WO1998029702A1

WO1998029702A1 - Kühllagervorrichtung

Info

Publication number: WO1998029702A1
Application number: PCT/EP1997/002170
Authority: WO
Inventors: Werner Sommer; Uwe Nehrmann
Original assignee: Sankryo M & A Treuhandvermittlung-Consult Gmbh & Co. Technologie Kg
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1997-04-26
Publication date: 1998-07-09
Also published as: AU2772897A

Abstract

Die Kühlvorrichtung (20, 40, 41, 82) besteht aus mindestens einer Kammer (21) mit einer unter Unterdruck stehenden isolierten Wand (6) und einer isolierten Öffnungsklappe (3). In der Vorrichtung (20, 40, 41, 82) ist eine mit einer Antriebseinrichtung (1) verbundene Umlauffördereinrichtung (23) angeordnet, die Aufnahmebehälter (9, 42) für die zu lagernden Güter aufweist. Ferner ist eine Flüssiggaszufuhreinrichtung (24) vorgesehen, der mindestens eine Flüssiggaswanne (16), ein Behälter (39) oder ein Verdampfer (71) zugeordnet ist.

Description

KÜHLLAGERVORRICHTUNG

Es ist bekannt, bei Wechsel der Umgebungstemperatur verderbliche Güter in Behältern zu lagern, die gegen äußere Temperatureinflüsse isoliert sind. Der Nachteil dieser Behälter besteht darin, daß sie bezogen auf das Fassungsvermögen von temperaturkonstant zu lagernden Gütern eine relativ große Lagerfläche benötigen und die datenmäßige Erfassung der Güter umständlich ist, so daß für die Lagerung von mehreren Behältern nicht nur ein großer Raumbedarf vorhanden sein muß, sondern auch die logistische Erfassung der einzelnen gelagerten Güter umständlich ist.

Es sind Gefrierbehälter mit Kanistersystemen zur Tieftemperaturlagerung von Gütern bekannt. Bei diesen Gefrierbehältern befindet sich das zu lagernde Gut oberhalb des Kühlmittels oder direkt im Kühlmittel, das z. B. Flüssigstickstoff sein kann. Das Flüssigkeitsniveau kann variiert werden. Der Nachteil dieser Gefrierbehälter besteht darin, daß sich in diesen eine starre Temperaturschichtung ausbildet, so daß die eingelagerten Güter nicht mit einer gleichmäßigen Temperatur beaufschlagt werden. Außerdem besteht die Gefahr, daß Keime verschleppt werden können. Ferner besteht das Problem, daß aufgrund der unterschiedlichen Gefrierpunkte von Stickstoff und Sauerstoff bei Verwendung von Flüssigstickstoff als Kühlmittel eine Sauerstoffanreicherung des Kühlmittels auftritt, die unerwünscht ist.

Insbesondere zur Langzeitlagerung biologischer Materialien wie Blutpräparaten, Zellpräparaten und Organen ist es erforderlich, die Lagerung in einem tieftemperaturgekühlten Umfeld vorzunehmen, um eine Schädigung des biologischen Materials zu vermeiden. Zur Erleichterung der Befüllung und Entnahme ist es vorteilhaft, zur Langzeitlagerung dienende Lagerbehälter mit Fördereinrichtungen zu versehen. Hierbei besteht das Problem, daß bekannte Getriebe und Lager nicht einsetzbar sind, weil aufgrund der tiefen Temperaturen eine sichere Schmierung nicht gewährleistet werden kann. Drehbewegungen können mit selbstschmierenden Lagern beherrscht werden. Bei Übertragungen von Drehbewegungen zwischen zwei Wellen durch Zahnradtriebe, Triebstockverzahnungen oder Zylinderkurvengetrieben treten im Zusammenhang mit Wälzbewegungen auch Gleitbewegungen auf. Üblicherweise wird durch den Schmierstoff eine Berührung der Oberflächen beider Wälzlager, und damit ein Verschleiß, verhindert. Im Bereich tiefer Temperaturen sind Antriebe jedoch auf Trockenlauf angewiesen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen geringen Grundflächenbedarf hat, eine gleichmäßige Umgebungstemperatur für die einzulagernden Güter sicherstellt und auf einfache Weise die Einlagerung und Entnahme vorbestimmter Güter ermöglicht.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise besonders gut geeignet zur tieftemperaturgekühlten Lagerung von biologischen Materialien, wie Blutpräparaten, Zellpräparaten und Organen. Die Langzeitlagerung bei ultratiefen Temperaturen wird vorzugsweise durch den Einsatz tiefkalter verflüssigter Gase ermöglicht. Durch ein automatisiertes Transportsystem ist es möglich, gezielt bestimmte eingelagerte Güter in einen Entnahmebereich zu fördern, der so angeordnet ist, daß bei einer Guteinlagerung oder Gutentnahme nur eine geringe Wärmemenge in den Innenraum gelangt.

