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Kontinuierliche Speiseeismaschine
Die Erfindung betrifft kontinuierliche Speiseeismaschinen, bei denen die zu gefrierende Flüssigkeit an dem einen Ende einer luftdicht abgeschlossenen Gefrierkammer aus einem höher bzw. darüberliegen- den Beschickungsbehälter eingeführt und durch einen umlaufenden Spatel unter Aufnahme von gegebe- nenfalls eingepumpter Luft in Speiseeis umgewandelt wird, das gegen das andere Ende der Gefrierkam- mer befördert und dort abgezapft wird.
Bei einer bekannten Speiseeismaschine dieser Art wird in die Gefrierkammer ein Gemisch aus der zu gefrierenden Flüssigkeit und darin emulgierter Luft unter Druck eingeführt. Diese bekannten Maschinen weisen den Nachteil aller mit Überdruck arbeitenden Vorrichtungen auf, d. h. es sind besonders gute Ab- dichtungen, Rückschlag- und Überdruckventile. Druckleitungen usw. erforderlich, die die Konstruktion komplizieren und verteuern.
Es sind auch kontinuierliche Speiseeismaschinen bekannt, bei denen die zu gefrierende Flüssigkeit über eine Dosiervorrichtung in die Gefrierkammer eingeführt wird, wobei an der Dosiervorrichtung eine
Verbindung der Gefrierkammer mit der Aussenluft vorgesehen ist. Die in die Gefrierkammer eingeführte zu gefrierende Flüssigkeit erreicht jeweils einen Stand, dem ein bestimmtes Verhältnis zwischen der eingeführten Flüssigkeitsmenge und dem freien luftgefüllten Raum der Gefrierkammer entspricht. Die in der Gefrierkammer enthaltene Luft wird bei der Zubereitung des Speiseeises infolge der mechanischen Umwälzung der zu gefrierenden Flüssigkeit mit dieser emulgiert und es wird dadurch die erforderliche Auf- lockerung der Speiseeismasse erzielt.
Diese bekannte Maschinenart weist ebenfalls den Nachteil eines wegen der Dosiervorrichtung ziemlich komplizierten Aufbaues auf, wobei es ferner ziemlich schwierig ist, das zum Erhalten des gewünschten Speiseeises erforderliche und je nach der Speiseeissorte unterschiedliche, günstigste Verhältnis zwischen der in die Gefrierkammer eingeführten Flüssigkeitsmenge und dem Leervolumen der Gefrierkammer zu erhalten.
Es sind auch Speiseeismaschinen bekannt, bei denen die zur Auflockerung des Speiseeises bestimmte Luft am Beschickungsende der Gefrierkammer von dem umlaufenden Schneckenspatel bzw. von einem eigens dazu vorgesehenen Kreiselrad angesaugt wird und die Gefrierkammer in derselben Richtung wie die Speiseeismasse d. h. vom Beschickungsende gegen das Abzapfende durchwandert.
Die Erfindung besteht nun darin, dass die zur Auflockerung bestimmte Luft an dem Abzapfende der Gefrierkammer in Gegenströmung zu der Speiseeismasse eingepumpt wird und der Luftüberschuss an dem Beschickungsende der Gefrierkammer durch den dauernd mit dieser in Verbindung stehenden Beschickungsbehälter entweicht.
Bei dieser Anordnung kann die in der Gefrierkammer umgewälzte Speiseeismasse die in Gegenströmung eingepumpte Luft frei und unbegrenzt aufnehmen, während die überschüssige, durch den Beschickungsbehälter entweichende, d. h. darin bläschenförmig aufsteigende Luft sich teilweise mit der im Beschickungsbehälter enthaltenen, zu gefrierenden Flüssigkeit emulgiert und dadurch eine Voranreicherung dieser Flüssigkeit mit Luft bedingt. Bei der genannten Gegenströmung von Speiseeismasse und eingepumpter Auflockerungsluft kann ferner die vom Speiseeis aufgenommene Luftmenge in bezug auf die bisher be- kannte gleichsinnige Strömung von Speiseeis und Auflockerungsluft beliebig erhöht werden, obwohl die Speiseeismaschine praktisch ohne jeglichen Überdruck arbeitet.
