DE2354597C2

DE2354597C2 - Vorrichtung zum Kühlen von Gegenständen durch Nutzung des Kühlvermögens eines Tieftemperaturgases

Info

Publication number: DE2354597C2
Application number: DE2354597A
Authority: DE
Inventors: Nobuhiko Dipl.-Ing. Nara Okada; Shunroku Dipl.-Ing. Takatsuki Yamashita
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1972-10-31
Filing date: 1973-10-31
Publication date: 1982-11-04
Also published as: FR2204787B1; FR2204787A1; DE2354597A1; CA993210A; US3952540A; GB1452082A

Description

3. Vorrichtung zum Kühlen von Gegenstanden durch Nutzung des Kühlvermögens eines Tieftemperaturgases, mit

— einem Gehäuse, das isolierende Wände besitzt,

— einen an einem Ende des Gehäuses vorgesehenen Einlaß und einen am anderen Ende vorgesehenen Auslaß zum Eingeben bzw. Austragen der Gegenstände,

— einer im Inneren des Gehäuses angeordneten Fördereinrichtung zum Vorwärtsbewegen der längs des Vorschubweges angeordneten Gegenstände,

— einem Kühlraum mit wenigstens einem Vorkühlraum, der in bezug auf den Kühlraum in einer zur Vorschubrichtung der Gegenstände entgegengesetzten Richtung angeordnet ist, zur Aufnahme der auf der Fördereinrichtung befindlichen Gegenstände, wobei der Kühlraum und der Vorkühlraum oberhalb der Fördereinrichtung in einzelne Teilräume unterteilt ist,

— einer Einrichtung zur Zufuhr von Tieftemperaturgas in den Kühlraum,

— einem durch nach außen versetzten Seitenwandteil des Gehäuses geschaffenen freien Raum, der in Transportrichtung der Gegenstände durch Trennplatten in einzelne Teilräume unterteilt ist, die mit den Teilräumen oberhalb der Fördereinrichtung in Verbindung stehen und abgegrenzte Räume bilden, wobei die Trennplatten zur Verbindung benachbarter Räume auf einer Seite jeweils eine öffnung besitzen, der zur Regelung der Öffnungsfläche je-

a)

b)

c)

weils eine Klappe zugeordnet ist, so daß über die öffnungen das im Kühlraum befindliche Tieftemperaturgas nacheinander in einer zur Vorschubrichtung der Gegenstände entgegengesetzten Richtung durch die abgegrenzten Räume des Vorkühlraumes leitbar ist und
Einrichtungen, um das Gas in jedem der zui Kühlung bzw. Vorkühlung dienenden abgegrenzten Räume zwangsweise in Umlauf zu setzen, dadurch gekennzeichnet, daß

beide Seitenwandteile (9, 10) des Gehäuses (42) zur Bildung freier Räume nach außeD versetzt sind,

im Inneren der beiden freien Räume außerdem zweite Trennplatten (56) vorgesehen sind, die jeweils in der Mitte zwischen zwei einander benachbarten, ersten Trennplatten (55) derart angeordnet sind, daß ein Zwischenraum zwischen einer Seitenkante der zweiten Trennplatte (56) und der Innenfläche des nach außen versetzten Wandteiles (9,10) geschaffen wird, die Fördereinrichtung eine Vielzahl von Behältern (51) zur Aufnahme der Gegenstände aufweist, die in einen durch das Gehäuse (42) gebildeten Tunnel (41) intermittierend beweglich sind und jeweils wenigstens eine in der Bewegungsrichtung der Behälter (51) angeordnete Wand (53) aufweisen, wobei, wenn die Behälter (51) aneinanderanstoßend stillgesetzt sind, die Wände (53) dieser Behälter (51) in einer Ebene mit den ersten Trennplatten (55), deren Abstände untereinander den doppelten Abstand zwischen zwei Wänden (53) der Behälter (51) entsprechen und gleichzeitig in einer Ebene mit den zweiten Trennplatten (56) angeordnet sind, so daß mit den Wänden (53) der Behälter (51) und den ersten Trennplatten (55) die begrenzten Räume (61 bis 65) gebildet werden (Fig.4 bis 6).

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bis 3.

Vorrichtungen dieser und ähnlicher Art zum Kühlen einschließlich Gefrieren werden weithin für unterschiedliche Zwecke angewendet, um beispielsweise Lebensmittel haltbar zu machen, plastische Substanzen, wie Gummi, zu härten, Kunstoff und dgl. zu pulverisieren und um Metalle bei Wärmebehandlungsverfahren zu kühlen. So läßt man Tieftemperaturgas weitgehend parallel und in einer zur Transportrichtung der Gegenstände umgekehrten Richtung strömen oder man läßt Tieftemperaturgas über den Vorschubweg der Gegenstände mehrere Male strömen, wobei gleichzeitig die Kontakt- bzw. Kreuzungsstelle zwischen Gas und Gegenständen langsam in einer zur Vorschubrichtung der Gegenstände umgekehrten Richtung bewegt wird. Hiermit können jedoch nicht gleichzeitig zwei Forderungen dahingehend erfüllt werden, daß einerseits der Transportweg der Gegenstände verkürzt wird und andererseits die Kühlenergie des Tieftemperaturgases, die pro Wärmeeinheit außerordentlich hohe Kosten aufweist, in vollem Umfang ausgenutzt wird.

