DE2326814A1 - Maschine fuer die herstellung und verteilung von speiseeis und eiscreme - Google Patents

Maschine fuer die herstellung und verteilung von speiseeis und eiscreme

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DE2326814A1 DE2326814A DE2326814A DE2326814A1 DE 2326814 A1 DE2326814 A1 DE 2326814A1 DE 2326814 A DE2326814 A DE 2326814A DE 2326814 A DE2326814 A DE 2326814A DE 2326814 A1 DE2326814 A1 DE 2326814A1
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Description

D1PL.-ING. G PAM KOVV OR. i\AÜLI.ER-BORE DIPL.-PHYS. DR. MANfTZ DJPL.-CHEM. DR. DHUFtL DIPL.-ING. FINSTERWALD
PATENTANWÄLTE
25. MA! 1973
FRIGOMAT S. A. S.. di Alberto Cipelletti & C. Guardamiglio (Mailand)
"Maschine für die Herstellung und Verteilung von Speiseeis und Eiscreme"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zur· Herstellung und Verteilung von Eis und Eiscreme von dem Typ, der eine Mehrzahl von Cremeaufbereitungs-, Kühl- und Abgabeeinheiten bzw. -gruppen aufweist., die geeignet sind., getrennt Eiscreme herzustellen und abzugeben, sowie ein System von Leitungen, Ventilen und Verteilungshähnen, über das aus den einzelnen Einheiten die entsprechenden Eiscremesorten abgenommen werden können, ebenso wie gemischte Eissorten oder Creme abgegeben werden können, bei denen die Erzeugnisse nebeneinanderliegender Einheiten in dosierter Form miteinander gemischt werden.
Diese Maschinen sind an'sich bekannt und weit verbreitet. Solche Mehrfachmaschinen werden so benutzt bzw. verwirklicht, dass sie dem Verbraucher Eissorten mit verschiedenen Geschmacksrichtungen liefern können, welche getrennt in den einzelnen Einheiten hergestellt werden, und ausserdem gemischtes Eis, um individuellen Wünschen oder Geschmacksrichtungen gerecht zu werden. Im allgemeinen umfassen diese Maschinen vorzugsweise mindestens drei oder mehr nebeneinanderliegende Einheiten. 309 8,50/0445
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Wird von drei Einheiten ausgegangen, ist die Maschine in der Lage, drei verschiedene Geschmacksrichtungen anzubieten, sowie zwei verschiedene gemischte Sorten, die durch die Mischung der von den nebeneinanderliegenden Einheiten produzierten Eissorten in der Struktur der Maschine hergestellt werden.
Diese weitgehend bekannten und benutzten Möglichkeiten führen jedoch zu gewissen Unregelmässigkeiten im Betrieb und zu Einschränkungen bei der Herrichtung, der Versorgung und der Funktion der Maschinen. In der Tat treten auch beträchtliche Differenzen zwischen den mittleren Förde rungs wert en mit der Zeit auf, wobei nur eine Abgabegruppe die Mischung mit den anderen beiden Gruppen vornehmen kann.
Aus s er dem ist der mit den beiden anderen mischbare Geschmack im allgemeinen derjenige, der im Mittel auch einzeln am meisten gefragt ist. '
Dementsprechend ist Erfindungsaufgabe die Schaffung von verbesserten Maschinen, die im wesentlichen dadurch verbessert werden, dass in einer einheitlichen Struktur mindestens drei individuell vollständige Einheiten für Herrichtung und Abgabe ebenso vieler Sorten verbunden werden, wobei eine dieser Einheit Abgabemittel aufweist, in die die Produkte der beiden ans chli es senden Einheiten einfliessen können, wobei die erste der genannten Einheiten so dimensioniert ist, dass sie der Summe des Bedarfs gerecht wird, der sich aus der Abgabe von ungemischtem Erzeugnis und aus den Abgaben für Mischungen jeweils mit den anderen Produkten der danebenliegenden Einheiten ergibt, während letztere so dimensioniert sind, dass die Nachfrage nach den ungemischten Produkten und die Erfordernisse für die Mischungsbildung^berücksichtigt werden.
