具有連續傳送帶的熱調節系統的製作方法
2023-09-10 01:12:15
專利名稱：具有連續傳送帶的熱調節系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有連續傳送帶的熱調節系統。
背景技術：
在食品加工和罐頭製造行業中，長期以來就有加熱和冷卻罐裝產品的需求。長期以來就有用於對容納物例如罐頭進行熱調節的各種類型的設備。美國專利1,445,196(Berry)和美國專利2,043,310(Thompson)中示出了這種設備的實例。在該現有技術中，設備通過沿加熱室內的第一螺旋路徑，然後移至加熱室旁邊的單獨的冷卻室。雖然該設備能執行其設計功能，但它比較笨重，需要較大的安裝空間，而在包裝設備中空間常常是很寶貴的。由於用來容納蒸煮用汽的殼體是固定的，現有技術的許多設備在維護和清洗方面存在著很多困難。
發明內容
本發明的目的是提供一種用於加熱和冷卻圓柱形容器並克服了現有技術設備的種種不足的裝置。本發明的另一目的是提供結實耐用並操作和清洗簡單的裝置。
為實現前述目的以及對本領域的一般技術人員顯而易見的其他目的，本發明公開了一種用於加熱和冷卻圓柱形容器的熱調節系統，其包括容器加熱裝置，基本位於加熱裝置下面的容器冷卻裝置以及用於支持容器通過加熱室和冷卻裝置的運動的輸送裝置。容器加熱裝置包括具有基本垂直的圓柱軸線和預定的垂直高度的基本圓柱形結構的加熱室，該室包括殼體和熱流體，殼體基本圍繞加熱室、具有基本圓柱形的結構並且該圓柱形結構基本與所述加熱室的軸線同軸，熱流體被引入加熱室中，用於在該加熱室中加熱容器。容器冷卻裝置包括直接噴向容器的冷卻流體，從而使容器從被加熱狀態冷卻。輸送裝置包括連續的傳送帶結構，該傳送帶結構從加熱室入口進入加熱室，經加熱室和冷卻裝置延伸至容器出口位置，然後又返回至加熱室入口。
為了進一步示出本發明的原理，將詳細地說明兩個優選的實施例，其中圖1是本發明熱調節裝置的一個實施例的側視圖；圖2是圖1的裝置沿圖1中線2-2的側視圖；圖3是圖2的裝置的俯視平面圖；圖4是圖1的裝置沿圖2中線4-4獲得的俯視剖視圖；圖5本發明裝置的第二優選實施例的側視圖，其中兩個可移動的圓柱形加熱室部分處於其升起的位置處；圖6是圖5的裝置的側視圖，其中下部加熱室的殼體部分處於降低的位置。
圖7是圖5的裝置的俯視平面圖；圖8是圖7的裝置沿圖7中線8-8的剖視圖；
圖9是圖5的裝置沿圖5中線9-9的俯視剖視圖；以及圖10是在圖5的裝置所用的密封墊圈的一個實施例的剖面圖。
具體實施例方式
在圖1和圖5的側視圖中，分別示出本發明的熱調節裝置的兩個特別優選實施例。對於圖1的實施例，該裝置包括基本為圓柱形結構的加熱室10，該加熱室具有基本垂直的軸線12和預定的垂直高度。加熱室包括圍繞加熱室的殼體14，並且同樣也具有一個基本為圓柱形的結構，該結構與加熱室軸線12基本同軸。加熱室設置有適於熱源進入和分配的管16，用於將熱流體例如蒸汽引至加熱室。該管16可以方便地連接至常規的蒸汽發生器(未示出)以向加熱室10供應熱流體。