Das heißt, beim Kühlen, das durch Inkontaktbringen von Gegenständen mit Tieftemperaturgas erzielt wird,

ist die Wärmeübertragung durch Konvektion am wirksamsten, wobei bei der Wärmeübertragung durch Konvektion das Kühlen von Gegenständen mittels Tieftemperaturgas durch das Ausmaß des Wärmeübergangs bzw. durch den Wärmedurchsatz und durch den Berührungszeitraum beeinflußt wird, wenn die Temperaturdifferenz zwischen beiden eine unterschiedliche Temperatur aufweisenden Medien konstant ist Der Wärmedurchsatz bzw. die Menge der übertragenen Wärme wird durch die Relativgeschwindigkeit zwischen den Gegenständen und dem Tieftemperaturgas beeinflußt, was bedeutet, daß der Wärmedurchsatz umso größer ist, je größer die Relativgeschwindigkeit ist, und daß außerdem die übertragene Wärme umso größer ist, je länger das Berührungszeitintervall ist

Wenn demgemäß zur Vergrößerung der zwischen den Gegenständen und dem Tieftemperaturgas übertragenen Wärme die Relativgeschwindigkeit der zwischen den Gegenständen und dem Tieftemperaturgas vergrößert und das Zeitintervall des Inkontaktbringens der Gegenstände mit dem Tieftemperaturgas verlängert werden soll, muß auch die Länge des Transportweges der Gegenstände vergrößert werden, was eine Vergrößerung der Vorrichtung und eine Erhöhung deren Kosten zwangsläufig zur Folge hat Wenn andererseits die Länge des Transportweges der Gegenstände verkleinert wird, wird auch die Wirksamkeit der Anwendung der Kühlenergie des Tieftemperaturgases verringert, und es muß Kühlenergie, die pro Wärmeeinheit hohe Kosten aufweist, verbraucht werden.

In einer DE-OS 15 Ol 274 beschriebenen Vorrichtung zum raschen Kühlen eines durch mehrere Kammern kontinuierlich hindurchgeführten Produkts auf niedrige Temperaturen wird in jeder Kammer ein gasförmiges Kältemittel aus einer Richtung direkt und mit hoher Geschwindigkeit am Produkt vorbeigeströmt, und anschließend wieder mit flüssigem Kältemittel abgekühlt Nach dem Vorbeiströmen am Produkt wird hierbei ein Teil des Kältemittels der Bewegungsrichtung des Produkts entgegengeströmt, so daß das Produkt vorgekühlt wird, während ein anderer Teil des Kältemittels in Bewegungsrichtung abströmt, um das Produkt zu temperieren. Das ständig erneut abgekühlte und eingeblasene gasförmige Kühlmittel bewirkt zwar eine schnelle, jedoch eine ungleichmäßige Abkühlung des Produkts.

Einer in der CH-PS 2 20 296 beschriebenen Vorrichtung liegt die Aufgabe zugrunde, das Gefrieren des Kühlguts zu beschleunigen, was durch Beaufschlagen mit nacheinander aus verschiedenen Richtungen strömender Kaltluft erfolgt Diese wird in jedem der vorgesehenen Kühlräume in senkrechter Ebene umgewälzt und dabei, gegebenenfalls von Drehklappen gelenkt, aus seitlicher, senkrechter oder schräger Richtung über das Kühlgut geblasen. Als wichtig wird es bezeichnet, daß die Auflagefläche der Transportbahn luftdurchlässig ist Eine vollkommene Begrenzung der Kühlräume gegeneinander ist nicht vorgesehen und es kann in ungeregelter Weise Kaltluft entlang der Transportfläche von einem Raum in den nächsten gelangen. Aus jedem Kühlraum wird die umgewälzte Kaltluft ständig abgezogen und, offensichtlich um eine Schnellkühlung zu gewährleisten, vor dem Wiedereinblasen durch Luftkühlerbatterien geleitet In dieser Druckschrift wird eine Kühltemperatur von z.B. -30⁰C erwähnt, die aber auch höher oder tiefer sein kann. Es geht hier offensichtlich nicht um das Problem, die Kühlwirkung eines Tieftemperaturgases, das aus einem zugelieferten Vorrat an verflüssigtem Permanentgas erhalten wird, voll auszunutzen, ehe das verbrauchte Gas in die Atmosphäre abgeleitet wird. Es ist deshalb auch keine besondere Kreislaufführung für Kaltgas vorgesehen.

