устройство при льдохранилище, предназначенное для отгрузки льда

Формула изобретения

1. Устройство при льдохранилище или при каком-либо другом помещении, производящем и хранящем лед, с боковыми стенками (10, 12), конструкцией пола (16) и предпочтительно с находящимся или находящимися ниже транспортером или транспортерами (23, 30) для удаления льда, который разрыхляется путем откалывания и таким образом отделяется от ледяной массы в льдохранилище, отличающееся тем, что указанная конструкция пола (16) состоит из продольных, по существу, взаимно параллельных компонентов (18, 18а, 18b, 18с, 18d) пола, имеющих форму трубы или стержня, с промежуточными щелями между указанными компонентами, причем компоненты пола выполнены с возможностью вращения и приводятся в движение индивидуально в парах или коллективно, при этом по меньшей мере один компонент пола сформирован с четко выраженными кромками, образованными за счет уголковой/многоугольной формы поперечного сечения компонента пола и/или его внешними переносящими элементами (20, 20а, 20с, 20d).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что компоненты (18, 18а, 18b, 18с, 18d) пола выполнены с возможностью свободного вращения предпочтительно в обоих направлениях, причем они связаны с приводным механизмом (28, 42, 58), обеспечивающим, возможно, посредством взаимосвязи за счет трансмиссионного устройства (22, 24, 26, 32, 34, 36, 38, 40) попарное встречное вращение компонентов (18) пола.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что переносящие элементы (20, 20а, 20с, 20d) имеют форму удлиненных полос, которые расположены, по существу, вдоль компонентов (18) пола и имеют с ними одинаковую длину.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что компоненты (18, 18а, 18b, 18с, 18d) пола пространственно отделены друг от друга с формированием промежуточной щели или щелей между ними, а переносящие полосы (20, 20а, 20с, 20d) радиально выступают за пределы внешней поверхности компонентов пола на величину, несколько меньшую, чем ширина щели, причем переносящие полосы одного компонента (18, 18а, 18с, 18d) размещены по отношению к переносящим полосам (20, 20а, 20с, 20d) соседнего компонента или соседних компонентов пола таким образом, что переносящие полосы приводятся в контакт друг с другом посредством вращательных движений двух компонентов пола.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что переносящие элементы имеют форму зубьев, шипов или аналогичных фигур.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый компонент пола имеет ограниченную возможность вращения приблизительно на 180° в обоих направлениях.

7. Устройство по п.2 или 6, отличающееся тем, что каждый компонент пола, установленный с возможностью вращения, снабжен шкивом или цепной шестерней (34, 36, 38, 40), причем приводной бесконечный ремень или цепь (32) альтернативно размещены над верхним периферийным участком первого шкива/цепной шестерни, над нижним периферийным участком соседнего второго шкива/цепной шестерни и т.д.

8. Устройство по п.2 или 6, отличающееся тем, что каждый установленный с возможностью вращения компонент пола снабжен шестерней (22, 24, 26), причем все шестерни сцеплены друг с другом.

9. Устройство по п.2 или 6, отличающееся тем, что каждый установленный с возможностью вращения компонент пола снабжен шестерней (48, 50, 52, 54), которая сцеплена с общей зубчатой рейкой (56), приводимой в движение посредством двигателя.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый из компонентов (18b) пола льдохранилища имеет поперечное сечение в форме правильного восьмиугольника.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый из компонентов (18d) пола льдохранилища имеет поперечное сечение в форме правильного шестиугольника и предпочтительно снабжен переносящими полосовыми элементами (20d).

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый из компонентов (18, 18а, 18с) пола льдохранилища имеет поперечное сечение в форме круга и снабжен двумя, четырьмя или восемью переносящими полосами (20, 20а, 20с), расположенными на равных расстояниях вокруг периферийного контура соответствующего компонента пола.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству при льдохранилище или каком-либо другом помещении для производства и хранения льда, в котором лед разрыхляют путем скобления и выводят наружу для дальнейшей транспортировки посредством транспортера.

