DE3105618A1

DE3105618A1 - Geraet zum absenken der temperatur von gegenstaenden

Info

Publication number: DE3105618A1
Application number: DE19813105618
Authority: DE
Inventors: Shunroku Takatsuki Osaka Yamashita
Original assignee: Kibun Co Ltd; Kibun KK
Current assignee: Kibun Co Ltd; Kibun KK
Priority date: 1980-02-16
Filing date: 1981-02-16
Publication date: 1982-01-14
Also published as: GB2071296B; FR2476288B1; FR2476288A1; GB2071296A; JPS618907B2; JPS56117065A; US4345443A; CA1141981A

Description

HOFFMANN · ΕΓΓΙΖΕ & PARTNER

PATENTANWÄLTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1974) · DIPL.-I NG. W.EITIE · D R. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K.FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-8000 MO N CH EN 81 - TELEFON (OB») »11087 · TELEX 05-29il9 (PATH E)

34 634 p/hl

KIBÜN CO., LTD.,
Tokyo / Japan

Gerät zum Absenken der Temperatur von Gegenständen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Absenken der Temperatur von Gegenständen, wie zum Kühlen, Unterkühlen oder Gefrieren von Artikeln. Das Gerät wird beispielsweise zum Gefrieren von Nahrungsmitteln und zum Abtrennen von Linsen von einer Linsenstützvorrichtung verwendet, welche benutzt werden, während die Linsen poliert werden, und zwar durch Kühlen oder Unterkühlen derselben.

Bekannte Geräte dieser Art umfassen im allgemeinen eine Niedrigtemperaturbox, in der die Temperatur auf einen vorbestimmten Niedrigwert gehalten wird, so daß die in die Box eingeführten Gegenstände auf eine vorbestimmte Niedrigtemperatur abgekühlt werden. Die folgenden beiden Betriebsweisen

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wurden dabei verwendet, um die Temperatur in der Box abzusenken.

Die erste Verfahrensweise besteht im sogenannten "Luft-Blas-Kühl- oder -Gefrierverfahren", bei dem die in der Box befindliche Luft zwangsweise durch einen Wärmeaustauscher so umgewälzt wird, daß die durch den Wärmeaustauscher gekühlte oder untergekühlte Luft auf die Gegenstände gerichtet wird. Der Wärmeaustauscher kann jedoch die Temperatur der Luft höchstens auf nur ungefähr -50⁰C absenken. Daher ist dieses Verfahren nicht für Gegenstände geeignet, die sehr schnell abgekühlt untergekühlt oder gefroren werden müssen. Wenn beispielsweise Nahrungsmittel sich auf Raumtemperatur befinden und gefroren werden müssen, treten folgende Probleme auf. Wenn die Temperatur der Nahrungsmittel gerade ein wenig unter 0⁰C absinkt, gelangen die Nahrungsmittel in eine "Zone der maximalen Eiskristallausbildung" , in der die Temperatur der Nahrungsmittel für eine bestimmte Zeit nicht wesentlich heruntergeht, obwohl die Temperatur der umgebenden Luft auf eine gegenüber der Temperatur der Nahrungsmittel sehr niedrige Temperatur erhalten wird. Um jedoch zufriedenstellende gefrorene Nahrungsmittel zu erhalten, ist es erforderlich, daß die Zeit, in der sich das Nahrungsmittel in der Zone der maximalen Eiskristallausbildung befindet, so kurz wie möglich gehalten wird. Mit dem Luftblasverfahren der vorgenannten Art beträgt jedoch die Temperaturdifferenz zwischen dem Nahrungsmittel und der Luft höchstens ungefähr -50⁰C, so daß die Verkürzung der vorgenannten Zeitperiode begrenzt ist.

Bei der zweiten Methode wird Flüssiggas in die Niedrigtemperaturbox gesprüht. Dieses Verfahren kann die Temperatur der Luft in der Box auf ungefähr -12O⁰C oder niedriger absenken. So kann dieses Verfahren das Problem lösen, welches beim Luftblasverfahren der vorbeschriebenen Art entstand. Dieses Verfahren umfaßt jedoch andere Probleme. Die Niedrigtemperatur-

