DE2405888A1

DE2405888A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von eis

Info

Publication number: DE2405888A1
Application number: DE19742405888
Authority: DE
Inventors: Mieczylsaw Komedera; Tadeusz Muryn
Original assignee: MK REFRIGERATION Ltd
Current assignee: MK REFRIGERATION Ltd
Priority date: 1973-02-14
Filing date: 1974-02-07
Publication date: 1974-08-22
Also published as: FR2217645A1; FR2217645B3

Description

DFt.-INQ. DIPI~-ING. M. SC. DIFU-^HVS. DR. DI^L-PHY·. HÖGER - STELLRSCHT - GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWALT.= IN STUTTGART

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7. Februar 1974

MK REFRIGERATION LIMITED 15 Moorfield Road Orpington, Kent, England

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Eis

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ei"e Vorrichtung zur Herstellung von Eis.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Verrichtung vorzuschlagen, mit welchen relativ kleine, geformte Eisstücke, insbesondere zur Kühlung von alkoholischen und nicht alkoholischen Getränken in einfacher Weise automatisch herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man Wasser in einen Tank gibt, dessen Unterteil abwechselnd gekühlt und geheizt wird, den Unterteil des Behälters so lange^^ms 'das Eis eine

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bestimmte Größe erreicht, den Unterteil des Behälters daraufhin heizt, um das Eis vom Unterteil des Behälters zu lösen und ihm zu ermöglichen, zur Wasseroberfläche aufzusteigen und daß man schließlich das an der Oberfläche in dem Behälter schwimmende Eis entfernt.

Zur Durchführung dieses Verfahrens ist eine Vorrichtung vorgesehen, die durch einen Wasserbehälter, eine Kühleinrichtung am Unterteil des Behälters, eine Heizeinrichtung am Unterteil des Behälters, durch mindestens eine die Kühleinrichtung und die Heizeinrichtung abwechselnd betätigende Schalteinrichtung und durch Mittel zur Entfernung des Eises von der Wasseroberfläche im Behälter gekennzeichnet ist. Es ist vorteilhaft, daß die die Kühleinrichtung und die Heizeinrichtung abwechselnd betätigende Schalteinrichtung ein Zeitglied umfaßt, durch welches der Unterteil des Behälters für vorbestimmte zeitliche Dauer kühlbar und heizbar ist. In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die die Kühleinrichtung und die Heizeinrichtung abwechselnd betätigende Schalteinrichtung einen auf die Größe des sich am Unterteil des Behälters bildenden Eises ansprechenden Fühler umfaßt, durch welchen die Kühleinrichtung zur Kühlung des Behälterunterteils einschaltbar ist, wenn das Eis unterhalb einer vorbestimmten Größe ist, und durch welchen die Heizeinrichtung zur Erwärmung des Behälterunterteils und damit zur Lösung des Eises von demselben einschaltbar ist, wenn das Eis die vorbestimmte Größe erreicht.

Es ist ein weiterer Vorteil, daß die Mittel zur Entfernung des Eises von der Wasseroberfläche durch den Eisgrößenfühler einschaltbar sind, sobald das Eis eine vorbestimmte Größe erreicht.

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Ebenfalls günstig ist es, daß die Mittel zur Entfernung des Eises von der Wasseroberfläche derart ausgebildet sind, daß durch sie das Eis in einen getrennten Aufnahmebehälter einbringbar ist, welcher durch einen getrennten, von dem Kühlmedium aber nicht geheizten Zweig des Kühlmedienkreislaufes kühlbar ist.

Das Wasser kann in dem Behälter vorteilhafterweise durch ein Konstanthaltungsventil im wesentlichen auf konstantem Niveau gehalten werden. Das Ventil wirkt dabei auf eine Wasserzuführleitung oder, wo eine derartige Wasserzufuhrleitung nicht vorhanden ist oder zumindestens schwer erreichbar ist, auf ein Vorratsgefäß, aus dem das Wasser durch die Schwerkraft ausfließt.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammengang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Eiserzeugungsvorrichtung und

Fig. 2 ein Diagramm des Kühlmedienkreislaufes bei einer kombinierten, in der Vorrichtung der Fig. 1 verwendbaren Kühl- und Heizeinrichtung.

