bes_ørger vending har tilnærmet sirkulær periferi-kant. Uttrykket "valse" eller "vendevalse" skal det i det følgende tolkes til å omfatte både en valse men også utforminger hvor valsen er dekt av f.eks. et transportbånd. Overflata av valsen har en glatt, jevn, trinseform uten

åpninger, spalter eller lignende som kan oppta hele eller deler av en fisk. Med "trinseform" er det her ment både ei overflate uten spor, med ei jevn, glatt overflate, og enhver form for spor aksialt i overflata av valsen, så som et konkavt spor eller et sentrert V-spor.

Fisken som tilf_øres vendevalsen skal være bevegelseshemmet, så som bed_øvd eller død, men før rigor mortis. Fisken bør være i det minste delvis singulert før den føres inn på vendevalsen, dvs. fisken skal fortrinnsvis ikke ber_øre hverandre, og den må være orientert i lengderetning. Vendevalsen kan ha en utstrekning i bredden, slik at flere fisker kan passere samtidig side om side. Fisken skal tilf_øres med et minimum av vann, men den skal være våt.

Nedstr_øms for vendevalsen er det anordnet et mottakssystem som skal ta imot fisk som forlater vendevalsen. Dette kan ha enhver utforming hvilket vil være opplagt for en fagmann på området, men skal være utformet slik at den varetar fisken og at skader unngås under vendingen. Med "skade" menes både skader i selve kj_øttet men også andre livs-svekkende skader, idet fisken kan være bed_øvd og skal fortsette å leve etter endt behandling. Systemet skal videre motta fisken på en slik måte at vendingen ikke blir forstyrret, og slik at hode/halefinne orienteringen ivaretas etter vending.

For å sikre at fisken vendes korrekt, skal fisken enten tilf_øres på toppen av vendevalsen, eller fortrinnsvis før toppen slik at fisken følger overflata av vendevalsen over toppen. For ikke å hindre vendingen, skal mottakssystemet være anordnet med sin øverste ende i umiddelbar nærhet av vendevalsen, fortrinnsvis mellom horisontal og vertikal stilling, motstående av tilf_ørselen av fisk. Sagt på en annen måte skal mottakssystemet være trukket inn under valsen. I en foretrukket utf_ørelse av foreliggende oppfinnelse er mottakssystemet utformet som en buet renne, fortrinnsvis med form som en hoppbakke hvor den øverste delen er vesentlig vertikal og den nedre delen er vesentlig horisontal. Mottakssystemet vil fange opp fisken etter at den forlater vendevalsen uten at dens orientering blir endret.

Nedstr_øms for mottakssystemet kan det være plassert ulike anordninger som er egnet for den videre behandling. Selv om fisken er singulert i det minste delvis før den føres inn på vendevalsen, kan større fisk få større hastighet i mottakssystemet og dermed skape et behov for ny singulering eller utstrekk av fiskemassen etter vending. Dette kan f.eks. l_øses ved at fisken etter mottakssystemet ledes inn på et akselerasjons- eller retardasjonsbånd, og eventuelt inn på en anordning for singulering.

Når fisk som skal vendes kommer i kontakt med vendevalsen vil fisk som kommer med halefinnen først ligge an mot overflata av vendevalsen forbi en horisontal senterlinje på vendevalsen, og snus idet den forlater overflata slik at hodet kommer først ned i mottakssystemet. Fisk som kommer med hode først forlater imidlertid overflata av vendevalsen før senterlinjen, og snus ikke. Dermed har all fisk hodet først når det forlater vendevalsen. Dette kan forklares ved at halefinnens utforming og areal gir en sugende effekt som holder fisken på vendevalsen lengre enn den sugende effekten som oppstår mellom fiskehode og vendevalsen. Det er ikke et kunstig skapt sug men et naturlig, kapillært sug. I enkelte tilfeller for fisk som skal slaktes, kan det benyttes maskinskapt sug for å holde på halefinnen tilstrekkelig lenge. Dette fordi halefinnen er forholdsmessig mindre i forhold til fiskekroppen, og fordi fisken som sådan, er tyngre. Det er imidlertid en forutsetning at fisken ikke har gått i rigor mortis, og at den ikke har vesentlig b_øyemotstand. I det tilfellet at det tilf_øres maskinskapt sug, er vendevalsen utformet med små hull for å føre suget til overflaten av valsen.

