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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beladen eines Kältemittel-Aufnahmefachs eines Kühlbehälters mit Trockeneis.
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Zum Transportieren von wärmeempfindlichen Produkten, insbesondere von Lebensmitteln in Form von Frisch- oder Tiefkühlprodukten, kommen isotherme Kühlbehälter zum Einsatz, mit denen eine lückenlose Kühlkette von der Produktion bis zum Endkunden auch dann sichergestellt werden soll, wenn eine permanente Kühlung durch ein elektrisch betriebenes Kühlgerät nicht möglich ist. Derartige Kühlbehälter weisen meist ein Produkt-Aufnahmefach für die Einlagerung der zu kühlenden Produkte sowie ein von diesem räumlich getrenntes, jedoch thermisch verbundenes Kältemittel-Aufnahmefach für ein kryogenes Kältemittel, insbesondere festes Kohlendioxid, auf.
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Kühlbehälter dieser Art werden beispielsweise in der
EP 0 942 244 A1 oder der
WO 2007/036656 A1 beschrieben. Bei diesen Gegenständen weist der Kühlbehälter ein schubladenartiges Aufnahmefach für Trockeneis auf, das thermisch und strömungstechnisch mit einem darunter angeordneten Produkt-Aufnahmefach verbunden ist. Mittels einer speziell angepassten Füllvorrichtung wird das Kältemittel-Aufnahmefach mit flüssigem Kohlendioxid beschickt, das beim Eintritt unter starker Abkühlung entspannt und in ein Gemisch aus Kohlendioxidschnee mit einer Temperatur von -78°C und ebenso kaltem Kohlendioxidgas übergeht. Während das Kohlendioxidgas über ein Abzugssystem abgeführt wird, wird der Kohlendioxidschnee zurückgehalten und sorgt im Weiteren durch Konvektion oder Strahlung für die Kühlung der Produkte. Aufgrund einer entsprechenden Einstellung der Wärmeübertragung zum Produkt-Aufnahmefach können die Produkte zuverlässig auf einer Temperatur von beispielsweise 0°C bis 5°C (für Frischware) oder -15°C bis -25°C (Tiefkühlware) für einen Zeitraum von bis zu 24 Stunden und darüber hinaus gehalten werden.
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Aus der
US 5 511 379 A und der
DE 102 58 419 A1 sind Einrichtungen zum Befüllen von Kältemittel-Aufnahmefächern mit Kohlendioxidschnee bekannt. Weiterhin ist aus der
FR 2 258 672 A1 eine Vorrichtung zum Lagern und Ausgeben von eisgefüllten Kühlpacks bekannt.
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Die in Rede stehenden Kühlbehälter sind in der Regel so bemessen, dass sie von einer Bedienperson getragen oder mittels an ihnen befestigter Räder bewegt werden können. Beispielsweise haben die Kühlbehälter eine Grundfläche zwischen 400 mm x 400 mm und 1200 mm x 800 mm und eine Höhe zwischen 400 mm und 2000 mm, mit einem Nutzvolumen zwischen 15 Litern und 2000 Litern. Da in vielen Fällen bereits eine kleine Menge an Trockeneis zur Aufrechterhaltung einer hinreichend niedrigen Kühltemperatur über einen Zeitraum von einigen Stunden ausreicht, ist das Aufnahmefach für das Kältemittel sehr viel kleiner dimensioniert als das Fach zur Aufnahme der Produkte und hat beispielsweise ein Volumen zwischen 5 Litern und 50 Litern.
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Die Befüllung des Kältemittel-Aufnahmefachs mit flüssigem Kohlendioxid hat insbesondere den Nachteil, dass bei derartigen Vorrichtungen innerhalb des Aufnahmefaches Filter vorgesehen sein müssen, die den Kohlendioxidschnee im Aufnahmefach zurückhalten. Zudem muss aus Sicherheitsgründen das während des Füllvorgangs entstehende Kohlendioxidgas abgeführt werden, mit der Folge, dass entsprechende Absaugeinrichtungen an der Füllstation vorhanden sein müssen. Weiterhin werden die Kühlbehälter von einer Bedienperson einzeln nacheinander zur Füllstation geführt und mit flüssigem Kohlendioxid gefüllt, was einen erheblichen Zeitaufwand bedeutet und die Befüllung einer großen Stückzahl innerhalb einer kurzen Zeit nicht zulässt.