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box hat einen relativ großen Raum, so daß eine große Anzahl von Gegenständen gleichzeitig behandelt werden kann. Somit ist eine große Menge von Flüssiggas erforderlich, um die Temperatur der Luft in der Box abzusenken. Flüssiggas ist jedoch teuer, so daß die Betriebskosten wesentlich höher sind, als wenn das Luftblasverfahren verwendet würde. Obwohl je größer die Temperaturdifferenz zwischen dem Nahrungsmittel und der diese umgebenden Luft ist, die Gefrierungsrate des Nahrungsmittels um so größer ist, nimmt die Beschleunigung dieser Rate ab, wenn die Temperaturdifferenz größer wird, so daß es nicht wirksam ist, das Nahrungsmittel vom Anfang zum Ende des Gefrierungsvorganges auf eine derart niedrige Temperatur abzukühlen. Obwohl ein schnelles Gefrieren erforderlich ist, wenn die Temperatur des Nahrungsmittels in die "Zone der maximalen Eiskristallausbildung" gelangt, um so die Verweilzeit in dieser Zone zu verkürzen und die Qualität des gefrorenen Nahrungsmittels zu verbessern, steht jedoch in Verbindung mit gefrorenen Nahrungsmitteln die Qualität nicht im wesentlichen Verhältnis zur Gefrierrate bei Nahrungsmitteltemperaturen außerhalb der "Zone der maximalen Eiskristallausbildung". Entsprechend ist es nicht notwendig, Nahrungsmittel in die sehr niedrige Atmosphärentemperatur zu plazieren, wie dies zuvor über den Gefriervorgang festgestellt wurde. Die Oberfläche bestimmter Arteivon Gegenständen neigt zum Brechen nach einem sehr schnellen Abkühlen, Unterkühlen oder Gefrieren.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Gerät zu schaffen, bei dem die Temperatur der Gegenstände auf geeignete Weise unter Berücksichtigung der Temperatur der Gegenstände abgesenkt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gerät gelöst, welches eine Niedrigtemperaturbox, Mittel zum Fördern der Gegenstände durch die Box und Mittel zum Absenken der Temperatur in der Box umfaßt. Die Niedrigtemperaturbox ist durch Trennwände in eine Vielzahl von kleinen Kammern unterteilt, von denen jede

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eine öffnung aufweist, durch die die Gegenstände gefördert werden können. Die Trennwände sind entlang dem Förderweg der Gegenstände in bestimmten Intervallen voneinander getrennt, so daß die Temperaturabsenkmittel die Temperatur in jeder der kleinen Kammern auf eine gewünschte Temperatur absenken können. Dadurch erfolgt ein geeignetes Absenken der Temperatur der Gegenstände, unter Berücksichtigung der Temperatur der Gegenstände.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Fördermittel der Gegenstände eine Vielzahl von Behältern zur Aufnahme der Gegenstände. Jeder Behälter hat dabei eine vordere Endwand und eine hintere Endwand, die in Förderrichtung der Gegenstände im Abstand zueinander angeordnet sind. Weiterhin sind Vorschiebemittel zum Vorschieben der Behälter durch die Niedrigtemperaturbox vorgesehen, wobei die Behälter in Reihe angeordnet sind. Die in den Trennwänden befindlichen öffnungen sind so ausgerichtet, daß die Behälter durch die öffnungen vorgeschoben werden können. Die Form und Größe der öffnungen sind im wesentlichen gleich mit der Form und Größe der Endwände der Behälter. Die Intervalle zwischen den Trennwänden entsprechen im wesentlichen einem ganzzahligen Vielfachen des Abstandes zwischen den Endwänden der Behälter. Die Vorschiebemittel der Behälter schieben die Behälter intermittierend vor, so daß, wenn die Behälter angehalten werden, die Endwände der Behälter im wesentlichen die öffnungen in den Trennwänden schließen, wodurch die Temperatur jeder kleinen Kammer auf einen gewünschten Wert abgesenkt wird.

Weiterhin ist die Niedrigtemperaturbox in eine obere und eine untere Kammer unterteilt, und zwar durch eine horizontale Trennwand, die von einer Endwand der Box zur anderen Endwand derselben verläuft. Zwischen der Trennwand und der anderen Endwand ist eine vertikale Verlaufsbahn angeordnet, die die

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obere und untere Kammer miteinander verbindet. Der Einlaß der Artikel ist an einer Endwand der Box oberhalb der Trennwand vorgesehen. Der Auslaß der Artikel ist in derselben Endwand unterhalb der Trennwand vorgesehen, so daß die Gegenstände durch den Einlaß, die obere Kammer, die vertikale Verlaufsbahn, die untere Kammer und den Auslaß gefördert werden, wodurch der Raum zum Aufstellen des Gerätes klein wird und der Betrieb des Gerätes durch die Bedienungsperson von einer Seite in der Nähe der einen Endwand dieser Box vorgenommen werden kann.