Das Eis wird in einem Behälter 10 hergestellt, der von einer wärmeisolierenden Schicht 11 umgeben ist (Fig. 1). Der Unterteil des Behälters wird von einer Schale 12 aus Metall gebildet, deren Inneres von senkrechten, in Längs- und in Querrichtung verlaufenden Zwischenwänden 13 und 14 unterteilt ist.

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An der Unterseite des Schalenbodens befestigt oder eingebettet in den Schalenboden ist eine Verdampferspule 15 einer Kühleinheit angeordnet. Ein temperaturempfindliches Element, nämlich ein fläschchenartiges Gebilde, eine Phiole 16, ist in der Nähe der Schale 12 angeordnet.

In Fig. 2 der Zeichnung ist der Kühlkreislauf dargestellt, der sowohl zur Kühlung als auch zur Heizung der Schale dient. Der Kreislauf umfaßt einen Kompressor 19, einen Verflüssiger 20 und die Verdampferspule 15. Der Verflüssiger 20 ist mit einem Verflüssigerventilator 21 versehen. Zwischen den Verflüssiger und die Verdampferspule 15 ist ein Trockner (drier) 22, ein Wärmeaustauscher 23 und ein Drosselorgan 24 eingeschaltet, welches z^ B. von einem Entspannungsventil oder einer Kapüardrossel gebildet wird. Der Auslaß 25 der Verdampferspule 15 führt in die Kammer des Wärmeaustauschers 23, welche ihrerseits mit dem Einlaß des Kompressors 19 verbunden ist.

Eine Umwegleitung 27 mit einem von einem Elektromagneten betätigten Ventil 28 ist zur Verbindung des Auslasses des Kompressors 19 und des Einlasses der Verdampferspule 15 vorgesehen, wobei der Verflüssiger 20, der Wärmeaustauscher 23 und das Drosselorgan 24 umgangen werden. Der Zweck der Umwegleitung 27 wird weiter unten beschrieben.

Im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird Wasser von einer umgekehrten, in der Nähe des Behälters angeordneten Flasche 30 infolge der Schwerkraft durch .eine Leitung 31 in den Behälter eingespeist, so daß das Niveau des Wassers in dem Behälter

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im wesentlichen konstant bleibt. Wenn eine Wasserzuführleitung leicht erreichbar ist, so kann ein Einfülltank 32 an dem Behälter 10 befestigt sein (in Fig. 1 in gestrichelten Linien eingezeichnet) , wobei das zugeführte Wasser in den Tank 32 durch ein Konstantniveau-Kugelventil 33 und von dort in den Behälter durch eine Verbindungsleitung 34 eingespeist wird.Wenn der Betrieb des Kühlsystems beginnt, dann ist das magnetbetätigte Ventil 28 geschlossen und das durch die Verdampferspule 15füeßendc Kühlmedium kühlt die Schale 12, so daß auf der Oberseite der Schale 12 und an den Zwischenwändeni3 und 14 eine Eisbildung einsetzt,und sich fortschreitend durch die Zwischenwände voneinander getrennte Eiswürfel bilden.