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Diese Maschinen weisen ausserdem für die Versorgung mit Creme bzw. am Crem eaufbereitungs zylinder eine Wanne auf, in der in flüssigem Zustand die Mischungskomposition enthalten ist, die dann gekühlt und in der entsprechenden Kammer mechanisch zu behandeln ist, um das Eis herzustellen. Diese Zusammensetzung bzw. Mischung senkt sich durch Gravitation in die entsprechende Crem eaufbereitungs einheit ab, um die progressiv in Speiseeisform,abgegebenen Mengen zu kompen= sieren. Natürlich müssen Mengen oder "Ladungen" von Mischung in die Wannen eingegeben werden, bevor sie leerlaufen.
Auch diese Mischung in den Versorgungswannen muss, bevor sie in die Cremeaufbereitungskammern gelangt, bei niedriger Temperatur gehalten werden, jedoch innerhalb geeigneter Mindestgrenzen, um ein Einfrieren zu vermeiden. Die Kühlung dieser Wannen weist besondere Probleme auf, deren Lösung bisher nicht befriedigend gefunden wurde.
Die Kühlungserfordernisse der Versorgungswannen sind zahlreich und stehen im Widerspruch zueinander, wenn auch die hygienischen Bestimmungen berücksichtigt werden, die festsetzen, dass die Mischung vor der Umwandlung in Eiscreme schnell auf eine solche Temperatur abzukühlen ist, dass chemische oder biologische Änderungen ihrer Komponenten verhindert werden. Damit die Maschinen diesen Erfordernissen gerecht werden, müssen sie mindestens zwei Wärmeentfernungssysteme für die Cremeaufbereitungseinheiten aufweisen, ebenso wie für die Versorgungswannen, wobei diese Systeme von getrennten Kornpressoren-Kodensatorengruppen betätigt werden können oder von einer einzigen Gruppe mit genügender Leistungsfähigkeit. Diese Probleme werden verschärft durch die Tatsache, dass das Abziehen von Wärme von den Metallwänden der Wannen aus. rostfreiem Stahl häufig zu lokalen Einfrierungs erscheinungen führt.
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Nach einem wesentlichen Erfiiadungsmerkmal erfolgt der Wärmeaustausch zwischen der Wanne und den Versorgungswannen bzw. dem Kühlkreis (insbesondere der Kühlschlange oder den Kühlschlangen, in denen die Expansion des Wärmeträgers bewirkt wird, der in einer an sich bekannten, geeigneten Kühlanlage wirksam wird) auf indirektem Wege über eine flüssige Masse, die natürlich aus einer bei den hier inf ragekomm enden Temperaturen nicht gefrier enden Flüssigkeit besteht, wie z.B. einem Glykol, einer Lake, bzw. jedenfalls einer Mischung mit tiefliegendem Gefrierpunkt. So wird der doppelte, wichtige Effekt erhalten, dass eine homogene Verteilung der Übertragungsbedingungen der Wärme zwischen dem Wanneninhalt und der genannten flüssigen Masse auf der gesamten Erstreckung der Wände der Wanne bzw. der Wannen erfolgt und gleichzeitig verfügt man über einen wirksamen thermischen Ausgleich, der aus der genannten flüssigen Masse besteht.
Diese Masse kann ihrerseits von einer getrennten Kühlgruppe gekühlt werden, welche thermostatgesteuert ist. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird für die Kühlung der flüssigen Masse ein System bzw. eine Expansions schlange benutzt, die von der gleichen Kühlgruppe abgeleitet wird, welche die Kühlung der Kammer (n) der Cremeaufbereitung durchführt, so dass über eine beträchtliche Kühlr leistung verfügt wird, wobei Mittel vorgesehen sind, diese Gruppe.bei Bedarf in Betrieb zu nehmen, sowie für die Verteilung der Kühlleistung auf die Anlagenteile, bei denen thermostatisch die Notwendigkeit der Kühlung, je nach den Betriebs zuständen, festgestellt wird.