Die Mittel zum Absenken der Temperatur umfassen eine Luftblas-Kühl- oder -Gefriervorrichtung, die in der kleinen Kammer der oberen Kammer vorgesehen ist. Diese Vorrichtung umfaßt einen Wärmeaustauscher zum Absenken der Temperatur der Luft in der kleinen Kammer und weiterhin Luftumwälzmittel zum Umwälzen der Luft durch den Wärmeaustauscher. Weiterhin umfaßt die Einrichtung zum Absenken der Temperatur eine Einrichtung zum Versprühen von Flüssiggas in die kleine Kammer der unteren Kammer, wodurch ein Unterkühlen oder Gefrieren wirksam und wirtschaftlich erfolgen kann.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden die Betriebskosten gesenkt. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, auf sehr wirkungsvolle Weise unter Berücksichtigung der Eigentemperatur der Gegenstände ein schnelles Abkühlen, Unterkühlen oder Gefrieren vorzunehmen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die beiden Verfahre, nämlich das Luftblas-Kühl- oder -Gefrierverfahren und das Unterkühlen oder Gefrieren durch Flüssiggas miteinander vereinigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einem sehr kleinen Raum aufgestellt und von einer Bedienungsperson bedient werden.

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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:

Figur 1 eine Draufsicht auf ein Nahrungsmittelgefriergerät entsprechend der Erfindung,

Figur 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Figur 3, in der ein Teil einer Reihe von Behältern aufgeschnitten dargestellt ist, um die Trennwände der Gefrierbox des Gefriergerätes zu zeigen,

Figur 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in Figur 2 und

Figur 4 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf das Gefriergerät mit der Darstellung eines vertikalen Verlaufes und einer kleinen Gefrierkammer.

In den beigefügten Zeichnungen ist ein Nahrungsmittel-Gefriergerät dargestellt, welches, am besten aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, eine Gefrierbox 10, Behälter 12 zur Aufnahme von zu gefrierenden Nahrungsmitteln und Fördermittel einschließlich einer hydraulischen Zylinder-Kolbeneinrichtung 14 und enthält, die eine Reihe von Behältern 12 durch die Box 10 vorwärtsbewegen kann, wobei die Behälter in Reihe angeordnet sind.

Die Gefrierbox 10 ist mit einer oberen Kammer 24 und einer unteren Kammer 26 versehen, die durch eine Trennwand 22 voneinander getrennt sind. Diese Trennwand verläuft von einer Endwand 18 der Box 10 (in Fig. 2 die linke Endwand) zur entgegengesetzten Endwand 20 (rechte Endwand). Zwischen der Trennwand 22 und der rechten Endwand 20 der Box 10 ist ein vertikaler Verlauf 28 ausgebildet, der die obere Kammer 24 und die untere

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Kammer 26 verbindet. Die linke Endwand 20 der Gefrierbox ist mit einer Öffnung 30 versehen, so daß die Behälter 12 durch die obere Hälfte (oder Einlaßabschnitt) der Öffnung vorbewegt und aus der unteren Kammer 26 durch die untere Hälfte (oder Auslaßabschnitt) derselben Öffnung herausbewegt werden. Die obere Kammer 24 ist mit einer Führungsschiene versehen, die die Behälter 12 von der Öffnung 30 zum vertikalen Verlauf 28 führt. Die untere Kammer 26 ist mit einer Führungsschiene 36 versehen, welche die Behälter vom vertikalen Verlauf 28 zur Öffnung 30 führt. Der Behälter 12 umfaßt eine obere Platte 38, eine Zwischenplatte 40, eine Bodenplatte 42, eine vordere Stirnplatte 44 und eine hintere Stirnplatte 46. Jede Führungsschiene 34 (36) hat ein Paar von Kanalstahlteilen 34' (36')f die mit einem Abstand horizontal angeordnet sind, welcher im wesentlichen der Breite der Behälter 12 entspricht. Die Kanäle der Kanalstahlteile 34· (36') sind aufeinander zu gerichtet, so daß die entgegengesetzten Seitenkanten 28' der oberen Platte 28 des Behälters in die entsprechenden Kanäle der Führungsschienen eingreifen, wodurch der Behälter durch die Führungsschienen geführt und an diesen aufgehängt ist. Die seitlich entgegengesetzten Seiten des Behälters 12 sind so offen, was später noch beschrieben wird, daß die Hochkühlluft durch den Behälter strömen kann.

