Морозильник пластинчатого типа Советский патент 1993 года по МПК F25D13/00 

Изобретение относится к морозильникам пластинчатого типа, состоящим из набора горизонтальных полых пластин, в которых циркулирует охлаждающая жидкость и которые размещены внутри изолированной кабины, имеющей на двух противоположных поверхностях щели для загрузки и выгрузки замороженных продуктов, средства для вертикального перемещения стопки пластин и приведения каждой пластины на уровень щелей, и средства загрузки замораживаемых продуктов на пластину, находящуюся на уровне загрузочной станции, через одну из щелей и одновременно выгрузки замороженных продуктов через другую щель.

Цель изобретения - повышение надежности в работе путем обеспечения постоянной смазки активных частей домкратов и предотвращения образования льда на них. Предлагаемый морозильник отличается тем, что каждый домкрат, удерживающий стопку пластин, состоит из винта, гайки, закрепленной на одном из концов трубы, концентричной по отношению к винту, причем другой конец этой трубки закрыт, и трубчатого кожуха, концентричного по отношению к винту и указанной трубке, причем его основание герметично пересекается трубкой; тем, что один из элементов винт или гайка каждого домкрата подвешен маятниковым образом на каркасе морозильника и соединен с двигателем, обеспечивая его привод во вращательное движения, причем стопка пластин подвешивается к другим элементам домкратов; и тем, что внутренняя часть ука00

GJ

О

СА) О

о

занной трубки сообщается с внутренней частью указанного кожуха и трубки, а кожух, определяющий замкнутый объем, наполняется маслом и связан в верхней части с резервуаром расширения воздуха также замкнутого типа.

Благодаря такому расположению винт постоянно смазывается и это препятствует обновлению воздуха вокруг винта и гайки, что предотвращает образование наледи на резьбе и паров воды, которые могут образоваться первоначально в воздухе, заполняющем домкрат и расширительный резервуар, конденсируясь и замерзая в последнем,

В предпочтительной форме реализации расширительный резервуар состоит из по-, лых элементов, например, стоек, смежных с домкратом, каркаса.

Трубчатый пакет выполняется преимущественно из прозрачного или светопроницаемого материала, например, смолы, армированной световолокнами, для обеспечения проверки уровня масла.

Система винт-гайка может быть системой с циркулирующими шариками или роликами.

8 соответствии со специальной формой реализации винт домкрата подвешивается маятниковым образом к каркасу аппарата и закрепляется с помощью шарнирной опоры, корпус которой закрепляется на каркасе, причем плита, несущая пластины, закрепляется на нижнем конце трубы, жестко связанной стайкой, а трубчатый кожух удерживается между корпусом опоры и кольцом, связанным с опорой тягами и сот ставляющим днище кожухом, пересекаемого трубой, причем гибкость кожуха и тяг достаточна для обеспечения маятникового движения малой амплитуды домкрата.

На фиг. 1 показан главный-вид морозильника, причем одна из стенок камеры снята для того, чтобы показать внутреннюю часть аппарата; на фиг. 2 и 3 - продольное сечение одного из домкратов, поддерживающих пластины морозильника.

Морозильник, показанный на чертежах, имеет камеру, внутри которого находится стопка пластин и средства, обеспечивающие ее вертикальное перемещение при движении опускания или подъема.

Камера содержит каркас 1, пол 2, потолок 3 и четыре стенки 4. Каркас имеет полые стойки 5, закрепленные на полу 2 и поддерживающие потолок 3. Пол. потолок и четыре стенки затеплоизолировэны. Внутренняя часть камеры сообщается с внешней через две щели 6 и 7, предусмотренные в передней и задней стенках на уровне транспортера 8, подающего замораживаемые

продукты. Стопка пластин 9 покоится на плите 10, поддерживаемой четырьмя домкратами 11, подвешенными к потолку 3 камеры. Пластины 9 лежат друг на друге с

прокладкой клиньев, которые обеспечивают между ними зазор, превышающий намного толщину замораживаемых продуктов. Вертикальные направляющие препятствуют раскачиванию стопки. Морозильник содерQ життолкатель 12, эвакуационный транспортер 13, две опоры 14с закрепленными на их вершинах консолями..