Weitere erf in dungs wesentliche Merkmale gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in der mit Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 eine perspektivische, schematische Darstellung einer Maschine mit einer Mehrzahl von Herstellungseinheiten, welche sich nach Leistung und Volumen unterscheiden,
Fig. 2 eine perspektivische, schematische teilweise Darstellung des Antriebsmechanismus der Maschine, und
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Mittel und Umläufe, die für die unabhängige, jedoch koordinierte Kühlung der Kammern und der flüssigen Masse verwendet werden können, wobei eine einzige Kühlgruppe verwendet wird.
In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform weist die Maschine eine Cremeaufbereitungskammer C grösseren Volumens und grösserer Leistung auf, sowie seitliche Cremeaufbereitungskammern C und C geringerer Kapazität, wobei diese Kammern von Wannen V , V und VQ mit einem, zur Produktions- und Abgabekapazität der
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dazugehörigen Kammern proportionalen Fassungsvermögen versorgt, werden. Die inneren, rotierenden Organe der genannten Cremeaufbereitungskammern werden beispielsweise mittels Transmissionen und Vorgelegen angetrieben, wie mit I , L· und I (Fig. 2) angegeben, so dass die genannten Organe geeignete Umfangsgeschwindigkeiten erhalten. Im Hinblick auf die volumetrische Differenzierung und die Produktions differenzierung ist die proportionale Nachfrageverteilung bei den Geschmacksrichtungen statistisch voraussehbar und die Geschmacksrichtung der Kammer C1 ist die am häufigsten gefragte. Die Maschine wird so vorbereitet, dass sie zwei Mischungen abgeben kann, und zwar ein Produkt, das aus der Mischung der Kammern C und C besteht, bzw. aus den Kammern C und C , wozu noch die
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Eissorten der einzelnen getrennten Geschmacksrichtungen jeder Kammer C C und C kommen. Dementsprechend ergibt sich, dass die
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Menge, die die Kammer C produzieren muss, die Summe der Mengen ist, die erforderlich sind für die Lieferung der Geschmacksrichtung in der Einheit und der zusätzlichen, mit den Produkten der anderen Einheiten zu mischenden Mengen, um eine Mischung sowohl mit einer als auch mit der anderen Sorte herzustellen.
Dementsprechend weist die Maschine eine Einheit auf, deren Cremeaufbereitungszylinder und Wanne bzw. Beschickungskamm.er V grössere Abmessungen haben, und zwar nach einem bestimmten Proportionalitätsverhätnis zu den Kammern oder Zylindern C und CQ und zu den Wannen V und V , welche daneben liegen.
Die Abgabe kann mit bekannten Mitteln erfolgen, beispielsweise über eine Mündung an einer Verteilungseinrichtung B, in die die Rohrleitungen aus den drei Kammern münden. Dieser Verteiler B ist an sich bekannt und kann selektiv die Mündung mit der einen oder anderen Zulaufleitung aus jeder Kammer in Verbindung bringen, sowie mit dem einen oder anderen Paar der Durchlässe aus nebeneinanderliegenden Einheiten. Um gleichen Druck und gleiche Förderung, sowie gleiche Emulsionsform sicherzustellen, ist es jedenfalls vorteilhaft, dass die Mischungen in den einzelnen Kammern gemischt, gerührt und nach vorne geschoben werden unter gleichen Bedingungen, d.h. also durch schraubenförmige Mittel, die unter gleichen Bedingungen oder jedenfalls so arbeiten, dass die gewünschte Einheitlichkeit in der Substanz erzielt wird.
Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, werden beispielsweise Getriebe I , I und I verschiedener Verzahnung verwendet, um eine geringere Winkelgeschwindigkeit für die Einheit C mit grosserem Durchmesser zu erzielen, wobei Zwischengetriebe vorgesehen sind, um eine Richtungs-
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Übereinstimmung zwischen allen Wellen zu erzielen.