Die obere Kammer 24 ist in sieben kleine Gefrierkammern 52 aufgeteilt, von denen jede gerade einen Behälter 12 aufnimmt. Die Unterteilung der oberen Kammer 24 in die Gefrierkammern 52 erfolgt durch Trennwände 50 mit einer Öffnung 48, durch die die Behälter gelangen. Die untere Kammer 26 ist in drei kleine Gefrierkammern 58, von denen jede gerade zwei im Behälter aufnimmt, und eine kleine Gefrierkammer 60 aufgeteilt, die gerade einen Behälter aufnimmt. Die Aufteilung der unteren Kammer 26 in die Gefrierkammern erfolgt durch Trennwände mit einer Öffnung 54, durch welche die Behälter gelangen.

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Die Öffnungen 48 und 54 der Trennwände 50 und 56 haben im wesentlichen dieselbe Größe und Form wie die der Stirnplatten 44 und 46 der Behälter 12, so daß/ wenn die Stirnplatten des Behälters sich in der Öffnung 48, 54 befinden, die Öffnung im wesentlichen durch die Stirnplatten 44 und 46 geschlossen ist und ein Austreten von Luft zwischen den benachbarten kleinen Gefrierkammern im wesentlichen vermieden ist. Die in der linken Endwand 18 der Gefrierbox vorgesehene Öffnung 30 hat eine Form und Größe, die im wesentlichen der von zwei gestapelten Stirnplatten des Behälters 12 entspricht, so daß die Leckage von Kühlluft aus der Öffnung 30 minimal gehalten wird. Obwohl die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform keine Dichtungselemente verwendet, können solche an der Peripherie der Öffnung 30 vorgesehen werden, unrmit der Stirnplatte des Behälters 12 so in Eingriff zu gelangen, daß die Leckage von Kühlluft reduziert wird.

Die kleinen Gefrierkammern in der oberen Kammer 24, mit Ausnahme der Kammer neben der entsprechenden Öffnung 30 ist mit einem Wärmeaustauscher 68 und einem Gebläse '70 für die Zirkulation der Luft durch den Wärmeaustauscher 68 versehen. Der Wärmeaustauscher 68 ist mit einem Kompressor 72 verbunden, welcher sich außerhalb der Gefrierbox 10 befindet, und ein Kühlmittel wie R-22 (CHClF₂) aufzunehmen, so daß die Luft in der Kammer aufungefähr -50⁰C unterkühlt werden kann. Jedes Gebläse 70 kann durch einen Motor 74 angetrieben werden, der an der Außenseite der Gefrierbox so vorgesehen ist, daß die in der Kammer befindliche Luft zwangsweise durch den Wärmeaustauscher 68, den Behälter 12 und eine Öffnung 80 einer Trennwand 76 zirkuliert. In Figur 3 bezeichnen die Bezugszeichen 82 und 84 Luftleitbleche, welche die vom Wärmeaustauscher 68 kommende Luft in die obere und untere Kammer des Behälters 12 richtet, die durch die Zwischenplatte 40 voneinander getrennt sind. Die kleine Gefrierkammer 52 neben der Öffnung 30 ist nicht mit einer Vorrichtung zur Unterkühlung der Luft in der Kammer allein versehen (unter"Unterkühlung" versteht man hier eine besonders starke Abkühlung). Sie kann