Nach der Erfindung wird die Antriebseinrichtung mit Rollengetrieben in verschiedenen Ausführungsformen verwendet, bei denen die Lagerbuchsen der Rollen aus einem auch bei tiefen Temperaturen von bis zum -200°C selbstschmierenden Werkstoff bestehen. Diese Getriebe sind schmierungsfrei und praktisch wartungsfrei, so daß eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet ist. Die Lagerbuchsen der Rollen bestehen vorzugsweise aus einem Verbundwerkstoff aus Metall und Polyethylen oder Metall und Polytetrafluorethylen, auch bekannt unter der Marke Teflon. Eine magnetisch zentrierte Rolle wird durch die Längsbewegung des Gegenstückes axial verschoben. Damit wird die Gleitbewegung auf der Werkstückoberfläche vermieden. Gerät das Wälzkörperpaar außer Eingriff, schieben die Magnete die Rolle wieder in die Ausgangslage an die Anschläge zurück. Dabei kann die Rolle in der Lagerbuchse auf der Achse gleiten und sich drehen. Die Lagerbuchse ist für den Einsatz in Lagern geeignet, die bei tiefen Temperaturen hohe Kräfte aufnehmen müssen.

Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel der in den Zeichnungen in schematischen Ansichten dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform der Vorrichtung in einer Seitenansicht im Schnitt,

Fig. 2 ein Isolationswandelement der Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Drauf- und 3 sieht und Seitenansicht,

Fig. 4 ein Querwandprofil des Isolationswandelements nach Fig. 2 und 3,

Fig. 5 eine Ausführung eines Verdampfersystems zur Erzielung einer geeigneten Tieftemperatur,

Fig. 6 eine weitere Ausbildung eines redundanten Verdampfersystems,

Fig. 7 eine weitere Ausbildung eines Verdampfersystems nach Fig. 5 in einer Seitenansicht in einer weiteren Vorrichtung,

Fig. 8 die Vorrichtung nach Fig. 7 in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 9 das Verdampfersystems nach Fig. 7 in einer vergrößerten Seiten- und 10 ansieht und Draufsicht im Ausschnitt, Fig. 11 einen Verdampfer des Verdampfersystems nach Fig. 7 in einer schematischen Seitenansicht

Fig. 12 eine weitere Ausbildung der Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 13 die Vorrichtung nach Fig. 12 in einer Queransicht,

Fig. 14 eine weitere Ausbildung der Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 15 einen Aufnahmebehälter der Vorrichtung nach Fig. 8 und 12 bis 14 in und 16 einer schematischen Seitenansicht und einer Ansicht von vorn,

Fig. 17 einen Ausschnitt der Umlauffördereinrichtung in einer Seitenansicht,

Fig. 18 den Ausschnitt der Umlauffördereinrichtung nach Fig. 17 in einer Ansicht von vorn,

Fig. 19 einen Aufnahmebehälter mit Führungsglied in einer Detailansicht,

Fig. 20 ein Rollengetriebe,

Fig. 21 ein als Rollenzapfengetriebe ausgebildetes Rollengetriebe,

Fig. 22 ein Rollengetriebe mit zweifachem Doppelkurbelantrieb,

Fig. 23 eine Rolle des Rollengetriebes in einer schematischen Seitenansicht im und 24 Schnitt,

Fig. 25 drei verschiedenen Ausführungsformen von Antrieben der Umlauf- bis 27 fördereinrichtungen in schematischen Seitenansichten. Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 20 besteht aus zwei Kammern 21 , die zu einem Kammerblock 22 zusammengefügt sind. Die Kammern stoßen an der offenen Trennebene zusammen. Die Wände 6 der Kammern 21 sind isoliert ausgebildet und weisen jeweils eine geteilte isolierte Öffnungsklappe 3 auf. Die Öffnungsklappen 3 sind einseitig an einem Scharnier gelagert und hochklappbar und seitlich verschiebbar. In jeder Kammer 21 ist eine Umlauffördereinrichtung 23 mit Aufnahmebehältern 9 für zu lagernde Güter angeordnet. Jede Umlauffördereinrichtung 23 ist mit einer Antriebseinrichtung 1 verbunden. Ferner ist in jeder Kammer 21 eine Flüssiggaszufuhreinrichtung 24 vorgesehen, mittels der Flüssiggas 15 in Flüssiggaswannen 16 eingebracht werden kann.