Die DE-AS16 01 869 beschreibt eine gattungsgemäße Vorrichtung, bei der aus einem Kältemittelverdampferrohr dem unteren Teil unterhalb eines gasdurchlässigen Förderbandes liegenden Teil einer vorletzten Kühlkammer eines langgestreckten Kühlraums Kühlgas zugeführt wird, das von einem im oberen Teil der Kühlkammer befindlichen Ventilator abgezogen und in eine Deckelkammer eingeblasen wird, aus der es durch nach unten gerichtete Luftauslässe senkrecht zur Ebene des Förderbandes das auf dem Band befindliche Stückgut beaufschlagt und kühlt Dabei dürfte ein Teil des Gases das durchlässige Förderband durchsetzen und wieder in den unteren Teil der Kammer gelangea Eine gerichtete

Krsislaufführung findet innerhalb der Kühlkammer

nicht statt

Ein Teil des Kühlgases fließt oberhalb der Förder-

bandfläche, einerseits in die der vorletztem Kammer folgenden letzten Kühlkammer und andererseits aufeinanderfolgend durch die vor der vorletzten Kammer liegenden Kühlkammern, auch wenn die zur Herstellung eines Temperaturprofils vorgesehenen, in den Trennwänden zwischen den Kühlkammern befindlichen Klappen geschlossen sind. Eine vollkommene Steuerung des Gasflusses zwischen den Kühlkammern findet nicht statt In allen Kammern findet die Umwälzung des Gases über Ventilatoren in gleicher Weise wie in der vorletzten Kühlkammer statt An beiden Enden des langgestreckten Kühlraums steht das Kühlgas in Kontakt mit der Außenluft Es werden keine Maßnahmen ergriffen, um das Kühlvermögen des Gases voll auszunutzen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, eine Vorrichtung zum Kühlen oder Gefrieren von Gegenständen mit Tieftemperaturgas vorzusehen, mit der das Kühlvermögen der eingesetzten Tieftemperaturgasmenge voll ausnutzbar und somit ein gesteigerter Wirkungsgrad des Kühlvorgangs erzielbar ist

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Fördereinrichtung zum intermittierenden Vorwärtsbewegen der längs des Vorschubweges angeordneten Gegenstände, einen Kühlraum und wenistens einen Vorkühlraum, der in bezug auf den Kühlraum in einer zur Vorschubrichtung der Gegenstände umgekehrten Richtung angeordnet ist, wobei der Kühlraum und der

so Vorkühlraum die in verteiltem Zustand befindlichen Gegenstände, die auf der Fördereinrichtung in Richtung des Vorschubweges angeordnet sind, aufnehmen, eine

IJUU IWlIlUlIg ΛΛΛΛ AjUI Ulli TVIl

stens den Kühlraum, eine Leitung zur Zufuhr des Tieftemperaturgases in den Vorkühlraum und eine Einrichtung zum zwangsweisen Zirkulieren des Gases innerhalb jeder der zur Kühlung bzw. VorkühUuig dienenden Räume.

Dies bedeutet mit anderen Worten, daß Gegenstände intermittierend vorwärtsbewegt werden, daß die Gegenstände in verteiltem Zustand vom Kühlraum und vom Vorkühlraum aufgenommen werden, wobei der Vorschub der Gegenstände stillsetzbar ist, daß das Tieftemperaturgas zwangsweise im Innern jedes der Räume in Umlauf versetzbar ist, und daß das Tieftemperaturgas vom Kühlraum in den Vorkühlraum geleitet werdenkann.
Durch den Zwangsumlauf des Tieftemperaturgases

innerhalb jedem der genannten Räume läßt sich die Menge der zwischen den Gegenständen und dem Tieftemperaturgas übertragenen Wärme vergrößern. Da das Tieftemperaturgas im Innern jedes der Räume zirkuliert, wird die Kontaktzeit zwischen den Gegenständen und dem Tieftemperaturgas auf dem Transportweg der Gegenstände verlängert Gleichzeitig kann auch die Relativgeschwindigkeit zwischen den Gegenständen und dem Tieftemperaturgas vergrößert werden, wodurch mit der Erfindung auf vorteilhafte Weise zur gleichen Zeit beide Forderungen dahingehend erfüllt werden, daß der Transportweg der Gegenstände verkürzt und die Kühlenergie des Tieftemperaturgases soweit wie möglich ausgenutzt wird

Damit lassen sich sowohl eine Steigerung des Ausnutzungsgrades der teuren Kühlenergie als auch hinsichtlich der Vorrichtung eine Kostensenkung, die in der industriellen Anwendung an sich erwünscht ist, gleichzeitig erzielen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Diese zeigt in

F i g. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, teilweise aufgebrochen in Draufsicht und

F i g. 2 im Schnitt gemäß Linie H-II in F i g. 1;
Fig.3 im Längsschnitt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig.4 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, teilweise aufgeschnitten in Draufsicht und

F i g. 5 im Schnitt gemäß Linie V-V in F i g. 4 und
Fig.6 perspektivisch einen Aufnahmebehälter.