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Eine direkte Beschickung des Kältemittel-Aufnahmefachs mit beispielsweise Trockeneispellets oder Kohlendioxid-Schneepulver hat wiederum den Nachteil, dass die für die Kühlaufgabe erforderliche Menge an Kohlendioxid nur schwer exakt abzumessen ist und zudem im Verlauf des Füllvorgangs zusammen mit den Kohlendioxidpartikeln eindringende Feuchtigkeit aus der Umgebungsatmosphäre zu einer unerwünschten Wassereisbildung im Kohlendioxid-Aufnahmefach führen kann, die eine häufiges und aufwändiges Abtauen des Kühlbehälters erforderlich macht.
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Aus der
US 6 381 981 B1 ist eine Vorrichtung zum Transportieren gefrorener Produkte bekannt, bei der die Produkte während des Transports in einem Stapel zwischen Kühlblöcken aus Trockeneis aufgenommen sind. Vor dem Transport müssen Kühlblöcke und Produkte nacheinander manuell in den Behälter eingebracht werden, was recht zeitaufwändig ist.
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Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Vorrichtung zum Beladen eines Kältemittel-Aufnahmefachs eines Kühlbehälters mit Trockeneis zu entwickeln, die es ermöglicht, eine genau dosierte Menge an Trockeneis möglichst rasch in das Kältemittel-Aufnahmefach einzubringen, und die daher auch die Befüllung einer großen Zahl an Kühlbehältern mit Kältemittel in kurzer Zeit ermöglicht.
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Gelöst ist diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist also einen Vorlagebehälter auf, der mit einer Zuführöffnung für stapelbare Trockeneisplatten, einem Magazinbereich zum Speichern eines Stapels von Trockeneisplatten und einer in einem unteren Bereich des Vorlagebehälters angeordnete Ausgabeöffnung ausgerüstet ist, sowie eine Ausgabeeinheit zum sequenziellen Entladen von im Magazinbereich befindlichen Trockeneisplatten durch die Ausgabeöffnung.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient dazu, bereits vorgefertigte Trockeneisplatten sequenziell, also jeweils einzeln oder in einer vorgegebenen Anzahl nacheinander den Kältemittel-Aufnahmefächern einer Mehrzahl an Kühlbehältern zuzuführen. Bei den Trockeneisblöcken handelt es sich um vorgefertigte, beispielsweise durch Verpressen von Kohlendioxidschnee hergestellte, bevorzugt quaderförmige Blöcke mit einer Grundfläche von beispielsweise 25 cm x 25 cm bis 40 cm x 50 cm und einer Höhe von beispielsweise zwischen 2,5cm und 10 cm. Sie liegen entweder als reine Eisplatten vor oder sind einzeln in Kunststoff eingeschweißt und sind in ihren Abmessungen dem jeweiligen Kältemittel-Aufnahmefach und/oder der jeweiligen Kühlaufgabe angepasst. Die Trockeneisplatten werden als Stapel oder einzeln manuell oder mittels einer Maschine über die Zuführöffnung in das Magazin des Vorlagebehälters eingebracht. Beispielsweise können im Magazin 10 bis 100 Trockeneisplatten gelagert werden.
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Als „Kühlbehälter“ soll hier ein Transportbehälter zum Transportieren temperaturempfindlicher Waren, wie beispielsweise Lebensmittel oder pharmazeutische Produkte, verstanden werden, der mit einem Produkt-Aufnahmefach zum Aufnehmen eines zu kühlenden Produkts und mit einem Kältemittel-Aufnahmefach ausgerüstet ist, das zum Aufnehmen eines Trockeneisblocks oder mehrerer Trockeneisblöcke geeignet ist. Beispielsweise haben die Kühlbehälter eine Grundfläche zwischen 400 mm x 400 mm und 1200 mm x 800 mm und eine Höhe zwischen 400 mm und 2000 mm, mit einem Nutzvolumen zwischen 15 Litern und 2000 Litern. Das Kältemittel-Aufnahmefach hat beispielsweise ein Volumen zwischen 5 Litern und 50 Litern und ist entweder im Kühlbehälter integriert oder lösbar mit diesem verbunden. Demzufolge ermöglicht die Erfindung, Kühlbehälter mit integrierten Kältemittel-Aufnahmefächern mit Trockeneisblöcken zu befüllen, oder aber separate Kältemittel-Aufnahmefächer, die vom jeweiligen Kühlbehälter getrennt wurden und erst nach der Befüllung wieder mit dem übrigen Teil des jeweiligen Kühlbehälters verbunden werden. Je nach der Anordnung der Ausgabeöffnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das zu befüllende Kältemittel-Aufnahmefach entweder mit einer oberseitigen oder mit einer seitlichen Zuführöffnung ausgerüstet.