Den foreliggende oppfinnelsen omfatter videre en anordning som lengde-orienterer og strekker ut en batch av fisk med tilfeldig orientering, for så å transportere fisken i en gitt retning samtidig som den singuleres. Denne anordningen kan eksempelvis være plassert oppstr_øms for en anordning for hode/halefinne orientering. Med singulering er det her ment at en mengde fisk fordeles eller strekkes ut slik fisk ikke ligger ovenpå hverandre, og fortrinnsvis at de ligger i avstand til hverandre. Denne anordningen omtales i det følgende som en singulerings-anordning. Singulerings-anordningen omfatter et valsepar hvor fisk tilf_øres ved en ende, og hvor valseparet roterer fra hverandre slik at fisken l_øftes litt fra underlaget. Fisken tilføres fortrinnsvis i en jevn strøm, men kan også tilf_øres i baten. Sammen med fisken tilf_øres det en del vann, slik at valseparet er fuktig og at det er en vannfilm mellom valsene og fisken.

Valseparet omfatter to identiske valser som fortrinnsvis er anordnet inntil hverandre. De kan også anordnes i en avstand fra hverandre, maksimal avstand mellom valsene avhenger av størrelsen på fisken som skal singuleres. Valsene har fortrinnsvis en glatt og jevn overflate. I en alternativ utf_ørelse er overflaten av valsene utformet med en spiralformet forh_øyning eller fordypning, og avstanden mellom viklingene eller rillene i spiralen skal fortrinnsvis øke i transportretningen. I denne utf_ørelsen skal begge valsene ha forh_øyning eller fordypning, men med ulik orientering, slik at viklingene/rillene i spiralen har samme rotasjonsretning som valsen, og skrår utover fra hverandre, fortrinnsvis i transportretningen.

For å sikre at all tilført fisk forflyttes i samme retning, kan valsene være anordnet skrånende, slik at gravitasjonskraften sørger for at fisken forflyttes framover. I en alternativ utf_ørelse kan systemet være forsynt med en eller flere dyser ved bakre ende av valsene som tilf_ører ekstra vann som er retningsorientert og dermed "spyler" fisken i en gitt retning. Det kan også være en kombinasjon av disse.

Kombinasjonen av denne retningsorienterte kraften, vannfilmen og rotasjonshastigheten på valseparet gjør at fisken lengdeorienteres i rennen mellom valsene, og singuleres under transporten, slik at fiskene kommer enkeltvis ved slutten av valseparet. Vanntilf_ørselen og/eller helningen på valseparet påvirker transport-hastigheten for fisken, og har dermed innvirkning på singuleringen av fiskestr_ømmen. Lengden og radien på valseparet bør være i et visst forhold med hensyn til størrelsen av fisken som skal singuleres, og har indirekte innvirkning på singuleringen. Lengden og radien på valsene, samt awstanden mellom valsene i et valsepar bør varieres med hensyn til størrelsen av fisken som skal singuleres, idet ulike valser bør benyttes ved singulering av smolt og slakteklar fisk. Samme valsebar benyttes for håndtering av all smolt, slik at fisken ikke må forhandssorteres.

Ved oppstr_ømsenden av valseparet vil fisk ber_øre hverandre, og helt eller delvis ligge ovenpå hverandre. Den l_øftende kraften fra de roterende valsene vil imidlertid bare virke på de fiskene som er i ber_øring med valsene, og dermed er det bare de fiskene som får redusert friksjonen tilstrekkelig til at de beveges i lengderetning. Fisk som ligger ovenpå hverandre, vil alltid være litt lengdeforskj_øvet, og fisk som ligger ovenpå to fisker vil skyve fisken som ligger delvis foran framover, samtidig som den vil skyve fisken som ligger delvis bakenfor bakover. Fisk som er i kontakt med valsene vil transporteres i lengderetning, og på denne måten oppnås singulering.

I en alternativ utf_ørelse har overflaten av valsene som nevnt ovenfor en spiral-formet forh_øyning eller fordypning, hvor avstanden mellom viklingene eller rillene _øker i transportretningen. I de tilfeller disse valsene benyttes for singulering, vil fisken øke hastigheten mens den transporteres nedover, i respons til den _økende avstanden mellom viklingene/rillene i den spiralformete forh_øyningen/fordypningen. Dette vil føre til økt singulering, og avstand mellom fiskene.

