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Vorrichtung zur Steuerung der Viskosität von in einer Kühlkammer enthaltenem Material, insbesondere bei einer Maschine für die
Zubereitung von gefrorenen Eiswaren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung der Viskosität von in einer Kühlkam- mer enthaltenem Material, insbesondere bei einer Maschine für die Zubereitung von gefrorenen Eiswaren, wobei die Kammer mit einem Ausgabehahn versehen ist und die elektrisch betriebenen Mittel für die Her- absetzung der Kühlkammertemperatur sowie ein durch einen Elektromotor betriebenes Rührwerk für die
Veränderung der Viskosität des zubereiteten Materials enthält.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Stromkreis für die elektrisch betriebe- nen Mittel zur Herabsetzung der Temperatur und den Rührwerksmotor vorgesehen ist, wobei dieser Strom- kreis einen ersten, in der Regel offenen Schalter enthält, der bei geschlossener Stellung die besagten Mittel und den besagten Motor in Betrieb setzt, und einen zweiten, in der Regel geschlossenen Schalter aufweist, der in der offenen Stellung den Mitteln und dem Rührwerksmotor Strom wegnimmt, und ausserdem ein bewegbares, unter der Wirkung eines vorbestimmten Drehmomentes stehendes und zum Öffnen des zweiten Schalters eingerichtetes Organ besitzt.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles, welches in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Maschine zur Zubereitung und zur Lieferung von Speiseeis, Fig. 2 eine Stirnansicht dieser Maschine, von welcher einige Verkleidungsplatten abgenommen sind. Fig. 3 eine Seitenansicht (von links) der Maschine gemäss Fig. 2, Fig. 4 eine Ansicht eines vergrösserten Teiles der Maschine gemäss Fig. 3, Fig. 5 eine Teilansicht des Ruhrwerkes und Fig. 6 ein Schaubild der elektrischen Stromkreise der erfindungsgemässen Vorrichtung.
Die in Fig. 1 dargestellte Maschine für die Zubereitung und Lieferung von gefrorenen Eiswaren, weist im wesentlichen eine prismatische Form auf und besitzt eine untere Stimbekleidungsplatte 1, ein Becken 2 zur Aufnahme abtröpfelnder Flüssigkeit und ein Brett 3 mit zwei Schaltern 4 und 5, deren Aufgaben im folgenden näher beschrieben sind. Eine im oberen Teil der Maschine vorgesehene Verkleidungsplatte 6 weist eine. durch zwei Handgriffe 8 befestigbare Verschlussplatte 7 auf, die mit einem Ausgabehahn 9 ausgestattet ist. Der Öffaungsteil des Ausgabehahnes 9 ist mit einem Handgriff 10 versehen, dessen nach rückwärts umgebogenes freies Ende zum Antrieb eines nachstehend beschriebenen Schalters bestimmt ist.
Gemäss Fig. 2 und 5 ist die Verschlussplatte 7 mit einem Spiralrührwerk 11 verbunden und besitzt eine zentrale Welle 12. Wenn die Platte 7 in ihrem Lager stehend eingerastet ist, befindet sich das Rührwerk in einer rohrförmigen Kammer 13 (Fig. 2), die in ihrer rückwärtigen Wand eine Öffnung 14 zum Einsetzen der Rührwerkswelle aufweist.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird die zum Gefrieren bestimmte Mischung durch eine von einem ab- nehmbaren Deckel 15 verschliessbare Öffnung in eine thermisch geschützte Kammer 16, die durch eine Leitung 17 mit der Kühlkammer 13 verbunden ist, zugeführt.
Der Kälteerzeuger (s. Fig. 2 und 3) ist von bekannter Art und weist einen von einem elektrischen Motor 19 betätigten Kompressor 18 auf, der über eine Leitung 20 mit einem üblichen Kondensator 21 verbunden ist. In einer an diesen angeschlossenen Leitung 22 sind ein Verteiler 23, ein Flüssigkeitsanzeiger 24 und ein übliches Ventil 25 angeordnet, welches in einer vom Kälteerzeuger zum Kompressor führenden Rückleitung 26 eine Kugel aufweist.