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In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Vorlagebehälter eine seitliche Ausgabeöffnung, die üblicherweise in einem unteren Bereich des Vorlagebehälters, unterhalb des Magazinbereichs, angeordnet ist. Bodenseitig ist der Vorlagebehälter entweder geschlossen oder offen ausgebildet; im letzteren Fall ist er jedoch mit Mitteln ausgerüstet, wie z.B. ein Gitter, Führungsschienen etc. die eine im Wesentlichen horizontale Positionierung der Trockeneisplatten vor der seitlichen Ausgabeöffnung gewährleisten und ein Hindurchfallen der Trockeneisplatten durch den Boden verhindern. Die Ausgabeeinheit ist bei dieser Ausgestaltung der Erfindung mit einem horizontal beweglichen Schiebelement ausgerüstet, mittels der ein oder mehrere der im Magazinbereich bevorrateten Trockeneisplatten, in der Regel diejenigen Trockeneisplatte(n), die im Stapel zuunterst vorliegt bzw. vorliegen, seitlich aus dem Vorlagebehälter herausgeschoben werden. Die Betätigung des Schiebelements erfolgt dabei bevorzugt mit einer elektrisch oder pneumatisch betriebenen Antriebseinheit.
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Demzufolge sollte das mit dieser Vorrichtung zu befüllende Kältemittel-Aufnahmefach eine seitliche Zuführöffnung aufweisen, die bei der Befüllung mit der seitlichen Ausgabeöffnung der Vorrichtung fluchtet, sodass die Trockeneisplatten mittels des Schiebelements direkt in das Kältemittel-Aufnahmefach eingeschoben werden, oder es sollten zusätzliche Führungsmittel vorhanden sein, die die ausgeschobene Trockeneisplatte(n) einer beispielsweise oberseitig am Kältemittel-Aufnahmefach angeordneten Zuführöffnung zuführen.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei vor, dass die Ausgabeeinheit zwei oder mehr übereinander angeordnete Schiebeelemente aufweist, die unabhängig voneinander bewegbar sind. Auf diese Weise kann die Anzahl der auszuwerfenden Trockeneisplatten der jeweiligen Kühlaufgabe, beispielsweise dem Volumen des jeweils zu füllenden Kältemittel-Aufnahmefachs oder der geforderten Menge an Trockeneis, angepasst werden. Bei Auswurf nur einer Trockeneisplatte wird dabei nur das jeweils unterste Schiebelement betätigt, während zwei oder mehr Schiebeelemente betätigt werden, um dem Kältemittel-Aufnahmefach gleichzeitig mehrere Trockeneisblöcke zuzuführen. Die Fläche der Ausgabeöffnung ist, sofern sie nicht durch ein bewegliches Verschließelement variabel ausgestaltet ist, den vorhandenen Schiebelementen angepasst.
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Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Vorlagebehälter mit einer unterseitigen, also im Boden des Vorlagebehälters angeordneten Ausgabeöffnung ausgerüstet ist und die Ausgabeeinheit wenigstens zwei Haltevorrichtungen umfasst, die jeweils in einer ersten Betriebsposition den Stapel der Trockeneisplatten im Magazinbereich gegen ein Verschieben in vertikaler Richtung halten und in einer zweiten Betriebsposition sich vom Stapel lösen und damit eine vertikale Bewegung des Stapels zulassen.
