DE2819780A1

DE2819780A1 - Vorrichtung, mittels der gegenstaende einem waermeuebertragungsmedium ausgesetzt werden koennen

Info

Publication number: DE2819780A1
Application number: DE19782819780
Authority: DE
Inventors: Costas E Goltsos
Original assignee: Teckton Inc
Current assignee: Teckton Inc
Priority date: 1977-05-06
Filing date: 1978-05-05
Publication date: 1979-04-05
Also published as: JPS53148052A; IT1095979B; US4157018A; FR2398987A1; IT7823034A0; JPS5551466B2

Description

HOFFMANN · E1TL.JE & PARTNER

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIPL-ING. W.EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DlPL.-ING. W. LEHN

DlPL.-ING. K. FOCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELIASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-βΟΟΟ MONCH EN 81 · TELEFON (089) V11087 . TELEX 05-29619 (PATHE)

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TECKTON INC., WELLESLEY, MASS. / USA

Vorrichtung, mittels der Gegenstände einem Wärmeübertragungsmedium ausgesetzt werden können

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen, mittels denen Gegenstände einem Wärmeübertragungsmedium ausgesetzt werden können. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf verbesserte Vorrichtungen zum Schnellgefrieren von Gegenständen, wie Nahrungsmitteln oder dergleichen, sowie verbesserte Vorrichtungen zum Erwärmen solcher Gegenstände. Dabei stellt die Erfindung eine Verbesserung des in der US-PS 3 688 518 beschriebenen Systems zum Schnellgefrieren von rohen oder gekochten Nahrungsmitteln dar. Diese bekannte Vorrichtung besitzt eine isolierte nach oben sich erstreckende Gefriersäule mit einem Einlass an ihrem oberen Ende und einem Auslass an ihrem unteren Ende. Schalen

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mit den zu gefrierenden Gegenständen werden in den Einlass am oberen Ende der Säule eingeführt und vertikal in der Säule übereinander gestapelt. Der Schalenstapel wird durch einen Antriebsmechanismus schrittweise nach unten bewegt. Die Schalen sind so ausgelegt, dass im gestapelten Zustand die darin vorhandenen Gegenstände einem Tieftemperaturkältemittel ausgesetzt werden, das über die Gegenstände in den Schalen gesprüht wird. Die inneren Oberflächen der Säule weisen Leitbleche oder Ablenkorgane auf, die mit den gestapelten Schalen so zusammenwirken, dass bei Abwärtsbewegung des Stapels um einen Schritt die Kältemittelströmung in jeder Schale umgekehrt verläuft. Das Kältemittel strömt somit nach oben und in Querrichtung längs eines zick-zack-förmigen Weges, wodurch längs der Säulenhöhe eine maximale Kühlwirkung erhalten wird.

Bei der in der vorgenannten Patentschrift erwähnten Maschine sind Einrichtungen vorgesehen, um automatisch die unterste Schale vom Stapel abzuziehen und aus der Maschine herauszubefordern. Dieser Mechanismus bewirkt auch, dass sich der Stapel schrittweise und automatisch nach unten zu der nächst tiefer liegenden Schrittstellung bewegt. Die Maschine nach der vorgenannten US-PS mit der automatischen Abzieh- und Weiterbewegungsvorrichtung kann vielfach für gewisse Anwendungsfälle . eine zu grosse Kapazität haben. Bei relativ kleinen Restaurantbetrieben würde z.B. ein automatisches Fördersystem wegen dessen notwendigerweise grossen Kapazität häufig leer laufen. Die Erfindung schafft dem gegenüber ein verbessertes System, das sich für Anwendungsfälle mit geringerer Kapazität besser eignet.

Die erfindungsgemäss Vorrichtung verwendet eine isolierte

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nach oben sich erstreckende Gefriersäule bzw. einen Gefrierschacht, an dessen oberem Ende ein Einlass für die Schalen vorgesehen ist. Das untere Ende der Vorrichtung weist einen Einschubmechanxsmus auf, der beim öffnen die unterste Schale im Stapel mitnimmt, so dass die Schale weggenommen werden kann. Die Vorrichtung ist weiter mit einer Zusatzeinrichtung versehen, die in Eingriff mit der vorletzten Schale im Stapel trict und diese Schale abstützt, wenn die unterste Schale entfernt wird. Kehrt der Einschub in seine geschlossene Stellung zurück, so wird ein vom Einschub gehaltener Plattformmechanismus nach oben in Eingriff mit der untersten Schale im Stapel gehoben, wobei sich der Stapel sehr geringfügig jedoch soweit anhebt, dass der Zusatztragmechanismus für den Stapel frei vom Stapel kommt, so dass der Stapel im Anschluss daran gänzlich von der Einschubplattform getragen werden kann. Jede Betätigung des Einschub- und Plattformmechanismus bewirkt eine abwärts gerichtete Bewegung des gesamten Stapels um eine Schalenweglänge zur nächstfolgenden Etage. In Höhe der verschiedenen Etagen sind Düsen in der Vorrichtung vorgesehen, um ein Gefrierfluid (flüssig und/oder gasförmig) abzugeben und zwischen aufeinanderfolgend gestapelte Schalen zu richten, um die in den Schalen befindlichen Produkte zu gefrieren. Ein Gebläse kann vorgesehen werden, um die grundsätzlich nach oben weisende Richtung der Strömung entgegengesetzt zu der abwärts gerichteten Bewegung der Schalen zu unterstützen. Inseitig der Vorrichtung sind ferner Leitbleche oder Ablenkorgane angeordnet, die mit den Schalen und den Düsen so zusammenwirken, dass die Strömung des Gefriermediums einen zick-zack-förmigen Weg annimmt und in bezug auf die in jeder Schale befindlichen Gegenstände jedesmal dann umgekehrt wird, wenn eine Schale von einer Etage in die

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nächste vorrückt. Der Einschubmechanismus besitzt ferner einen speziell aufgebauten Verriegelungsmechanismus, der eine richtige Betätigung der Vorrichtung sicherstellt.

Bei der Erfindung kann flüssiger Stickstoff als Gefriermittel verwendet werden. In manchen Fällen jedoch wird der Einsatz von flüssigem Kohlendioxid als Gefriermittel bevorzugt. Dies hat bislang eine Anzahl von praktischen Schwierigkeiten hinsichtlich der Verteilung des Gefriermittels auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Stellen bereitet. Eine Hauptschwierigkeit bestand darin, dass die Expansion des flüssigen Kohlendioxids direkt zur Bildung einer wesentlichen Menge von festem Kohlendioxid führte, der die Strömungspassagen im Verteilungssystem leicht verstopfen kann. Durch die Erfindung hingegen wird ein verbessertes Verteilungssystem geschaffen, bei dem das Kohlendioxid gleichzeitig aus einer Vielzahl von Düsen und dergestalt abgegeben wird, dass die vorgenannten und anderen Schwierigkeiten, die bisher mit der Verwendung von Kohlendioxid verbunden waren, vermieden werden.

Das erfindungsgemässe System lässt sich auch zum Erwärmen von Nahrungsmitteln oder Gegenständen einsetzen. Hierbei sind auf verschiedenen Etagen anstelle der Gefrierdüsen Heizquellen vorgesehen. Das Strömungssystem ist im wesentlichen geschlossen, indem keine kontinuierliche Abfuhr der erwärmten Luft aus dem System vorliegt. Vielmehr ist das Strömungssystem so ausgelegt, dass die erwärmte Luft umgewälzt wird und damit eine maximale Systemwirksamkeit vorliegt.

Der Erfindung liegt somit allgemein das Ziel zugrunde, eine weitere Verbesserung an Systemen zum raschen Gefrieren von

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Gegenständen mit einem Tieftemperaturkältemittel zu schaffen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum Schnellgefrieren von Produkten, die eine ausreichend kleine Kapazität hat, um wirtschaftlich in örtlichkeiten mit geringer Kapazität eingesetzt werden zu können.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum Schnellgefrieren von Nahrungsmitteln oder dergleichen, bei der ein Stapel von die Nahrungsmittel tragenden Schalen schrittweise weiterbewegt wird, so dass jeder Stapel sukzessive in anderen Etagen zu liegen kommt, wobei das Kältemittel einem zick-zack-förmigen Strömungsweg folgt und die Vorrichtung eine verbesserte Einrichtung zum Abnehmen der untersten Schale vom Stapel aufweist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung der vorbeschriebenen Art mit einem Schaleneinlass an ihrem oberen Ende und einem Einschubfach für die Entfernung einer Schale an ihrem unteren Ende, wobei das Einschubfach eine Einrichtung trägt, die den Schalenstapel bei geschlossenem Einschub abstützt und mit einer Zusatztrageinrichtung kombiniert ist, die den Schalenstapel hält, wenn der Einschub zum Entfernen der untersten Schale vom Stapel betätigt wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Systems zur Verteilung von flüssigem Kohlendioxid zu einer Vielzahl von Stellen, wobei gleichzeitig ein Verstopfen des Verteilungssystems durch festes Kohlendioxid verhindert wird.