Die isolierte Wand 6 der Kammern 21 besteht aus zweischaligen Wandpaneelen 25, deren Hohlraum gegenüber dem Kammerinnenraum 10 und dem Kammeraußenbereich unter Unterdruck steht (Fig. 2). Der Hohlraum der Wandpaneele 25 ist mit einem Isoliermittel ausgefüllt, das aus einem offenporigen Kunststoffschaum oder aus Mineralfasern bestehen kann. Auf der Außenwand 26 eines jeden Wandpaneels 25 ist ein verschließbarer Ansaugstutzen 27 angeordnet (Fig. 2 und 3). Durch diesen kann in dem Hohlraum eines jeden Wandpaneels 25 der zur Isolierung erforderliche Unterdruck erzeugt werden. Die Querwände 28 der Wandpaneele 25 sind gewellt ausgebildet, um eine unkontrollierte Verformung der Wandpaneele 25 bei Unterdruck in deren Hohlraum zu verhindern (Fig. 3 und 4). Durch geeignete konstruktive Maßnahmen ist es auch möglich, die Querwände 28 glattflächig auszubilden. Vorzugsweise bestehen die Wände der Wandpaneele 25 aus einem Blech aus Edelstahl. Es können aber auch andere Metallbleche oder durch geeignete Mittel verstärkte Kunststoffplatten verwendet werden.

Die Wandpaneele 25 ermöglichen die erforderliche thermische Isolation der Vorrichtungen 20 sowie auch der nachstehend beschriebenen weiteren Vorrichtungen 40, 41 , 82. Die Befestigung der Wandpaneele 25 an den Vorrichtungen 20, 40, 41 , 82 erfolgt an deren Tragrahmen vorzugsweise mittels einer Schnellspanneinrichtung, mittels der auch zwei Wandpaneele 25 gleichzeitig am Tragrahmen befestigt werden können. Durch das Bausteinsystem der Wandpaneele 25 können die Außenwände der Vorrichtungen 20, 40, 41 , 82 bei Montage, Demontage und auch bei Havariefällen problemlos an- und abgebaut werden. Hierdurch ist im Havariefall ein Zugriff auf den Innenraum der Vorrichtungen 20, 40, 41 , 82 mit geringem Aufwand möglich. Bei Wahl eines geeigneten geringen Unterdrucks läßt sich eine hohe Vakuumstandzeit der Wandpaneeie 25 erzielen, wobei durch die oben beschriebene Ausbildung der Wandpaneele 25 während des Betriebs der Vorrichtungen 20, 40, 41 , 82 Schäden durch thermische Verspannungen nicht auftreten.

Jede Umlauffördereinrichtung 23 besteht aus einer Zahnkette 5 als Förderkette, die um ein oberes Zahnrad 29 und ein unteres Zahnrad 30 geführt ist, wobei dem jeweils oberen Zahnrad 29 ein als Sperrklinke ausgebildetes Sperrglied 4 zugeordnet ist. Jedes obere Zahnrad 29 weist einen Hebel 13 auf, der mittels einer Stange 12 mit der Antriebseinrichtung 1 verbunden ist. Die Antriebseinrichtung 1 ist von einer nicht näher dargestellten Datenverarbeitungseinrichtung ansteuerbar, die die Daten der in den Aufnahmebehältern 9 eingelagerten Gütern verwaltet. Mittels der Datenverarbeitungseinrichtung ist es möglich, für eine Guteinlagerung oder Gutentnahme den jeweils individuellen Aufnahmebehälter 9 in den Bereich der Öffnungsklappe 3 zu fördern. Zur Halterung des Aufnahmebehälters 9 im Bereich der Öffnungsklappe 3 rastet dann das Sperrglied 4 in das obere Zahnrad 29 ein, so daß die Bewegung der Umlauffördereinrichtung 23 blockiert ist. Eine weitere Möglichkeit ist der Antrieb über ein Spiralgetriebe wie z. B. ein selbstsperrendes Schneckenradgetriebe oder einen anderen geeigneten Antrieb.

Die Aufnahmebehälter 9 für die zu lagernden Güter sind bei der Vorrichtung 20 an den Zahnketten 5 schwenkbar befestigt. Jeder Aufnahmebehälter 9 ist als nach oben offene Wanne ausgebildet, um die Einlagerung und Entnahme von Gütern zu erleichtern. In einer in Fig. 1 nicht dargestellten, aber dennoch für diese Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugten Ausführungsform sind die Aufnahmebehälter 9 an den Zahnketten 5 exzentrisch so gelagert, daß die Öffnungsabschnitte der Aufnahmebehälter 9 zur jeweiligen Öffnungsklappe 3 der Vorrichtung 20 ausgerichtet sind.

