CN105091507B - 一种冷冻干燥机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷冻干燥机，包括冻干箱，所述冻干箱内沿进料方向设有物料转运底轨，所述物料转运底轨至少一侧设有冻干板层单元，所述冷冻干燥机还包括移动小车和可与所述移动小车对接的物料转运架，所述移动小车可在物料转运底轨上移动并带动物料转运架与所述冻干板层单元对接。本发明具有自动化程度高、整机结构紧凑、生产效率高的优点。

Description

一种冷冻干燥机

技术领域

本发明涉及食品、医药包装机械领域，尤其涉及一种冷冻干燥机。

背景技术

在食品、医药包装机械领域，冻干机用于对物料进行冻干操作。现有技术中的冻干机主要包括冻干箱和冷阱，冻干箱内设置有多块用于放置物料的冻干板层，多块冻干板层从上至下竖向间隔排列。然而这种结构的冻干机，由于冻干板层的结构限制，采用人工进料，进料速度慢，且冻干板层面积较小，不适合大产量生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、生产效率高、可自动化进出料的冷冻干燥机。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种冷冻干燥机，包括冻干箱，所述冻干箱内沿进料方向设有物料转运底轨，所述物料转运底轨至少一侧设有冻干板层单元，所述冷冻干燥机还包括移动小车和可与所述移动小车对接的物料转运架，所述移动小车可在物料转运底轨上移动并带动物料转运架与所述冻干板层单元对接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述冻干箱的进出料口处设有对接平台，所述对接平台上设有进料导轨，所述进料导轨与物料转运底轨对接，所述物料转运架置于对接平台上。

所述物料转运底轨两侧均设置冻干板层单元，每侧设有至少两个冻干板层单元，所述物料转运架设为多个且数量与每侧的冻干板层单元数量相同。

所述移动小车的进料顺序为按照同一侧的各冻干板层单元离冻干箱进出料口的距离由远及近的顺序进行进料，所述移动小车的出料顺序为按照同一侧的各冻干板层单元离冻干箱进进出料口的距离由近及远的顺序进行出料。

所述移动小车包括升降机构和可在进料导轨和物料转运底轨上移动的行走机构，所述升降机构可与对接平台上的物料转运架的底部对接并驱动物料转运架升降。

所述物料转运架包括支撑料架和多层托盘，每层托盘悬挂于托盘挂架上，每一所述托盘挂架沿所述物料转运架的升降方向可活动地安装在支撑料架上，所述托盘可随托盘挂架的升降与所述冻干板层单元的每层冻干板层贴合或分离。

所述支撑料架包括导向立柱和固设于导向立柱表面上且数量与托盘层数相同的锥形凸台，每个托盘挂架上设有套接于所述锥形凸台上并可相对锥形凸台上下移的锥形卡套。

所述支撑料架的底部设有多个支承轮，所述对接平台上设有可支承所述支承轮的料架支座，所述物料转运底轨两侧设有可支承所述支承轮的冻干支座，所述支撑料架的底部设有锥形凹槽，所述升降机构的顶出部设有可与所述锥形凹槽配合的定位锥。

所述冻干箱设置为多个且相互之间连通，每个冻干箱内的物料转运底轨的两侧均设有两个冻干板层单元，所述两个冻干板层单元沿进料方向间隔排布。

所述冻干板层单元的每层冻干板层内均设有制冷剂，每侧冻干板层单元的同一层的两个冻干板层位于同一平面上，且所述两个冻干板层之间相互连通以使两个冻干板层内的制冷剂相互流动。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明的冷冻干燥机，进料前将物料转运架运至冻干箱的进出料口处，移动小车在冻干箱内的物料转运底轨上移动至进出料口处，与物料转运架对接，并将物料转运架带动至冻干板层单元，完成对接输料，冻干完成后，移动小车将物料转运架移出冻干箱，完成出料；本发明的冷冻干燥机实现了自动化进出料，整个系统结构紧凑，操作方便，能够大幅提高生产效率，降低了生产成本。

（2）本发明的冷冻干燥机，设置移动小车和对接平台，通过移动小车将对接平台上的物料转运架移动至冻干箱内与各冻干板层单元对接输料，整机结构紧凑、自动化程度高、生产效率报且适合大产量。