該系統的裝置還包括傳送帶系統，用於將圓柱形容器引至加熱和冷卻室，以及將加熱和冷卻後的容器從該裝置移出。這些容器儘管優選為圓柱形，但可以具有任何所需的橫截面，例如圓形、橢圓形和方形等，術語「圓柱形」是在幾何意義上使用。如圖1、2、3和4所示，設置有一條連續的傳送帶22，該傳送帶適於採用多個連接件的形式，例如鏈條，以便可以繞平行於傳送帶表面的軸線彎曲以在輥子24(圖1)上通過，也可以沿與傳送帶垂直的軸線方向彎曲以沿著圖4所示螺旋狀路徑運動。同樣，如圖1所示，該傳送帶22包括一般位於該熱調節系統的最下部附近的第一部22A、一般位於加熱室最上部附近的第二部22B以及從第一部22A向上延伸至第二部22B的第三部22C。罩殼25可以適於圍繞傳送帶的第二和第三部，並與加熱室10的垂直上部的內部連通。
如圖4所示，當傳送帶22進入加熱室10後，它橫向偏轉成基本環狀的圖案。優選地，輸送傳送帶22一進入加熱室14，就與從滾筒30的圓柱形側壁28基本沿徑向朝外延伸的螺旋段(helicalflight)26接合。這些螺旋段朝外延伸足夠遠以接納和支撐傳送帶22。該滾筒30具有圓柱形側壁28，該側壁基本與滾筒的中心軸線同軸，而滾筒的中心軸線優選為與該系統的中心軸線12同軸。如圖1所示，滾筒的螺旋段26沿螺旋路徑與傳送帶22接合，所述螺旋路徑繞滾筒側壁28的外圍從靠近滾筒側壁最上部的點向靠近側壁最下部的點延伸。
合適的驅動機構可以是齒輪電動機32，通過合適的結構例如帶或鏈36連接到諸如固定在滾筒上的帶輪或鏈輪34這樣的結構。軸38優選固定在滾筒30上，並安裝在合適的軸承40中，以繞其中心的基本垂直的軸線旋轉。通過傳送帶22與從滾筒30的側壁朝外延伸的螺旋段26的接合，滾筒繞其垂直軸線的驅動旋轉與傳送帶22沿螺旋段(該螺旋段限定形成圍繞該鼓的螺旋路徑)的運動同步。
如圖1所示，加熱室10一般由殼體14圍繞。優選地，在殼體14的上部具有熱流體分配系統16，其適於包括帶有孔的管道，以便分散流經該分配系統的熱流體，例如蒸汽。該裝置的該部分也在圖4的俯視圖中示出。該分配系統16優選連接至熱流體源，該熱流體源未示出。
如圖示中所示，加熱室殼體14還包括基本圓形的頂部42，用於與殼體14的圓柱形側壁配合，圍繞加熱室的頂。這些圓柱形側壁從頂部42向下延伸預定的距離。殼體部14的側壁內部和從滾筒30朝外延伸的螺旋段26之間相對緊密地配合，基本圍繞該熱調節系統的加熱部。
位於加熱室的圓柱形側壁底部下面的是容器冷卻裝置，其可以適於向周圍環境敞開。用於幫助冷卻的容器沿傳送帶22運行的結構適於採用螺旋延伸管44的形式，在傳送帶22和螺旋段26的外側延伸，優選包括多個噴嘴或孔，通過這些噴嘴或孔可向在傳送帶22上運送的容器噴出冷卻液流，例如水。該冷卻裝置44用來在先前受熱的容器從傳送帶的水平部22D卸下之前將其冷卻至所需的溫度。
如圖3和圖4的俯視圖最清楚地示出，要被引入本發明的熱調節系統中的容器46可以通過合適的升降機48適當升至傳送帶的入口部22B，接著通過連接傳送帶50(connecting conveyor)，沿其圓柱形軸線基本垂直的直立位置運行至主傳送帶的水平入口部22B。如圖3和4所示，進入到該連接傳送帶50上的容器46接著通過任何常規的裝置例如擋板(deflector)51，按照需要，每次1個、2個、3個或更多個，引至主傳送帶22B，以便容器可以以所需的通過速率通過該裝置。如圖4最好地示出，出口傳送帶22D運載容器至合適的結構例如成角度的擋板52。該擋板將罐裝產品以單獨一排偏轉至移出傳送帶54以供後續的處理或包裝。通過控制引至加熱室的熱流體的體積和溫度以及容器通過加熱裝置的運動速率，容器可以加熱至所需的溫度以便加工容器內的容納物。接著，通過將容器移出加熱室然後移入冷卻裝置，將受熱的容器在進一步加工前冷卻至所需的溫度。