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Die erste der beiden Haltevorrichtungen greift dabei an der jeweils untersten Trockeneisplatte des Stapels der im Magazinbereich des Vorlagebehälters befindlichen Trockeneisplatten an. Die zweite Haltevorrichtung greift an einer darüber liegenden Trockeneisplatte an, insbesondere an der unmittelbar über der untersten Trockeneisplatte befindlichen Platte. Wird die zweite Haltevorrichtung in den Betriebszustand „Halten“ gebracht und die erste Haltevorrichtung in den Betriebszustand „Lösen“, wird so die unterste Trockeneisplatte bzw. werden alle unterhalb der zweiten Haltevorrichtung befindlichen Trockeneisplatten vom restlichen Stapel getrennt und fallen durch die Ausgabeöffnung, während der restliche Stapel von der zweiten Haltevorrichtung gehalten wird und im Magazinbereich verbleibt. Auf diese Weise können insbesondere durch abwechselnde Betätigung der Haltevorrichtungen Trockeneisplatten in rascher Folge nacheinander Kältemittel-Aufnahmefächern zugeführt werden, die (mit oder ohne zugehörigen Kühlbehälter) mittels einer Transportvorrichtung nacheinander an der Ausgabeöffnung vorbeigeführt werden. Die Betätigung der Haltevorrichtungen erfolgt dabei bevorzugt mittels einer elektrisch oder pneumatisch betriebenen Antriebseinheit.
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Bei dieser Ausgestaltung empfiehlt es sich, dass das Kältemittel- Aufnahmefach bevorzugt eine oberseitige Zuführöffnung aufweist; es ist jedoch beispielsweise auch möglich, durch einen sich an die Ausgabeöffnung anschließenden Führungskanal die durch die Ausgabeöffnung fallende Trockeneisplatte(n) einem Kältemittel-Aufnahmefach zuzuführen, das eine seitliche Zuführöffnung aufweist.
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Bevorzugt ist dabei die die vertikale Position der zweiten Haltevorrichtung am Stapel variabel einstellbar und kann beispielsweise mittels einer Steuer- und Kontrolleinheit manuell oder nach einem voreingestellten Programm betätigt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Anzahl der einem Kältemittel-Aufnahmefach zuzuführenden Trockeneisplatten der jeweiligen zu lösenden Kühlaufgabe anzupassen.
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Vorzugsweise ist der Ausgabeöffnung ein Verschlusselement zugeordnet, das unterseitig am Vorlagebehälter angeordnet ist. Das Verschlusselement dient insbesondere dazu, die unterseitige Ausgabeöffnung vor dem Eindringen von Feuchtigkeit aus der Umgebungsatmosphäre zu schützen; zudem ermöglicht sie eine thermische Isolierung des Vorlagebehälters auf dessen Unterseite. Bei der Ausgestaltung der Erfindung mit seitlicher Ausgabeöffnung (wie oben beschrieben) werden diese Funktionen zumindest teilweise durch das Schiebeelement und/oder den dort festen Boden erfüllt.
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Die Verwendung von vorgefertigten Trockeneisplatten als Kältemittel für die Kühlbehälter ermöglicht die Zuführung einer genau definierten Menge an Kältemittel an das Kältemittel-Aufnahmefach. Die erfindungsgemäße Vorrichtung beider vorgenannter Ausführungsformen ermöglicht es insbesondere, ein Kältemittel-Aufnahmefach sehr rasch mit einer genau definierten Menge an Trockeneis zu beladen, sodass dementsprechend eine große Anzahl von Kältemittel-Aufnahmefächern in kurzer Zeit und ohne große Verluste an Trockeneis befüllt werden können. Beispielsweise können mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung pro Minute 10-50 und mehr Kältemittel-Aufnahmefächer mit einer genau definierten Menge an Trockeneis beschickt werden.
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Zweckmäßigerweise umfasst die Vorrichtung zudem eine Transporteinrichtung, mittels der die zu befüllenden Kältemittel-Aufnahmefächer, bzw. Kühlbehälter, die mit einem Kältemittel-Aufnahmefach ausgerüstet sind, in einen Bereich vor der Ausgabeöffnung transportiert und zum Beladen positioniert werden. Durch die Transportvorrichtung erfolgt eine automatische Positionierung eines Kühlbehälters bzw. eines Kältemittel-Aufnahmefachs in den Bereich die Ausgabeöffnung derart, dass nach erfolgter Positionierung des Kühlbehälters bzw. des Kältemittel-Aufnahmefachs lediglich durch eine - manuell oder automatische vorgenommene - Betätigung der Ausgabeeinheit die entsprechende Anzahl an Trockeneisblöcken abgegeben und dem Kältemittel-Aufnahmefach unmittelbar zugeführt wird, ohne dass es weiterer manueller Einstellungen oder Vornahmen bedarf. Beispielsweise umfasst die Transportvorrichtung ein Fördereinrichtung, mittels dessen nacheinander eine Mehrzahl an Kühlbehältern bzw. Kältemittel-Aufnahmefächern positioniert werden können.