Man erhält ein lockeres, schlagsahneartiges Speiseeis bzw. es ist möglich, den Luftbedarf zur Auflockerung des Speiseeises allen in der Praxis vorkommenden Fällen anzupassen. Das Entweichen der in die Gefrierkammer eingepumpten Luft durch
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den Beschickungsbehälter der zu gefrierenden Flüssigkeit bringt ausserdem den Vorteil mit sich, dass diese
Flüssigkeit dauernd in Bewegung gehalten wird, so dass sie auf bedeutend tiefere Temperaturen vorgekühlt werden kann und ausserdem kontinuierlich durcagemischt wird.
Das Einpumpen der Luft in die Gefrierkammer an dem Abzapfende derselben kann mit den verschie- diensten Mitteln und z. B. durch eine von dem Abzapfhahn des Speiseeises getrennte Ansaug-und Einblas- öffnung erfolgen.
In Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens hat es sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, bei Speiseeismaschinen, bei denen die zur Auflockerung des Speiseeises bestimmte Luft durch eine als
Zahnradpumpe, Roots-Gebläse od. dgl. ausgebildete Pumpe in die Gefrierkammer eingepumpt wird, diese
Pumpe in ihrer Drehrichtung umkehrbar auszubilden und einerseits mit der Gefrierkammer und anderseits mit mindestens einem Abzapfstutzen für das Speiseeis zu verbinden.
Wenn bei dieser Anordnung die Zahnradpumpe in der einen Drehrichtung angetrieben wird, so saugt sie Luft durch denAbzapfstutzen des Speiseeises an und drückt sie durch die Einblasöffnung in die Gefrier- kammer ein. Wird dagegen die Zahnradpumpe in der entgegengesetzten Drehrichtung angetrieben, so saugt sie das fertige Speiseeis aus der Gefrierkammer durch die Lufteinblasöffnung an und drückt es durch den Abzapfstutzen heraus. Der Vorteil dieser Ausbildung besteht darin, dass die Zahnradpumpe je nach ihrer Betriebsdauer beim Abzapfen des Speiseeises als besonders einfache und innerhalb weiter Grenzen regelbare Dosiervorrichtung wirkt.
Da ausserdem nach dem Abzapfen der gewünschten Speiseeismenge die
Drehrichtung der Zahnradpumpe zur erneuten Lufteinblasung in die Gefrierkammer sofort umgeschaltet wird, verhindert die durch den Abzapfstutzen des Speiseeises angesaugte Luft das unerwünschte Tropfen von tauenden Speiseeisresten aus dem Abzapfstutzen.
Es hat sich ferner als besonders vorteilhaft erwiesen, die Zahnradpumpe durch einen umkehrbaren
Elektromotor normalerweise im Sinne einer Einblasung von Luft in die Gefrierkammer anzutreiben, wobei
Schaltmittel vorgesehen sind, die eine vorzugsweise selbsttätig zeitgebundene Umschaltung der Drehrich- tung des Pumpenmotors bewirken.
Bei erfindungsgemäss ausgebildeten Speiseeismaschinen, bei welchen die Speiseeismasse durch einen umlaufenden Schneckenspatel gegen das Abzapfende der Gefrierkammer befördert wird, erweist es sich zweckmässig, die Pumpe und den Schneckenspatel-nur gleichzeitig anzutreiben, d. h. entweder unterein- ander zu kuppeln oder sonst in ihrer Bewegung voneinander abhängig zu machen bzw. nur zusammen ein- und auszuschalten. Ein getrennter, unabhängiger Antrieb von Schneckenspatel und Pumpe könnte nämlich bei falscher Bedienung zu grösseren Störungen fuhren.
Bei den erfindungsgemäss ausgebildeten Speiseeismaschinen, bei denen der Überschuss der in die Ge- frierkammer eingepumpten Auflockerungsluft durch den Beschickungsbehälter entweicht, kann es sich ferner als zweckmässig erweisen, den Beschickungsbehälter luftdicht abzuschliessen. Die aus der Gefrier- kammer in diesen luftdicht abgeschlossenen Beschickungsbehälter entweichende Luft erzeugt in dem Be- hälter einen Überdruck, der auf einem bestimmter Wert, z. B. durch Anordnung von einstellbaren Über- druck-Auslassventilen od. dgl. selbsttätig eingehalten werden kann. Dieser Überdruck fördert das Abfliessen der zu gefrierenden Flüssigkeit vom Beschickungsbehälter in die Gefrierkammer. Der Beschickungsbehälter kann dann gegebenenfalls auch neben oder sogar unterhalb der Gefrierkammer angeordnet werden, z.