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durch Luft unterkühlt werden, die aus der benachbarten kleinen Gefrierkammer ausströmt. Weiterhin haben die beiden kleinen Gefrierkammern 58 nächst dem vertikalen Verlauf 28 jeweils eine Düse 86/ welche entsprechend der Darstellung in Fig. 1 und 4 auf einen der beiden von der Kammer 58 aufgenommenen Behälter gerichtet ist. Diese Düse 86 ist an einen Tank 90 mit verflüssigtem Gas (wie flüssigem Stickstoff) angeschlossen, und zwar über ein Ventil 88, so daß diese Kammern auf ungefähr -12O⁰C oder darunter abgekühlt werden können, indem das Flüssiggas in die Kammern gesprüht wird. Jede dieser Kammern 58 umfaßt ein Gebläse 94, welches von einem Motor 92 angetrieben ist. Dieser Motor 92 befindet sich außerhalb der Gefrierbox 10, um das verdampfte Stickstoffgas und die dadurch gekühlte Luft zwangsweise sukzessive durch die beiden Behälter zu zirkulieren. Beiläufig ist entsprechend der Darstellung in Fig. 1 und 4 die kleine Gefrierkammer 58 in der unteren Kammer 28 in der Nähe des vertikalen Verlaufs 28 mit einem Temperaturfühler 98 versehen, welcher an eine Temperatursteuervorrichtung 96 so angeschlossen ist, daß der Temperaturfühler die Temperatur der Kammer erfaßt und durch entsprechende Ausgangssignale das Ventil 88 betreibt. Die kleine Gefrierkammer 60 neben der Öffnung 30 und die kleine Gefrierkammer 58 neben der Kammer 60 sind nicht mit einem solchen Düsensystem der zuvor beschriebenen Art versehen. Jedoch sind diese kleinen Gefrierkammern durch Luft unterkühlt, welche von den stromaufwärts liegenden kleinen Gefrierkammern 58 ausleckt. Dabei erfolgt eine Unterkühlung auf eine Temperatur, die niedrig genug ist, die Nahrungsmittel auf die gewünschte Endtemperatur einzufrieren.

Nachfolgend wird die Fördereinrichtung zum Vorbewegen der Behälter 12 durch die obere Hälfte der Öffnung 30 in die obere Kammer der Gefrierbox und dann durch den vertikalen Verlauf 28, die untere Kammer 26 und die untere Hälfte der Öffnung 30 und das Zurückbringen derselben zur oberen Hälfte der Öffnung

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erläutert. Die Fördereinrichtung hat einen Hebemechanismus 106, welcher an der linken Endwand 18 der Box vorgesehen ist. Der Hebemechanismus umfaßt ein Paar von mit dem Behälter in Eingriff gelangenden Schienen 102, die mit einer horizontalen Seitenverbindungsstange 100 verbunden sind. Die Schienen befinden sich im Abstand zueinander, der dem Abstand zwischen den Kanalstahlteilen 34' (36¹) jeder Führungsschiene 34 (36) entspricht. Die Schienen 102 können einen Behälter 12 aufnehmen und aufhängen. Der Hebemechanismus umfaßt weiterhin eine hydraulische Zylinder-Kolbeneinrichtung 104, die mit der Mitte der Verbindungsstange 10 verbunden ist, um so die Eingriffsschienen auf- und abzubewegen. Die mit dem Behälter in Eingriff bringbaren Schienen 102 können mit den Teilen 34' in deren obersten Lage ausgerichtet werden. Sie können ebenso mit den Teilen 36' in der untersten Lage ausgerichtet werden. Die hydraulische Zylinder-Kolbeneinrichtung 14 zum Vorschieben der Behälter 12, welche an dem Hebemechanismus 106 hängen, durch den oberen Abschnitt der öffnung 30 in die obere Kammer 24 ist an der linken Endwand 18 der Gefrierbox 10 vorgesehen und weist einen Stößel 108 auf, welcher (nicht dargestellt) mit der Kolbenstange verbunden ist. Der Stößel 108 kann zwischen den Eingriffsschienen 102 in Richtung auf die linke Endwand 18 so bewegt werden, daß der vom Hebemechanismus 106 herabhängende Behälter 12 durch die Öffnung 30 in die obere Kammer 24 vorgeschoben werden kann, indem die Zylinder-Kolbeneinrichtung 14 betätigt wird, um den Stößel 108 in Richtung auf die linke Endwand 18 zu bewegen, wenn der Behälter vom Hebemechanismus 106 herabhängt. Die in der oberen Kammer 24 befindlichen Behälter und der vom Hebemechanismus 106 herabhängende Behälter stehen in Berührung miteinander, so daß alle in der oberen Kammer 24 befindlichen Behälter vorgeschojen werden, wenn ein vom Hebemechanismus 106 herabhängender Behälter vorgeschoben wird. Weiterhin ist im vertikalen Verlauf 28 ein Hebemechanismus 110 vorgesehen, dessen Konstruktion dem Hebemechanismus 106 entspricht. Dies bedeutet, daß der Hebemechanismus 110 ein Paar von die Behälter erfassenden