（3）本发明的冷冻干燥机，每一层托盘对应的托盘挂架可活动的安装在支撑料架，且沿着支撑料架的升降方向可上下调节，当支撑料架带动所有的托盘挂架下降时，如果某一层的板层间距较小，则该层的托盘挂架会先于其他的托盘挂架与冻干板层接触，在其他托盘挂架继续下降过程中，这一层的托盘挂架可沿支撑料架可上升一定距离避免该层托盘挂架压在冻干板层上，从而可自动补偿各冻干板层间距误差，使每一层托盘与每一层冻干板层充分接触，提高了托盘的传热效率，从而提高了物料冻干效率；同时可防止冻干板层受到托盘挂架的下压力，避免使冻干板层和托盘挂架受力变形；此外，由于进料、出料的过程顺利，从而提高了物料运转效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的右视图。

图3是本发明中多个冻干箱的结构示意图。

图4是本发明中移动小车与物料转运架对接后的示意图。

图5是图4的侧视图。

图6是本发明中定位锥与锥形凹槽配合示意图。

图7是图6的A处放大图。

图8是本发明中物料转运架的结构示意图。

图9是图8中B处放大图。

图10是本发明中锥形凸台与锥形卡套分离的示意图。

图11是本发明中对接平台的结构示意图。

图12是图11的俯视图。

图中各标号表示：

1、冻干箱；2、冻干板层单元；21、冻干板层；3、物料转运底轨；4、移动小车；41、升降机构；42、行走机构；5、对接平台；51、进料导轨；52、料架支座；6、物料转运架；61、支撑料架；611、导向立柱；612、锥形凸台；613、径向凸起；62、托盘；63、托盘挂架；631、锥形卡套；71、支承轮；73、锥形凹槽；74、定位锥；8、冻干支座。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1至图12示出了本发明冷冻干燥机的一种实施例，该冷冻干燥机，包括冻干箱1，冻干箱1内沿进料方向设有物料转运底轨3，物料转运底轨3至少一侧设有冻干板层单元2，冷冻干燥机还包括移动小车4和可与移动小车4对接的物料转运架6，移动小车4可在物料转运底轨3上移动并带动物料转运架6与冻干板层单元2对接。进料前将物料转运架6运至冻干箱1的进出料口处，移动小车4在冻干箱1内的物料转运底轨3上移动至进出料口处，与物料转运架6对接，并将物料转运架6带动至冻干板层单元2，完成对接输料。本实施例冷冻干燥机采用移动小车4带动物料转运架6的形式，实现了自动化进出料，操作方便，提高生产效率。物料转运底轨3的一侧或者两侧均可设有冻干板层单元2。当两侧设置冻干板层单元2时，物料转运架6位于两侧的冻干板层单元2中间，分别与两侧的冻干板层单元2对接，将物料转移至两个冻干板层单元2上，增加了板层面积，提高进料速度。

本实施例中，冻干箱1的进出料口处设有对接平台5，对接平台5上设有进料导轨51，进料导轨51与物料转运底轨3对接，移动小车4可滑设于进料导轨51和物料转运底轨3上，物料转运架6置于对接平台5上。

物料转运底轨3两侧均设置冻干板层单元2，每侧设有至少两个冻干板层单元2，本实施例中，每侧设有两个冻干板层单元2物料转运架6设为多个且数量与每侧的冻干板层单元2数量相同。

本实施例中，移动小车4的进料顺序为按照同一侧的各冻干板层单元2离冻干箱1进出料口的距离由远及近的顺序进行进料，移动小车4的出料顺序为按照同一侧的各冻干板层单元2离冻干箱1进出料口的距离由近及远的顺序进行出料。

冻干箱1设置为多个且相互之间连通，每个冻干箱1内的物料转运底轨3的两侧均设有两个冻干板层单元2，两个冻干板层单元2沿进料方向间隔排布。本实施例中，冻干箱1设置为3组，如图3所示，最右边为第一个冻干箱1，并由此进料和出料。