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Um eine weitgehend automatisierte Befüllung der Kältemittel-Aufnahmefächer zu ermöglichen, ist die Ausgabeeinheit bevorzugt mit einer Steuer- und Kontrolleinheit datenverbunden, die wiederum mit einer Sensoreinrichtung in Datenverbindung steht, mittels der die korrekte Position eines zu befüllenden Kältemittel-Aufnahmefachs vor der Ausgabeöffnung feststellbar ist. Die Steuer- und Kontrolleinheit regelt die Betätigung der Ausgabeeinheit in Abhängigkeit von der Position eines Kältemittel-Aufnahmefachs. Die Steuer- und Kontrolleinheit kann optional auch weitere Aufgaben übernehmen, wie beispielsweise die korrekte Anzahl der jeweils einem Kältemittel-Aufnahmefach zuzuführenden Trockeneisplatten entsprechend einer zuvor vorgenommenen Programmierung zuführen; ebenso kann auch der automatische Vorschub der Transportvorrichtung mittels der Steuer- und Kontrolleinheit geregelt werden oder eine automatische Unterbrechung der Füllvorgangs im Falle eines festgestellten Fehlers.
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Um die Frequenz der Befüllung noch weiter erhöhen zu können sieht eine weiterführende Ausgestaltung der Erfindung vor, dass eine Vorrichtung zum Befüllen von mehreren Kältemittel-Aufnahmefächern zwei oder mehr Füllvorrichtungen der zuvor genannten Art umfasst. Die Füllvorrichtungen wirken mit einer Transportvorrichtung zusammen, an der sie - in Transportrichtung der Kältemittel-Aufnahmefächer gesehen - nacheinander angeordnet sind. Im Einsatz wird eine Mehrzahl an Kältemittel-Aufnahmefächern mittels der Transportvorrichtung an den Füllvorrichtungen vorbeibewegt, während die Ausgabeeinheiten der Füllvorrichtungen derart koordiniert betätigt werden, dass die Kältemittel-Aufnahmefächer gleichzeitig oder rasch nacheinander mit Trockeneisplatten befüllt werden. Auch in diesem Fall wird die koordinierte Betätigung der Füllvorrichtung und der Vorschub der Transporteinrichtung mittels einer Steuer- und Kontrolleinheit geregelt werden.
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Anhand der Zeichnungen sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen:
- 1: Eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform in einer vertikalen Schnittansicht,
- 2: eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform in einer vertikalen Schnittansicht.
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Die in 1 gezeigte Vorrichtung 1 umfasst einen Vorlagebehälter 2 mit thermisch gut isolierten Wänden, an dessen Oberseite eine Zuführöffnung 3 für Trockeneisblöcke 4 angeordnet ist. Bei den Trockeneisblöcken 4 handelt es sich um vorgefertigte, beispielsweise durch Verpressen von Kohlendioxidschnee hergestellte quaderförmige Blöcke mit einer Grundfläche von beispielsweise 25 cm x 25 cm bis 40 cm x 50 cm und einer Höhe von beispielsweise zwischen 2,5cm und 10 cm.
Im unteren Bereich schließt der Vorlagebehälter 2 mit einem festen Boden 5 ab. Unmittelbar über dem Boden 5 befindet sich eine seitliche Ausgabeöffnung 6.