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Eingriffsschienen 114 umfaßt, die von einer horizontalen Seitenverbindungsstange 112 miteinander verbunden sind. Diese Schienen 114 sind im selben Abstand voneinander angeordnet, wie die Führungsteile 34' (36') der Führungsschienen 34 (36) und können so einen Behälter 12 erfassen und aufhängen. Weiterhin umfaßt der Hebemechanismus 110 eine hydraulische Zylinder-Kolbeneinrichtung 118, die an der Mitte der Verbindungsstange 112 angebracht ist, um so die Schienen auf- und abbewegen zu können. Die Eingriffsschienen 114 können mit den Führungsteilen 34' in der obersten Lage und mit den Führungsteilen 36' in der untersten Lage ausgerichtet werden, wodurch die Eingriffsschienen 114 den Behälter erfassen und aufhängen können, welcher sich am Kopf der Reihe der Behälter in der obersten Kammer 24 befindet, wenn die Behälter durch die hydraulische Zylinder-Kolbeneinrichtung 14 vorgeschoben werden. Weiterhin ist am Bodenabschnitt der linken Endwand 18 der Gefrierbox eine Wand 120 mit L-förmigem Querschnitt vorgesehen. Die hydraulische Zylinder-Kolbeneinrichtung 16 ist an dieser Wand vorgesehen. Die hydraulische Zylinder-Kolbeneinrichtung 16 ist mit einer Kolbenstange 124 versehen, welche^durch den Boden der Gefrierbox 10 in den vertikalen Verlauf 28 verläuft. Diese Kolbenstange ist am rechten Ende mit einem Stößel 126 versehen. Nachdem die Schienen 114 des Hebemechanismus 110 einen Behälter erfaßt und in die unterste Lage abgesenkt haben, wird die hydraulische Zylinder-Kolbeneinrichtung 16 betätigt, um die Kolbenstange 124 in Figur 2 nach links zu bewegen, so daß der an dem Hebemechanismus 110 hängende Behälter in die untere Kammer 26 bewegt wird, wodurch die an den Führungsschienen 36 hängenden Behälter vorgeschoben werden. Dabei wird der am weitesten links liegende Behälter 12 durch den unteren Abschnitt der öffnung 30 herausbewegt, um dadurch mit dem sich in der untersten Lage befindlichen Hebemechanismus 106 in Eingriff zu gelangen.

Der Betrieb der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinrichtungen 104, 118 und 14, 16 ist entsprechend der nachfolgenden Be-

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Schreibung zeitlich aufeinander abgestimmt. Zunächst hebt die hydraulische Zylinder-Kolbeneinrichtung 104 des Hebemechanismus 106 die Eingriffschienen 102 in die oberste Lage. Gleichzeitig hebt die hydraulische Zylinder-Kolbeneinrichtung 118 des Hebemechanismus 110 die Eingriffsschienen 114 in die oberste Lage. In diesem Zustand wird die hydraulische Zylinder-Kolbeneinrichtung 14 dahingehend betätigt, den vom Hebemechanismus 106 herabhängenden Behälter 12 in die obere Kammer 24 vorzuschieben. Daraus resultiert, daß der am weitesten rechts liegende Behälter 12 in der oberen Kammer 24 in den Hebemechanismus 110 bewegt wird, um dort mit den Schienen 114 in Eingriff zu gelangen. Wenn die hydraulische Zylinder-Kolbeneinrichtung in die Ausgangslage zurückgezogen wird, werden die hydraulischen Zylinder-Kolbeneinrichtungen 1Ό4 und 118 der Hebemechanismen 106 und 110 betätigt, um ihre Eingriffsschienen 102 und 114 in die unterste Lage abzusenken. Dann wird die hydraulische Zylinder-Kolbeneinrichtung 16 betätigt, um die Kolbenstange 124 und somit den Stößel 126 nach links zu bewegen, so daß der vom Hebemechanismus 110 herabhängende Behälter nach links in die untere Kammer 26 bewegt wird, um dort mit den Führungsschienen 36 in Eingriff zu gelangen. Gleichzeitig wird der in der unteren Kammer 26 am weitesten links liegende Behälter durch die öffnung 30 aus der Kammer herausbewegt,um dort mit dem Hebemechanismus 106 in Eingriff zu gelangen. Nach diesem Betrieb werden die hydraulischen Zylinder-Kolbeneinrichtungen 104 und 118 der Hebemechanismen 106 und 110 betätigt, um die Eingriffsschienen 102 und 114 in die oberste Lage anzuheben. Somit kehrt das Nahrungsmittel-Gefriergerät in die Ausgangslage zurück.