B. um einen gegebenen Raum besser auszunutzen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen Fig. 1 den schematischen Auf- bau einer kontinuierlichen Speiseeismaschine nach der Erfindung, in vertikalem Längsschnitt. Fig. 2 einen
Querschnitt der Fig. 1. Fig. 3 einen Teil einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung, in vertika- lem Längsschnitt, Fig. 4 einen Querschnitt der Fig. 3.
In der Zeichnung ist 10 die zylindrische, im wesentlichen waagrechte und luftdicht abgeschlossene
Gefrierkammer einer kontinuierlichen und z. B., für den Verkauf des Speiseeises unmittelbar an die Verbraucher bestimmten Speiseeismaschine 1. Die Gefrierkammer 10 ist z. B. durch eine KühlspiraIe gekühlt und in einer kältedämmenden Isolierung eingebettet. in der Gefrierkammer 10 ist koaxial ein umlaufender
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keit enthält. Der Boden des Beschickungsbehälters 2 steht durch ein kurzes und verhältnismässig breites Rohr 12 direkt mit dem einen Ende der Gefrierkammer 10 in Verbindung. Der Beschickungsbehälter 2 stützt sich mit mindestens einem Teil seiner Bodenfläche unmittelbar auf die Kälteisolierung der Gefrierkammer 10 ab.
Die Flüssigkeit im Beschickungsbehälter 2 wird also durch die Kühlspirale 21 vorgekühlt, wobei jedoch das Gefrieren dieser Flüssigkeit im Behälter 2 vermieden werden muss.
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An dem entgegengesetzten Ende der Gefrierkammer 10 ist eine Zahnradpumpe 3 angeordnet, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nur zwei Zahnräder 13,23 aufweist. Vorzugsweise bildet das Ge- häuse der Pumpe 3 den kopfseitigen Abschlussteil der Gefrierkammer 10. Die Pumpe 3 wird durch einen umkehrbaren Elektromotor 4 angetrieben, der mit dem einen Zahnrad 13 der Pumpe direkt gekuppelt ist.
Die Zahnradpumpe 3 steht einerseits mit der Gefrierkammer 10 über eine entsprechende kopfseitige toff- nung 33 und anderseits mit der Aussenluft durch einen unteren Stutzen 43 in Verbindung.
Der Motor 4 der Pumpe 3 kann nur dann in Betrieb gesetzt werden, wenn gleichzeitig auch der An- triebsmotor des Schneckenspatels 11 angelassen wird. Praktisch können also die beiden Elektromotoren nur zusammen ein-und ausgeschaltet werden, u. zw. unabhängig von der jeweiligen Drehrichtung des Pumpen- motors 4, der jederzeit bei angelassenem Spatelmotor durch Betätigung z. B. eines Druckknopfschalters 14 umgeschaltet werden kann.
Der Schneckenspatel 11 wird stets in einem solchen Sinn gedreht, dass er die in die Gefrierkammer 10 aus dem Beschickungsbehälter 2 durch das Verbindungsrohr 12 dauernd frei einströmende Flüssigkeit bzw. die daraus gewonnene Speiseeismasse gegen das mit der Pumpe 3 versehene Ende der Gefrierkammer 10 fördert ; Die Zahnradpumpe 3 wird gewöhnlich in einer solchen Drehrichtung z. B. im Sinne des Pfeiles B der Fig. 2 angetrieben, dass sie Luft durch den Stutzen 43 ansaugt und sie durch die Öffnung 33 in die Ge- frierkammer 10 drückt. Die so eingeblasene Luft strömt durch die Gefrierkammer 10 in entgegengesetzter
Richtung zu der Vorschubbewegung der umgewälzten Speiseeismasse und entweicht dann durch das Rohr 12 und den Beschickungsbehälter 2.
Beim Durchströmen der Gefrierkammer 10 emulgiert sich die darin ein- geblasene Luft mit der umgewälzten, zu gefrierenden Flüssigkeit bzw. wird von der Speiseeismasse unter
Auflockerung derselben aufgenommen. Die überschüssige, durch das Einflussrohr 12 entweichende Luft hält die Flüssigkeit im Beschickungsbehälter 2 dauernd in Bewegung, wodurch sie den Gefrierpunkt dieser Flüs- sigkeit wesentlich herabsetzt und eine tiefere Abkühlung derselben ermöglicht.