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Beim Boden 5 kann es sich, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, um einen geschlossenen und thermisch gut isolierten Boden handeln, er kann jedoch auch offen, beispielsweise als Gitter, ausgebildet sein, um beispielsweise ein Hindurchfallen kleiner, von den Trockeneisblöcken 4 abgesplitterter Trockeneispartikel zu ermöglichen, wobei ein zusätzliches, hier nicht gezeigtes Verschlussteil zum Verhindern des Eindringens von Umgebungsfeuchte vorgesehen sein kann. In jedem Falle ist der Boden so ausgebildet, dass er eine im wesentlichen horizontale Positionierung der Trockeneisblöcke 4 im Vorlagebehälter 2 gewährleistet.
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Weiterhin ist der Vorlagebehälter 2 mit einer Ausgabeeinheit 7 ausgestattet. Die Ausgabeeinheit 7 umfasst ein horizontal durch eine der Ausgabeöffnung 6 gegenüberliegenden Öffnung 8 hindurch bewegbares Schiebeelement 9, das mittels einer Antriebseinheit 10 betätigt wird. Die Antriebseinheit 10 umfasst beispielsweise einen Elektromotor, der mittels einer Steuereinheit 11 angesteuert wird.
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Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 eine Transportvorrichtung 12, mittels der im Betrieb der Vorrichtung 1 ein oder mehrere Kühlbehälter 13 dem Vorlagebehälter 2 zwecks Befüllung automatisch zugeführt werden. Der Kühlbehälter 13 weist ein Produkt-Aufnahmefach 14 und ein Kältemittel-Aufnahmefach 15 auf. Das Kältemittel-Aufnahmefach 15 besitzt eine Zuführöffnung 16 zum Zuführen von Trockeneisblöcken 4, die bevorzugt mit einer Verschlusskonstruktion 17, beispielsweise einer Verschlussklappe, derart geöffnet und verschlossen werden kann, dass ein durch die Zuführöffnung 16 geschobener Trockeneisblock 4 die Verschlusskonstruktion 17 automatisch öffnet, und die Verschlusskonstruktion 17 automatisch schließt, sobald der Trockeneisblock 4 vollständig in das Kältemittel-Aufnahmefach 15 eingeführt wurde. Selbstverständlich ist das Kältemittel-Aufnahmefach 15 so konstruiert, dass ein Trockeneisblock 4 leicht und ohne Gefahr, dabei zu verkanten oder zu verklemmen, in das Kältemittel-Aufnahmefach 15 eingeschoben werden kann.
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Im Betrieb der Vorrichtung 1 befindet sich das Schiebeelement 9 zunächst in einer Position, an der es mit seiner Vorderfläche 18 im Wesentlichen mit der Innenwand des Vorlagebehälters 2 fluchtet. Sodann werden dem Vorlagebehälter 2 Trockeneisblöcke 4 zugeführt, die in einem Magazinbereich 20 im oberen Teil des Vorlagebehälters 2 einen Stapel 19 von beispielsweise 10 - 100 Trockeneisblöcken 4 bilden, wobei der jeweils unterste Trockeneisblock 4 horizontal auf dem Boden 5 aufliegt. Nach erfolgter Positionierung des Kühlbehälters 13 mittels der Transportvorrichtung 12 derart, dass die Zuführöffnung 16 des Kältemittel-Aufnahmefachs 15 mit der Ausgabeöffnung 6 fluchtet, wird die Antriebseinheit 10 betätigt und das Schiebelement 9 schiebt den jeweils untersten Trockeneisblock 4 durch die Ausgabeöffnung 6 und die Zuführöffnung 16 in das Kältemittel-Aufnahmefach 15 hinein. Anschließend zieht sich das Schiebelement 9 wieder in seine Ausgangsposition zurück und der im Magazinbereich 20 verbleibende Stapel 19 an Trockeneisblöcken 4 fällt im Vorlagebehälter 2 nach unten, bis der dann unterste Trockeneisblock 4 auf dem Boden 5 aufliegt. Gleichzeitig schließt die Verschlusskonstruktion 17 die Zuführöffnung 16 und der Kühlbehälter 13 wird mittels der Transportvorrichtung 12 abtransportiert und durch einen nachfolgenden Kühlbehälter 13 ersetzt.
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Die korrekte Positionierung der Zuführöffnung 16 gegenüber der Ausgabeöffnung 6 wird mittels eines Sensors 21 detektiert, dessen Signale von der Steuereinheit 11 verarbeitet und zur Abgabe von entsprechenden Steuerbefehlen der Steuereinheit 11 an die Antriebseinheit 10 und ggf. die Transporteinheit 12.