圖5至10示出本發明的另一優選實施例。由於第二實施例的許多結構特徵即使與先前描述的實施例的部件不是完全相同，也是與其相等同的，因此在該實施例中，等同的部件與先前描述的實施例使用相同的標號，在這裡不再重複說明。
應當指出，如果需要，該實施例的傳送帶系統22可以構造成以圓柱形容器46的軸線基本水平而不是垂直的方式移動容器46通過系統。當然，由於兩種方向都可以，所以這只是選擇的問題。
在第二實施例以及第一實施例中設置有人孔口60，適當地位於加熱室殼體的圓形頂部42。該人孔口60允許人們進入裝置的最上部。
本實施例中圍繞加熱室10特別是其圓柱形側壁的殼體14可以是不同於先前實施例的結構。在該實施例中，圓柱形側壁要麼為整體式的要麼如所示的那樣包括多個軸向相鄰的圓柱形部分。在該實施例中，使用了兩個這樣的部分，當然該部分的數量是可以選擇的。這些部分14A和14B被支持以選擇性地進行與頂部分離和接合的軸向運動，從而使側壁可以選擇性地沿軸向移位離開頂部。這些側壁通過合適的執行機構支撐，方便地，該執行機構是固定在頂部42上的液壓缸或氣缸62。線性可移動的杆64從缸體伸出，該杆的最外端通過合適的裝置，例如U形夾(clevis)66，連接到圓柱形側壁上。在圖5至7的實施例中，使用了三個接合和支撐上部圓柱形側壁部14A的缸62A和另外三個支撐下部圓柱形側壁部14B的缸62B，十分方便。
圖5示出了處於升起位置的側壁部14A和14B，從而形成常規所用的加熱室的殼體。在圖6中，示出了缸62B的延伸，這樣使圓柱形側壁部14B降低，從而可以進入通常被該圓柱形側壁部14B圍繞的加熱室內部。以該方式，可以容易地對裝置的內部進行維護和清洗。相應地，儘管沒有示出，缸62A的延伸用來使上部圓柱形側壁部14A下降遠離與殼體頂部42的接合處，從而可以進入通常由上部圓柱形側壁部14A圍繞的加熱室上部。
為了進行密封接合，上部圓柱形側壁部14A和殼體頂部42之間以及下部圓柱形側壁部14B和上部側壁部14A之間優選設置有橫截面如圖10所示的密封件68。該密封件適於由耐熱彈性合成樹脂形成，並設置在殼體頂部和圓柱形的上部之間以及相鄰的圓柱形側壁部分之間，從而當相鄰的部分互相接合時實現密封接合，以便幫助將加熱流體保持在加熱室內。
前面描述了本發明兩個優選的實施例，可以理解到這些實施例僅僅是本發明原理的示例，不可以認為是對其的限制，因為在發明範圍內的其他實施例和變型對於本領域的一般技術人員很容易地實施。因此，本發明的範圍僅僅通過所附的權利要求來限制。
權利要求
1.一種用於加熱和冷卻圓柱形容器的熱調節系統，包括容器加熱裝置，包括加熱室，基本為圓柱形結構，具有基本垂直的圓柱軸線和預定的垂直高度，所述的加熱室包括殼體，圍繞所述加熱室，並具有基本圓柱形的結構，並且基本與所述加熱室的軸線同軸，以及熱流體，被引入所述加熱室中，用於在所述加熱室內加熱所述容器；容器冷卻裝置，設置為與所述加熱器基本同軸，並位於所述加熱室下面，所述冷卻裝置包括向所述容器噴淋的冷卻液流；輸送裝置，用於支持所述容器移動經過所述加熱室和所述冷卻裝置；所述輸送裝置包括連續的傳送帶結構，從加熱室入口進入所述加熱室，經所述加熱室和所述冷卻裝置，延伸至容器出口位置，然後又返回至所述加熱室入口。