首先，使对接平台5与第一个冻干箱1对接，然后将移动小车4起吊至对接平台5上，待移动小车4进入冻干箱1内时，采用叉车将一个物料转运架6移动至对接平台5上，然后移动小车4返回对接平台5，并与物料转运架6对接，之后移动小车4带动物料转运架6与离冻干箱1进出料口最远的（图3中最左边的）冻干板层单元2对接，完成对接输料之后，移动小车4返回至对接平台5处，继续与下一个物料转运架6对接，并带动物料转运架6移动至与离冻干箱1进出料口稍近一点的冻干板层单元2对接，完成对接输料，重复上述步骤，直至完成物料转运架6与离冻干箱1进出料口最近的（图3中最右边）冻干板层单元2的对接输料，使每个物料转运架6上的物料在每个冻干板层单元2每层冻干板层21进行冻干；冻干完成后，移动小车4先将离冻干箱1进出料口最近的物料转运架6移回至对接平台5上，然后返回，继续将离冻干箱1进出料口稍远一点的物料转运架6移回至对接平台5上，重复上述步骤，直至将离冻干箱1进出料口最远的物料转运架6移回至对接平台5上，每次运回的物料转运架6通过叉车从对接平台5上移出，直至全部完成出料。

本实施例中，移动小车4包括升降机构41和可在进料导轨51和物料转运底轨3上移动的行走机构42，升降机构41可与对接平台5上的物料转运架6的底部对接并驱动物料转运架6升降。物料转运架6包括支撑料架61和多层托盘62，每层托盘62悬挂于托盘挂架63上，每一托盘挂架63沿物料转运架6的升降方向可活动地安装在支撑料架61上，托盘62可随托盘挂架63的升降与冻干板层单元2的每层冻干板层21贴合或分离。物料转运架6与冻干板层单元2对接后，升降机构41驱动物料转运架6下降，托盘62随之下降时，托盘62凹起部先与其下方的冻干板层21接触，继续下降，托盘62被冻干板层21支撑而脱离托盘挂架63，此时托盘挂架63随着支撑料架61继续下降，当托盘挂架63也开始接触到冻干板层21时，支撑料架61继续下降，使托盘挂架63停留在冻干板层21上，最终完成进料。反之，冻干工序完成后，支撑料架61开始上升，托盘挂架63随着支撑料架61上升，托盘挂架63上升后与托盘62接触，托盘62悬挂于托盘挂架63，随着支撑料架61继续上升直至托盘挂架63托起托盘62，然后通过移动小车4移出物料转运架6，至此完成出料。每个托盘挂架63独立的可活动的安装在支撑料架61，且沿着支撑料架61的升降方向可上下调节，当支撑料架61带动所有的托盘挂架63下降时，如果某一层的冻干板层21间距较小，则该层的托盘挂架63会先于其他的托盘挂架63与冻干板层21接触，在其他托盘挂架63继续下降过程中，这一层的托盘挂架63可沿支撑料架61可上升一定距离避免该层托盘挂架63压在冻干板层21上，从而可自动补偿各冻干板层21间距误差，使每一层托盘62与每一层冻干板层21充分接触，提高了托盘62的传热效率，从而提高了物料冻干效率；同时可防止冻干板层21受到托盘挂架63的下压力，避免使冻干板层21和托盘挂架63受力变形。

本实施例中，支撑料架61包括导向立柱611和固设于导向立柱611表面上且数量与托盘62层数相同的锥形凸台612，每个托盘挂架63上设有套接于锥形凸台612上并可相对锥形凸台612上下移的锥形卡套631。采用锥形卡套631和锥形凸台612配合的方式，可以实现锥形卡套631与锥形凸台612自由脱离，同时具有一定卡紧限位作用，用于使托盘挂架63较稳定的装设在支撑料架61上，锥形凸台612表面的下端设有可与锥形卡套631下端面相抵的径向凸起613，防止锥形卡套631下降时超出或脱离锥形凸台612。

本实施例中，支撑料架61的底部设有多个支承轮71，对接平台5上设有可支承支承轮71的料架支座52，物料转运架6通过支承轮71搁置在料架支座52，移动小车4移动至物料转运架6下方，升降机构41与支撑料架61的底部对接，支撑料架61的底部设有锥形凹槽73，升降机构41的顶出部设有可与锥形凹槽73配合的定位锥74，然后将对接后的物料转运架6移动至各冻干板层单元2处；物料转运底轨3两侧设有可支承支承轮71的冻干支座8，升降机构41驱动支撑料架61下降，使物料转运架6的每层托盘62与冻干板层单元2的每层冻干板层21贴合，继续驱动下降支撑料架61，使支撑料架61通过支承轮71停留在冻干支座8。至此物料转运架6与移动小车4分离，移动小车4返回对接平台5；出料时，移动小车4移动支撑料架61的下方并完成对接，升降机构41逐步上升，带动支撑料架61上升并分别托起每层托盘62，然后移动小车4与冻干板层单元2分离，将物料转运架6运回至对接平台5。