Erfindungsgemäss werden die genannten Wannen V, welche vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder anderem Material mit absolut unveränderlicher Oberfläche bestehen, in eine flüssige Masse 10 eingetaucht, die in einer Wanne oder einem Aus senb ehält er 12 enthalten ist, welcher vorzugsweise für alle Wannen einheitlich ist, so dass die Kühlung einheitlich verteilt wird und.dass man über eine thermische Reserve verfügt, die interveniert, um Wärme aus den einzelnen Wannen ζϊι absorbieren. Die flüssige Masse 10, beispielsweise Äthylenglykol oder eine geeignete-Lake bzw. ein Verbund, eine Mischung oder eine Lösung, die bei den niedrigsten Betriebsbedingungen nicht gefriert, wird ihrerseits beispielsweise durch eine getrennte Kühlgruppe gekühlt, welche eine oder mehrere Serpentinen 14 speist, die in die genannte Masse eingetaucht werden und vorzugsweise fest an die Äussenwände des Behälters 12 angeschlossen sind, welcher vorzugsweise aus Aluminium, Eisen, Kupfer oder einem anderen Metall oder einer anderen Legierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit besteht, so dass die genannten Wände schnell die Temperatur weiterleiten, die sich aus der Wärmeaufnahme der Kühlschlange 14 ergibt, womit eine thermische Homogenität der Masse 10 sichergestellt wird.
Diese Masse kann auf eine Temperatur abgekühlt werden, die unterhalb derjenigen liegt, auf die die Mischung M gebracht und gehalten werden muss, die in den Versorgungswannen V ist, jedoch höher ist als die Gefriertemperatur der genannten Mischung.
Aufgrund der grossen Wärmeaustauschfläche, die sich aus der gesamten Wandoberfläche und aus dem Boden der Versorgungswannen V ergibt, wird eine schnelle und homogene Kühlung ohne Gefahr lokalen Gefrierens der Mischungen M in den Wannen sichergestellt, wobei die Geschwindig-
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keit des Wärmeaustauschs natürlich proportional zu den Temperaturdifferenzen zwischen der flüssigen Masse 10 und den zu kühlenden Mischungen M ist. Wie oben gesagt, wirkt die flüssige Masse 10 als thermische Reserve, die geeignet ist, kurzfristige, gegebenenfalls auch hohe Kühlungserfordernisse aufzufangen. Wenn z.B. nach der Eingabe einer neuen Ladung Mischung in die Wannen" V eine lokale, starke Temperaturdifferenz über die Wände dieser Wanne geleitet wird, nimmt die flüssige Masse M die Wärme dieser Mischung schnell auf, und die Mischung wird abgekühlt, ohne dass eine sofortige und schnelle Aufnahme über die Schlange 14 erforderlich ist, die dann schrittweise die Temperatur der genannten Flüssigmasse wieder senkt.
Die Verfügbarkeit dieser thermischen Reserve vermeidet dementsprechend die Notwendigkeit, über eine leistungsfähige Kühlgruppe zu verfügen, um zeitweilige starke Kühlerfordernisse aufzufangen. Aus diesem und anderen Gründen kann die Kühlung der flüssigen Masse 10 durch die gleiche Kühlgruppe erfolgen, die für die Kühlung der Cremeaufbereitungskammern C verwendet wird, wo beispielsweise ein System im wesentlichen wie in Fig. 3 dargestellt, verwendet wird, das die primäre Notwendigkeit der Kühlung dieser Kammern auf die für die Aufbereitung nötige Temperatur und der Konsolidierung des Eiscrems berücksichtigt.
Wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, werden die Kammern C in bekannter Weise über geeignete Expansions schlang en 16 gekühlt, die von einem Kreislauf 18 gespeist werden, der vom Kondensator und Wärmetauscher 20 einer an sich bekannten Kühlgruppe abgeleitet wird, welche wiederum von einem an sich bekannten Motor-Kompressor 22 gespeist wird. Aus Darstellungsgründen sind im Schema der Fig. 3 die Rücklaufgasleitungen zum Kompressor weggelassen
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worden. Geeignete Sensoren 24 und 26 sind thermisch mit den Cremeaufbereitungskammern und dem Behälter 12 mit der flüssigen Masse verbunden, um thermostatisch beispielsweise über einen Elektromagneten R die Temperatur der genannten Kompon enten abzufühlen, um die Kühlgruppe' 20, 22 zu aktivieren. Der Ablaufkreis 28 dieser Gruppe wird beispielsweise mit Elektroventilen 30, 32 und 34 für die Verteilung, des zu expandierenden Kühlmittels zu den verschiedenen Kühlschlangen 14 und 16, je nach den Erfordernissen, angeworfen und das Elektroventil 30 hängt ebenfalls mit dem Sensor 24 zusammen und es wird eine Versorgung der Schlangen 16 durch Anlegung der Kühlleistung erreicht, die in den Cremeaufbereitungskammern verfügbar ist, welche natürlich die primäre Erfordernis darstellen. Die Schlange 14 kann vorteilhaft er weise selektiv über Kapillarrohre 36 und 38 verschiedenen Querschnitts versorgt werden, über die die volle verfügbare Kühlleistung'angelegt werden kann, wenn dies erforderlich ist, jedoch unter der Voraussetzung, dass in den Cremeaufbereitungskammern kein Bedarf besteht, wobei beispielsweise die Öffnung des Elektroventils 32 von der Schliessung des Elektroventils 30 abhängig sein kann. Die Notwendigkeit eines schnellen Abkühl ens der Mischung M in einer oder mehreren der Versorgungskammern V kann dagegen beispielsr weise aufgrund des Eingebens neuer Mischung in die genannten Wannen eintreten, worauf keine entsprechende Verlagerung von wenigstens einem Teil der Mischung in die darunterliegende Cremeaufbereitungskammer erfolgt. In diesem Fall tritt die primäre Notwendigkeit der Versorgung der Schlangen 16 nicht ein und die gesamte Kühlleistung kann erforderlichenfalls an die Schlange 14 angelegt werden.
Eine kleinere Kühlleistung kann über das Elektroventil 34 und die ' kleinere Kapillarleitung 38 verwendet werden, um die flüssige Masse 10 auf Betriebstemperatur zu halten, wobei diese kleine Kühlleistung aus der Gruppe 20, 22 gegebenenfalls der primären Erfordernis der Versorgung der Kühlschlange 16 entzogen werden kann. Um die ge-
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nannte Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur der flüssigen Masse 10 auch im Falle einer langandauernden Kühlerfordernis im Bereich
des primären Bedarfs (Cremeaufbereitungskammern) sicherzustellen, kann ein Zeitverzögerer 40 vorgesehen werden, der in kurzen, geeignet angeordneten Zeitintervallen auf das Elektroventil 34 und/oder das Elektroventil 30 wirkt, um jedenfalls eine Mindestwärmeableitung aus der flüssigen Masse 10 sicherzustellen.
Patentansprüche:

Claims (12)

Patentansprüche:
1.1 Mehrfachmas chine für die Herstellung und Verteilung von
Eiscreme bzw. Speiseeis in selektiver Form für verschiedene Geschmacksrichtungen, welche in einer einheitliehen Struktur eine Mehrzahl von Herstellungs- und Abgabeeinrichtungen aufweist, die mit Ablaufleitungen und Ventilmitteln verbunden sind, welche selektiv gesteuert werden können, um beliebig die einzelnen Produkte aus den einzelnen Einheiten (Geschmacksrichtungen) bzw. gemischte Produkte abgeben zu können, die aus den nebeneinanderliegenden Einheiten in der Maschine stammen, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Einheiten verschiedene Dimensionen und Produktionskapazitäten in Abhängigkeit von den statistischen Mittelwerten der Mengen, die langfristig von den genannten Einheiten abgegeben werden, haben, wobei die Möglichkeit der gleichzeitigen Abgabe aus mehreren Einheiten besteht.