Уровень техники

В известных льдохранилищах разрыхление ледяной массы на куски (часто в форме кубиков или в виде разбитых ледяных пластин) обычно производят путем скобления вручную заступом или механизированным скребковым механизмом, проходящим через верхнюю часть ледяной массы. Отделенные, измельченные, соскобленные куски льда попадают на расположенный ниже транспортер, имеющий форму винта, ленточного конвейера или какого-либо другого транспортирующего устройства.

Лед такого рода широко применяют в рыбной промышленности для охлаждения рыбы и сохранения ее качества во время транспортировки на короткие и длинные расстояния. Другим большим полем приложения является производство бетона, где перед получением цемента часто желательно охладить песок.

В льдохранилище верхняя часть ледяной массы (верхний слой льда) представляет собой лед, образованный из воды, которая охладилась и превратилась в лед в последнюю очередь. Таким образом, в данном случае нельзя выдержать эффективный принцип "первым поступил, первым выгружен", и с течением времени лед нижележащих слоев состарится и ухудшит свое качество. Это особенно важно для рыбной промышленности, где по понятным причинам в качестве покрывающего слоя для рыбы желателен именно "свежий лед".

Покупка, установка и эксплуатация известных установок обходится относительно дорого. Процесс их работы довольно сложен и требует наличия специально обученного механика/оператора. Иногда при разгрузке количество льда, соскальзывающего вниз, настолько велико, что на уровне пола конвейер может оказаться заблокированным. Указанные установки недостаточно приспособлены для небольших льдохранилищ с вместимостями примерно 50 т.

Известны установки другого рода, содержащие льдохранилища, у дна которых расположены один винт, несколько таких винтов или цепная передача. Изготовление установок первого названного типа стоит дорого, они имеют ограничения по размеру и не могут применяться в случае всех обычных разновидностей льда. Наиболее важный их недостаток заключается, однако, в дополнительном охлаждении, обязательном для этой конструкции. При наличии нескольких винтов у дна льдохранилища их помещают рядом друг с другом. Производительность известной установки такого типа составляет около 10-20 т льда в день. Установка имеет низкую вместимость для льда и не может обеспечить промежуточное хранение полученного льда на какой-либо очень большой срок. Из-за недостатка вместимости для льда производительность установки слишком мала. Известная установка с цепной передачей у дна льдохранилища имеет около одной из коротких стенок хранилища устройство для откалывания льда от прилегающей поверхности ледяной массы. Полученные отколотые куски льда последовательно падают вниз к винту, расположенному ниже. Такая установка также имеет ограничения по размерам и производительности (примерно 10-20 т льда в день).

Кроме указанных выше установок для производства, измельчения и извлечения льда существуют также немеханизированные (ручные) льдохранилища, которые составляют систему, в настоящее время применяемую большей частью совместно с более маленькими установками. С помощью заступа лед раскалывают на небольшие куски и вручную забрасывают совковой лопатой во вращающийся винт, переносящий лед за пределы льдохранилища. Эта установка с ручной обработкой допускает, что оператор топчет разрыхленный откалыванием лед и ходит по нему. Поэтому применение такого льда для пищевых продуктов не разрешается.

Вариантом указанного льдохранилища с ручной обработкой является так называемое "малое льдохранилище", в котором разрыхленный, измельченный лед переносят наружу через отверстия-люки у боковой стороны льдохранилища в контейнер для утилизации. Этот вариант установки все еще находит применение и требует небольших капиталовложений, но он характеризуется высокой трудоемкостью и пригоден только для малого льдохранилища, при этом ежедневное производство льда составляет около 10-15 т.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в том, чтобы простыми и недорогими средствами в значительной степени ослабить или уменьшить дефекты, недостатки и ограничения известных технологий и, таким образом, создать простые улучшенные устройства для льдохранилищ. В указанных устройствах удобное удаление льда от дна обеспечивается новой и оригинальной конструкцией пола, посредством которой лед, сформированный первым, выгружается из льдохранилища в первую очередь.