Bei der aus F i g. 1 und 2 ersichtlichen ersten Ausführungsform ist ein Förderkörper 2 in Form eines ringförmigen Kettenförderers im Innern eines Gehäuses 1 angeordnet, das isolierende Wände besitzt Diese bestehen aus einem Metallgehäuse, das beispielsweise mit geschäumten Styrolteilchen gefüllt ist Der Förderkörper 2 ist an vier Kettenrädern 4 abgestützt, die jeweils paarweise an zwei Drehwellen 3, die parallel zueinander am Gehäuse 1 angelenkt bzw. gelagert sind, angeordnet sind Wenigstens eine der beiden Drehwellen 3 ist vorzugsweise intermittierend angetrieben, damit sie sich in einem weitgehend regelmäßigen Zeitintervall über einen bestimmten Winkel hinweg dreht, wobei die betreffende Welle mit einer Antriebseinrichtung, z.B. einem Elektromotor, verbunden ist, der eine Programmsteuereinheit besitzt Der Förderkörper 2 weist zur Lagerung der zu kühlenden Gegenstände eine Vielzahl von Platten 5 auf, die etwa senkrecht zur Oberfläche des Förderkörpers 2 verlaufen und zwischen sich weitgehend gleich große Abstände aufweisen. Durch jede Drehung der Drehwelle 3 wird der Förderkörper 2 um eine Strecke vorwärtsbewegt, die entweder dem einfachen oder dem doppelten Abstand zwischen den Platten S entspricht Jede Platte 5 wird derart bewegt, daß ihre vordere Stirnkante sich einerseits aufrichtet und sich andererseits der Innenwandfläche des oberen TeHs des Gehäuses 1 annähert, wodurch der Raum zwischen dem oberen Teil des Förderkörpers 2 und der oberen Wandfläche des Gehäuses 1 in der Transportrichtung der Gegenstände unterteilt wird Der oberseitig angeordnete Teil des Förderkörpers 2 ist mit Führungsschienen 6 ausgestattet, um eine sich ansonsten aufgrund des Gewichtes der Gegenstände oddgL ergebende Durchbiegung zu verhindern.

Die Gegenstände werden auf den Förderkörper 2 durch einen am einen Ende des Gehäuses 1 vorgesehenen Einlaß 7 eingegeben, in verteiltem Zustand in jedem der kleinen, durch jeweils zwei Platten 5 gebildeten Zwischenräume vorwärtstransportiert und durch einen am anderen Ende des Gehäuses 1 vorgesehenen Auslaß 8 ausgetragen.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, sind die beiden Seitenwandteile 9,10 des Gehäuses 1, die dem Raum zwischen dem oberen Teil des Förderkörpers 2 und der oberen Innenfläche des Gehäuses 1 zugekehrt sind, nach außen

ίο versetzt In den beiden freien Räumen, die hierdurch im Innern des Gehäuses 1 durch die nach außen versetzten Wandteile 9,10 geschaffen sind, sind fünf erste Trennplatten 11 in einem Abstand voneinander vorgesehen, der etwa dem zweifachen Abstand der Platten 5 voneinander entspricht Hierdurch sind die beiden erwähnten, durch die nach außen versetzten Wandteile 9, 10 geschaffenen freien Räume durch die ersten Trennplatten 11 jeweils in Transportrichtung der Gegenstände in vier Räume unterteilt Im Innern der beiden freien Räume sind außerdem vier zweite Trennplatten 12 vorgesehen, die etwa in der Mitte zwischen zwei einander benachbarten, ersten Trennplatten 11 angeordnet sind Hierdurch wird ein Zwischenraum zwischen einer Seitenkante der zweiten Trennplatte 12 und der Innenfläche des nach außen versetzten Wandteils 9 und 10 geschaffen. Drei der fünf ersten Trennplatten 11 besitzen auf einer Seite jeweils eine öffnung 13, der zur Regulierung der Öffnungsfläche jeweils eine Drehklappe 14 zugeordnet ist Im freien Raum ist außerdem an der einen Seite in jedem Raum, der durch die ersten Trennplatten 11 unterteilt ist, ein elektrisches Gebläse 15 vorgesehen.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, bei der der Förderkörper 2 stillgesetzt ist, liegt jede der Platten 5 etwa in einer Ebene in bezug auf die entsprechende erste Trennplatte 11 und außerdem in bezug auf die entsprechende zweite Trennplatte IZ Hierdurch sind vier begrenzte Räume 16,17,18,19 gebildet, die zusammen mit den Platten 5 und den ersten Trennplatten 11 in der Transportrichtung der Gegenstände liegen und von denen jeweils zwei benachbarte Räume über die öffnung 13 miteinander in Verbindung stehen. Von den vier begrenzten Räumen 16 bis 19 ist der Raum 19, der als Kühlraum in Bezug auf die Transportrichtung an hinterster Stelle angeordnet ist, mit einer an eine Leitung 20 angeschlossenen Hauptdüse 21 versehen, um beispielsweise verflüssigtes Tieftemperaturgas, wie flüssigen Stickstoff, oder Tieftemperaturstickstoff, der durch Verdampfen von verflüssigtem Tieftemperaturstickstoffgas erzeugt wurde, oder ein gasförmiges Medium, wie beispielsweise Luft, die mit irgendeinem Kühlmedium gekühlt worden ist, einleiten zu können. Hierdurch wird das Tieftemperaturgas in den Raum 19 eingeleitet, während das Gas innerhalb des Raums 19 nacheinander durch die jeweilige Öffnung 13 in die drei als Vorkühlräume dienenden Räume 18,17, 16 geleitet wird, die dem Einlaß 7 näher liegen als der Raum 19. Durch die Wirkung der elektrischen Gebläse 15 wird das Tieftemperaturgas im Innern des als Kühlraum dienenden Raums 19 sowie der als Vorkühlräume dienenden Räume 16,17,18 zwangsweise in Umlauf gesetzt, wie anhand der gestrichelten Pfeile aus F i g. 1 ersichtlich. Die Menge des pro Zeiteinheit durch die Hauptdüse 21 geleiteten Tief temperaturgases wird mittels eines Steuerventils 22 geregelt, das in der Tieftemperaturgaszufuhrleitung 20 vorgesehen ist Hierbei erfolgt die Regelung entsprechend dem Volumen, das sich durch Subtraktion des Volumens der Gegenstände von dem Raumvolumen jedes der begrenzten Räume