2. Verbesserte Mehrfachmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens drei, im wesentlichen nebeneinanderliegende Einheiten aufweist, wobei die inneren Einheiten so dimensioniert sind, dass sie eine grössere Produktionskapazität aufweisen als die seitlich angeordneten.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einheiten aufweist, die einzeln mit Cremeaufbereitungs- und Gefriereinheiten versehen sind,, ebenso wie mit Mitteln für die Versorgung der genannten Kammer und mit Organen für das Mischen durch
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Umrühren, für das Emulgieren und für den Vorschub des Speiseeises zum Auslass der entsprechenden Klammer, wobei die genannten rotierenden Organe mit Winkelgeschwindigkeiten angetrieben sind, die den Bedingungen der im wesentlichen timgekehrten Verhältnismässigkeit zu den Durchmesserverhältnissen der Kammern gerecht werden, die zu den verschiedenen Einheiten gehören, was durch Rotier einrichtungen erfolgt, die Vorgelege aufweisen, deren Zahnzahlen einem Faktor von im wesentlichen direkter Verhältnismässigkeit mit den Durchmesserverhältnissen unter den verschiedenen Kammern gerecht werden.
4. Maschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie Versorgungswannen für die einzelnen Gremeaufbereitungskammern aufweist, deren Volumen im wesentlichen der Produktionskapazität der verschiedenen Einheiten entspricht.
5. Maschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der grösste Teil der äusseren Flächen der Seitenwände und/oder Böden der Versorgungswannen in ständigem Kontakt mit einer bei Betriebstemperataren nicht gefrierfähigen Masse ist, dadurch, dass die Kühleinrichtungen für den Inhalt der genannten Wannen so angeordnet sind, dass sie Wärme aus der genannten flüssigen Masse entziehen.
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Wannen in einen Behälter eingetaucht werden, der einen Zwischenraum mit mindestens einem Teil der Seitenwände und der Boden der genannten Wannen bildet und dadurch, dass die genannte flüssige Masse in dem genannten Zwischenraum enthalten ist.
7. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie" eine Kühlschlange aufweist, die in die genannte flüssige Masse eingetaucht ist, nicht jedoch in direktem Kontakt mit den Wänden der
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Wannen ist, dadurch, dass der die flüssige Masse enthaltende Behälter aus einem Metall oder einer Legierung rait guter Wärraeleitfähigkeit besteht und dadurch, dass die genannte Schlange mit den Wandert des genannten Behälters so verbunden ist, dass eine homogene, gleichmässige Kühlung der genannten im Kontakt mit den genannten Wänden befindlichen flüssigen Masse sichergestellt wird.
8. Maschine nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte flüssige Masse aus Äthylenglykol, einer Lake oder jedenfalls aus einer Flüssigkeit, Mischung oder Lösung besteht, deren Gefrierpunkt unter der niedrigsten Betriebstemperatur der genannten flüssigen Masse liegt.
9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel für die thermostatis ehe Steuerung der Temperatur der genannten flüssigen Masse aufweist, die die Mindesttemperatur derselben auf einem höheren Wert halten als dem Gefrierpunkt der in den genannten Vers ο rgungs wannen enthaltenen Mischung.
10. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine unabhängige Kühleinrichtung für das Abziehen von Wärme aus der genannten flüssigen Masse enthält.
11. Maschine nach Anspruch 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen in die genannte flüssige Masse eingetauchten Expansionskreis aufweist, der von der Kühlanlage der Cremeaufbereitungskammern abgeleitet wird, und dadurch, dass die genannte Anlage mit Sensoren und thermostatischen Kontroll einrichtungen des genannten Schaltkreises verbunden ist, und zwar so, dass primär die Kühlungserfordernisse der genannten Kammern Berücksichtigung finden.
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12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
sie Elektroventile aufweist, die mit den Sensoren für den thermischen momentanen Zustand der flüssigen Masse und der Cremeaufbereitungskammern verbunden sind und Mittel, die die Versorgung der Kühlschlange in der flüssigen Masse von der Verfügbarkeit von Kühlleistung bzw. vom Fehlen von Bedarf im primär bedienten Bereich abhängig machen.
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