Schliesslich ist es ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung der vorbeschriebenen Art zu schaffen, die zum Erwärmen der Gegenstände in progressiven Stufenschritten verwendet werden kann.

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Zusammengefasst ist die Erfindung auf ein System gerichtet, bei dem Schalen mit zu gefrierenden oder zu erwärmenden Nahrungsmitteln oder anderen Materialien längs eines vertikal ausgerichteten Gehäuses bewegt werden. Dieses System weist eine verbesserte Einrichtung zum Eingeben der Schalen an einem Gehäuseende auf, wobei sich die Schalen schrittweise im Gehäuse nach unten bewegen und vom anderen Gehäuseende herausgenommen werden können. Die Vorrichtung besitzt ein entfernbares Einschubfach am Auslassende, das, wenn geschlossen, den Schalenstapel in der Vorrichtung abstützt. Wird das Einschubfach geöffnet, bewegt sich der Stapel nach unten und wird die unterste Schale im Stapel vom unteren Ende des Stapels weggenommen und mit dem Einschubfach nach ausöen gezogen. Während der Öffnungsbewegung des Einschubfaches dient eine andere Einrichtung zur Abstützung des Schalenstapels,nachdem dieser sich um eine Schalenhöhe nach unten bewegt hat. Wenn das Einschubfach wieder geschlossen wird, erfolgt die Abstützung der Schalen durch das Einschubfach. Ein kaltes (oder heisses) Medium wird in das Gehäuse an einer Vielzahl von Höhenniveaus eingegeben. Die inneren Oberflächen des Gehäuses sind so ausgelegt, dass sie mit den Schalen und den Quellen für das Kälte- bzw. Wärmemittel dergestalt zusammenwirken, dass die Gegenstände in einer Schale einer zickzack-förmigen umgekehrten Strömung des Wärmeübertragungsmediums ausgesetzt werden, wenn sich die Schalen schrittweise durch die Vorrichtung nach unten bewegen.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäss aufgebauten Vorrichtung,

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Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung,

Fig. 3 eine geschnittene Ansicht der Vorrichtung längs der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 eine geschnittene Ansicht von einer Düse zum Absprühen von flüssigem Stickstoff in die Vorrichtung,

Fig. 5 eine geschnittene Ansicht der Vorrichtung längs der Linie 5-5 in Fig. 3 mit Darstellung des Zusatztragmechanismus für die Schalen,

Fig. 6 eine vergrösserte Ansicht von dem Zusatztragmechanismus in stapelhaltender Konfiguration,

Fig. 7 eine geschnittene Ansicht von dem Einschubmechanismus längs der Linie 7-7 in Fig. 5,

Fig. 8 eine teilweise geschnittene Seitenansicht von dem Einschub- und Verriegelungsmechanismus in geöffneter Konfiguration bei Betrachtung längs der Linie 8-8 in Fig. 1,

Fig. 9 eine der Fig. 8 ähnliche Ansicht mit Darstellung des Einschubs in geschlossener und verriegelter Konfiguration,

Fig. 10 eine teilweise geschnittene Vorderansicht von einem Bereich des Gefriermittelverteilungssystems insbesondere bei Verwendung von flüssigem Kohlendioxid,

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Fig. 11 eine geschnittene Ansicht von einem der beim Kohlendioxidsystem verwendeten Verteilungsrohre bei Betrachtung längs der Linie 11-11 in Fig. 10,

Fig. 12 eine geschnittene Ansicht des oberen Endes von einem der Kohlendioxidverteilungsrohre bei Betrachtung längs der Linie 12-12 in Fig. 11,

Fig. 13 eine vergrösserte Ansicht des oberen Endes von dem in Fig. 11 gezeigten Verteilungsrohr,

Fig. 14 eine vergrösserte Ansicht des Auslassendes von einem der Kohlendioxidverteilungsrohre, und

Fig. 15 eine etwas schematische Ansicht von einer modifizierten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Erwärmen von Gegenständen.

Nach Fig. 1,2 und 3 weist die Vorrichtung einen Schrank oder ein Gehäuse mit einer entfernbaren Vorderhand 10, einem Paar Seitenwände 12, einer Rückwand 14 und einer Bodenwand 16 auf. Jiede Wand 10, 12, 14 und 16 stellt eine isolierende Konstruktion dar und kann z.B. einen geschäumten steifen Kunststoffkern 18 haben, der von einer metallischen Aussenhaut 20, z.B. aus Edelstahl, umgeben ist. Der Schrank weist ferner eine obere Wand 22 auf,' die am oberen Ende der Seitenwände 12 und Rückwand 14 gehalten ist. Das obere Ende der Vorderwand 10 endet unterhalb des Höhenniveaus der oberen Wand 22, um eine Einlassöffnung 24 an der oberen Vorderseite der Vorrichtung zu bilden. Die Einlassöffnung 24 ist so bemessen, dass eine Schale 26 in das obere Ende der Vorrichtung, wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet, eingesetzt werden kann.

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Der Innenraum des Schrankes kann wie eine sich grundsätzlich nach oben erstreckende Säule betrachtet werden, in der die Schalen 26 übereinander gestapelt sind. Die Schalen sind vorzugsweise aus einem wärmeleitenden Material gebildet und haben eine steife Bodenwand 28, auf der die Nahrungsmittel aufliegen. Die Schalen besitzen durchgehende Seitenwände 30 sowie eine vordere und hintere Wand 32. Die Seitenwände weisen Bohrungen 34 auf, die einen Handgriff bilden und ferner das schrittweise Vorrücken des Schalenstapels erleichtern. Die vorderen und hinteren Wände 32 haben eine verkleinerte Höhe, so dass bei einer Vielzahl von übereinander gestapelten Schalen nach vorne und nach hinten sich erstreckende Passagen 36 zwischen jedem Paar übereinander gestapelter Schalen gebildet werden. Wie noch im Detail erläutert wird, strömt das Kältemittel durch die Passage 36, um in Berührung mit dem in jeder Schale befindlichen Nahrungsmittel zu treten. Die Passagen 36 erlauben eine freie Strömung des Kältemittels über das enthaltene Nahrungsmittel und zwar entweder nach vorne oder nach hinten. Die kontinuierliche Strömung kann durch ein Gebläse 37 unterstützt werden, das an der Hinterseite der oberen Wand 22 des Schrankes angeordnet ist.

Die Schalen werden in einer ausgerichteten gestapelten Konfiguration und vertikalen Anordnung zueinander durch zwei Paare vertikal sich erstreckender Führungsstreifen 38 gehalten, die an den inneren Oberflächen von jeder Seitenwand 12 des Schrankes befestigt sind und sich von diesen Oberflächen nach innen erstrecken. Die Führungsstreifen 38 von jedem Paar befinden sich in einem Abstand voneinander, der gerade etwas grosser als die Abmessung der Schalen 26 von vorne nach hinten ist, um diese in einer vorne-hinten-Ausrichtung zu halten. Die inneren Flächen der Schrankseitenwände 12 liegen in einem

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Abstand voneinander, der gerade etwas grosser als die Breite von Seitenwand zu Seitenwand der Schale ist, um die Schalen in lateraler Ausrichtung zu halten. Die Führungsstreifen 38 und die inneren Oberflächen der Seitenwände 12 bewirken somit, dass der Schalenstapel ausgerichtet wird und die Schalen nach unten in schrittweisen Stufen geführt werden.

Die vorderen und hinteren Wände 10, 14 des Schrankes sind jeweils mit nach innen weisenden Leitblechen 40 versehen, die ebenfalls aus Edelstahl bestehen können. Jedes benachbarte Paar Leitbleche 40 steht in Höhenrichtung in einem Abstand, der gleich der Höhe von zwei gestapelten Schalen 26 ist. Die Leitbleche 40 an der Vorderwand 10 sind vertikal gegenüber den Leitblechen 40 an der Hinterwand versetzt. Diese versetzte Anordnung der Leitbleche bewirkt in Verbindung mit der Schalenkonfiguration eine zick-zack-förmige Strömung des Kältemittels. Die Leitbleche 40 ragen nach innen, so dass sie nahe den vorderen bzw. hinteren Wänden 32 der Schalen zu liegen kommen, wenn sich die Schalen durch den Schrank nach unten bewegen.