Ein durch eine Relaisspule 27 gesteuertes Ventil ist in der Verbindungsleitung der Entwässerungsvorrichtung mit dem Ausdehnungsventil vorgesehen. Wenn sich der Kälteerzeuger in Betrieb befindet, fliesst das
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kälteerzeugende Mittel durch das Ausdehnungsventil in den Verdampfer, dessen Rohrschlangen die ther- misch geschützten Mischungs- und Kühlkammern umgeben.
Ein Steuerventil29 regelt die Zufuhr des von einer Wasserleitung 30 kommenden Wassers, welches für die Kühlung des Kompressors und Kondensators bestimmt ist.
Die Antriebsmittel des Rührwerkes werden nun an Hand der Fig. 3 und 4 näher beschrieben. Wie aus
Fig. 3 ersichtlich, ragt die Rührwerkswelle 12 aus dem an der rückwärtigen Wand der Kühlkammer 13 an- geordneten Lager 31, welches an dem horizontalen Rahmenstück 33 der Maschine befestigt ist, vor.
Das freie Ende der Welle 12 ist in einem Teil 34 mit einer Welle 35 gekuppelt, die in auf einem
Sockel 37 gestützten Lagern 36 drehbar ist. Am freien Ende der Welle 35 ist eine Riemenscheibe 38 befe- stigt, die mit einer Riemenscheibe 39 durch Riemen 40 verbunden ist.
Die Riemenscheibe 39 ist an einer Welle 41 befestigt, die in an Querträger 43 gestützten Lagern 42 drehbar gelagert sind.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind die Querträger 43 fest miteinander verbunden und an senkrechten
Teilen 45 des Maschinenrahmens bei 44 schwenkbar angeordnet. Die andern Enden der Querträger sind mit
Bolzen 46 versehen, welche Laschen 48 von an den senkrechten Teilen 45 des Rahmens befestigten Winkeleisen 47 durchsetzen. Durch Einstellung der Muttern der Bolzen kann die Spannung der Riemen zwischen den Riemenscheiben 38 und 39 geregelt werden. An der Welle 41 ist eine mit einer Riemenscheibe 51 durch Riemen 50 verbundene Riemenscheibe 49 vorgesehen, wobei sich die Riemenscheibe 51 auf einer Welle 52 eines Elektromotors 53 des Rührwerkes befindet. Dieser Motor ist an einer Plattform befestigt, die aus Querträgern 54 besteht, welche um Achsen 55 im senkrechten Rahmenteil 45 schwenkbar sind.
Die freien Enden der Querträger 54 sind mit Schlitzen 56 versehen, in die an einem Winkeleisen 58 abstützende Gewindebolzen 57 eingreifen. Durch die Bolzen 57 kann somit die Spannung der Riemen 50 eingestellt werden. Die Querträger 54 sind mit weiteren Schlitzen 59 versehen, in die Gewindebolzen 60 eingreifen, die die Ringlager 61 für eine quer zu den Trägern 54 angeordnete Welle 62 tragen. Der Rührwerksmotor ist an einer aus Winkeleisen 63 bestehenden, gleichfalls um die Welle 62 schwenkbaren Konsole befestigt.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist die aus Trägern 54 bestehende Plattform mit einem Winkeleisen 64 fest verbunden, auf welchem sich eine Platte 65 abstützt, an der ein in der Regel geschlossener Schnappschalter 66 angeordnet ist, der mit einem um eine Achse 68 verschwenkbaren und am Winkeleisen 69 befestigten Teil zusammenwirkt, der mit einem rechtwinkelig zum Winkeleisen 69 angeordneten Winkeleisen 63 fest verbunden ist.