Beim Betrieb der Anlage werden einzufrierende Nahrungsmittel zuvor in nicht dargestellte Tröge eingebracht. Diese Tröge befinden sich auf der,Zwischenplatte 40 und der Bodenplatte 42

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des vom Hebemechanismus 106 herabhängenden Behälters. Nachdem die Tröge durch die Gefrierbox gefördert und in die Ausgangslage, d.h. die oberste Lage des Hebemechanismus 106, zurückgekehrt sind, werden sie aus dem Behälter entnommen. Wie zuvor angegeben, ist es erforderlich, daß die Zeitperiode der "Zone der maximalen Eiskristallausbildung" so kurz wie möglich gestaltet wird. Wegen dieses Erfordernisses werden bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform die Nahrungsmittel anfänglich auf ungefähr 0⁰C abgekühlt, d.h. einenTemperaturbereich in der Nähe der "Zone der maximalen Eiskristallausbildung", und zwar in der oberen Kammer Dann werden die Nahrungsmittel rapide gefroren und auf eine vorbestimmte Temperatur unterkühlt, welche niedriger ist als die "Zone der maximalen Eiskristalla\isbildung", und zwar in zwei kleinen Gefrierkammern in der Nähe des vertikalen Verlaufes 28 durch flüssigen Stickstoff. In den nachfolgenden kleinen Gefrierkammern 58 und 60 werden die Nahrungsmittel auf eine gewünschte End-Niedrigtemperatur unterkühlt. Wie aus der Beschreibung des Betriebs der Fördermittel ersichtlich ist, werden die Behälter 12 intermittierend vorgeschoben. Wenn sie angehalten werden, können die Stirnplatten 44 und 46 im wesentlichen die öffnungen der Trennwände 50 und 56 schließen, so daß eine Luftbewegung zwischen den benachbarten Kammern im wesentlichen vermieden wird, wodurch diese kleinen Gefrierkammern auf unterschiedliche, gewünschte Temperaturen eingestellt werden können.

In der vorstehenden Beschreibung ist nur eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, weswegen allerdings die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist. Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Temperatur in den kleinen Kammern anders als beim Einsprühen von Flüssiggas oder bei Verwendung des Luftblas-Gefriersystems durch Niedrigtemperatur gasgesteuert wird, welches aus den

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Kammern austritt, die entsprechend den vorgenannten Gefriermethoden gekühlt wird, können die Temperaturen auch auf andere Weise gesteuert werden. Beispielsweise können Düsen zum Versprühen von Flüssiggas in jeder kleinen Kammer vorgesehen sein. Die Temperatur in jeder dieser kleinen Kammern kann dadurch gesteuert werden, daß das Volumen des in die Kammern gesprühten Flüssiggases gesteuert wird. Weiterhin können die Gegenstände intermittierend oder kontinuierlich durch konventionelle Endlosfördereinrichtungen gefördert werden. Schließlich können auch die auf dem Fördermittel befindlichen Gegenstände mit Behältern vorgeschoben werden, die in einer Vielzahl von Reihen angeordnet sind. Die Behälter können durch Führungsschienen geführt sein, welche unterhalb der Behälter angeordnet sind.

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Leerseite

Claims

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DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1974) . DIPl.-ING. W.EITIE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN . DIPL.-ING. W. IEHN

DlPL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ;

ARABEUA5TRASSE 4 (STERN HAUS) ■ D-8000 MO NCH EN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATH E) '■

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KIBUN CO. , LTD.,
Tokyo / Japan

Gerät zum Absenken der Temperatur von Gegenständen

Patentansprüche

M./Gerät zum Absenken der Temperatur von Gegenständen/ und zwar zum Kühlen, Unterkühlen oder Gefrieren der Gegenstände, dadurch gekennzeichnet , daß eine Niedrigtemperaturbox (10) und eine Einrichtung zum Fördern der Gegenstände durch die Box vorgesehen sind, daß die Box (10) durch Trennwände (50, 56) in eine Vielzahl von kleinen Kammern (52, 56, 60) aufgeteilt ist, daß jede der Trennwände mit zumindest einer öffnung (48, 54) versehen ist, durch die die Gegenstände förderbar sind, daß die Trennwände (50, 56) entlang des Förderweges der Gegenstände in vorbestimmten Intervallen voneinander beabstandet sind und daß in jede der kleinen Kammern eine Einrichtung zum Absenken der Temperatur auf eine gewünschte Temperatur vorgesehen ist.