Das Tieftemperaturkältemittel, z.B. flüssiger Stickstoff, wird in den Schrank über ein Einlassrohr 42 und ein thermostatisch gesteuertes Ventil 44 eingeführt, das so ausgelegt ist, dass es den Zutritt des flüssigen Stickstoffs in den Schrank steuern kann. Der flüssige Stickstoff wird von dem Ventil 44 zu einem Paar Sprührohre 46 geleitet, die an den hinteren Ecken des Schrankes angeordnet sind. Jedes Sprührohr 46 erstreckt sich durch öffnungen 48 in den hinteren Leitblechen 40 nach oben. Das Ende von jedem Sprührohr 46 ist verschlossen und jedes Rohr weist eine Reihe von vertikal beabstandeten Düsen 50 auf. Die Düsen 50 sind so ausgelegt,

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dass sie den Zutritt von einer Kombination aus flüssigem und gasförmigem Stickstoff ermöglichen, der sich im Innenraum des Schrankes verteilt, um diesen Bereich auf eine beträchtlich niedrige Temperatur abzukühlen. Die Düsen 50 befinden sich zwischen ihren zugehörigen Leitblechen 40 und sind vorzugsweise vertikal versetzt angeordnet, so dass eine Düse nur abwechselnden Strömungspassagen zwischen den Schalen im Stapel zugeordnet ist, wodurch die zick-zack-förmige Bewegung des Kältemittels unterstützt wird. Die Düsen 50 sind vorzugsweise so ausgelegt, dass sie den Strahl fächerförmig und unter leicht nach unten gerichtetem Winkel abgeben, um den Strahl direkter auf die Gegenstände in den Schalen zu richten.

Der Schalenstapel bewegt sich durch sein Eigengewicht mittels eines nachfolgend beschriebenen Mechanismus in Schritten nach unten, die gleich der Höhe einer Schale sind. Jedesmal wenn der Stapel um eine Wegstrecke oder Lage nach unten vorgerückt ist, wird die Strömungsrichtung in bezug auf die Gegenstände in der Schale umgekehrt.

Der Mechanismus zum schrittweisen Vorrücken des Schalenstapels umfasst ein durch das allgemeine Bezugszeichen 52 angedeutetes entfernbares Schubfach am unteren Ende des Schrankes. Der Einschub 52 stützt sich vor- und rückbeweglich auf der Bodenwand 16 des Schrankes ab. Der Einschub 52 trägt eine Plattform 54, die bei geschlossenem Einschub sich in einer angehobenen Stellung befindet, um die unterste Schale im Stapel und damit den gesamten Stapel zu tragen. Wird der Einschub 52 geöffnet (Fig. 7 und 8), so senkt sich die Plattform 54 und damit der gesamte Schalenstapel ab, bis ein allgemein

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mit 56 bezeichneter Zusatztragmechanismus in Eingriff mit den Löchern 34 in den Seitenwänden 30 der nächstliegenden untersten Schale im Stapel kommt. Der Zusatztragmechanismus 56 stützt die restlichen aufgestapelten Schalen ab, während der Einschub 52 geöffnet wird. Befindet sich der Einschub in der voll geöffneten Stellung, nimmt die Plattform 54 ihre voll abgesenkte Lage an und kann die abgetrennte Schale, die von der Plattform und dem Einschub getragen wurde, herausgenommen werden. Der Einschub 52 wird dann in der erwähnten Weise geschlossen, wodurch sich die Plattform 54 wieder anhebt und in Eingriff mit der untersten Schale im Stapel kommt. Gleichzeitig tritt der Zusatztragmechanismus 56 ausser Eingriff, so dass der Stapel erneut vollständig von der Plattform 54 abgestützt wird.

Wie in Fig. 3 und 5 bis 9 dargestellt, weist der Einschub eine flache Bodenplatte 58 mit einer nach oben ragenden Wand auf, die sich umfänglich längs ihrer Seiten und Rückkanten erstreckt. Die Bodenplatte 58 wird von einer longitudinal sich erstreckenden an der inneren Oberfläche der Bodenwand 16 des Schrankes befestigten Führung 62 gleitbar zur Vor- und Zurückbewegung gehalten. Die Führung 62 wird in einer sich longitudinal erstreckenden V-förmigen Rille 64 in der Bodenplatte 58 aufgenommen. Die Bodenplatte stützt sich weiter gleitbar auf einem Paar lateral beabstandeter Seitenschienen 66 ab, die ebenfalls an der Bodenwand 16 des Schrankes befestigt sind. Die Gleitschienen 66 und die Führung 62 bestehen vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoffmaterial mit relativ niedrigem Reibungskoeffizienten, wie z.B. Polypropylen. Der entfernbare Einschub 52 wird weiter bei seiner Vor- und Rückwärtsbewegung durch eine Vielzahl von Einschubführungen 68 an jeder Seite der Einschubplatte 58 geführt. Jede

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Einschubführung 6 8 ist an der inneren Oberfläche der Bodenwand 16 des Schrankes befestigt. Die Einschubführungen 68 befinden sich sehr nahe an den Seitenwandbereichen der Umfangswand 60 der Einschubplatte und auf dem gleichen Höhenniveau wie die Umfangswand 60, so dass die Einschubplatte 58 eine weitere Einschränkung und Führung hinsichtlich der alleinigen Bewegung in Vor- und Rückwärtsrichtung erhält. Eine Frontplatte 70 des Einschubes ist am vorderen Ende der Platte befestigt und hat eine derartige Querschnittsgestalt, dass sie bei geschlossenem Einschub die eng in Eingriff

mit" denjenigen Bereichen des Schrankes tritt, die die Einschuböffnung bilden, d.h. die Vorderkante der Bodenwand 16 des Schrankes und die Vorderkante von einer quer liegenden Leiste 72. Sowohl' die quer liegende Leiste 72 als auch die Frontplatte 70 des Einschubes stellen eine isolierende Konstruktion mit einem inneren Kunststoffschaumkern dar, der von einer Edelstahlhaut umgeben ist.

Zur weiteren Führung und Abstützung des Einschubes besitzt die Vorrichtung ein Paar bei 74 angedeutete Teleskopgleiter. Bei diesen Einschubgleitern 74 kann es sich um eine der Vielzahl von handelsüblich verfügbaren Einrichtungen handeln. Jeder Einschubgleiter hat einen stationären Teil 76, der an der Aussenseite der Schrankseitenwände 12 befestigt ist. Die nach vorne abstehenden Teile 78 der Einschubgleiter 74 sind an den Seitenkanten der Einschubfrontplatte 70, wie bei 80 angedeutet, befestigt.

Die Plattform 54 ist an der Einschubplatte 58 durch zwei Paare Parallelogrammhebel 82 gehalten, so dass sie sowohl nach oben als auch nach vorne und nach hinten beweglich ist. Die Hebel 82 sind an ihren unteren Enden an der Einschubplatte

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58 über ein Paar nach vorne und nach hinten sich erstreckender U-Profile 84 angelenkt. Die oberen Enden der Hebel 82 sind mit der Unterseite der Plattform 54 über eine ähnliche Anordnung aus einem Paar U-Profile 86 schwenkbar verbunden, die an der Unterseite der Plattform 54 befestigt sind und an denen die oberen Enden der Hebel 82 schwenkbar angreifen. Die Anordnung der Parallelogrammhebel 82 hat die Aufgabe, die Plattform 54 während ihres gesamten Bewegungsumfangs in einer horizontalen Lage zu halten. In ihrer untersten Stellung gemäss Fig. 6 bis 8 ruhen die U-Profile 86 an der Plattform auf der Oberseite der U-Profile 84 an der Einschubplatte auf, wobei sich die Hebel 82 nach hinten und leicht nach oben geneigt erstrecken. In dieser Lage befindet sich die Plattform 54 in ihrer hintersten und untersten Stellung in bezug auf den Einschub. Die Plattform 54 ist mit einer vorderen und einer hinteren Umfangswand 88, 90 sowie mit ein oder mehreren nach oben ragenden Seitenwänden 92 versehen. Die Plattformwände 88, 90, 92 und insbesondere die Seitenwände 92 und die Rückwand 90 treten in Eingriff mit der untersten Schale im Stapel, so dass gewährleistet ist, dass die Schale durch die Einschuböffnung bei der Öffnungsbewegung des Einschubes nach aussen gebracht wird.