Die Flüssiggaszufuhreinrichtungen 24 sind jeweils als Füllstutzen ausgebildet, durch den geregelt die notwendige Menge von Flüssiggas 15 in die jeweilige Kammer 21 eingebracht werden kann. Die Füllstutzen sind der jeweils oberen Flüssiggaswanne 16 zugeordnet. In jeder Flüssiggaswanne 16 sind Überlauföffnungen ausgebildet, so daß eine Befüllung der übereinander angeordneten Flüssiggaswannen 16 mit Flüssiggas möglich ist. Um jede Flüssiggaswanne 16 ist ein konischer Überlaufzylinder 17 angeordnet, dessen Auslauf 18 in die jeweils unter dem Überlaufzylinder 17 befindliche Flüssiggaswanne 16 bzw. in den Kammerinnenraum 10 gerichtet ist.

Besonders vorteilhaft ist es, in jeder Kammer 21 zwei vertikal angeordnete Reihen von Flüssiggaswannen 16 anzuordnen, wobei dann jeder jeweils oberen Flüssiggaswanne 16 der Reihe von Flüssiggaswannen 16 ein Füllstutzen für Flüssiggas zugeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, jeweils eine der Reihen von Flüssiggaswannen 16 mit Flüssiggas 15 zu befüllen, während das in der jeweils anderen Reihe von Flüssiggaswannen 16 befindliche Flüssiggas 15 vollständig verdampfen kann und als Gas aus der zugehörigen Kammer 21 abgeführt wird.

In den Fig. 5 und 6 sind zwei weitere Ausführungsformen eines offenen Verdampfersystems für die Vorrichtung nach Fig. 1 schematisch dargestellt.

Das Verdampfersystem 31 zur Tieftemperaturkühlung weist einen Flüssiggasbehälter 33 auf, der mit einem Auslaßventil 35 verbunden ist. Dieses kann z. B. als Magnetventil ausgebildet sein und steht mit einer Regeleinrichtung 37 in Verbindung. Die Regeleinrichtung 37 weist einen Temperatursensor 38 auf, der zur Erfassung der in dem zu kühlenden Raum befindlichen Temperatur dient. Der Auslauf des Auslaßventils 35 ist mit einem Behälter 39 verbunden, in den z. B. Flüssigstickstoff als Kühlmittel eingeführt werden kann. An den ersten Behälter 39 sind weitere Behälter 39 in Reihe angeschlossen, die jeweils miteinander über Überlaufleitungen 34 verbunden sind. Bei Befüllung des ersten Behälters 39 mit Flüssigstickstoff tritt dieser über die Überlaufleitung 34 aus und befüllt den folgenden Behälter 39. Durch diese Anordnung von Behälter 39 ist es möglich, gesteuert über die Regeleinrichtung 37, jeweils soviel Kältemittel in die Behälter 39 einzubringen, wie es für eine effektive Kühlung des die zu kühlenden Güter aufnehmenden Raums erforderlich ist (Fig. 5).

Fig. 6 zeigt ein weiteres Verdampfersystem 32, das redundant ausgelegt ist. Beide Teile des Verdampfersystems 32 entsprechen jeweils dem vorbeschriebenen Verdampfersystem 31. Der Vorteil des Verdampfersystems 32 besteht darin, daß jeweils nur eine Anordnung von Behältern 39 mit Flüssiggas befüllt wird, während das in dem Behälter 39 des anderen Teils des Verdampfersystems 32 befindliche Flüssiggas verdampfen kann. Hierdurch wird eine unerwünschte Anreicherung des Flüssiggases mit Sauerstoff vermieden.

Durch die Wahl von in Reihe geschalteten mehreren Behältern 39 wird ferner eine Pufferwirkung erzielt. Auch bei einem etwaigen Ausfall der Flüssiggaszufuhr ist daher ausreichend Kühlmittel vorhanden, um den zu kühlenden Raum noch über einen bestimmten Zeitraum auf bestimmte Temperaturhöhen abkühlen zu können.