Wenn die gesamte, in der Gefrierkammer 10 enthaltene Flüssigkeit unter Aufnahme von Luft zu Spei- seeis umgewandelt ist, werden Spatel 11 und Pumpe 3 gleichzeitig und im allgemeinen selbsttätig abge- schaltet. Die Zahnräder 13,23 der Pumpe 3 bilden dabei einen labyrinthähnlichen dichten Abschluss des entsprechenden Gefrierkammerendes. Das Speiseeis, das die ganze Gefrierkammer 10 ausfüllt, schliesst das Einflussrohr 12 ab und verhindert dadurch den weiteren Eintritt von Flüssigkeit aus dem Beschickungsbehälter 2.
Zum Abzapfen des zubereiteten Speiseeises wird der Elektromotor 14 und infolgedessen die Zahnradpumpe 3 in umgekehrter Drehrichtung als beim Lufteinblasen, d. h. im Sinne des Pfeiles A in Fig. 2 angetrieben, so dass die fertige Speiseeismasse aus der Gefrierkammer 10 durch die Öffnung 33 angesaugt und durch den Stutzen 43 herausgedrückt wird. Gleichzeitig mit dem Pumpenmotor 4 wird auch der Antriebsmotor des Schneckenspatels 11 in Gang gesetzt, jedoch stets in derselben Drehrichtung wie beim Lufteinblasen, so dass dieser Schneckenspatel 11 die Speiseeismasse gegen das Abzapfende der Gefrierkammer 10 vorschiebt. Das gleichzeitige Anlassen des Pumpenmotors 14 in Abzapf-Drehrichtung und des Antriebsmotors des Schneckenspatels 11 erfolgt z. B. durch Betätigung des Druckknopfschalters 14.
Die Arbeitsdauer der Zahnradpumpe 4 ist dabei massgebend für die abgezapfte Speiseeismenge und diese kann deshalb in einfacher Weise durch Einstellen und Abändern der Laufdauer des Pumpenmotors 4 dosiert und geregelt werden. Es ist dabei möglich, den Pumpenmotor 4 (und den Antriebsmotor des Schneckenspatels 11) so lange in Gang zu halten, bis man z. B. auf dendruckknopfschalter diückt. Anderseits istes möglich, dass der Pumpenmotor 4 durch die Betätigung des Druckknopfschalters 14 nur eingeschaltet und durch andere, nach einer vorbestimmten Zeit selbsttätig in Wirkung tretende Schaltmittel ausgeschaltet wird.
Das Abzapfen des Speiseeises, d. h. der Antrieb der Zahnradpumpe 3 in der entsprechenden Drehrichtung A kann selbstverständlich auch während der Zubereitung der Speiseeismasse in der Gefrierkammer 10 d. h. auch wenn die Zahnradpumpe 3 bereits im Sinne einer Lufteinblasung in der Gefrierkammer umläuft, vorgenommen werden. In diesem Fall wird z. B. durch Betätigung des Druckknopfschalters 14 die Drehrichtung des Pumpenmotors 4 für die Abzapfdauer, d. h. entsprechend der abzuzapfenden Speiseeismenge kurzzeitig umgeschaltet.
Nach dem Abzapfen einer beliebigen Speiseeismenge und dem gleichzeitigen Vorschieben der fertigen Speiseeismasse in der Gefrierkammer 10 gegen das Abzapfende derselben, strömt neue, zu gefrierende Flüssigkeit selbsttätig aus dem Beschickungsbehälter 2 durch das Rohr 12 in die Gefrierkammer 10 ein.
Nach jedem Abzapfen wird also die Zahnradpumpe 3 erneut in der Drehrichtung B angetrieben, bei der Luft durch den Stutzen 43 angesaugt und durch die Öffnung 33 in die Gefrierkammer 10 zwecks Auflockerung des neu herzustellendenspeiseeises gedrückt wird. Dadurch werden alle beim Abzapfen in dem Stutzen 43 haften gebliebenen Speiseeisreste zurück in die Gefrierkammer 10 angesaugt und es wird das unerwünschte
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Tauen und Abtropfen dieser Eisreste aus dem Abzapfstutzen43 vermieden. Die in die Gefrierkammer 10 eingeblasene und durch das Einflussrohr 12 entweichende Luft beseitigt auch eventuelle Eisverstopfungen in dem Rohr 12.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Zahnradpumpe 3 durch einen umkehr- baren Elektromotor 4 angetrieben und durch Umschalten dieses Motors in Lufteinblaserichtung B und Eis- abzapfrichtung A gedreht. Es ist jedoch möglich, die Pumpe 3 durch einen stets in derselben Richtung um- laufenden Motor oder durch die Welle des Schneckenspatels 11 über ein mechanisches Wendegetriebe an- zutreiben.