Befindet sich der Einschub 52 in seiner offenen Position, steht die Plattform 54 in ihrer unteren rückwärtigen Lage. Die Plattform 54 wird von ihrer unteren rückwärtigen Lage in eine mehr nach vorne gerichtete angehobene Lage· beim Schliessen des Einschubes 52 angehoben. Wie in Fig. 7 gezeigt, stösst kurz vor der voll geschlossenen Läge des Einschubes die hintere Kante der Plattform 54 gegen einen Anschlag 94 an, der an der Hinterseite des Schrankes befestigt ist. Der Anschlag hat ein nach vorne weisendes Kissen 96 aus einem

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Kunststoffmaterial, wie Polytetrafluoräthylen^mit niedrigem Reibungskoeffizienten. Nach Eingriffnähme der hinteren Kante der Plattform mit dem Kissen 96 bewirkt eine weitere Rückwärtsverschiebung des Einschubes 52, dass sich die Plattform 54 unter dem Einfluss des sich weiter schliessenden Einschubes und der Parallelogrammhebel 82 weiter nach oben in die in Fig. 3 gezeigte Lage bewegt. Bei der Aufwärtsbewegung der Plattform gleitet deren hintere Kante nach oben längs des Kissens 96. Zwischen dem Anschlag 94 und einer feststehenden Oberfläche am Schrank, z.B. der Hinterwand 14, ist eine Stellschraube 98 vorgesehen, mit der sich die Lage des Anschlages 9 4 und damit der genaue Zeitpunkt,ab . dem das Ansteigen der Plattform in bezug auf die Lage des Einschubes 52 beginnt, in Vor- und Rückwärtsrichtung einstellen lässt.

Bei geschlossenem Einschub und in voll angehobener Stellung der Plattform trägt letztere den gesamten Schalenstapel. Wird der Einschub geöffnet, so fällt der gesamte Stapel durch sein Eigengewicht zusammen mit der Plattform nach unten, bis der Zusatztragmechanismus 56 in Eingriff mit der nächst unten liegenden Schale im Stapel kommt, bevor die Plattform 54 ihre voll abgesenkte Lage einnimmt. Bei weiterer öffnung des Einschubes und Absenkung der Plattform kann die unterste Schale vom Stapel getrennt werden,und eine weitere öffnung des Einschubs zieht dann die Schale gemäss Fig. 8 weg, so dass die Schale von dem offen liegenden Einschub abgenommen werden kann. Der Zusatztragmechanismus 56 stützt die übrigen aufgestapelten Schalen solange ab, bisder Einschub wieder geschlossen wird und die Plattform 54 sich anhebt, um in Berührung mit der untersten Schale im Stapel zu treten. Beim letzten Bewegungsanteil während des Schliessens des Einschubs wird der gesamte Stapel sehr geringfügig angehoben, so dass der Zusatztragmechanismus

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56 frei kommt und damit sämtliche Schalen ausschliesslich von der Plattform wieder abgestützt werden.

Der Zusatztragmechanismus 56 weist ein Paar Riegelplatten 100 auf, die schwenkbar an einem Paar quer angeordnetete Stützen 102 angebracht sind. Die Stützen 102 sind am Boden inseitig des Schrankes befestigt. Vorzugsweise ist der untere Teil von jeder SChrankseitenwand 12 so ausgebildet, dass er einen ausgenommenen Bereich 104 (vgl. Fig. 5 und 6) schafft, der den Tragmechanismus 56 aufnimmt. Jede Riegelplatte 100 ist zur Vornahme der Schwenkbewegung an einem ·. vorne bzw.

hinten sich erstreckenden Stift 106 befestigt, der zwischen dem oberen und dem unteren Endbereich der Riegelplatte 100 angeordnet ist. Die obere Kante der Riegelplatte besitzt eine nach vorne bzw. nach hinten sich erstreckende Riegelnase 108, die in einen Schlitz 34 in der Schalenseitenwand eingreift, während die Riegelplatten 100 an ihren unteren Enden Nockenelemente 110 tragen. Wenn gemäss Fig. 5 der Fronteinschub geschlossen ist und sich der Schalenstapel auf der Plattform 54 abstützt, werden die Riegelplatten 100 durch eine Feder 112 so beaufschlagt, dass das obere Ende von jeder Riegelplatte 100 und die Riegelnase 108 in Abstand von den Seitenwänden 30 der Schalen 26 zu liegen kommen. Der untere Teil der Riegelplatte 100 mit dem Nockenelement 110 liegt dann etwas nach innen, so dass das Nockenelement mit einem Betätigungsorgan 114 bei dessen Abwärtsbewegung in Berührung kommt. Das Betätigungsorgan 114 ist an der Unterseite und den Seitenkanten der Plattform 54 befestigt. Das Betätigungsorgan 114, die Riegelplatte 100, die Riegelnase 108 und das Nockenelement 110 sind so angeordnet, dass beim öffnen des Einschubs und Absenken der Plattform 54 das Betätigungsorgan 114 auf das Nockenelement 110 trifft, um die Riegelplatte

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100 und die Riegelnase 108 nach innen auf die Seiten der Schalen 56 zu drehen, Die Teile sindäabei so dimensioniert, dass die Riegelnase 108 in den Schlitz 34 in der vorletzten Schale des Stapels eingreift, so dass die unterste Schale sich zusammen mit der Plattform 54 weiter nach unten bewegen kann. Das Gewicht des Schalenstapels drückt gegen die Nase 108 nach unten und reicht aus, um die Riegelplatte 100 in ihrer stapelhaltenden Lage während des öffnens des Einschubes und Wegnehmens der Schale zu halten. Wird der Einschub wieder geschlossen, so hebt sich die Plattform 54 wieder in Eingriff mit der untersten Schale im Stapel und wird dann der Stapel ganz geringfügig angehoben, um die Nase 108 freizugeben, so dass die Feder 112 die Verriegelungsplatte 100 zurück in die in Fig. 5 gezeigte Stellung drückt und damit die Ausgangslage von den nächsten Arbeitszyklus eingenommen wird.

Der Einschub 52 ist zwischen seiner am weitest geöffneten Stellung und der in Fig. 7 gezeigten rückwärtigen Stellung, bei der die Plattform in Anlage mit dem Anschlag 94 steht, relativ leicht beweglich. Um den Einschub 52 von seiner Stellung nach Fig. 7 voll zu schliessen und den Schalenstapel anzuheben, weist die Vorrichtung ein Verriegelungssystem mit einem Übersetzungshebelmechanismus auf, das in Fig. 8 und 9 gezeigt ist. Das System besitzt einen quer sich erstreckenden Handgriff 116, der über Seitenstreben 118 mit den Seiten der Einschubplatte 58 an Drehzapfen 120 verbunden ist. Ein Paar Verriegelungsstangen 122 ist bei 124 an den Seitenstreben 118 angelenkt. Jede Stange 122 hat ein nach hinten sich erstrechendes Ende, das in einem Haken 126 endet. Der Haken 126 wirkt mit einem quer sich erstreckenden Stift 128 zusammen und tritt mit diesem in Eingriff, der an einer Stütze

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130 befestigt ist, welche aussenseitig von jeder Schrankseitenwand 12 angebracht ist. Wenn der Einschub 52 sich in seiner offenen Stellung befindet und der Handgriff 116 die richtige angehobene Lage gemäss Fig. 8 annimmt, befindet sich der Haken 126 an der Schiene 122 auf einer Höhe, bei der er unter den Stift 128 gebracht werden kann, wenn der Einschub in die Stellung nach Fig. 7 geschoben ist, so dass der Haken für ein Anheben bereitsteht und in einhakendem Eingriff mit dem Stift 128 tritt, sobald der Handgriff 116 eine nach unten gerichtete Verriegelungsbewegung vornimmt (in die Stellung nach Fig. 9 gelangt). Wenn der Handgriff nach vorne und nach unten gedreht und damit die Stange angezogen wird, erfährt die Stange durch eine Rolle 132, die vom vorderen Teil 78 der Einschubgleiter 74 getragen ist, eine leichte Aufwärtsbewegung. Die Rolle 132 wird von einer Stütze 134 gehalten und von einer Feder nach oben gespannt. Bei Drehung des Handgriffs 116 bewegt sich daher der Haken 126 nach vorne und nach oben in Eingriff mit dem Stift 128. Bei erfolgtem Eingriff zwischen Haken 126 und Stift 128 bewirkt eine weitere Abwärtsdrehung des Handgriffs 116, dass der Einschub nach innen in seine Endstellung geschoben wird. Die Länge der Seitenstreben 118 ergibt ein ausreichendes Hebelübersetzungsverhältnis, um diePlattform und den Schalenstapel bei der Einwärtsbewegung des Einschubes anzuheben. Die Rolle 132_f die gegen die Vorspannkraft der Feder nach unten bewegt werden kann, läuft unter und längs des Hakens 126 beim Schliessen des Einschubs ab.