Fig. 7 bis 11 zeigen eine weitere Ausbildung eines Verdampfersystems 70, bei dem statt Flüssiggaswannen 16 oder Behältern 39 geschlossene Verdampfer 71 zum Einsatz kommen, die ebenfalls in Reihe geschaltet sind. Die Verdampfer 71 sind plattenförmig ausgebildet und können z. B. aus Aluminiumprofilen aus Druckguß bestehen. Die Verdampfer 71 sind zwischen dem oberen Zahnrad 29 und dem unteren Zahnrad 30 innerhalb der Umlauffördereinrichtungen 23 angeordnet. Die im oberen Kammerinnenraum 10 der jeweiligen Kammer 21 angeordneten Wärmetauscher 2 sind ebenfalls plattenförmig ausgebildet und werden beim Einsatz in einer Vorrichtung 82 zuerst mit Flüssigstickstoff oder flüssiger Luft gefüllt. Wenn deren Kühlwirkung nicht mehr ausreichend ist, erfolgt die Zuschaltung der vertikalen Verdampfer 71. Die Verdampfer 71 sind mittels als Dehnungsbögen ausgebildeter Überlaufleitungen 34 miteinander verbunden. Die Verdampfer 71 sind an einem rohrförmigen Hohlprofil 72 des Rahmens der Vorrichtung 82 mittels Schraubverbindungen befestigt. Das Hohlprofil 72 dient gleichzeitig zur Abführung des in den Verdampfern 71 verdampfenden Kaltgases. Der Kaltgaseintritt von den jeweiligen Verdampfern 71 in das Hohlprofil 72 erfolgt durch eine in dem oberen Abschnitt des jeweiligen Verdampfers 71 ausgebildete Durchbrechung, der eine Durchbrechung im Hohlprofil 72 zugeordnet ist. Die Durchbrechung im Hohlprofil 72 ist durch einen Rohrstutzen 73 gebildet (Fig. 11), der bei Einführung in die Durchbrechung des Verdampfers 71 gegen diesen abgedichtet ist.

Fig. 12 und 13 zeigen eine weitere Vorrichtung 40 in einer Seitenansicht und einer Ansicht von vorn. Bei dieser Vorrichtung 40 sind im oberen Bereich des Kammerinnenraums 10 Wärmetauscher 2 angeordnet, durch die aus dem Flüssiggasbereich aufsteigende Gase zurückgekühlt werden. Es ist möglich, das aus den nach oben offenen Flüssiggaswannen 16 oder Behältern 39 verdampfende Kaltgas über jeweils eine Leitung mit einer Leitungsanordnung zur Kaltgasabführung zu verbinden, die mit den Wärmetauschern 2 in Verbindung steht. Der obere Bereich des Kammerinnenraums 10 ist mit einem Kanal 8 zur Abfuhr von Gasen verbunden. Wie in Fig. 14 dargestellt ist es auch möglich, zwei Vorrichtungen 40 zu einem Kammerblock 22 zu verbinden, die dann die Vorrichtung 41 darstellen. Jede der Vorrichtungen 40 der Vorrichtung 41 weist zwei Wärmetauscher 2 auf und ist mit dem Kanal 8 zur Gasabfuhr verbunden. Radial zur Zahnkette 5 sind Aufnahmebehälter 42 angeordnet.

Die Aufnahmebehälter 42 sind als quaderförmige Hohlkörper ausgebildet (Fig. 15 und 16). Deren der Zahnkette 5 zugewandter Endabschnitt 74 ist mit dem Winkelstück 76 eines Halters 77 verbindbar. Der der Zahnkette 5 abgewandte offene Endabschnitt 75 ist mittels eines Verschlußbügels 78 verschließbar. Der Verschlußbügel 78 ist mittels eines an diesem gelenkig gelagerten Klemmbügel 79 an einer Sicherheitsrolle 80 festklemmbar, so daß beim Umlauf der Zahnkette 5 keine Lagerbehälter 81 für zu lagerndes Gut aus dem Aufnahmebehälter 42 herausgelangen können.

Die Aufnahmebehälter 42 sind mittels eines Halters 77 mit der Zahnkette 5 verbunden und weisen mindestens eine Führungsrolle 44 auf. An jedem Halter 31 ist ein Winkelstück 32 ausgebildet, an dem jeweils ein Aufnahmebehälter 42 lösbar befestigt werden kann (Fig. 17 bis 19). Zur Führung der Zahnkette 5 ist zwischen dem oberen Zahnrad 29 und dem unteren Zahnrad 30 die Zahnkette 5 in Führungsschienen 14 geführt. An dem oberen Zahnrad 29 und dem unteren Zahnrad 30 ist jeweils ein halbkreisförmiges Führungsblech 43 angeordnet.

In Fig. 20 ist schematisch ein Rollengetriebe 45 dargestellt. In einer z. B. als Ausschnitt dargestellten Vorrichtung 40 zur tieftemperaturgekühlten Lagerung von z.B. biologischen Materialien ist eine Fördereinrichtung 49 angeordnet, die als Umlauffördereinrichtung 23 ausgebildet ist. Die Fördereinrichtung 49 weist ein Antriebsrad 48 auf, das als Zahnrad ausgebildet ist. Die außerhalb der Vorrichtung 40 befindliche motorisch betriebene Antriebseinrichtung 1 weist eine Antriebswelle 52 auf die z. B. aus einem hochfesten Kunststoff bestehen kann und auf der eine Scheibe 53 angeordnet ist. Auf deren der Antriebseinrichtung 1 abgewandten Fläche 54 sind am äußeren Umfang gegenüber der Fläche 54 vorragende Rollen 50 angeordnet, die selbstschmierende Lagerbuchsen 51 aufweisen. Der Werkstoff der Lagerbuchsen 51 ist so ausgebildet, daß er bis zu Temperaturen von -200°C selbstschmierend ist. Die selbstschmierenden Lagerbuchsen bestehen aus geeigneten Kunststoffen, wie z.B. Polyethylen, Polytetrafluorethylen oder ähnlichen bei tiefen Temperaturen selbstschmierenden Materialien, auch in Verbindung mit einem Tragring aus Metall. Die Lagerbuchsen können auch aus einem Verbundmaterial bestehen, das aus Metall sowie einem der genannten Kunststoffe besteht. Bei Antrieb der Scheibe 53 gelangen die Rollen 50 in Wirkeingriff mit dem Antriebsrad 48, so daß die Umlauffördereinrichtung 23 betätigt wird.