2.根據權利要求1所述的熱調節系統，其中所述輸送裝置還包括滾筒，所述滾筒具有基本垂直的中心軸線，並與所述加熱室入口附近的所述傳送帶結構接合，並在經過所述加熱室和所述冷卻裝置而運動至基本靠近所述容器的出口的位置的過程中支撐所述傳送帶。
3.根據權利要求2所述的熱調節系統，其中所述滾筒具有與所述滾筒中心軸線基本同軸的圓柱形側壁，所述滾筒以螺旋路徑接合所述傳送帶，所述螺旋路徑圍繞所述滾筒側壁的外圍從鄰近所述側壁的最上部的一點延伸至所述側壁的最下部的一點。
4.根據權利要求2所述的熱調節系統，還包括驅動機構，用於驅動所述滾筒圍繞所述垂直軸線與所述傳送帶的運動同步轉動。
5.根據權利要求3所述的熱調節系統，其中所述滾筒被驅動以便圍繞所述垂直軸線與所述傳送帶的運動同步轉動，所述傳送帶沿著圍繞所述滾筒外圍延伸的螺旋路徑運動。
6.根據權利要求1所述的熱調節系統，其中所述傳動帶結構包括基本水平的入口部，用於接收所述容器以引入所述加熱室，以及基本水平的容器出口部，用於將所述容器從所述冷卻裝置移出。
7.根據權利要求6所述的熱調節系統，其中所述傳送帶結構還包括從所述加熱室入口外部的一個點基本水平延伸的第一部和在加熱室內部基本水平延伸的第二部。
8.根據權利要求7所述的熱調節系統，其中所述的傳送帶結構的第一部基本靠近所述系統的最下部，所述傳送帶第二部基本靠近所述加熱室的最上部，其中所述傳送帶結構還包括從所述第一部向上延伸至所述第二部的第三部。
9.根據權利要求8所述的熱調節系統，還包括罩殼，其圍繞所述傳送帶的第二和第三部，並與所述加熱室的垂直上部的內部連通。
10.根據權利要求1所述的熱調節系統，其中所述加熱室殼體包括基本圓形的頂部，用於圍繞所述加熱室的頂部，以及基本圓柱形的側壁，與所述頂部接合，並從所述頂部延伸一預定距離。
11.根據權利要求10所述的熱調節系統，其中所述圓柱形側壁被支持以進行遠離所述頂部和與所述頂部接合的選擇性軸向運動，從而所述側壁可以選擇性地沿軸向遠離所述頂部移動。
12.根據權利要求11所述的熱調節系統，其中所述圓柱形側壁包括多個軸向相鄰的圓柱形部分，每個所述部分都被支持以便相對於鄰近的所述部分以及相對於所述頂部進行選擇性的軸向運動。
13.根據權利要求11所述的熱調節系統，還包括設置在所述殼體頂部和所述圓柱形側壁之間的密封件，以便當所述頂部和所述側壁接合時在所述頂部和所述側壁之間實現密封接合，以幫助將所述加熱流體保持在所述加熱室內。
14.根據權利要求12所述的熱調節系統，還包括設置在所述殼體頂部和所述圓柱形側壁之間的密封件，以便當所述頂部和所述側壁接合時在所述頂部和所述側壁之間實現密封接合，以及設置在相鄰的所述圓柱狀側壁部分之間的密封件，以便當所述相鄰部分互相接合時實現密封接合，以幫助將所述加熱流體保持在所述加熱室內。
全文摘要
本發明公開了一種用於加熱和冷卻圓柱形容器的熱調節系統，其包括容器加熱裝置和容器冷卻裝置，容器冷卻裝置基本同軸地位於加熱裝置下面，其中設置一輸送裝置，用於支持容器穿過加熱室和冷卻裝置。
文檔編號A23L3/02GK1739407SQ20051009357
公開日2006年3月1日 申請日期2005年8月26日 優先權日2004年8月27日
發明者熱蘇斯·安東尼奧·西爾韋斯特裡尼 申請人:熱蘇斯·安東尼奧·西爾韋斯特裡尼