Für ein genaues Arbeiten des Verriegelungsmechanismus muss der Handgriff 116 zunächst die in Fig. 7 und 8 gezeigte aufrechte Stellung annehmen. Dies erfordert, dass der Haken

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126 unter das Höhenniveau des Stiftes 128 gebracht wird, um nach hinten über den Stift hinaus bewegt werden zu können, wonach er erneut bereit liegt, in Eingriff mit dem Stift 128 angehoben zu werden. Um sicherzustellen, dass sich der Handgriff 116 bei geschlossenem Einschub in der angehobenen Stellung befindet, ist der Mechanismus mit einer vorspringenden Leiste 136 versehen, die ein integraler Bestandteil der Stütze 134 sein kann. Die Leiste befindet sich vor der Rolle 132 und auf einem Höhenniveau, das, wenn sich der Handgriff 116 nicht in seiner oberen Stellung befindet, das hakenförmige Ende 126 der Stange 122 auf der Leiste 136 in einer Höhe aufliegt, die sich nicht mit dem Stift 128 verträgt und daher eine Bewegung des Hakens 126 über den Stift 128 hinaus verhindert. In dieser Anordnung befindet sich der Haken 126 nicht in einer Stellung ,bei der er in Eingriff mit dem Stift 128 angehoben werden kann. Zum Schliessen und Verriegeln des Einschubs ist es dann notwendig, den Handgriff 116 in die in Fig. 7 und 8 gezeigte Lage zu bringen. Hierbei wird sich der Einschub etwas öffnen, bis sich die Rolle 132 nach vorne über den Haken hinaus gemäs Fig. 8 bewegt hat. Wenn das hakenförmige Ende der Stange 122 hinter die Rolle 132 gebracht worden ist, wird sich der Haken in eine Lagenach unten bewegen, bei der er vom Stift 128 befreit werden kann. Der Einschub wird dann durch den Handgriff 116 lediglich nach hinten in die in Fig. 7 gezeigte Stellung geschoben und der Handgriff dann nach unten gedreht, was' den Einschub voll schliesst und verriegelt. Darauf hinzuweisen ist, dass die relativen Anbringungsstellen der Drehpunkte 120 und 124 so sind, dass eine kniehebelartige Wirkung vorliegt, um den Einschub in seiner voll geschlossenen Stellung zu sichern.

Während des Zeitintervalls, bei dem der Einschub geöffnet

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wird (oder wenigstens nicht verriegelt und voll geschlossen vorliegt), wird bevorzugt das Einsprühen des Tief-temperaturfluids in die Maschine unterbunden und ebenfalls vorübergehend das Absauggebläse 27 abgeschaltet. Zu diesem Zweck ist an der Seitenwand 12 des Schrankes ein Mikroschalter 138 an einer Stelle angebracht, bei der der Schalter nur dann betätigt wird, wenn der Einschub gemäss Fig. 9 voll geschlossen wurde. Bei der gezeigten Ausführungsform erfolgt die Betätigung des Mikroschalters 138 durch die Stütze 134, die sich gemeinsam mit dem Einschub bewegt. Der Mikroschalter 138 ist mit dem Ventil 44 als auch mit der Speiseschaltung für das Gebläse gekoppelt, so dass das Ventil 44 geschlossen und das Gebläse abgeschaltet wird, wenn sich der Einschub in irgendeiner Stellung mit Ausnahme der voll geschlossenen und verriegelten befindet. Details von der Schaltung, über die der Mikroschalter 138 das Ventil 44 und das Gebläse steuert, sind hier nicht wiedergegeben, da sie dem Fachmann bekannt sind. Die Steuerschaltung kann bequem in einem auf der Schrankoberwand angeordneten Gehäuse 139 enthalten sein.

Wie beschrieben, ergibt sich zusammengefasst für den Betrieb der Vorrichtung, dass der Schalenstapel jedesmal dann um einen Schritt vorrückt, wenn der Einschub betätigt und die unterste Schale weggenommen wird. Wie gezeigt, wird die Strömung längs irgendeiner Schale im Stapel durch die Schale und die Unterseite der nächst oben liegenden Schale geführt. Die Strömung wird dann durch die Leitbleche 40 nach oben und in umgekehrter Richtung zurückgeleitet, um durch die Passage über der nächst oben liegenden Schale zu fHessen. Die serpentinenförmige aufwärts gerichtete Strömung erfolgt weiter in Richtung der gezeigten Pfeile. Die Schalen sind so angeordnet, dass die Bodenwand von jeder Schale im Stapel in grundsätzlich alternierender

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§098U/OßÖÖ

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Ausrichtung zu den Leitblechen steht. Die das Tieftemperaturfluid aussendenden Düsen richten ihre Strahlen unter einem leicht nach unten weisenden Winkel und in fächerförmiger Weise, was sowohl die Verbreitung der Kältemittelströmung unterstützt als auch das Kältemittel in innige Berührung mit möglichst vielen Oberflächen der Artikel bringt. Wenn der Stapel um eine Schalenlänge nach unten vorgerückt ist, wird jede Schale anschliessend einer Kältemittelströmung in umgekehrter Richtung in bezug auf die Schale ausgesetzt. Obgleich sich daher der Weg der Kältemittelströmung nicht ändert, bewirkt das schrittweise Vorschieben der Schale eine Strömungsumkehrung in bezug auf die in der Schale befindlichen Artikel.

Es mag Fälle geben, bei denen die Maschine nicht kontinuierlich betrieben wird und eine Anzahl aufgestapelter Schalen weiterhin in der Maschine vorliegen kann. Um eine Vergeudung von Kältemittel nach ausreichendem Gefrieren der Artikel zu vermeiden, weist die Maschine thermostatische Steuereinrichtungen mit einem Temperaturfühler 35 (vgl. Fig. 10) auf, der die Strömung an Tieftemperaturfluid und das Gebläse 37 für einen solchen Fall abschaltet. Dies erfolgt zusätzlich zu dem automatischen Abschalten der Solenoidventile 44 und des Gebläses durch den Mikroschalter 138 bei Öffnung des Einschubes. Der Motor für das Gebläse 37 kann ferner mit einer geeigneten thermostatischen Steuerung 41 (vgl. Fig. 3) versehen werden, um seinen Lauf entsprechend der Temperatur des Kältemittels kurz vor dessen Austritt an die Atmosphäre auch bei fortwährender Strömung des Kältemittels zu steuern. Dies unterstützt die Einhaltung einer gleichmässigen Gefriertemperatur Über das gesamte System.

Anzumerken ist, dass die vorausgehende Beschreibung der Erfindung

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in bezug auf ein System erfolgte, bei dem als Gefriermittel flüssiger Stickstoff verwendet wird. In manchen Fällen jedoch kann es erwünscht sein, flüssiges Kohlendioxid vorzusehen. Dies bereitet insbesondere hinsichtlich der Konfiguration der Sprührohre und Sprühdüsen gewisse Schwierigkeiten. Es wurde festgestellt, dass ein einfaches längliches Rohr mit einer Vielzahl von daran an beabstandeten Stellen befestigten Sprühdüsen manchmal dazu führt, dass die unteren Bereiche der Sprührohre und die unteren Düsen durch festes Kohlendioxid verstopft werden, so dass die unteren Düsen unwirksam werden. Dies ist Folge des Umstandes, dass bei dem beschriebenen System,sobald das flüssige Kohlendioxid vom Solenoidventil in das vergrösserte Verteilerrohr gelangt, der sich ergebende Druckabfall und die damit verbundene Expansion zu einer Phasenänderung des flüssigen CO₂ führt, indem ein Anteil des flüssigen CO₂ in die Gasform und ein anderer Anteil zu festen Partikeln überführt wird. Das feste Kohlendioxid sammelt sich leicht am Boden des geschlossenen Sprührohres an. Der Aufbau von festem Kohlendioxid im Sprührohr führt innerhalb relativ kurzer Zeit zu einem Blockieren der Auslassdüsen.