16 bis 19 ergibt, d. h. des Volumens innerhalb des be- Das Trennglied 33 weist eine obere Wandfläche 34 grenzten Raumes. Hierdurch kann nun das Tieftempera- auf, die in ihrer Breite etwa derjenigen des Förderkörturgas in den nächsten begrenzten Raum geleitet wer- pers 2 entspricht und sich auch etwa parallel hierzu erden, nachdem es vorher jeweils in jedem der begrenz- streckt Das Trennglied 33 weist außerdem eine Vielzahl ten Räume eine solche Zeit verblieben ist, die für das 5 von vertikalen Wänden 35 auf, die an der Unterseite der Tieftemperaturgas zur Wärmeübertragung erforderlich oberen Wandfläche 34 des Trenngliedes 33 vorgesehen ist Demgemäß wird das Tieftemperaturgas erst nach sind und sich von dort aus vertikal nach unten erstrekmehreren Umläufen im Innern eines begrenzten Rau- ken. Die Abstände zwischen den senkrechten Wänden mes in den nächsten begrenzten Raum geleitet, wo- 35 entsprechen etwa denjenigen zwischen den Platten 5 durch sich eine Verkleinerung der Vorrichtung und eine io der ersten Ausführungsform. Wenn das Trennglied 33 in Verbesserung der Ausnutzung der Kühlenergie des Tief- der oberen hochgezogenen Stellung angeordnet ist, sind temperaturgases erzielen läßt, weil die Gegenstände die Vertikalwände 35 ins Innere des nach außen verentlang ihres Transportweges mit Tieftemperaturgas re- setzten oberen Wandteils 31 zurückgezogen und behinlativ hoher Geschwindigkeit in Berührung gebracht dem nicht den Vorschub der Gegenstände. Wenn das werden. Das Tief temperaturgas wird dann durch einen 15 Trennglied 33 demgegenüber in seiner abgesenkten tie-Auslaß 23 von dem dem Einlaß 7 am nächsten gelege- feren Stellung angeordnet ist, erfüllen die Vertikalnen Raum 16 aus dem Gehäuse 1 ausgetragen. Die Tem- wände 35 die gleiche Funktion wie die Platten 5 der erperatur des Raums 19 sowie jeder der Räume 16, Ϊ7, iS sten Ausführungsform, weswegen hierdurch vier bewird entsprechend den zu kühlenden Gegenständen grenzte Räume 16 bis 19 gebildet werden. Mit dieser und entsprechend der durchzuführenden Kühlung ein- 20 Ausbildung ist es möglich, den freien Raum im unteren gestellt, wobei beispielsweise die Temperatur innerhalb Teil des Gehäuses 1 kleiner zu machen, weswegen auch des Raums 19 auf -180° C eingestellt wird und die Tem- die Menge des jeweils im unteren Teil verbleibenden peratur der Räume 18,17,16, in der Reihenfolge vom Tieftemperaturgases verringert und der Verbrauch an Raum 19 her gesehen, jeweils weitgehend konstand auf Tieftemperaturgas außerdem reduziert werden kann.
— 140⁰C, - 100⁰C und -50⁰C gehalten wird. Entspre- 25 Bei der aus Fig. 4,5 und 6 ersichtlichen dritten Auschend dieser Temperatur wird die Menge des von der führungsform ist ein Gehäuse 42, das einen querschnitt-Hauptdüse 1 zugeführten Tieftemperaturgases, die öff- lieh rechtwinkligen Tunnel bildet und Isolierungswände nungsfläche jeder Klappe 14, die Menge des Tieftempe- aufweist, auf einer Basis 43 installiert Vom Einlaß 44 raturgases, das von einer im Raum 18 vorgesehenen am einen Ende des Gehäuses 42 bis zum Auslaß 45 am Hilfsdüse 24 zugeführt wird, die Kühlwirkung eines 30 anderen Ende des Gehäuses 42 sind drei Paare von Füh-Hilfskühlers 25 für die Räume 16,17 usw. gesteuert rungsschienen 46, 47, 48 etwa horizontal verlegt Das