Fig. 21 zeigt ein weiteres Rollengetriebe 46, das z. B. ebenfalls zum Antrieb einer Fördereinrichtung 49 in einer Vorrichtung 40 dient. Auf der Antriebswelle 52 auf der Antriebseinrichtung 1 ist eine Scheibe 53 vorgesehen, auf deren der Antriebseinrichtung 1 abgewandten Fläche 54 im äußeren Umfang gegenüber der Fläche 54 vorragende Rollen 50 mit selbstschmierenden Lagerbuchsen 51 ausgebildet sind. Zwischen der Scheibe 53 und dem Antriebsrad 48 ist eine Zwischenscheibe 56 angeordnet, auf deren Seitenfläche umfangsseitig eine Verzahnung 55 ausgebildet ist, die mit den Rollen 50 der Scheibe 53 in Wirkeingriff ist. Gleichzeitig ist die Verzahnung 55 mit der Verzahnung des Antriebsrads 48 in Wirkeingriff. Vorzugsweise besteht die Verzahnung 55 der Zwischenscheibe 56 aus gegenüber der Ebene der Zwischenscheibe 56 vorragenden Nocken 57, deren Flanke als Abwälzkurve ausgebildet ist, auf denen die Rollen 50 reibungsfrei abwälzen. Durch diese Bauart wird eine gleitende Reibung vermieden.

Fig. 22 zeigt eine weitere Ausbildung eines Rollengetriebes 47 das z. B. ebenfalls zum Antrieb einer Fördereinrichtung 49 in einer Vorrichtung 40 dient und bei dem die Scheibe 53 mit den Rollen 50 mittels einer Doppelkurbel 58 mit einem Exzenter 59 verbunden sind, der an der Antriebswelle 53 der Antriebseinrichtung 1 ausgebildet ist. Dieses Rollengetriebe 47 zeichnet sich durch einen besonders einfachen konstruktiven Aufbau aus, bei dem an den Lagerstellen reine Drehbewegungen erfolgen.

Bei sich kreuzenden Achsen ist es möglich, auf einer Achse speziell geformte Wälzkörper vorzusehen, die mit entsprechend geformten Gegenflächen, die ebenfalls als Abwälzkurve ausgebildet sind, auf der anderen Achse so im Eingriff sind, daß Drehbewegungen übertragen werden können. Auch in diesem Fall sind die Lager der Wälzkörper selbstschmierend ausgebildet, um einen Einsatz bei tiefen Temperaturen zu ermöglichen.

Die Ansteuerung der Antriebseinrichtung 1 erfolgt nach einem Startbefehl über eine elektronische Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Stellung der Aufnahmebehälter 9, 42 sowie deren Kodierung zu Identifikation. Die Rollen 50 sind in Fig. 23 und 24 näher dargestellt. Diese sind magnetisch zentriert, so daß bei einer durch Reibung auftretenden Kräfte eine Längsbewegung axial möglich ist. Dabei wird die Gleitbewegung auf der Werkstückoberfläche vermieden. Wenn die als Wälzkörperpaar ausgebildeten Rollenteile 64, 65 aus Eingriff gelangen, schieben die Magnete 61, 63 in Verbindung mit dem Magnet 62, der auf der Achse 60 angeordnet ist, die Rolle 50 wieder in die Ausgangslage an die beiderseitigen Anschläge 68, 69 zurück. Die Rollenteile 64, 65 gleiten hierbei auf der Achse 60 und können sich drehen. Hierzu weist jedes Rollenteil 64, 65 eine Lagerbuchse 66, 67 auf. Im bezug auf die Magnete 61 , 62, 63 ist wesentlich, daß der auf der Achse 60 fest angeordnete Magnet 62 im bezug auf die Magnete 61 , 63 gegenpolig angeordnet ist.