Конкретная задача, решаемая посредством изобретения, заключалась в разработке структуры пола льдохранилища, состоящей из индивидуальных компонентов многоцелевого назначения, которые вследствие своей формы (в особенности, формы их поперечного сечения) в сочетании со своим движением при объединении их попарно работают в качестве средств раскалывания и извлечения льда. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения в случае, когда лед в хранилище находится в режиме хранения, указанные компоненты совместно друг с другом могут формировать в достаточной степени сплошной пол льдохранилища, исключающий утечку льда, а в своем активном положении образующий выпускное отверстие льдохранилища.

Решение указанной задачи достигается созданием устройства согласно изобретению, сформированному и скомпонованному с учетом отличительных признаков, приведенных в формуле изобретения.

Согласно изобретению в льдохранилище известного типа, в котором лед производят и сохраняют, например, в форме кубиков или в виде разбитых ледяных пластин, пол состоит из продольных, параллельных компонентов в форме стержня или трубы. Предпочтительно, чтобы все они имели четко выраженные кромки (краевые участки), которые можно сформировать посредством выбора соответствующего поперечного сечения (уголкового/многоугольного поперечного сечения) компонентов и/или посредством носителей в форме полос, расположенных в продольном направлении относительно компонентов пола и распределенных по их периферийному контуру.

Указанные компоненты пола устанавливаются с возможностью индивидуального вращения относительно своих продольных осей. Индивидуальна именно установка с возможностью вращения компонентов пола, а приводиться в движение указанные компоненты могут одним общим приводным механизмом, например зубчатой передачей, для чего каждый компонент пола может быть дополнительно снабжен шестерней. Шестерни идентичны и сцеплены с соседними шестернями. Если считать от одного конца пола льдохранилища, крайняя (левая) шестерня спроектирована для вращения по часовой стрелке. В результате также по часовой стрелке вращается связанный с этой шестерней крайний компонент пола. Вращение шестерни, смежной с указанной крайней шестерней, осуществляется, естественно, в обратном направлении, и связанный с ней компонент пола льдохранилища вращается также против часовой стрелки.

Направления вращения всех шестерен и связанных с ними компонентов пола заданы, и должно быть очевидно, что шестерни и тем самым компоненты пола образуют пары, вращающиеся навстречу друг другу. Таким образом, ко льду будет прилагаться подающее воздействие во встречных направлениях, раскалывающее лежащую выше ледяную массу посредством четко выраженных кромок уголкового/многоугольного (например, восьмиугольного) поперечного сечения, возможно, в комбинации с переносящими устройствами типа полос.

Такой же эффект можно получить, если все компоненты пола имеют одинаковое направление вращения.

Можно придать продольным, прямым компонентам пола льдохранилища, имеющим форму стержня или трубы, такие диаметр и расположение, чтобы с учетом поперечного размера переносящих устройств типа полос в определенном положении вращения каждого компонента пола относительно соседнего компонента (соседних компонентов) совокупность указанных компонентов формировала сплошной пол льдохранилища. Для компонентов типа стержень/труба, имеющих уголковое/многоугольное поперечное сечение, это имеет место, когда соседние краевые участки (кромки) приводятся в достаточно плотный контакт друг с другом, а также в случае оборудования компонентов пола носителями, когда соседние переносящие устройства, имеющие форму полос, контактируют друг с другом.

Вместо продольных, непрерывных переносящих полос, в частности, в случае компонентов пола с уголковым/многоугольным поперечным сечением, можно применить относительно тесно расположенные откалывающие и переносящие элементы типа зуба или шипа, размещенные, например, группами в продольных и поперечных рядах или расположенные более свободно со случайным распределением, поперек параллельных компонентов в виде стержня или трубы. Эти зубья или шипы носителей можно сформировать и разместить таким образом, чтобы за счет индивидуальных вращательных движений компонентов пола они могли быть непрерывными, или чтобы можно было ограничить угол вращения, например, до 180 в любом направлении. В результате каждое второе вращательное движение будет обратным относительно подающего вращательного движения. Такое вращение на пол-оборота по часовой стрелке и затем на пол-оборота против часовой стрелки представляет собой самый простой способ адаптации компонента пола к требуемому условию образования сплошного пола льдохранилища в его нерабочей позиции, сохраняющей лед.