本实施例中，冻干板层单元2的每层冻干板层21内均设有制冷剂，每侧冻干板层单元2的同一层的两个冻干板层21位于同一平面上，且两个冻干板层21之间相互连通以使两个冻干板层21内的制冷剂相互流动。该结构实现了同一侧的各冻干板层单元2的同一平面内的各冻干板层21共用同一组制冷系统，简化了结构、节约了成本。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种冷冻干燥机，包括冻干箱（1），所述冻干箱（1）内沿进料方向设有物料转运底轨（3），所述物料转运底轨（3）至少一侧设有冻干板层单元（2），其特征在于：所述冷冻干燥机还包括移动小车（4）和可与所述移动小车（4）对接的物料转运架（6），所述移动小车（4）可在物料转运底轨（3）上移动并带动物料转运架（6）与所述冻干板层单元（2）对接，所述冻干箱（1）的进出料口处设有对接平台（5），所述对接平台（5）上设有进料导轨（51），所述进料导轨（51）与物料转运底轨（3）对接，所述物料转运架（6）置于对接平台（5）上，所述物料转运底轨（3）两侧均设置冻干板层单元（2），每侧设有至少两个冻干板层单元（2），所述物料转运架（6）设为多个且数量与每侧的冻干板层单元（2）数量相同，所述移动小车（4）的进料顺序为按照同一侧的各冻干板层单元（2）离冻干箱（1）进出料口的距离由远及近的顺序进行进料，所述移动小车（4）的出料顺序为按照同一侧的各冻干板层单元（2）离冻干箱（1）进出料口的距离由近及远的顺序进行出料，所述移动小车（4）包括升降机构（41）和可在进料导轨（51）和物料转运底轨（3）上移动的行走机构（42），所述升降机构（41）可与对接平台（5）上的物料转运架（6）的底部对接并驱动物料转运架（6）升降。

2.根据权利要求1所述的冷冻干燥机，其特征在于：所述物料转运架（6）包括支撑料架（61）和多层托盘（62），每层托盘（62）悬挂于托盘挂架（63）上，每一所述托盘挂架（63）沿所述物料转运架（6）的升降方向可活动地安装在支撑料架（61）上，所述托盘（62）可随托盘挂架（63）的升降与所述冻干板层单元（2）的每层冻干板层（21）贴合或分离。

3.根据权利要求2所述的冷冻干燥机，其特征在于：所述支撑料架（61）包括导向立柱（611）和固设于导向立柱（611）表面上且数量与托盘（62）层数相同的锥形凸台（612），每个托盘挂架（63）上设有套接于所述锥形凸台（612）上并可相对锥形凸台（612）上下移的锥形卡套（631）。

4.根据权利要求2或3所述的冷冻干燥机，其特征在于：所述支撑料架（61）的底部设有多个支承轮（71），所述对接平台（5）上设有可支承所述支承轮（71）的料架支座（52），所述物料转运底轨（3）两侧设有可支承所述支承轮（71）的冻干支座（8），所述支撑料架（61）的底部设有锥形凹槽（73），所述升降机构（41）的顶出部设有可与所述锥形凹槽（73）配合的定位锥（74）。

5.根据权利要求1所述的冷冻干燥机，其特征在于：所述冻干箱（1）设置为多个且相互之间连通，每个冻干箱（1）内的物料转运底轨（3）的两侧均设有两个冻干板层单元（2），所述两个冻干板层单元（2）沿进料方向间隔排布。

6.根据权利要求5所述的冷冻干燥机，其特征在于：所述冻干板层单元（2）的每层冻干板层（21）内均设有制冷剂，每侧冻干板层单元（2）的同一层的两个冻干板层（21）位于同一平面上，且所述两个冻干板层（21）之间相互连通以使两个冻干板层（21）内的制冷剂相互流动。