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Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 25 sind gleiche Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 gekennzeichnet.
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Die Vorrichtung 25 weist einen thermisch gut isolierten Vorlagebehälter 26 mit einer unterseitigen Ausgabeöffnung 28 auf. Die Ausgabeöffnung 28 kann mit einem horizontal verschiebbaren Verschlusselement 27 geöffnet und verschlossen werden. Das mit einer Antriebseinheit 29 bewegbare Verschlusselement 27 hat insbesondere die Funktion, den Vorlagebehälter 26 unterseitig thermisch zu isolieren und das Eindringen von Feuchtigkeit aus der Umgebungsatmosphäre zumindest weitgehend zu verhindern.
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Mit der Vorrichtung 25 lassen sich insbesondere solche Kühlbehälter 30 mit Trockeneisblöcken 4 beladen, die mit einem Kältemittel-Aufnahmefach 31 ausgerüstet sind, das eine oberseitige Zuführöffnung 32 aufweist.
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Ebenso wie die Vorrichtung 1 ist auch die Vorrichtung 25 ist mit einer Ausgabeeinheit 33 ausgerüstet, die die Beladung des Kältemittel-Aufnahmefachs 31 mit einzelnen und/oder einer vorgegebenen Anzahl an Trockeneisplatten 4 ermöglicht. Dazu weist die Ausgabeeinheit 33 zwei Haltevorrichtungen 34, 35 auf, die am Vorlagebehälter 26 vertikal übereinander angeordnet sind und die es im Einsatz ermöglichen, eine vertikale Bewegung eines Stapels 36 von Trockeneisplatten 4 zu verhindern, die sich im Vorlagebehälter 26 befinden.
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Die Haltevorrichtungen 34, 35 können dabei unterschiedlich ausgebildet sein. Die Haltevorrichtung 35 ist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit seitlich verschiebbaren Halteblechen 38 ausgerüstet, die in einer ersten Position den untersten Trockeneisblock 4 des Stapels 36 untergreifen, in einer zweiten Position dagegen seitlich vom Stapel 36 angeordnet sind. Die Haltevorrichtung 34 ist im Ausführungsbeispiel mit Presswangen 37 ausgerüstet, die durch seitliches Anpressen an einen Trockeneisblock 4 diesen kraftschlüssig fixieren, wodurch zugleich alle darüber liegenden Trockeneisplatten 4 ebenfalls in vertikaler Hinsicht fixiert sind. Die Haltevorrichtung 34 greift dabei an einer oberhalb der untersten Trockeneisplatte 4 befindlichen Trockeneisplatte 4 an. Die Einrichtungen 34, 35 werden mittels einer - beispielsweise elektrisch oder hydraulisch betriebenen - Antriebseinheit 39 betätigt.
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Im Übrigen ist diese Anordnung der Einrichtungen 34, 35 nicht zwingend, es können auch beide Haltevorrichtungen 34, 35 mit Halteblechen 38 oder mit Presswangen 37 ausgerüstet sein, oder die Einrichtung mit Halteblechen 38 ist über der Einrichtung mit Presswangen 37 angeordnet, oder es können andere Einrichtungen zum Halten des Stapels 36 vorgesehen sein.
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Im Betrieb der Vorrichtung 25 wird zunächst ein oberhalb der Haltevorrichtungen 34, 35 vorhandener Magazinbereich 40 des Vorlagebehälters 26 mit einem Stapel 36 aus Trockeneisplatten 4 gefüllt. Die Haltevorrichtung 35 steht mit den Halteblechen 38 in das Innere des Vorlagebehälters 26 vor und verhindert so ein Abrutschen des Stapels 36 in Richtung der Ausgabeöffnung 28. Gleichzeitig ist das Verschlusselement 27 in eine die Ausgabeöffnung 28 verschließende Position gebracht und verhindert ein Eindringen von Umgebungsfeuchte in den Vorlagebehälter 26.