Der Hilfskühler 25 weist ein Rohr zum Durchleiten erste Führungschienenpaar 46 ist im unteren Teil des eines üblichen Kühlmediums, wie beispielsweise Freon Tunnels 41 angeordnet, das zweite Führungsschienen- und dgl., sowie am Rohr befestigte Lamellen auf. Hier- paar 47 ist in einer Höhe angeordnet, die etwa einem durch kann das Gas innerhalb der dem Einlaß 7 näher 35 Drittel der Innenhöhe des Tunnels 41 von unten her gegelegenen, als Vorkühlräume dienenden Räume 16,17, sehen entspricht, und das dritte Führungsschienenpaar gekühlt werden, ohne daß hierfür teures, verflüssigtes 48 ist in etwa zwei Drittel der Tunnelhöhe, von unten Tieftemperaturgas verwendet werden muß. Auf diese her gesehen, angeordnet An der Seite des Einlasses 44 Weise können die laufenden Kosten verringert werden. ist ein hydraulischer Stößel 50 vorgesehen, der durch Es ist selbstverständlich auch möglich, die Hilfsdüse 24 40 zwei Führungsschienen 49 gehalten und seitlich in seifür den Raum 18 und den Hilfskühler 25 für die Räume ner Stellung in bezug auf den Tunnel 41 längs der Füh-16,17 wegzulassen. rungsschiene 49 verstellbar ist Wird der Stößel 50

Wenn der intermittierende Vorschub des Förderkör- näher zum Einlaß 44 hinbewegt wird eine Vielzahl von

pers 2 stillgesetzt worden ist, wird vorzugsweise jedes Behältern 51, die Gegenstände enthalten, durch den

der elektrischen Gebläse 15 automatisch betätigt und 45 Einlaß 44 hindurch auf das erste der drei Führungsschie-

gleichzeitig Tieftemperaturgas von der Düse 21 in den nenpaare 46,47,48 geleitet Die Behälter 51 sind verti-

Raum 19 eingeleitet; das Tieftemperaturgas wird sodann kai in drei Stufen innerhalb des Tunnels 41 angeordnet

vom Raum 19 nacheinander in die Räume 18,17,16 ein- Der Behälter 51 besteht hierbei, wie aus F i g. 6 ersicht-

geleitet Die Temperatur des Gases innerhalb des Rau- lieh, aus einer Bodenplatte 52 mit kleinen Löchern, aus

mes 19 sowie innerhalb der Räume 16,17,18 wird vor- 50 Wänden 53, die an den Vorder- und Rückseiten in

zugsweise automatisch gemessen. Wenn die gemessene bezug auf die Transportrichtung der Artikel innerhalb

Temperatur einen voreingestellten Wert erreicht und des Tunnels 41 angeordnet sind, und aus Dichtgliedern

wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, werden 54, die an den unteren Enden der beiden Wände 53 an·

die elektrischen Gebläse 15 automatisch stillgesetzt, geordnet sind. Die Bodenplatte 52 ragt zu beiden Seiten

gleichzeitig wird die Hauptdüse 21 geschlossen und der 55 der Seitenplatten 53 hinaus, wobei dies herausragende

Förderkörper 2 angetrieben, wodurch die Gegenstände Teil der Bodenplatte 52 jeweils auf den Führungsschie-

nacheinander in die begrenzten Räume 16 bis 19 mit nenpaaren 46,47,48 ruht Die vertikal auf drei Stufen

den jeweils tieferen Temperaturen eingeleitet werden. angeordneten Behälter 51 werden gleichzeitig durch

Nachdem sie auf eine voreingestellte Temperatur abge- den etwa in der Mitte des Einlasses 44 angeordneten

kühlt worden sind, werden sie aus dem Auslaß 8 ausge- 60 Stößel 50 in den Tunnel 41 gestoßen. Die Behälter 51

tragen. werden nacheinander und intermittierend durch das In-

Die aus Fig.3 ersichtliche zweite Ausführungsform nere des Tunnels 41 zum Auslaß 45 hin vorwärtsbeergibt sich dadurch, daß die Platten 5 der ersten Ausfüh- wegt, wobei sie aneinander anstoßen. Mit einem Hub rungsform weggelassen wurden und ein Wandteil 31 des Stößels 50 werden die Behälter 51 eine Strecke vorvorgesehen wurde, das aus dem Gehäuse 1 an dessen 65 wärtsbewegt, die entweder dem einfachen oder doppeloberer Wand nach außen heraus versetzt ist Gleichzei- ten Abstand zwischen den beiden Wänden 53 eines Betig ist ein Trennglied 33 vorgesehen, das mittels zweier hälters 51 entspricht Es ist hierbei selbstverständlich hydraulischer Druckzylinder 32 hebbar und senkbar ist möglich, für jeden Behälter 51 lediglich eine einzige Sei-