Наружная, периферийная форма компонентов пола льдохранилища может быть различной. В частности, как уже упоминалось, могут быть применены квадратные трубы или трубы с многоугольной формой внешнего периферийного контура, например восьмиугольной или шестиугольной.

Компоненты пола, в том числе и снабженные носителями, имеют такие размеры и опору в прилегающей раме или структуре стены, чтобы в своих различных положениях пол льдохранилища мог выдержать вес хранящегося там льда.

Настоящее изобретение существенно упрощает хранение, отделение/откалывание, извлечение и транспортировку льда, а также обеспечивает более гигиеничное хранение, удаление и транспортировку его из льдохранилища к месту потребления. Предложенное новое устройство пригодно для льда любого типа и не требует дополнительного охлаждения, как это имеет место в известных установках с винтами у дна. Система согласно изобретению имеет мало подвижных частей, что делает ее очень надежной в работе. Требуемую регулировку можно осуществить изменением режима вращательного движения и/или скорости индивидуальных компонентов пола.

Лед, производимый в льдохранилищах обсуждаемого типа, обычно формируют в виде кубиков или закладывают в виде разбитых ледяных пластин. Когда льдохранилище используют главным образом в связи с замораживанием ледяных хлопьев, в известной установке с винтом у дна наблюдается плавление и примерзание блоков ледяных хлопьев друг к другу. Чтобы избежать этого, к таким установкам прикладывают повышенную энергию охлаждения. Льдохранилище подобной установки помещают в холодное хранилище, возможно даже оборудованное отдельным охлаждающим устройством и изолирующими стенами. Такое решение является очень сложным с технической точки зрения и очень дорогим. Настоящее изобретение в этом плане предлагает очень большие упрощения, обеспечивая существенную экономию средств.

Перечень фигур чертежей

Не являющиеся ограничивающими примеры предпочтительных вариантов осуществления изобретения будут описаны далее со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 схематично показано льдохранилище (вид спереди), пол которого сформирован согласно изобретению.

На фиг.2 показаны продольные отрезки одного из компонентов пола льдохранилища, имеющего форму трубы, с наружными переносящими устройствами в виде продольных переносящих полос, разнесенных друг от друга на 90.

На фиг.3 показана зубчатая передача (вид спереди), содержащая четыре взаимно сцепленных шестерни одинакового размера. Оси вращения шестерен расположены на общей горизонтальной линии, а каждая шестерня связана с соответствующим компонентом пола, установленным концентрично с возможностью вращения. В результате компоненты пола попарно вращаются в противоположных направлениях относительно друг друга. В частности, в паре левый компонент пола (шестерня) вращается по часовой стрелке, а другой компонент (правый) вращается в обратном направлении.

Фиг.4 соответствует фиг.3, но на ней показан другой вариант осуществления приводного механизма компонентов пола, а именно вариант в форме цепной передачи.

Фиг.5 соответствует фиг.3 и 4, но на ней показан третий вариант осуществления приводного механизма компонентов пола, а именно вариант с шестернями, приводящимися в движение общей зубчатой рейкой, связанной с двигателем.

На фиг.6-9 показаны альтернативные варианты осуществления компонентов пола льдохранилища, причем

фиг. 6 иллюстрирует второй вариант осуществления, в котором поперечное сечение имеет круглую форму для внешнего контура, снабженного соответственно восемью продольными носителями в виде полос, расположенными на равных расстояниях вокруг соответствующего компонента пола льдохранилища;

фиг.7 иллюстрирует третий вариант осуществления, в котором поперечное сечение имеет для внешнего контура форму правильного восьмиугольника; таким образом, каждый компонент пола сформирован с восемью прямыми четко выраженными краями, которые в отсутствие носителей будут работать в качестве эффективных откалывающих устройств на лежащем выше слое льда;