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Die Transportvorrichtung 12 transportiert Kühlbehälter 30 nacheinander unter die Ausgabeöffnung 28 der Vorrichtung 25 hindurch. Wird durch die Sensoreinheit 21 das Vorhandensein eines Kältemittel-Aufnahmefachs 31 direkt unterhalb der Ausgabeöffnung 28 detektiert, werden die Presswangen 37 der Haltevorrichtung 34 in Richtung des Stapels 36 an Trockeneisplatten 4 soweit vorgeschoben, dass die zweitunterste Trockeneisplatte 4 und damit der Stapel 36 der darüber liegenden Trockeneisplatten 4 in vertikaler Hinsicht fixiert wird. Gleichzeitig wird das Verschlusselement 27 in seine die Ausgabeöffnung 28 freigebende Position verschoben. Durch seitliches Verschieben der Haltebleche 38 der Haltevorrichtung 35 nach außen wird nun die unterste Trockeneisplatte 4 freigegeben. Sie fällt unter der Wirkung der Schwerkraft durch die Ausgabeöffnung 28 hindurch in das Kältemittel-Aufnahmefach 31. Anschließend werden die Haltebleche 38 der Haltevorrichtung 35 wieder in das Innere des Vorlagebehälters 26 vorgeschoben und die Presswangen 37 von der Trockeneisplatte 4 gelöst. Dies hat zur Folge, dass der verbliebene Stapel 36 der Trockeneisplatten 4 anschließend bis auf die Haltebleche 38 herabfällt. Der Kühlbehälter 30 wird anschließend mittels der Transporteinrichtung 12 weitertransportiert und durch einen nachfolgenden Kühlbehälter ersetzt, dessen Kältemittel-Aufnahmefach mit einer oder mehreren Trockeneisplatte(n) zu befüllen ist. Das gefüllte Kältemittel-Aufnahmefach 31 wird in hier nicht gezeigter Weise mit einem Deckel verschlossen. Das Verschlusselement 27 kann nach jedem Befüllvorgang in seine Schließposition verfahren werden, oder es bleibt während der Befüllung einer Serie von Kältemittel-Aufnahmefächern 31 in seiner Öffnungsposition.
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Im Übrigen kann über eine hier nicht gezeigte Positioniervorrichtung die Haltevorrichtung 34 mit ihren Presswangen 37 vertikal gegenüber dem Stapel 36 bewegt werden. Auf diese Weise kann die Anzahl an Trockeneisplatten 4, die beim Lösen der unteren Haltevorrichtung 35 freigegeben werden, variiert werden.
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Durch den weitgehend automatischen Betrieb der Vorrichtungen 1, 25 können Kühlbehälter 13, 30 in sehr rascher Folge, beispielsweise mit 10-50 Einheiten pro Minute, mit Trockeneisblöcken 4 beschickt werden. Im Übrigen kann auch die Zuführung der Trockeneisblöcke 4 an den Vorlagebehälter 2, 26 mittels einer geeigneten Maschine automatisiert erfolgen, was hier indes nicht gezeigt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1.
- Vorrichtung
- 2.
- Vorlagebehälter
- 3.
- Zuführöffnung
- 4.
- Trockeneisblock
- 5.
- Boden
- 6.
- Seitliche Ausgabeöffnung
- 7.
- Ausgabeeinheit
- 8.
- Öffnung
- 9.
- Schiebeelement
- 10.
- Antriebseinheit
- 11.
- Steuereinheit
- 12.
- Transportvorrichtung
- 13.
- Kühlbehälter
- 14.
- Produkt-Aufnahmefach
- 15.
- Kältemittel-Aufnahmefach
- 16.
- Zuführöffnung
- 17.
- Verschlusskonstruktion
- 18.
- Vorderfläche
- 19.
- Stapel
- 20.
- Magazinbereich
- 21.
- Sensoreinrichtung
- 22.
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- 23.
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- 24.
- -
- 25.
- Vorrichtung
- 26.
- Vorlagebehälter
- 27.
- Verschlusselement
- 28.
- unterseitige Ausgabeöffnung
- 29.
- Antriebseinheit
- 30.
- Kühlbehälter
- 31.
- Kältemittel-Aufnahmefach
- 32.
- Zuführöffnung
- 33.
- Ausgabeeinheit
- 34.
- Haltevorrichtung
- 35.
- Haltevorrichtung
- 36.
- Stapel
- 37.
- Presswange
- 38.
- Halteblech
- 39.
- Antriebseinheit
- 40.
- Magazinbereich