11 12

tenwand 53 vorzusehen und außerdem die Anzahl der geleitete Tieftemperaturgas wird nacheinander durch in Stufen übereinander angeordneten Behälter 51 zu va- die Öffnungen 57 in die beiden abgegrenzten Räume 62, riierea ⁶¹ geleitet, die als Vorkühlräume dienen und dem Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind zwischen der Innen- Einlaß 44 näher liegen als der Raum 63. Das Tieftempefläche beider Seitenwände des Gehäuses 42 und den 5 raturgas, das sich innerhalb des dem Einlaß 44 am näch-Führungsschienenpaaren 46,47,48 Zwischenräume ge- sten gelegenen Raums 61 befindet, wird sodann über bildet In den Zwischenräumen zu beiden Seiten sind je- eine Leitung 67 in den abgegrenzten Raum 64,65 geleiweils vier erste Trennplatten 55 vorgesehen, deren Ab- tet, um die Temperatur der Gegenstände zu vergleichstände untereinander etwa dem doppelten Abstand zwi- förmigen, worauf dann das Gas aus dem abgegrenzten sehen zwei Seitenplatten 53 eines Behälters 51 entspre- io Raum 65 durch eine Leitung 68 aus dem Gehäuse 42 auschen. Hierdurch sind die Zwischenräume zu beiden Sei- getragen wird. Der zweite abgegrenzte Raum 64, geten in Richtung des Vorschubweges der Gegenstände in zählt vom Auslaß 45 her, dient dazu, um die Temperatur jeweils fünf Abschnitte unterteilt In dem an einer Seite der Gegenstände gleichförmig zu machen. Das Tieftemvorgesehenen Zwischenraum sind außerdem fünf peraturgas wird mittels der Wirkung der elektrischen zweite Trennplatten 56 vorgesehen, die jeweils in der 15 Gebläse 59 im als Kühlraum dienenden Raum 63, in den Mitte zwischen zwei ersten Trennplatten 55 angeord- als Vorkühlräumen dienenden Räumen 61, 62 und in net sind. Hierdurch sind außerdem Zwischenräume zwi- den Räumen 64, 65, die der Vergleichförmigung der sehen der jeweils einen Seitenkante der zweiten Trenn- Temperatur der Gegenstände dienen, in Zwangsumlauf platte 56 und der Innenfläche der Seitenwand des Ge- versetzt, wodurch sich genau wie bei der Ausführungshäuses 42 gebildet Diejenigen zwei der fünf ersten 20 form gemäß Fig. 1 und 2 eine Verkleinerung der Vor-Trennplatten 55, die näher am Einlaß 44 angeordnet richtung sowie eine Verbesserung beim Ausnutzungssind, besitzen im Zwischenraum der einen Seite Öffnun- faktor der Kühlenergie des Tieftemperaturgases erziegen 57, denen Schiebeklappen 58 zum Regulieren des je- len läßt Wenn ein System zum Verschieben der Behälweils geöffneten Flächenbereiches zugeordnet sind. Im ter 51 ähnlich dem beschriebenen verwendet wird, kann Zwischenraum der einen Seite sind außerdem elek- 25 das Volumen des Raums, in den das Tieftemperaturgas trische Gebläse 59 angeordnet, und zwar jeweils in eingeleitet wird, auf das kleinste Volumen, das zum Kühjedem zweiten durch eine Trennplatte 55 und 56 gebil- len von Gegenständen erforderlich ist, reduziert werdeten Zwischenraum. den, wodurch auch der Verbrauch des ansonsten teuren

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist außerdem eine als Luft- Hochtemperaturgases verringert und ein wirtschaftli-

vorhang für den Einlaß 44 dienende Vorrichtung 60 vor- 30 eher Betrieb der Vorrichtung durchgeführt werden

gesehea kann. Wenn darüber hinaus das beschriebene Stößelsy-

Wenn die Behälter 51 stillgesetzt sind, wie aus F i g. 4 stern verwendet wird, kann diese Einrichtung zum ersichtlich, sind die Settenplatten 53 der Behälter 51 Transportieren bzw. Vorwärtsbewegen der Gegenetwa in einer Ebene mit den ersten Trennplatten 55 und stände in einem bei Raumtemperatur liegenden Bereich gleichzeitig etwa in einer Ebene mit den zweiten Trenn- 35 angeordnet werden, wodurch sich bei der Vorschubeinplatten 56 angeordnet Hierbei werden zusammen mit richtung keinerlei Probleme ergeben, die ansonsten im den Seitenplatten 53 und den ersten Trennplatten 55 in Hinblick auf Kühlung, Gefrierung und dgl. auftauchea
Richtung der Transportbewegung der Gegenstände Die Regelung der Menge des in den Raum 63 eingefünf begrenzte Räume 61 bis 65 gebildet Es ist weiter- leiteten Tieftemperaturgases und die Temperatursteuehin eine Hauptdüse 66 zur Zufuhr von Tieftemperatur- 40 rung des Raums 63 sowie der Räume 61,62 kann in der gas in den dritten begrenzten Raum 63, gezählt vom gleichen Weise durchgeführt werden, wie sie anhand Einlaß 44 ab, vorgesehen, wobei der begrenzte Raum 63 von F i g. 1 und 2 erläutert wurde,
als Kühlraum verwendet wird. Das in diesen Raum 63

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zjm Kühlen von Gegenständen durch Nutzung des Kuhlvermögens eines Tieftemperaturgases, mit

— einem Gehäuse, das isolierende Wände besitzt,

— einem Kühlraum mit wenigstens einem Vorkühlruum, der in bezug auf den Kühlraum in einer zur Vorschubrichtung der Gegenstände entgegengesetzten Richtung angeordnet ist, zur Aufnahme der auf der Fördereinrichtung befindlichen Gegenstände, wobei der Kühlraum und der Vorkflhlraum oberhalb der Fördereinrichtung in einzelne Teilräume unterteilt ist,