Fig. 10 bis 14 zeigen ein verbessertes Verteilungssystem zum Absprühen von Kohlendioxid an einer Vielzahl von beanstandeten Stellen in einer dergestaltigen Weise, dass ein Blockieren der Düsen mit Sicherheit nicht eintritt. Wie im Detail in Fig. 11 dargestellt, weist die Sprührohrkonfiguration für Kohlendioxid ein längliches vergrössertes äusseres Rohr auf, das an seinem unteren Ende geschlossen ist. Das äussere Rohr nimmt eine Vielzahl von Verteilerrohre 142 mit kleinem Durchmesser auf. Die Verteilerrohre 142 sind in Form eines

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Bündels angeordnet, das sich vom oberen Ende des äusseren Rohres 140 nach unten durch das äussere Rohr erstreckt. Die Verteilerrohre 142 ragen durch Bohrungen 144, die an beabstandeten Stellen im äusseren Rohr 140 ausgebildet sind, wobei das Kohlendioxid direkt von den Enden der Verteilerrohre ausgesandt wird. Die Rohre 144 sind durch eine Lötverbindung oder dergleichen abgedichtet. Das obere Ende des Bündels von Verteilerrohren 140 ist in einer Masse Silikongummi 146 eingelassen, der den oberen Bereich des äusseren Rohres 140 ausfüllt. Die oberen Enden der Verteilerrohre 142 erstrecken sich durch eine Mutter 148 und sind sowohl untereinander als auch an einer Zwinge 150 angelötet, die in dem hohlen Innenraum der Mutter 148 aufgenommen ist. Wie dargestellt, erstreckt sich ein Teil der Mutter in das obere Ende des äusseren Rohres 140 und wird hier durch die Silikonmasse 156 lagemässig gehalten.

Die Enden der Verteilerrohre 142, die aus dem äusseren Rohr 140 herausragen, liegen vorzugsweise unter rechtem Winkel zum äusseren Rohr 140. Ferner ist gemäss Fig. 14 das äussere Ende von jedem Verteilerrohr 140 unter einem Winkel A gegenüber der Vertikalen von z.B. 30 weggeschnitten, so dass aus nachfolgend näher bschriebenen Gründen die Abstrahlrichtung unter einem nach oben weisenden Winkel liegt.

Die Verteilerrohre 142 können aus Kupfer bestehen und haben einen relativ geringen Durchmesser, z.B. einen Innendurchmesser von 1,02 mm. Nach Fig. 12 ist die gesamte von den Verteilerrohren 142 geschaffene Strömungsquerschnittsfläche relativ gering und effektiv kleiner als der Auslass des Solenoidventils 44, das den Zutritt von flüssigem

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Kohlendioxid in die Verteilerrohre 142 steuert. Wenn daher das flüssige Kohlendioxid vom Solenoidventil 44 abströmt, wird es nicht expandieren, sondern in der flüssigen Form längs im wesentlichen der gesamten Länge von jedem einzelnen Verteilerrohr 142 bleiben. Daher entsteht keine wesentliche Expansion oder ein Druckabfall längs der Länge von jedem Verteilerrohr 142 mit Ausnahme kurz vor dem Rohrauslassende. Der Druckabfall an dieser Stelle reicht aus, um im flüssigen Kohlendioxid eine Phasenänderung in eine Mischung aus Kohlendioxidgas und Eis zu bewirken, die an den Auslassenden der einzelnen Rohre 142 austritt. Wird das Solenoidventil geschlossen, um vorübergehend die Strömung an flüssigem Kohlendioxid abzustellen, fällt der Druck abstromseitig vom Solenoidventil in den Rohren ab und erfährt das flüssige Kohlendioxid eine Phasenänderung zu einer Mischung aus gasförmigem und festen Kohlendioxid. Bei erneutem Öffnen des Solenoidventils wird jedoch der Druck des flüssigen Kohlendioxids (z.B. in der Grössenordnung von 21 kp/cm ) den schmalen Strom von festen Kohlendioxidpartikeln aus den Verteilerrohren herausdrücken, so dass das System in der vorbeschriebenen Weise weiterarbeitet bzw. das Kohlendioxid in flüssiger Form bis kurz vor Erreichen des Auslassendes der Düse bleibt. Wichtig ist, dass der Innendurchmesser der Verteilerrohre 142 relativ klein, glatt und frei von Abbiegungen mit scharfem Radius sowie Einknickungen ist, damit das sich gegebenenralls bildende feste Kohlendioxid aus den Verteilerrohren herausgedrückt werden kann. Wichtig ist ferner, dass der Querschnitt der Verteilerrohre 142 längs der gesamten Rohrlänge im wesentlichen konstant bleibt, so dass keine nennenswerten Druckabfälle eintreten, die zu einer Expansion und Bildung von festenv Kohlendioxid führen könnten.

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— Jo —

Im Gegensatz zu dem mit flüssigem Stickstoff arbeitenden vorbeschriebenen System, bei dem nur ein einzelnes Solenoidventil 44 zum Einlassen oder Abschalten des flüssigen Stickstoffs vorgesehen ist, hat jedes Verteilerrohr 140 für Kohlendioxid an seinem Einlassende ein separates Solenoidventil 44. Dies Solenoidventile 44 sind über geeignete Anschlüsse mit der Mutter 148 am oberen Ende von jeder Verteilerrohranordnung verbunden.

Vorzugsweise wird das Kohlendioxid in der flüssigen Form

2 unter einem hohen Druck in der Grössenordnung von 21 kp/cm gehalten. Die Geschwindigkeit des Strahls aus vermischtem gasförmigen und festen Kohlendioxid, der aus den Auslassenden der einzelnen Verteilerrohre 142 austritt, ist relativ hoch. Um die Geschwindigkeit herabzusetzen und zur Abstrahlung des Stromes aus Gefrierkohlendioxid, ist der Düsenauslass gemäss Fig. 14 abgeschrägt, so dass der Strom 152 leicht nach oben gerichtet wird und damit zunächst auf die Unterseite von einer Schale 26 trifft und dann nach unten auf die Materialien in der nächst darunterliegenden Schale (vgl. Fig. 10) abgelenkt wird. Dies gewährleistet eine gute Verteilung des Kohlendioxids. Anzumerken ist dabei, dass der Anteil an abgestrahltem Kohlendioxid, der in fester (feiner und teilchenförmiger) Gestalt vorliegt, eine Phasenänderung in den gasförmigen Zustand erfährt, sobald die Partikel kurz nach Austritt unter Atmosphärendruck stehen. Zum grössten Teil befindet sich daher der austretende Strom fast vollständig im gasförmigen Zustand sobald er die Artikel in der Schale erreicht, die dem Auslass zugeordnet ist.

Obschon die Erfindung vorausgehend in Verbindung mit dem raschen Einfrieren von Artikeln beschrieben wurde, lässt

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sie sich auch zum Erwärmen von Artikeln, wie Nahrungsmitteln, verwenden. Zum Beispiel können gefrorene oder gekühlte Nahrungsmittel in einer Vorrichtung der vorbeschriebenen Art auf die geeignete Serviertemperatur erwärmt und gekocht werden, indem anstelle der Düsen zum Abstrahlen eines Gefrierfluids Heizeinrichtungen vorgesehen werden. In manchen Fällen kann das System als Ofen zum Backen von z.B. Pizzas, Brot, Pasteten und dergleichen verwendet werden.