Домкраты 11 являются винтовыми домкратами с циркулирующими шарами. Каж,. дый из них имеет винт 15. подвешенный к потолку 3 (каркасу) в виде маятника. Узел крепления выполнен в виде шарнирной опоры и содержит упор 16, шариковый подшипник 17 и шарнирный подшипник 18 и гайку 19, закрепленную к верхнему концу трубы

0 20 концентрично по отношению к винту 15 и присоединенную к плите 10 с помощью серьги 21 и реи 22. Другой концевой участок трубы 20 заглушен. Серьга 21 жестко связана с лробкой, соединенной с нижним кон5 цомтрубы и приваренной к нему. Винт 15 и гайка 19 заключены в трубчатый кожух 23 с Основанием, снабженным кольцевым элементом 24. Кожух 23 расположен концентрично винту 15 и удерживается между

0 корпусом подшипника 18, закрепленным на потолке 3 и направляющим кольцевым элементом 24, установленным с малым зазором на. трубе 20. Кожух 23 связан с корпусом подшипника тремя тягами 25, расположен ными вокруг кожуха. Кольцевой элемент 24 . снабжен уплотнением 26 и скребком 27, трущимся на трубе 20, Скребок 27 служит для снятия слоя наледи, которая может формироваться на трубе и разрушить уплотняющую прокладку. Тороидальные уплотнения

® 28 обеспечивают герметичность между кожухом 23 и корпусом подшипника 18 с одной стороны и кольцевым элементом 24 с другой. Гибкость кожуха 23 и тяг 25 достаточна для обеспечения маятникового дви5 жения с малой амплитудой домкрата. Кожух 23 может быть выполнен, например, из смолы, армированной стекловолокном.

На нижнем конце винт 15 несет ролик 29, установленный на шариковом подшип0 пике, диаметр которого намного меньше внутреннего диаметра трубы 20 с тем, чтобы не мешать трансляционным движениям трубы, ограничивая изгибные деформации комплекса винт-труба.

Внутренняя полость 30 между трубой 20 и винтом 15 сообщается с полостью 31 между трубой 20 и кожухом 23. через одно или несколькими отверстий 32, просверленных

5

в гайке 19 или в трубе 20. На периферии ролика 29 выполнены несколько канавок для обеспечения такого сообщения. Полость 31 сообщается, кроме того, с внутренним объемом кожухз 23 (над гайкой) с помощью канавок, выполненных по периферии гайки. Канал 33, выполненный в корпусе подшипника 18, и гибкая трубка 34 сообщают внутреннюю полость кожуха 23 с внутренней полостью стойки 5, расположенной вблизи домкрата. Кольцевые полости 30. 31 заполняются маслом, обеспечивая смазку винта 15. Стойка 5, которая является полой и герметичной, служит расширительным воздушным резервуаром и такое расположение предотвращает поступление внешнего воздуха, содержащего влагу, в кожух 23, когда уровень масла опускается вследствие удлинения домкрата 11.

Верхний конец винта 15 каждого домкрата 11 соединен с группой 35 двигатель-редуктор-тормоз, обеспечивающей поворот, винта 15 в двух направлениях для перемещения пластин 9 вертикально и блокировку его в любом положении для обеспечения удержания пластин 9 на необходимой высоте. Группы 35 имеют счетчики, которые позволяют измерять перемещения пластин 9. Они могут управляться вручную или автоматически, Для загружения продуктов для заморозки на пластины 9 группы 35 управляются индивидуально с помощью детекторов близости, размещаемых на уровне транспортера 8 по четырем углам стопки пластин 9,

Очевидно, что в описанную форму реализации могут быть внесены соответствующие модификации путем замены эквивалентными техническими средствами. В частности, положение домкратов 11 может быть инвертировано, причем труба 20 устанавливается с возможностью вращения на каркасе, а пластина 9 прикрепляется к винту 15. Очевидно, что все эти модификации вносятся в рамках настоящего изобретения.

На фиг. 3 представлен рисунок, иллюстрирующий решение, когда труба 20 связана с помощью шарнира с конструкцией. На этом чертеже видны все элементы домкрата, изображенного на фиг. 2,

работу с морозильником осуществляют следующим образом.