In den Fig. 25 bis 27 sind Ausführungsformen von Antrieben von Umlauffördereinrichtungen 23 mittels Rollengetrieben über eine Antriebseinrichtung 1 am Beispiel der in Fig. 8 dargestellten Vorrichtung 82 gezeigt. Bei der Ausführung nach Fig. 25 ist an jedem unteren Zahnrad 30 der beiden Umlauffördereinrichtungen 23 ein Antriebsrad 48 angeordnet, das mit einer von jeweils einer Antriebseinrichtung 1 angetriebenen Scheibe 53 mit Rollen 50 in Wirkeingriff ist. Die Achsen der Antriebswellen 52 sind koaxial zur Mittelachse der Antriebsräder 48 ausgerichtet. Bei der in Fig. 26 dargestellten Vorrichtung 82 ist ebenfalls jeder Umlauffördereinrichtung 23 ein separater Antrieb zugeordnet. Dieser weist jeweils eine Antriebseinrichtung 1 mit einer Antriebswelle 52 auf, an deren Endabschnitten eine Zylinderkurvenwalze 83 angeordnet ist. Diese ist an der Unterseite eines Antriebsrads 48 mit diesem im Eingriff, das jeweils mit einem der unteren Zahnräder 30 verbunden ist. Mit den in den Fig. 25 und 26 dargestellten Antrieben ist es möglich, die Umlauffördereinrichtungen 23 der Vorrichtung 82 jeweils getrennt voneinander zu betreiben.

Bei dem Antrieb nach Fig. 27 werden die Umlauffördereinrichtungen 23 simultan von einer Antriebseinrichtung 1 angetrieben. Jedes untere Zahnrad 30 der Umlauffördereinrichtungen 23 ist an der Oberseite mit den Rollen 50 einer Scheibe 53 in Eingriff. Die Antriebswelle 52 der Antriebseinrichtung 1 erstreckt sich über beide Scheiben 53. Im Bereich der Scheiben 53 ist an der Antriebswelle 52 jeweils eine Zylinderkurvenwalze 83 vorgesehen, die mit einer der Scheiben 53 in Wirkeingriff ist.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur temperaturkonstanten Lagerung von mit konstanter Temperatur zu lagernden Gütern, gekennzeichnet durch eine Kammer (21) mit einer isolierten Wand (6) und einer isolierten Öffnungsklappe (3), in der mindestens eine mit einer Antriebseinrichtung (1) verbundene Umlauffördereinrichtung (23) mit Aufnahmebehältern (9, 42) für zu lagernde Güter und mindestens eine Flüssiggaszufuhreinrichtung (24) angeordnet ist, der mindestens eine Flüssiggaswanne (16) ein Behälter (39) oder ein Verdampfer (71) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die isolierte Wand (6) aus zweischaligen Wandpaneelen (25) besteht, deren Hohlraum gegenüber dem Kammerinnenraum (10) und dem Kammeraußenbereich unter Unterdruck steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum mit einem isolierenden Stützkern ausgefüllt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermittel aus offenporigem Kunststoffschaum besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermittel aus Glasvlies besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenwand (26) eines jeden Wandpaneels (25) ein verschließbarer Ansaugstutzen (27) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwände (28) der Wandpaneele (25) gewellt ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Wandpaneele (25) aus Blech bestehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Wandpaneele (25) aus Kunststoff bestehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß jede Umlauffördereinrichtung (23) aus einer Zahnkette (5) besteht, die um ein oberes Zahnrad (29) und ein unteres Zahnrad (30) geführt ist, wobei eines der Zahnräder (29, 30) mit der Antriebseinrichtung (1) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem der Zahnräder (29, 30) ein Sperrglied (4) zugeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (4) als Sperrklinke ausgebildet ist, als selbstsperrendes Schneckenradgetriebe oder aus einem anderen geeigneten Antrieb besteht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebehälter (9) für zu lagernde Güter an der Zahnkette (5) schwenkbar befestigt sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebehälter (9) als oben offene Wannen ausgebildet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebehälter (9) an der Zahnkette (5) exzentrisch mit zur Öffnungsklappe (3) gerichteter Öffnung gelagert sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssiggaszufuhreinrichtung (24) als Füllstutzen ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Kammern (21) mit oder ohne Trennwand (7) zu einem Kammerblock (22) verbunden sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 17, gekennzeichnet durch mindestens einen mit einem Auslaßventil (35) verbundenen Flüssigkeitsbehälter (33), wobei das Auslaßventil (35) mit einer Regeleinrichtung (37) verbunden ist, an die ein Temperatursensor (38) angeschlossen ist, in Abhängigkeit von dessen Meßwerten mindestens ein offener Behälter (39) oder ein Verdampfer (71) mit Flüssiggas befüllbar ist, der über eine Überlaufleitung