Fig. 15 zeigt in etwas schematischer Form eine modifizierte Vorrichtung der vorbeschriebenen Art zum Einsatz als Heizeinrichtung oder Ofen. Die Wände des Schrankes und der Einschubmechanismus sind im wesentlichen unverändert mit der Ausnahme jedoch, dass es erwünscht sein kann, eine andere Art von wärmebeständigem Isoliermaterial als Kernwerkstoff für die Wände des Schrankes vorzusehen. Bei dieser erfindungsgemässen Ausführungsform ist an der Hinterseite des Schrankes zwischen der Schrankhinterwand und den hinteren Leitblechen eine Verteilungskammer 160 ausgebildet. Eine Zwischenwand 162 befindet sich zwischen den hinteren Leitblechen und der Verteilungskammer 160/und eine Anzahl von öffnungen 164 ist in den hinteren Wänden ausgebildet. Die Heizeinrichtungen 166 sind kurz vor den öffnungen angeordnet und erstrecken sich über die Breite der öffnungen. Alternativ kann in manchen Fällen erwünscht sein, die Heizeinrichtungen oder Heizelemente direkt in der Verteilungskammer 160,wie bei 160¹ gestrichelt angedeutet, anzuordnen. Ein Zentrifugalgebläse 168 ist an der oberen hinteren Ecke des Schrankes befestigt und hält die Luft in Umlauf durch die Verteilungskammer 160 und durch die öffnung 164, wodurch der zick-zack-förmige, durch die Pfeile angedeutete Strömungsweg unterstützt wird. Die Luft rezirkuliert

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progressiv gemäss den Pfeilen. Ein thermostatisch gesteuerter Fühler 170 kann in der obersten Etage nahe dem Ende des zickzack-förmigen Weges und kurz vor dem Zentrifugalgebläse angeordnet werden, um die Heizelemente 166 zu steuern. Vorzugsweise ist die Schaleneinlassöffnung an der oberen Vorderseite der Vorrichtung mit einem flexiblen Vorhang 172 versehen, der wärmebeständig ist und normalerweise über der Öffnung nach unten hängt, so dass die Öffnung abgedeckt wird
und der Austritt von heisser Luft so gering wie möglich ist.
Der Vorhang 172 ist flexibel, damit in die Öffnung eine Schale eingeführt werden kann und der Vorhang in seine geschlossene Stellung zurückkehrt.

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Leerseite

Claims

HOFFMANN · EITLE & PARTNER 2 8 I 9 7 Q Q

PATENTANWÄLTE DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMAN N · DIPL.-ING. W. LEH N

D-8000 MDNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · TELE FON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHE)

30 604

TECKTON INC., WELLESLEY, MASS. / USA

Vorrichtung, mittels der Gegenstände einem Wärmeübertragung smedium ausgesetzt werden können

PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung, mittels der Gegenstände einem Wärmeübertragungsmedium ausgesetzt werden können, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die eine in Höhenrichtung sich erstreckende Säule mit einem Einlass (24) an ihrem oberen Ende und einem Auslass an ihrem unteren Ende bildet und eine Vielzahl von Schalen (26) aufnimmt, die zu einem höhenmässigen Stapel in der Säule angeordnet werden und die Artikel aufnehmen; eine Einrichtung zur Bewegung des Mediums in der Säule zwischen benachbarten Schalen des Stapels, so dass die Gegenstände in den Schalen dem Medium ausgesetzt werden; eine primäre Trageinrichtung (54) , die die unterste Schalte im Stapel und damit den Stapel trägt; eine zusätzliche Schalentrageinrichtung (56) , die mit der vorletzten Schale im Stapel in Eingriff bringbar ist, um

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sämtliche Schalen mit Ausnahme der untersten zu halten; und eine Abzieheinrichtung (52) zum Wegnehmen der untersten Schale im Stapel, wobei die Zusatztrageinrichtung (56) und die primäre Trageinrichtung (54) zur abwechselnden Abstützung des Stapels betätigbar sind, indem die Zusatztrageinrichtung in Verbindung mit der Anzieheinrichtung zum Tragen des Stapels während der Betätigung der Abzieheinrichtung wirksam wird und die primäre Trageinrichtung so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie den Stapel bei sämtlichen anderen Zeiten abstützt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die primäre Trageinrichtung (54) von der Abzieheinrichtung (52) gehalten ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Abzieheinrichtung ein zur Vornahme einer öffnungs- und Schliessbewegung angebrachtes Einschubfach (52) umfasst und die primäre Trageinrichtung eine Plattform (54) aufweist, die an dem Einschub höhenbeweglich in bezug auf den Einschub und zwischen einer oberen Tragstellung bei geschlossenem Einschub sowie einer unteren Abziehstellung bei geöffnetem Einschub angebracht ist, wobei der Einschub (52) und die Plattform (54) so aufgebaut und angeordnet sind, dass sich die Plattform bei Schliessen des Einschubs in ihre Tragstellung anhebt und bei öffnen des Einschubs in ihre Abziehstellung bewegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Zusatztrageinrichtung (56) so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie von einer

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nicht-tragenden Stellung in eine tragende Stellung bei Öffnen des Einschubs (52) bewegbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Zusatztrageinrichtung (56) so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie von einer nicht-tragenden in eine tragende Stellung entsprechend der Bewegung der Plattform (54) von ihrer tragenden Stellung in die Abziehstellung bewegt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Plattform (54) einen sich nach hinten über das hintere Ende des Einschubs (52) hinaus erstreckenden Bereich hat, eine Anschlageinrichtung (96) in Eingriff mit dem hinteren Bereich der Plattform bei einem teilweisen Schliessen des Einschubs bringbar ist und die Einrichtung (82) zum Halten der Plattform am Einschub so aufgebaut und angeordnet ist/ dass bei weiterem Schliessen des Einschubs die Rückwärtsbewegung der Plattform beendet wird und sich die Plattform vertikal in der Säule nach oben hebt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung(112), die die Zusatztrageinrichtung (56) in eine nicht-tragende Stellung vorspannt, wobei die Zusatztrageinrichtung so aufgebaut ist, dass sie in einer Tragstellung zum Abstützen des betreffenden Schalenstapels unter dem Einfluss des Gewichts der übereinander gestapelten Schalen bleibt, während die Plattform (54) und der Einschub (52) so ausgelegt sind/ um das Gewicht des Stapels von der Zusatztrageinrichtung auf die Plattform zu übertragen, um die Zusatztrageinrichtung freizugeben.

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Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Plattform (54) am Einschub (52) mittels eine Parallelogrammgestänges (84) befestigt ist, das an Plattform und Einschub angelenkt ist, um die Plattform während ihrer gesamten Bewegung in einer im wesentlichen horizontalen Lage zu halten.

Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Zusatztrageinrichtung (56) ein Paar Riegelelemente (100) aufweist, die in der säulenbildenden Einrichtung an gegenüberliegenden Seiten des Einschubs (52) angeordnet sind, wobei jedes Riegelelement zwischen seinen Enden schwenkbar um eine von vorne nach hinten sich erstreckende Achse gehalten ist, sowie einen unteren Teil und einen oberen Teil aufweist; dass die Riegelelemente durch die Einrichtung (112) in eine geneigte Lage vorgespannt sind, bei der ihre unteren Teile normalerweise nach innen soweit vorstehen, dass sie in den Bereich der Abwärtsbewegung der Plattform (54) treten, während das obere Ende von jedem Riegelelement eine Einrichtung (108) trägt, die mit den Seiten der Schale in Eingriff tritt, wenn die Riegelelemente in eine mehr vertikale Stellung ausgeschwenkt sind, und dass die Plattform (54) so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie bei ihrer Abwärtsbewegung von der tragenden in die nicht-tragende Stellung in Eingriff mit den unteren Enden der Riegelelemente kommt, um die oberen Enden der Riegelelemente nach innen in Eingriff mit der vorletzten Schale im Stapel zu drehen, wodurch die vorletzte Schale und die übrigen Schalen im Stapel unabhängig von der Plattform abgestützt werden.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass die Plattform (54) am Einschub (52) so angebracht ist, dass sie ; bei ihrer Bewegung in die oberste Tragstellung in Eingriff mit der untersten Schale kommt und danach sich etwas weiter nach oben bewegt, um den Stapel soweit anzuheben, dass das Gewicht des Stapels von den Riegelelementen (100) auf die Plattform überführt wird, so dass dieRiegelelemente in ihren nicht-tragenden Stellungen unter dem Einfluss der Vorspanneinrichtung (11) zurückkehren.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Verriegelungshandgriff (116), der schwenkbar am Einschub (52) angebracht und so ausgelegt ist, dass er während des Teils der Schliessbewegung des Einschubs, bei dem sich die Plattform (54) von ihrer unteren in ihre obere Stellung bewegt, einen mechanischen Nutzen bringt; und durch Verriegelungseinrichtungen (118), die den Handgriff mit den Seitenwänden des Gehäuses verbinden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass die Verriegelungseinrichtung aufweist: eine schwenkbar mit dem Handgriff (116) verbundene und sich davon nach hinten erstreckende Stange mit einem an ihrem Ende ausgebildeten nach oben weisenden und nach hinten sich öffnenden Haken (126), einen quer sich erstreckenden Stift (128), der an der äusseren Seitenwand des Schrankes befestigt ist, wobei der Handgriff zwischen einer oberen Bereitschaftsstellung und einer unteren Verriegelungsstellung beweglich ist, und eine am Einschub zur gemeinsamen Bewegung mit diesem angebrachte Einrichtung (132), die die Stange in eine obere Stellung

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vorspannt, wenn der Handgriff sich nicht in seiner Bereitschaftsstellung befindet, wobei die obere vorgespannte Stellung der Stange sich auf einem Höhenniveau befindet, bei dem die Stange in den Bereich des Verriegelungsstiftes gelangt und damit ein vollständiges Schliessen des Schrankes ausgeschlossen ist, wobei die Vorspanneinrichtung, die Stange und der Stift so ausgelegt sind, dass bei Drehung des Handgriffs in seine Bereitschaftsstellung der Haken an der Stange unter das Höhenniveau des Stiftes gebracht wird, so dass bei anschliessender Drehung des Handgriffs in die Verriegelungsstellung die Vorspanneinrichtung das hakenförmige Ende gleichzeitig mit der Vorwärtsbewegung der Stange anhebt, um den Haken in Eingriff mit dem Stift zu bringen und den Einschub in seiner Schliesstellung zu sichern.

13. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung zum Steuern des Zutritts des Wärmeübertragungsmediums in die Säule und einen mit der Steuereinrichtung gekoppelten Schalter (138) zur Betätigung der Steuereinrichtung, wobei der Schalter in bezug auf das Gehäuse und den Einschub so angeordnet ist, dass bei öffnen des Einschubs die Steuereinrichtung die Einführung des Mediums unterbindet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein am oberen Ende des Gehäuses angeordnetes Gebläse zur Förderung der Mediumumwälzung im Gehäuse, wobei das Gebläse mit dem Schalter (138) so gekoppelt ist, dass es bei öffnen des Einschubs abgestellt wird.

15. Vorrichtung, mit der Gegenstände einem Wärmeübertragungsmedium ausgesetzt werden können, gekennzeichnet

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durch eine Einrichtung, die eine in Höhenrichtung sich erstreckende Säule mit einem Einlass (24) an ihrem oberen Ende und einem Auslass an ihrem unteren Ende bildet und eine Vielzahl von Schalen (26) aufnimmt, die zu einem höhenmässigen Stapel in der Säule angeordnet sind und die Artikel aufnehmen; eine Einrichtung zur Bewegung des Mediums in der Säule zwischen benachbarten Schalen des Stapels, so dass die Gegenstände inden Schalen dem Medium ausgesetzt werden; eine am Auslassende der Säule angeordnete Abzieheinrichtung (52) mit einer primären Trageinrichtung (54) zum Abstützen der untersten Schale und der übrigen Schalen im Stapel, wobei die Abzieheinrichtung weiter eine Einrichtung zum Abtrennen und Entfernen der untersten Schale vom Stapel aufweist; und eine mit der vorletzten Schale im Stapel in Eingriff bringbare Zusatztrageinrichtuung (56),die den Schalenstapel abstützt, während die Abzieheinrichtung die unterste Schale wegnimmt, wobei die Zusatztrageinrichtung und die primäre Trageinrichtung so aufgebaut sind, dass, wenn die primäre Trageinrichtung in eine Tragstellung zurückgebracht ist/ die Zusatztrageinrichtung die betreffende Schale frei gibt, so dass die übrigen gestapelten Schalen von der primären Trageinrichtung abgestützt werden.

16. Vorrichtung zum Schnellgefrieren von Gegenständen, indem diese Kohlendioxid bei Tieftemperatur ausgesetzt werden, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die eine Säule mit einem Einlass an einem Ende und einem Auslass am anderen Ende bildet, wobei die Säule eine Vielzahl von darin übereinander gestapelten Schalen (26) aufnimmt, in denen die Gegenstände eingelegt werden und die so ausgebildet sind, dass zwischen jedem benachbarten

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Schalenpaar Strömungsräume vorliegen; eine Einrichtung zum Einsprühen des Tieftemperatur-Kohlendioxids in wenigstens einige der Räume zwischen benachbarten Schalen, wobei die Einrichtung aufweist: ein längliches äusseres Rohr (140), eine Vielzahl von sich innerhalb des äusseren Rohres erstreckenden Rohren (142) mit kleinem Durchmesser, die jeweils ein Auslassende haben, das durch das äussere Rohr hindurchragt, wobei jedes Auslassende längs des äusseren Rohres in Abstand angeordnet ist, während die Einlassenden der kleinen Rohre an einem Anschlussstück (150) befestigt sind, das am anderen Ende des äusseren Rohres vorgesehen ist, ein mit dem Anschlusstück verbundenes Steuerventil (44') mit einem Auslassdurchmesser, der nicht kleiner als die Gesamtströmungsquerschnittsflache der inneren Rohre ist, um eine Expansion des flüssigen Kohlendioxids zu verhindern, wenn dieses vom Auslass des Steuerventils in die Einlasse der inneren Rohre strömt, wobei jedes Auslassende der kleinen Rohre so ausgebildet und angeordnet ist, dass es einen Strahl von Tieftemperatur-Kohlendioxid in den Strömungsraum und unter einem Winkel richtet, bei dem der Strahl zunächst auf die Unterseite der oben liegenden Schale eines Schalenpaares auftrifft und danach nach unten abgelenkt wird; und eine Quelle für flüssiges Kohlendioxid, die in Verbindung mit dem Steuerventil steht.

17. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Auslassenden von jedem Rohr (142) mit geringem Durchmesser unter einem Winkel (A) gegenüber der Vertikalen weggeschnitten sind, um den aufwärts gerichteten Strom hervorzurufen.

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18. Vorrichtung zum Verteilen von Tieftemperatur-Kohlendioxid zu einer Vielzahl von beabstandeten Stellen, g e ■ kennzeichnet durch ein längliches äusseres Rohr (140); eine Vielzahl von sich in dem äusseren Rohr erstreckenden Rohren (142) mit geringem Durchmesser, die jeweils ein Auslassende haben, das durch das äussere Rohr hindurchragt, wobei jedes Auslassende längs des äusseren Rohres in Abstand angeordnet ist, während die Einlassenden der Rohre mit kleinem Durchmesser dichtend an einem Anschlusstück (150) befestigt sind, das am anderen Ende des äusseren Rohres angeordnet ist; und ein mit dem Anschlusstück verbundenes Steuerventil (44') mit einem Auslassdurchmesser, der nicht kleiner als die gesamte Strömungsquerschnittsfläche der inneren Rohre ist, um eine Expansion des flüssigen Kohlendioxids zu verhindern, wenn dieses vom Auslass des Steuerventils zu den Einlassen der inneren Rohre strömt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , dass jedes Rohr (142) mit kleinem Durchmesser frei von irgendwelchen scharfen Abbiegungen ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , dass der Innendurchmesser von jedem

kleinen Rohr (142) etwa 1,02 mm beträgt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , dass mit dem Steuerventil (44') eine Quelle für unter Druck stehendes flüssiges Kohlendioxid verbunden ist.

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22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Wärmeübertragungsmedium ein fliessendes Tieftemperaturkältemittel ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Wärmeübertragungsmedium ein Heizmedium ist und die Vorrichtung aufweist: eine in der Säule angeordnete Zwischenwand (162), die zusammen mit der Rückwand des Schrankes eine Verteilungskammer (16O) bildet; eine eine Vielzahl von Öffnungen (164) in der Zwischenwand bildende Einrichtung, die eine Strömungsverbindung von der Verteilungskammer in die Bereiche zwischen benachbarten gestapelten Schalen schafft; in der Vorrichtung vorgesehene Heizeinrichtungen (166) zum Erwärmen von Luft; ein im Gehäuse und am oberen Ende der Umwälzkammer angeordnetes Gebläse (168) zum Umwälzen der erwärmten Luft; und inseitig des Gehäuses ausgebildete Leitbleche, die zusammen mit den Schalen einen zick-zack-förmigen, nach oben sich erstreckenden Strömungsweg für die erwärmte Luft schaffen, wobei das Gebläse einen Einlass hat, der in Verbindung mit der obersten Position des Strömungsweges steht, während dessen Auslass mit der Verteilungskammer verbunden ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch g e k e η η zeichnet , dass die Heizeinrichtungen (166) vor den Öffnungen (164) angeordnet sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet , dass die Heizeinrichtungen (166) in der Verteilungskammer (160) angeordnet sind.

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26. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch eine den Einlass normalerweise abdeckende Einrichtung (172), die ein Entweichen der erwärmten Luft aus der Vorrichtung behindert und so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie bei Einsetzen von einer Schale nachgibt, so dass die Schale über den Einlass eingeschoben werden kann, wonach die Einrichtung wieder in ihre den Einlass abdeckende Lage zurückkehrt.

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