Bei der beschriebenen Ausführungsform, bei der der Beschickungsbehälter 2 oben offen ist, muss beim
Abzapfen des Speiseeises gleichzeitig mit der Zahnradpumpe 3 auch der Schneckenspatel 11 in Bewegung gehalten werden, um das Speiseeis in der Gefrierkammer gegen das Pumpenende derselben vorzuschieben.
Der Schneckenspatel 11 kann nun beim Abzapfen des Speiseeises auch stillstehen, wenn-nach einem weiteren Merkmal der Erfindung-der Beschickungsbehälter 2 luftdicht abgeschlossen wird, und in ihm ein bestimmter Überdruck erzeugt und eingehalten wird. Dieser Überdruck entsteht übrigens selbsttätig durch die in die Gefrierkammer eingeblasene überschüssige Luft, die sich im Beschickungsbehälter 2 über der dort enthaltenen Flüssigkeit sammelt. Der Überdruck im Beschickungsbehälter 2 schiebt dann die Spei- seeismasse in der Gefrierkammer 10 beim Abzapfen selbsttätig nach vorn.
Die direkte, kurze und verhältnismässig breite Verbindung 12 zwischen dem Beschickungsbehälter 2 und der Gefrierkammer 10 ermöglicht es, der zu gefrierenden Flüssigkeit im Beschickungsbehälter 2 feste Bestandteile, wie z. B. Frucht- und Nussstückchen od. dgl., beizumischen, um ein "cassata"-ähnliches Spei- seeis herzustellen. Dabei werden diese festen Bestandteile der zu gefrierenden flüssigen Mischung durch die im Beschickungsbehälter 2 aufsteigenden Luftblasen dauernd in Suspension gehalten.
Im Falle von solchen festen Bestandteilen im hergestellten Speiseeis empfiehlt es sich, die Zahn- radpumpe 3 durch ein Robots- oder Kapselgebläse 5 zu ersetzen, wie in Fig. 4 und 3 dargestellt ist. Die Drehkörper 15,25 des Gebläses 5 sind hier vierflügelig ausgebildet und durch gleichgrosse Zahnräder 35 gekuppelt, von denen eines durch den Elektromotor 4 angetrieben wird. Ein solches oder ähnliches Gebläse 5 übt beim Abzapfen des Speiseeises keine schädliche zermalmende Wirkung auf die darin enthaltenen festen Bestandteile aus.
Es ist ausserdem möglich, die Pumpe 3 nur zum Einblasen von Luft in die Gefrierkammer 10 zu benützen, wobei diese Pumpe beliebig ausgebildet bzw. durch einen sonstigen Druckluftspender ersetzt werden kann. Die Gefrierkammer 10 wird in diesem Fall andere Mittel zum Abzapfen des Speiseeises, z. B.
Abzapfhähne od. dgl., aufweisen.
Anderseits ist es möglich, den Erfindungsgedanken einer Abzapfung des Speiseeises aus der Gefrierkammer mittels einer Zahnradpumpe od. dgl. auch unabhängig von der Benutzung dieser Pumpe zum Einblasen von Luft d. h. auch bei solchen kontinuierlichen Speiseeismaschinen anzuwenden, bei denen die zur Auflockerung der Speiseeismasse erforderliche Luft in anderer z. B. herkömmlicher Weise in die Gefrierkammer eingeführt wird.
Die Erfindung kann schliesslich sowohl bei waagrechten als auch bei geneigten oder senkrechten Ge- frierkammem angewendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kontinuierliche Speiseeismaschine, bei der die zu gefrierende Flüssigkeit an dem einen Ende einer luftdicht abgeschlossenen Gefrierkammer aus einem höher bzw. darüberliegenden Beschickungsbehälter eingeführt und durch einen umlaufenden Spatel unter Aufnahme von eingepumpter Luft in Speiseeis umgewandelt wird, das gegen das andere Ende der Gefrierkammer befördert und dort abgezapft wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Auflockerung des Speiseeises bestimmte Luft an dem Abzapfende der Gefrierkammer (10) in Gegenströmung zu der Speiseeismasse eingepumpt wird, und der Luftüberschuss an dem Beschickungsende der Gefrierkammer durch den dauernd mit dieser in Verbindung stehenden Beschickungsbehälter (2) entweicht.