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2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung eine Vielzahl von Behältern

(12) zur Aufnahme der Gegenstände umfaßt, von denen jeder eine vordere Stirnplatte {44) und eine hintere Stirnplatte

(46) aufweist, und daß die Fördereinrichtung Vorbewegungsmittel umfaßt, um die Behälter durch die Box (10) vorzubewegen, wobei die Behälter (10) in einer Reihe oder einer Vielzahl von Reihen angeordnet sind, daß die öffnungen (48, 54) der Trennwände (50, 56) so ausgerichtet sind, daß die Behälter (12) durch diese vorschiebbar sind und daß diese öffnungen durch die Stirnwände der Behälter im wesentlichen schließbar sind, wenn sich diese Stirnwände in den öffnungen befinden.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Intervalle zwischen den Trennwänden (50, 56) im wesentlichen einem ganzzahligen Vielfachen des Abstandes zwischen den vorderen (44) und hinteren (46) Stirnplatten der Behälter (12) entsprechen und daß die Reihen von Behältern intermittierend so vorschiebbar sind, daß, wenn die Behälter angehalten sind, die Stirnplatten der Behälter im wesentlichen die öffnungen (48, 54) der Trennwände (50, 56) schließen.
4· Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichn et, daß die vorderen (44) und die hinteren (46) Stirnplatten im wesentlichen dieselbe Größe und Form haben und daß die öffnung (48, 54) der Trennwände (50, 56) im wesentlichen dieselbe Größe und Form haben wie die genannten Stirnplatten.
5. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Reihen von Behältern (12) simultan vorschiebbar sind.

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6. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen von Behältern individuell vorschiebbar sind.
7. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Absenken der Temperatur Mittel umfaßt, mit denen Flüssiggas in zumindest eine kleine Kammer so einsprühbar ist, daß die Gegenstände rapide in dieser kleinen Kammer unterkühlbar sind.
8. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Absenken der Temperatur Mittel umfaßt, mit denen Flüssiggas in zumindest eine kleine Kammer sprühbar sind, und daß diese Einrichtung Luftblas-Gefriermittel mit einem Wärmeaustauscher (68) zum Unterkühlen der Luft und Umwälzmittel (70) zum Umwälzen der Luft durch den Wärmeaustauscher (68) umfaßt, wobei diese Luftblas-Gefriermittel relativ zur kleinen Kammer, in die Flüssiggas einsprühbar ist, stromaufwärts des Förderweges der Gegenstände liegen.
9. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Niedrigtemperaturbox durch eine Abtrennung (22) , die von einer Endwand (18) zur anderen Endwand (20) der Box (10) verläuft, in eine obere Kammer (24) und eine untere Kammer (26) unterteilt ist, daß zwischen der Abtrennung (22) und der anderen Endwand (20) ein vertikaler Verlaufsraum (28) ausgebildet ist, welcher die obere Kammer (24) mit der unteren Kammer (26) verbindet, daß die eine Endwand (18) der Box (10) mit einem Einlaß (30) für die Behälter oberhalb der Abtrennung (22) und einem Auslaß für die Behälter (12) unterhalb der Abtrennung (22) versehen ist, daß die Behälter (12) durch den Einlaß, die obere Kammer (24), den vertikalen Verlauf (28) , die untere Kammer (26) und dann zum Auslaß be-

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wegbar sind, daß die obere Kammer (24) zumindest eine kleine Kammer (52) und die untere Kammer (26) zumindest eine kleine Kammer (58, 60) umfaßt, daß die Einrichtung zum Absenken der Temperatur Luftblas-Gefriermittel (68, 70) umfaßt, die in zumindest einer kleinen Kammer (52) der oberen Kammer (24) vorgesehen ist und einen Wärmeaustauscher (68) zum Absenken der Temperatur der Luft in der kleinen Kammer und eine Luftumwälzeinrichtung (70) zum Umwälzen der Luft in der Kammer durch den Wärmeaustauscher umfaßt, und daß die die Temperatur absenkende Einrichtung weiterhin Mittel zum Versprühen von Flüssiggas in zumindest eine kleine Kammer der unteren Kammer umfaßt.

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