Wenn sich so viel Eis gebildet hat, daß die temperaturempfindliche Phiole 16 berührt wird, dann betätigt diese Phiole den Elektromagneten des Ventiles 28 und öffnet dieses, wobei die Umwegleitung 27 geöffnet wird. Gasförmiges Kühlmedium, welches recht heiß ist, verläßt dann den Kompressor 19 und gelangt direkt in die Verdampferspule 15 und heizt somit die Schale 12. Dadurch werden die Eiswürfel gelöst und können nun zur Oberfläche des Wassers in dem Behälter aufsteigen. Die Phiole 16 schaltet außerdem einen Motor ein, der über ein Untersetzungsgetriebe eine Welle 37 antreibt, auf welcher eine löffelartige Schaufel 38 angeordnet ist. Diese kann die Form eines Schaufelnetzes oder eines Drahtgitters haben, welches die schwimmenden Eiswürfel von der Wasseroberfläche abschöpft und in einen getrennten Behälter neben dem Behälter 10 schöpft.

Der Behälter 39 kann durch einen Zweig der Verdampferspule gekühlt werden. Dieser Zweig enthält ein magnetbetätigtes Ventil,

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welches durch/die Phiole 16 betätigt,während des Kühlzyklus offen und während des Heizzyklus geschlossen ist, so daß dieser Zweig von dem heißen Kühlmedium, welches das Ablösen der Eiswürfel bewirkt, nicht aufgeheizt wird.

Das Schließen des magnetbetätigten Ventils 28 zur Erzeugung eines weiteren Satzes von Eiswürfeln wird automatisch dann bewirkt, wenn die Phiole 16 den Temperaturanstieg fühlt und dadurch den Elektromagneten des Ventils 28 abschaltet. Dann Rann kaltes Kühlmedium wieder durch die Verdampferspule 15 geleitet werden.

Ein motor getriebener Rührer kann in dem Behälter angeordnet sein, um zur Erzeugung von klarem Eis das Wasser umzurühren. Es kann auch eine Pumpe im Behälter eingetaucht sein, deren Auslaß so angeordnet ist, daß Wasser in den Behälter gepumpt wird und dadurch einen Rühreffekt erzeugt.

Die Phiole 16 kann durch eine an der Rückführleitung von der Verdampferspule angeordnete Phiole ersetzt werden, wobei diese Phiole auf den Abfall der Temperatur des zurückkehrenden Kühlmediums auf eine vorbestimmte niedrige Temperatur reagiert. Wenn sich die Eiswürfel von der Schale gelöst haben, dann kann die ansteigende Temperatur des Kühlmediums dazu verwendet werden, die Phiole zu betätigen, die dann ihrerseits das Ventil 28 schließt und die Zuführung von kaltem Kühlmedium in die Verdampferspule erneut einleitet. Ebenso kann ein Schalter vorgesehen werden, der auf den Anstiefg und auf den Abfall des Druckes des Kühlmediums zwischen vorbestimmten Werten empfindlich ist. In noch anderen Vorrichtungen kann die Größe des Eises elektronisch festgestellt werden, z. B. mit Hilfe von elektronischen

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Sonden. In wieder anderen Ausführungsformen kann ein Zeitglied verwendet werden, um die Eisgewinnung oder den gesamten Zyklus zu steuern.

In einer anderen Ausführungsform ist die Umwegleitung 27 und das motorbetätigte Ventil 28 weggelassen und eine elektrische Heizung zur Heizung der Schale vorgesehen, wodurch die Eiswürfel von der Schale gelöst werden. Diese Heizung kann von der Phiole 16 oder einem Äquivalent gesteuert sein. In diesem Falle wird der Kühlzyklus angehalten, während die Schale geheizt wird.

Eine Anzahl von Eis erzeugenden Vorrichtungen, wie sie oben beschrieben sind, kann so angeordnet werden, daß sie die erzeugten Eiswürfel in ein gemeinsames Gefäß liefern.

Die Eisschale kann Eis in vielen Formen erzeugen, z. B. in Kreisform oder in sechseckiger Wabenform oder,wenn man in den einzelnen Fächern der Schale in der Mitte senkrechte Stäbe vorsieht, in Ringform. Die Schale kann auch ganz niedrig ausgeführt sein, so daß bei der Wiederholung des Kühlzyklus ganz dünnes Eis erzeugt werden kann, also flockenförmiges Eis.