(34) mit in Reihe geschalteten weiteren Behältern (39) verbunden ist, die jeweils mit einer Überlaufleitung (34) miteinander verbunden sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwei mit jeweils einem Auslaßventil (35) verbundene Flüssiggasbehälter (33) mit der Regeleinrichtung (37) verbunden sind, wobei jedem Auslaßventil (35) eine in Reihe mittels Überlaufleitungen (34) verbundenen Anordnung von

Behältern (39) zur Aufnahme von Flüssiggas zugeordnet ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1 , 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des Kammerinnenraums (10) Wärmetauscher (2) angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Bereich des Kammerinnenraums (10) mit einem Kanal (8) zur

Gasabfuhr verbunden ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 1 , 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkette (5) zwischen dem oberen Zahnrad (29) und dem unteren Zahnrad (30) in Führungsschienen (14) geführt ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 1 , 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem oberen Zahnrad (29) und dem unteren Zahnrad (30) jeweils ein halbkreisförmiges Führungsblech (43) zugeordnet ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebehälter (42) mittels eines Halters (77) mit der Zahnkette (5) verbunden sind, an denen mindestens eine Führungsrolle (44) ausgebildet ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Halter (77) ein Winkelstück (76) ausgebildet ist, an dem ein Aufnahmebehälter (42) radial zur Zahnkette (5) ausgerichtet lösbar befestigt ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebehälter (42) als quaderförmiger Hohlkörper ausgebildet ist, dessen der Zahnkette (5) zugewandter Endabschnitt (74) mit dem

Winkelstück (76) eines Halters (77) verbindbar und dessen der Zahnkette (5) abgewandter offene Endabschnitt (75) mittels eines Verschlußbügel (78) verschließbar ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußbügel (78) mittels eines an diesem gelenkig gelagerten Klemmbügel (79) an einer Sicherheitsrolle (80) festklemmbar ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (1) mit einem Rollengetriebe (45, 46, 47) verbunden ist, das mit mindestens einem als Zahnrad ausgebildeten Antriebsrad (48) der Umlauffördereinrichtung (23) verbunden ist, wobei die Lagerbuchsen (51) der Rollen (50) aus einem bei tiefen Temperaturen selbstschmierenden Werkstoff bestehen.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Lagerbuchsen (51) bis zu Temperaturen von -200 °C selbstschmierend ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 28 und 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (52) der Antriebseinrichtung (1) mit einer Scheibe (53) verbunden ist, auf deren der Antriebseinrichtung (1) abgewandten Fläche

(54) am äußeren Umfang gegenüber der Fläche (54) vorragende Rollen (50) mit selbstschmierenden Lagerbuchsen (51) angeordnet sind.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (50) mit dem als Zahnrad ausgebildeten mindestens einen Antriebsrad

(48) der Umlauffördereinrichtung (23) in Wirkeingriff sind.

32. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (50) mit der Verzahnung (55) einer Zwischenscheibe (56) in Wirkeingriff sind, die mit dem als Zahnrad ausgebildeten mindestens einen

Antriebsrad (48) der Umlauffördereinrichtung (23) in Wirkeingriff ist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (55) der Zwischenscheibe (56) aus gegenüber der Ebene der Zwischenscheibe (56) vorragenden Nocken (57) besteht, auf denen die

Rollen (50) reibungsfrei abwälzen.

34. Vorrichtung nach Anspruch 28 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rollen (50) aufweisende Scheibe (53) mittels einer zweifachen Doppelkurbel (58) mit einem an der Antriebswelle (52) der

Antriebseinrichtung (1) ausgebildeten Exzenter (59) verbunden ist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß bei sich kreuzenden Achsen von Getriebegliedern auf der einen Achse geformte Wälzkörper mit selbstschmierenden Lagern angeordnet sind, die mit angepaßt geformten Gegenflächeπ auf der anderen Achse in Wirkeingriff sind.

36. Vorrichtung nach Anspruch 28 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (50) auf einer Achse (60) gelagert und mittels Magneten (61 , 62, 63) zentriert sind.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse (60) ein Magnet (62) fest angeordnet ist, daß die Rolle (50) aus zwei miteinander verbundenen Rollenteilen (64, 65) besteht, die jeweils einen Magnet (61 , 63) aufweisen, der im Abstand von dem Magnet (62) angeordnet und mit den Rollenteilen (64, 65) fest verbunden sind.

38. Vorrichtung nach Anspruch 36 und 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenteile (64, 65) jeweils mittels einer Lagerbuchse (66, 67) auf der Achse (60) gelagert sind.

39. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Antriebsrad (48) mit einer Zylinderkurvenwalze (83) in Eingriff ist, die an mindestens einer Antriebswelle (52) mindestens einer Antriebseinrichtung (1) ausgebildet ist.