Для загрузки замораживаемых продуктов на пластины 9 их подают друг за другом на уровень транспортера 8 с помощью домкрата 11 и вводят в камеру ряд за рядом через щель 6 с помощью толкателя 12. Одновременно замороженные продукты, находящиеся на пластине 1, выталкиваются

через щель 7 и падзют на эвакуационный транспортер 13, Для облегчения загрузки увеличивают расстояние между пластиной 9, которая должна быть загружена, и пласти- 5 ной 9, расположенной непосредственно над ней, следующим образом: когда поднимают стопку ппастин для подведения новой пластины на уровень транспортера 8, стопку перемещают на высоту, превышающую заQ зор между пластинами 9 с тем, чтобы пластина, которая должна быть загружена, могла бы быть установлена на консоли, закрепленные на вершине двух опор 14, расположенных с обеих сторон стопки и шарнирно закрепленных на полу 2. Домкрат поднимает всю стопку (с уже загруженными и еще не загруженными пластинами) на высоту, превышающую зазор между пластинами, а потом опускает ниж- . ние на консоли.

0 Эги опоры нормально, выталкиваются пружинами к положению, где выступают консоли внутрь стопки пластин 9, чтобы иметь возможность выдержать пластины, расположенные над их плоскостью опоры, и

5 снабжены рампами так, чтобы они могут быть раздвинуты п ластинами в ходе их движения опускания. Когда пластина 9, которая только что была загружена, находится над плоскостью опоры консолей, они вновь заQ нимают свое нормальное положение; опуская стопку пластин, эта пластина и пластины; которые находятся над ней, опираются на консоли.

Поскольку разница уровней между плоскостью опоры консолей и плоскостью

° транспортера 8 больше расстояния между пластинами 9. пластина, которая должна быть загружена, оказывается над уровнем транспортера S и движение опускания про-. должается до достижения уровня.

0 Выше было указано, что пластины загружаются и разгружаются путем подъема стопки, причем верхняя пластина загружается первой, а нижняя пластина - последней; если все пластины загружены, стопка

5 приводится в нижнее положение и вновь начинается уровень загрузки верхней пластины. Можно также загружать и разгружать пластины в процессе движения вниз или загружать одну из двух пластин в ходе

л движения подъема, а оставшиеся пластины в ходе движения опускания. Для того, чтобы два последних движения стали возможны, нужно, чтобы шарнирные опоры 14, несущие консоли, приводились бы домкратами, обес- печивая зазоры для прохождения пластин в

процессе движения опускания стопки.

Когда поворачивают винт 15 домкрата 11, например, в направлении стрелки на

фиг. 2, гайка 19 и труба 20. которые жестко скреплены и не могут поворачиваться из-за их связи с плитой 10, несущей стопку пластин 9, перемещаются книзу. Во время этого движения объем полости 30 между концами трубы 20 и винтом 15 увеличивается, и объем полости 31 между трубой 20 и кожухом 23, между гайкой 19 и кольцевым элементом 24 уменьшается. Если диаметры винта 15, трубы 20 и кожуха 23 выбраны должным образом, увеличивание объема полости 30 может быть компенсировано уменьшением объема полости 31, вследствие чего уровень масла остается практически постоянным, а гайка 19 постоянно погружена в масло. Когда поворачивают, винты 15 в обратном направлении, гайка 19 и труба 20 поднимаются, приподнимая плиту 10 и стопку пластин 9, находящихся на нем. Не может иметь места образование льда на винте 15, даже если уровень масла слегка изменится, так как пространство, окружающее верхнюю часть винта 15, которая только и высовывается из масла, не сообщается с окружающей атмосферой, а заполнено сухим воздухом/как и полая стойка 5, с которой связано это пространство.

Шариковые гайки широко используются в механике. Шарики размещаются между гайками и винтом и служат для устранения трения между витками резьбы винта и гайки. Шарики циркулируют в замкнутом контуре внутри гайки 19.

Ролик 29, закрепленный на свободном конце винта 15, имеет диаметр, слегка меньший внутреннего диаметра трубы 20, ограничения трений указанного ролика по трубе, когда последняя перемещается вертикально в результате вращения винта.

Во время загрузки, разгрузки или очистки пластин 9 они испытывают горизоиталь- ныеусйлия, которые передаются на нижний конец домкратов 11 через плиту 10. Учитывая то, что нижние концы домкратов 11 прикреплены к этому поддону с помощью связей, аналогичных связям в виде жёсткости заделки, эти усилия обязательно вводят в домкраты напряжения изгиба, которые стремятся искривить нейтральную линию комплекса трубы 20 - винт 15. Так как обязательно имеется зазор между винтом и гайкой, нейтральная линия комплекса труба - винт стремится образовать ломаную линию, точка сгиба которой находится на уровне гайки. Это нарушение линейности между осью винта 15 и осью трубы 20 ограничено роликом 29, который опирается на трубу 20. Так как этот ролик установлен на шарикоподшипниках, эта опора не препятствует вращению винта.