I en utf_ørelse av singulerings-anordningen, er det ved enden av valseparet, i motsatt ende av tilf_ørselen av fisk, plassert et vendesystem for å vende fisken slik at buk/rygg retningen blir definert. Det finnes flere kjente l_øsninger for å oppnå dette, men i en foretrukket utf_ørelse av foreliggende oppfinnelse blir det benyttet en deteksjonsinnretning og to dyser for tilførsel av vann og/eller luft, en på hver side av valseparet, idet begge dysene er innrettet for å spyle mot sentrum av valseparet. Når innretningen detekterer buk/rygg retning gir det signal til hvilken dyse som skal spyle, og dermed spyles/blåses fisken over på siden idet den forlater valseparet. Hvorvidt buken skal ligge til høyre eller venstre, eller om all fisk skal ha samme orientering kan justeres ved å legge inn ulike betingelser i kommunikasjonen mellom innretning og dyse. Buk/rygg orienteringen kan også gjennomføres på et senere tidspunkt, for eksempel etter hode/halefinne orientering.

Når fisken forlater valseparet i singulerings-anordningen i ovenfornevnte utf_ørelse, har den gitt buk/rygg orientering, og kan overf_øres på anordningen for hode/halefinne orientering. Når fisken forlater mottakssystemet er den både singulert og orientert med hensyn til buk/rygg og hode/halefinne. Dersom det er _ønskelig med større avstand mellom fiskene kan det f.eks. plasseres et transportband med h_øyere hastighet etter mottakssystemet, hvilket automatisk vil skape større avstand mellom fiskene. Dette er kjent teknikk for en fagmann.

I en særlig foretrukket utf_ørelse er flere ulike enheter plassert etter hverandre, og gir en hurtig og sikker singulering og orientering av fisk. En batch av fisk med tilfeldig orientering føres inn på systemet oppstr_øms for en singulerings-anordning. Nedstr_øms for singulerings-anordningen er det anordnet en anordning for hode/halefinne orientering som automatisk vender fisk som ligger en gitt vei, slik at fisken er ensartet orientert etter vendingen. I en anordning for hode/halefinne orientering som beskrevet ovenfor, vil fisk i mottakssystemet oppnå en hastighet gitt av tyngden på fisken, og for å unngå at større fisk kommer i kontakt med mindre fisk i mottakssystemet, blir fisk umiddelbart etter mottakssystemet overført på et retardasjons- eller akselerasjonssystem slik at hver fisk får identisk hastighet. Deretter blir fisken overført til en ny singulerings-anordning, for ytterligere singulering, og om _ønskelig kan fisken bli overført i et system for buk/rygg vending. Når fisk forlater dette systemet, er den singulert, og har ensartet hode/halefinne orientering, og eventuelt er buk/rygg orienteringen gitt.

I en framgangsmåte for singulering i samsvar med foreliggende oppfinnelse blir en batch av fisk med tilfeldig orientering ført inn på en anordning som lengde-orienterer fisken og strekker ut batchen for så å transportere fisken i en gitt retning samtidig som den singuleres. I en særlig foretrukket utf_ørelse av framgangsmåten omfatter anordningen et valsepar som roterer fra hverandre.

I en annen framgangsmåte i samsvar med foreliggende oppfinnelse, blir en idet minste delvis singulert mengde fisk hode/halefinne orientert. Fisk med tilfeldig hode/halefinne orientering føres inn i en anordning for hode/halefinne vending, hvor bare fisk med en gitt orientering blir vendt, og fisk med motsatt orientering ikke blir vendt. Dermed vil all fisk som forlater anordningen for hode/halefinne vending ha lik orientering. I en særlig foretrukket utf_ørelse av framgangsmåten omfatter hode/halefinne anordningen en vendevalse med glatt jevn trinseform.