фиг.8 иллюстрирует четвертый вариант осуществления, в котором компоненты пола имеют внешнюю поверхность в форме кругового цилиндра и снабжены двумя продольными носителями в форме полос, и

фиг.9 иллюстрирует пятый вариант осуществления, в котором поперечное сечение компонента пола имеет форму правильного шестиугольника, причем каждый из компонентов пола дополнительно снабжен двумя продольными переносящими полосами.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Первыми будут рассмотрены фиг.1 и 2, на которых номерами 10 и 12 (фиг.1) обозначены противоположные боковые стенки схематично изображенного льдохранилища; его потолочная стенка и "пол" обозначены соответственно как 14 и 16.

Следует отметить, что настоящее изобретение касается прежде всего структуры пола 16. Указанная структура сформирована из надлежащего числа, т.е. из двух или более продольных компонентов пола льдохранилища, обозначенных во всех случаях как 18 и расположенных параллельно друг другу в продольном направлении льдохранилища 10, 12, 14, 16. Продольные компоненты обычно представляют собой стержень или трубу.

Пол 16 льдохранилища может быть горизонтальным или составлять относительно небольшой острый угол с горизонтальной плоскостью.

Каждый индивидуальный трубчатый компонент 18 пола известным образом установлен с возможностью индивидуального вращения, при этом учитывается площадь поверхности, профиль поперечного сечения, величина пролета, вес льда и т.д.

На фиг.2 показаны отрезки продольного компонента пола, образующие только часть полной длины компонента. Этот компонент 18 имеет форму трубы с осью 19. Компонент 18 снаружи снабжен переносящими элементами 20 (носителями), расположенными строго или приблизительно радиально. В этом варианте осуществления они могут размещаться по всей длине компонента 18 пола. Шлицевое отверстие в концевом участке оси 19 обозначено как 21.

В показанном на фиг.2 варианте осуществления с непрерывными по длине переносящими устройствами их можно разместить на соседних компонентах 18 пола таким образом, чтобы они контактировали друг с другом при повороте на угол, составляющий 90, с образованием герметичного уплотнения. Тем самым формируется, по существу, сплошной пол 16 льдохранилища. В том случае, когда не требуется иметь пол льдохранилища, не допускающий утечек, или есть необходимость в круглых компонентах 18 пола, предусмотрена возможность замены последовательно расположенных переносящих полос 20 носителями, имеющими более выраженный профиль зуба/шипа (не показаны). Такие носители, как и переносящие полосы 20, будут оказывать такое же откалывающее/скоблящее воздействие на самый нижний слой ледяной массы, лежащей выше.

Как разъяснялось ранее, компоненты 18 пола вращаются попарно, с противоположными направлениями вращения, навстречу друг другу, чтобы ледяную массу, разломанную и разрыхленную посредством носителей 20, передать вниз, в промежуточные щели между компонентами 18 пола.

Эта выводимая масса льда, падающая вниз через щели между компонентами 18 пола, попадает в установленный на дне транспортер в форме, например, одного, двух или нескольких винтов в открытых сверху цилиндрических кожухах 23 (фиг.1) или на ленточный конвейер 30 (фиг.3 и 4). Эти транспортеры и их расположение не являются частью настоящего изобретения.

Существуют альтернативные способы приведения в движение компонентов 18 пола, установленных с возможностью вращения. В больших установках с очень грубыми "профилями" 18 силовой двигатель можно присоединить к каждому "профилю"/трубе 18. Однако часто более удобно применять зубчатую передачу, цепной или ременный привод.

На фиг.3 рассмотрено применение зубчатой передачи на полу льдохранилища (скрытому за шестернями). В этом случае каждый компонент пола снабжен установленной на нем концентрической шестерней 22, 24, 26 (левая шестерня закрыта двигателем 28), причем эти шестерни имеют одинаковую величину и сцеплены с соседними шестернями. Если принять, что закрытая двигателем самая левая шестерня приводится во вращение этим двигателем 28 по часовой стрелке, следующая сразу же за ней шестерня 22 вращается против часовой стрелки. Две последние шестерни 24, 26 из этого ряда взаимно сцепленных шестерен вращаются таким же образом, т.е. навстречу друг другу от уровня осей в нижнем направлении, передавая отколотую массу льда вниз к расположенной ниже ленте 30 конвейера.