— einer Einrichtung zur Zufuhr von Tieftemperaturgas in den Kühlraum,

— einem durch nach außen versetzten Seitenwandteil des Gehäuses geschaffenen freien Raum, der in Transportrichtung der Gegenstände durch Trennplatten in einzelne Teilräume unterteilt ist, die mit den Teilräumen oberhalb der Fördereinrichtung in Verbindung stehen und abgegrenzte Räume bilden, wobei die Trennplatten zur Verbindung benachbarter Räume auf einer Seite jeweils eine öffnung besitzen, der zur Regelung der Öffnungsfläche jeweils eine Klappe zugeordnet ist, so daß über die öffnungen das im Kühlraum befindliche Tieftemperaturgas nacheinander in einer zur Vorschubrichtung der Gegenstände entgegengesetzten Richtung durch die abgegrenzten Räume des Vorkühlraumes leitbar ist und

— Einrichtungen, um das Gas in jedem der zur Kühlung bzw. Vorkühlung dienenden abgegrenzten Räume zwangsweise in Umlauf zu setzen, dadurch gekennzeichnet,daß

a) die Fördereinrichtung für die zu kühlenden Gegenstände als ein intermittierend im Inneren des Gehäuses (1) im Umlauf versetzbarer, endloser Förderkörper (2) ausgebildet ist, der eine Vielzahl von senkrecht zu seiner Oberfläche verlaufende Platten (5) aufweist, die in Vorschubrichtung der Gegenstände in gleichgroßen Abständen angeonrdnet sind, sich der Innenwandfläche des oberen Teils des Gehäuses (1) annähern und den Raum zwischen dem oberen Teil des Förderkörpers (2) und der oberen Wandfläche des Gehäuses (1) in Transportrichtung der Gegenstände in die einzelnen Teilräume unterteilen, wobei die Gegenstände in jeden der durch jeweils zwei Platten (5) gebildeten Zwischenräume vorwärts transportierbar sind,

b) beide Seitenwandteile (9, 10) des Gehäuses (1) zur Bildung freier Räume nach außen versetzt und die in den beiden geschaffenen freien Räumen befindlichen ersten Trennplatten (11) in einem Abstand voneinander vorgesehen sind, der dem 2-fachen Abstand der Platten (5) des Förderkörpers (2) voneinander entspricht,

c) im Inneren der beiden freien Räume außerdem zweite Trennplatten (12) vorgesehen sind, die jeweils in der Mitte zwischen zwei einander benachbarten, ersten Trennplatten (11) derart angeordnet sind, daß ein Zwischenraum zwischen einer Seitenkante der zweiten Trennplatte (12) und der Innenfläche des nach außen versetzten Wandteiles (9, 10) geschaffen wird und

d) bei stillgesetztem Förderkörper (2) die Platten (5) des Förderkörpers (2) in einer Ebene in bezug auf die ersten Trennplatten (11) und die zweiten Trennplatten (12) liegen und die begrenzten Räume (16 bis 17) bilden (F i g. 1 und

2. Vorrichtung zum Kühlen von Gegenständen durch Nutzung des Kühlvermögens eines Tieftemperaturgases, mit

— einem Gehäuse, das isolierende Wände besitzt,

— einer Einrichtung zur Zufuhr von Tieftemperaturgas in den Kühlraum,

— Einrichtungen, um das Gas in jedem der zur Kühlung bzw. Vorkühlung dienenden abgegrenzten Räume zwangsweise in Umlauf zu setzen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Fördereinrichtung für die zu kühlenden Gegenstände als ein intermittierend im Inneren des Gehäuses (1) im Umlauf versetzbarer endlo-

ser Förderkörper (2) ausgebildet ist,

b) beide Seitenwandteile (9,10) des Gehäuses (1) zur Bildung freier Räume nach außen versetzt sind,

c) im Inneren der beiden freien Räume außerdem zweite Trennplatten (12) vorgesehen sind, die jeweils in der Mitte zwischen irwei einander benachbarten, ersten Trennplatten (11) derart angeordnet sind, daß ein Zwischenraum zwischen einer Seitenkante der zweiten Trennplatte (12) und der Innenfläche des nach auSen versetzten Wandteiles (9,10) geschaffen wird,

d) ein mittels zweier hydraulischer Druckzylinder (32) hebbares und senkbares Trennglied (33) vorgesehen ist, dessen obere Wandfläche (34) in ihrer Breite derjenigen des Förderkörpers (2) entspricht und sich parallel hierzu erstreckt und das an seiner Unterseite eine Vielzahl von Wänden (35) aufweist, die sich vertikal nach unten erstrecken und deren Abstände den Abständen zwischen den ersten und zweiten Trennplatten (11,12) entsprechen, wobei in der oberen, hochgezogenen Stellung des Trennglieds (33) die vertikalen Wände (35) ins Innere eines nach außen versetzten, oberen Wandteiles (31) der oberen Wand des Gehäuses (1) zurückgezogen sind und den Vorschub der Gegenstände nicht behindern und wobei in der abgesenkten tieferen Stellung des Trenngliedes (33) die vertikalen Wände (35) in einer Ebene in bezug auf die ersten und zweiten Trennplatten (11, 12) liegen und die begrenzten Räume (16 bis 19) bilden (F i g. 1 und 3).