Маятниковая подвеска домкрата к конструкции посредством шарнира, не оказывает влияния ни на смазку домкратов, ни на защиту от образования льда. Маятниковая подвеска позволяет уменьшить напряжения изгиба в домкратах, когда стопка пластин подвержена горизонтальным усилиям, во

время загрузки, разгрузки или очистки пластин. Следовательно, она позволяет уменьшить сечение элементов (винта и трубы), этих домкратов. Маятниковое движение стопки, которое является следствием этого вида подвески, не имеет никакого полезного значения. Его амплитуду ограничивают направляющими,, закрепленными на стенках или стойках 5. Зазор, который существует обязательно между этими направляющими и пластинами для ограничения трений допускает легкие качания стопки пластин.

Формула изобретения

1. Морозильник пластинчатого типа, содержащий теплоизолированную камеру, в двух противоположных стенках которой выполнены щели для загрузки и выгрузки продуктов, размещенный в камере набор горизонтальных пластин, устройство для

его вертикального перемещения и последовательного подведения каждой пластины на уровень щелей, включающее вертикально установленные домкраты, каждый из которых содержит рабочую винтовую пару, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью

повышения надежности в работе путем обеспечения постоянной смазки активных частей домкратов и предотвращения образования льда на них, морозильник снабжен замкнутым расширительным воздушным

резервуаром, винтовая пара домкрата образована винтом и гайкой, а каждый домкрат содержит двигатель и защитное приспособление, включающее трубу, установленную концентрично винту, и трубчатый кожух с

основанием, снабженным кольцевым элементом, расположенный концентрично винту и трубе, при этом труба герметично пересекает, кольцевой элемент, а между винтом, трубой и кожухом образованы сообщенные между собой кольцевые полости, заполненные маслом, сообщенные в верхней части с замкнутым воздушным резервуаром, гайка винтовой пары домкрата закреплена на одном концевом участке трубы, а другой концевой участок последней

заглушен, причем один из элементов винт или труба каждого домкрзта подвешен в виде маятника и соединен с дпигзтелем для

обеспечения его вращения, а набор пластин подвешен к другому элементу домкрата.

2.Морозильник поп. 1, отличающийся тем, что каркас камеры содержит полые стойки,. а расширительный воздушный резервуар образован этими стойками.

3.Морозильник по пп. 1 и 2, о т л и ч а- ю щ и и с я тем. что трубчатый кожух домкрата выполнен из прозрачного или светопроницаемого материала.

4.Морозильник по пп. 1 - 3. о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что к каркасу камеры подвешен винт, при этом узел крепления выполнен в виде шарнирной опоры, корпус которой закреплен на каркасе.

0

5.Морозильник по п. 4, отличающийся тем. что кольцевой элемент трубчатого кожуха связан с корпусом подшипниковой опоры тягами, причем последние расположены вокруг кожуха.

6.Морозильник по пп. 1-5, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что винтовая пара домкрата снабжена шариками или роликами.

7.Морозильник по пп. 1-6, отличающийся тем, что винт.на свободном конце имеет установленный с возможностью вращения ролик, ось которого совпадает с осью винта, а диаметр меньше внутреннего диаметра трубы для ограничения деформации изгиба системы винт - труба.

Использование: в холодильной технике при холодильной обработке продуктов. Сущность: морозильник пластинчатого типа состоит из стопки горизонтальных пластин, размещенной внутри изолированной камеры, имеющей на двух противоположных поверхностях щели для загрузки продуктов, для загрузки и выгрузки замороженных продуктов, и винтовых домкратов для вертикального перемещения стопки пластин и их последовательного подведения к уровню указанных щелей. Для обеспечения хорошей смазки домкратов при низких температурах каждый домкрат содержит винт, связанный с каркасом морозильника, причем эта связь обеспечивает вращение винта, гайки, закрепленной на конце трубы концентрично к винту и трубчатому кожуху, неподвижному и концентричному с винтом и трубой, основание которого пересекается герметичным образом указанной трубой. Другой конец указанной трубы, к которому подвешена плита, несущая пластины, закрыт. Труба и кожух ограничивают замкнутый объем, формирующий масляный резервуар и связанный в верхней части с замкнутым резервуаром расширения воздуха, бз.п, ф-лы, 3 ил.

35

J5

ШЈЫ/

11

J5

11

Фиг1