Чтобы получить такую же картину вращения, как на фиг. 3, для ременной или цепной передачи 30 (фиг. 4), ремень/цепь проходит по "синусоидальной" траектории. Благодаря этому цепные шестерни (звездочки) 34, 36 и связанные с ними компоненты 18 пола с одной стороны и цепные шестерни 38, 40 и связанные с ними компоненты 18 пола с другой стороны приводятся во вращение навстречу друг другу, в нижнем направлении от уровня осей, передавая отколотую массу льда вниз к расположенному ниже ленточному конвейеру 30.

Двигатель 42 с маленькой ведущей цепной шестерней 44, закрепленной на его выходном ведущем валу, установлен на каркасном участке несколько выше цепных шестерен 34, 36, 38, 40. Цепь 32 проходит поверх указанной шестерни 44 и, далее, огибает натяжное зубчатое колесо 46, которое также служит для проведения цепи 32 в направлении верхнего периферийного участка цепной шестерни 34. Тем самым цепь 32 охватывает более длинную дугу окружности цепной шестерни 34 по сравнению с вариантом прохождения цепи 32 непосредственно от ведущей шестерни 44 к нижнему периферийному участку цепной шестерни 34.

Профилированные компоненты 18 пола могут устанавливаться/приводиться в движение для непрерывного вращения в одном и том же направлении или попарно навстречу друг другу. Кроме того, способ установки/приведения в движение может иметь в своей основе возвратно-вращательное движение каждого компонента пола (предпочтительно на 180 в противоположных направлениях, с возвратом в исходное положение).

Регулировкой скорости вращения компонентов 18 пола можно довести скорость выгрузки льда до требуемого значения.

Согласно фиг. 5 каждый из, например, четырех горизонтально расположенных компонентов пола льдохранилища (на чертеже не видны) снабжен трансмиссионными средствами в виде цилиндрических шестерен 48, 50, 52, 54, сцепленных с общей связанной с двигателем рейкой 56, посредством которой они приводятся в движение. Рейку 56, имеющую возможность перемещаться во взаимодействии с каждой из шестерен 48, 50, 52, 54, поддерживают размещенные выше параллельные, горизонтально расположенные, свободно вращающиеся опорные и направляющие ролики 60. Через 58, как обычно, обозначен силовой двигатель. На его выходном валу закреплена зубчатая шестерня с небольшими зубьями, которые сцепляются с соответствующими зубчатыми участками на нарезанной части рейки 56.

На фиг.6-9 показано несколько различных форм поперечного сечения для компонентов пола льдохранилища (с переносящими/откалывающими полосами 20 и без них).

Фиг.6 иллюстрирует круглое поперечное сечение с восемью переносящими/откалывающими полосами 20а (центральный угол 45); этот второй тип компонента обозначен как 18а.

Фиг.7 иллюстрирует поперечное сечение компонентов 18b пола, имеющее форму правильного восьмиугольника. В данном случае переносящие полосы не применяются; восьмиугольное поперечное сечение обеспечивает наличие четко выраженных продольных кромок, обладающих отличными откалывающими и переносящими свойствами.

В варианте согласно фиг.8 поперечное сечение имеет круглую форму, а каждый компонент 18с пола снабжен двумя носителями 20с.

Поперечное сечение, показанное на фиг. 9, имеет шестиугольную форму, обеспечивающую по всей длине объекта с таким сечением наличие требуемых четко выраженных продольных кромок (краевых участков), обладающих откалывающими и переносящими свойствами за счет вращательных движений компонентов 18d пола.

Однако в этом варианте выполнения компонентов пола предпочтительно снабдить их двумя переносящими полосами 20d.