Foreliggende oppfinnelse vil i det følgende beskrives med referanse til de vedlagte figurer som viser en foretrukket utf_ørelse av oppfinnelsen, hvor:

I figur 1 er det vist en anordning for hode/halefinne vending, omfattende en valse 1 som roterer i str_ømningsretningen, og et mottakssystem 2 som er trukket inn under valsen 1. Fisk tilf_øres valsen 1 før eller ved det øverste punktet A. I figur 2 er det vist at en fisk 3 som kommer med halefinnen først vil følge valsen 1 nesten 180 grader, og når den slipper taket vil den snu seg slik at den kommer med hodet først ned i mottakssystemet 2 nedstr_øms for valsen. I figur 3 er det vist et tilfelle hvor en fisk 3 kommer med hodet først, og som det ses fra figuren, vil den forlate valsen 1 allerede etter ca 90 grader, og dermed ikke snus, slik at også den vil komme med hodet først i mottakssystemet 2.

Mottakssystemet 2 for fisken som har passert vendevalsen, er plassert umiddelbart opptil vendevalsen 1, mellom en horisontal I-l og vertikal 11-11 senterlinje. Mottakssystemet 2 er utformet som en renne hvor oppstr_øms-enden 4 er tilnærmet vertikal, og nedstr_øms-enden 5 er tilnærmet horisontal. Denne utformingen ivaretar fiskens velferd på best mulig måte, idet den demper/styrer fiskens fall fra valsen 1 slik at fisken ikke får noe slag som kan gi opphav til skader.

Rennen har vertikale sidevegger 6 og er avsmalende for å lette overføringen til et etterfølgende transportbånd, som fører fisken videre til ytterligere bearbeiding, f.eks. vaksinering. Om _ønskelig kan det dessuten være et akselerasjonsbånd som skaper ytterligere avstand mellom fiskene.

I figur 4 er det vist en anordning som singulerer fisken. Denne plasseres fortrinnsvis oppstr_øms for valsen 1 som vender hode/halefinne som vist i figur 1-3. Anordningen vist i figur 4 omfatter et valsepar 8 som skråner i forhold til underlaget, slik at enden 9 hvor fisk tilf_øres er h_øyere. I den viste utf_ørelsen har valseparet en helning på ca 4 grader, men anordningen vil også fungere med en helning mellom 0 og 10 grader. Valseparet roterer fra hverandre, slik at fisk som føres nedover rennen 10 som dannes mellom valsene blir løftet litt opp fra underlaget. Helningen og den l_øftende virkningen av rotasjonen på valseparet 8 vil i kombinasjon med gravitasjonskraften på fisken, drive fisken nedover valsene samtidig som den singuleres.

I figur 5 er det vist en særlig fordelaktig kombinasjon, idet en anordning for singulering er plassert oppstr_øms for en hode/halefinne vending, et sirkulært retardasjons-band 7 er plassert nedstr_øms for hode/halefinne vendingen, og en ny singulerings-anordning 12 er plassert deretter. Ved oppstr_øms-enden 9 er anordningen for singulering utformet med to tilf_ørselsplater 11 for å lede tilført fisk ned mot rennen 10 mellom valsene 8.1 motsatt ende av valsene føres fisken ut på et transportbånd 13 som vender over en vendevalse 1, og ned i et mottakssystem 2. Stor fisk vil få h_øyere hastighet i mottakssystemet enn små fisk, og derfor er den særlig fordelaktige kombinasjonen vist i figur 5, utformet med et retardasjons-band 7 i bunnen av mottakssystemet. Av plasshensyn er det i den viste utf_ørelsen benyttet et sirkulært transportband, så som en roterende skive eller lignende, slik at fisken også snur retning samtidig som hastigheten retarderes. Når fisken forlater retardasjons-bandet 7 har den samme hastighet uavhengig av størrelse.

Etter retardasjons-bandet 7 blir fisken overført på en ny singulerings-anordning 12.1 den viste utf_ørelsen er valsene i dette valseparet utformet med spiral-formete forh_øyninger 14 på overflaten. Viklingene i forhøyningene er tette oppstrøms, men har lengre avstand nedover. Disse forh_øyningene medfører at fisken _øker hastigheten nedover singulerings-anordningen, og at det blir avstand mellom fiskene.

I det ovenstående er det vist og beskrevet en foretrukket utf_ørelse av foreliggende oppfinnelsen. Figurene og eksemplet er bare gitt for å illustrere en utf_ørelse av oppfinnelsen, og skal ikke under noen omstendighet tolkes som begrensende for oppfinnelsen slik den er definert i de vedlagte patentkrav.