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Patentansprüche :

h .i Verfahren zur Herstellung von Eis, dadurch gekennzeichnet , daß man Wasser in einen Tank gibt, dessen Unterteil abwechselnd gekühlt und geheizt wird, den Unterteil des Behälters so lange kühlt, bis das Eis eine bestimmte Größe erreicht, den Unterteil des Behälters daraufhin heizt, um das Eis vom Unterteil des Behälters zu lösen.und ihm zu ermöglichen, zur Wasseroberfläche aufzusteigen, und daß man schließlich das an der Oberfläche in dem Behälter schwimmende Eis entfernt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Wasserbehälter (10), eine Kühleinrichtung am Unterteil des Behälters (10), eine Heizeinrichtung am Unterteil des Behälters (10), durch mindestens eine die Kühleinrichtung und die Heizeinrichtung abwechselnd betätigende Schalteinrichtung (16) und durch Mittel (38) zur Entfernung des Eises von der Wasseroberfläche im Behälter (10).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kühleinrichtung und die Heizeinrichtung abwechselnd betätigende¹ Schalteinrichtung . (16) ein Zeitglied umfaßt, durch welches der Unterteil des Behälters (10) für vorbestimmte zeitliche Dauer kühlbar und heizbar ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kühleinrichtung und die Heizeinrichtung abwechselnd betätigende Schalteinrichtung (16) einen auf die Größe des sich im Unterteil des Behälters (10) bildenden Eises ansprechenden Fühler umfaßt, durch welchen die Kühleinrichtung zur Kühlung des Behälterunterteils einschaltbar ist,wenn das Eis unterhalb einer vorbestimmten Größe ist, und durch welchen die Heizeinrichtung zur Erwärmung des Behälterunterteils und damit zur Lösung des Eises von demselben einschaltbar ist, wenn das Eis diese vorbestimmte Größe erreicht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (38) zur Entfernung des Eises von der Wasseroberfläche durch den Eisgrößenfühler einschaltbar sind, sobald das Eis eine vorbestimmte Größer erreicht.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge-

das
kennzeichnet, daß in einem geschlossenen Kühlkreislauf der Kühleinrichtung umlaufende Kühlmedium sowohl zum Kühlen als auch zum Heizen des Behälterunterteils verwendbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkreislauf einen das Kühlmedium nacheinander durch einen Verflüssiger (20), einen Trockner (22) , einen Wärmeaustauscher (23) , ein Drosselorgan (24), eine Verdampferspule (15) und zurück zum Kompressor (19) treibenden Kompressor (19) umfaßt, daß eine durch ein Ventil (28) gesteuerte, das Kühlmedium direkt der Verdampferspule (15) zuführende Umwegleitung (27) vorgesehen ist, und daß die

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Verdampferspule (15) sowohl zur Kühlung als auch zur Heizung des Behälter Unterteils dient.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (28) zur Öffnung und Schließung der Umwegleitung (27) durch einen Elektromagneten betätigbar ist, welcher wiederum von dem Eisgrößenfühler steuerbar ist.

9. vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (38) zur Entfernung des Eises von der Wasseroberfläche derart ausgebildet sind, daß durch sie das Eis in einen getrennten Aufnahmebehälter (39) einbringbar ist, welcher durch einen getrennten, von dem Kühlmedium aber nicht geheizten Zweig des Kühlmedienkreislaufes kühlbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch· ge-• kennzeichnet, daß eine Einrichtung (30; 32, 33) zur Konstanthaltung des Wasserspiegels in dem Behälter (10) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteil des Behälters (10) zur Bildung des Eises in Blockform durch Zwischenwände (13, 14) unterteilt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel. (38) zur Entfernung des Eises von der Wasseroberfläche im Behälter (10) eine löffelartige, von einem Motor angetriebene Schaufel umfassen, aus welcher das Wasser von allein abfließt.

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