Eine Spannfeder 70 ist an einem Ende am Winkeleisen 69 und am andern Ende an einer Stange 71 befestigt, die an einer nicht dargestellten Spannvorrichtung endigt. Wenn, infolge der steigenden Viskosität des in der Kühlkammer 13 enthaltenen gefrorenen Materials das Drehmoment des Rührwerksmotors grösser wird, dreht sich der Motor im Uhrzeigersinn gegen die vorbestimmte Kraft der Feder 70. Hat das Drehmoment den vorbestimmten Wert erreicht, so hat sich der Rührwerksmotor um die Welle 62 im Uhrzeigersinn so weit gedreht, dass das Winkeleisen 69 den Schalter 66 in die Anfangsstellung bringt.
Der Steuerungskreis der erfindungsgemässen Vorrichtung weist Anlasser 72 und 73 (Fig. 6) des elektri- schen Rührwerksmotors bzw. des Kompressors, einen Zeitschaltmotor 74 und einen zugeordneten Schalter 75 (Fig. 2) sowie Schalter 4 und 5 (Fig. l und 6) und einen, in der Regel offenen Schalter 76 (Fig. 2, 6), der sich schliesst, wenn sich der Ausgabehahn 9 (Fig. l) öffnet, auf.
Fig. 2 stellt die Anordnung der oben erwähnten Aggregate in der Maschine dar. Die Fig. 6 zeigt dagegen, wie diese Schaltorgane miteinander verbunden sind.
In Fig. 6 sind die elektrischen Stromkreise beider Motoren, u. zw. desRührwerksmotors 53 und des Kompressormotors 19 angegeben, wobei mit 77 und 78 die Anschlüsse der elektrischen Stromkreise bezeichnet werden. Der Stromkreis des Motors 53 ist durch einen Schalter 79 und der Stromkreis des Motors 19 durch einen Schalter 80 schliessbar. Dem Stromkreis, der die Schalter 79 und 80 steuert, wird der elektrische Strom an den Leitungsenden 81 und 82 zugeführt. Zu diesem Zwecke ist das Leitungsende 82 mit einem Ende eines Relais 83 verbunden, dessen anderes Ende zu einem Kontakt des Schalters 66 führt, der in der Regel geschlossen ist und der geöffnet wird, wenn das Drehmoment des Motors in der oben erläuterten Weise über den vorbestimmten Wert steigt.
Der andere Kontakt des Schalters 66 ist mit dem bewegbaren Kontakt eines durch das Relais 83 gesteuerten Schalters 84 in Verbindung, welcher Kontakt mit dem festen Kontakt des Schalters 4 des Rührwerkes verbunden und an den in Fig. 2 gezeigten Schalter 76 angeschlossen ist. Der zweite Kontakt des Schalters 76 ist mit einer Klemme eines Schalterteiles 85 des bipolaren Schalters 5 verbunden, dessen zweiter Kontakt zum Netzende 81 und zum bewegbaren Kontakt des Schalters 4 führt.
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Der feste Kontakt des Schalters 85 ist weiters mit dem festen Kontakt eines Schalter 86 verbunden, dessen bewegbarer Kontakt, unter der Wirkung des Relais 83 steht. Der feste Kontakt des Schalters 86 ist ausserdem mit einem Zeitmotor 87 verbunden, der seinerseits an die Leitung 88-89 angeschlossen ist.
Der bewegbare Kontakt des Schalters 90 ist durch einen Motor betätigt und sein fester Kontakt ist mit dem bewegbaren bzw. dem festen Kontakt des Schalters 4 verbunden. Der Zeitschaltermotor 87 schliesst den Schalter alle 10 Minuten während einer Dauer von 13 Sekunden und schliesst dabei einen Kreis, der vom Schalter 76, wie nachstehend erklärt wird, unabhängig ist.
Die Spule des Relais 73 des Kompressormotors 19 steuert die beweglichen Kontakte des bipolaren
Schalters 5. Der feste Kontakt des Schalters 92 ist mit dem bewegbaren Kontakt des Schalters 93 verbunden.
Der feste Kontakt 86 des Schalters 93 ist weiters über eine Brücke 94 mit dem festen Kontakt 95 des durch
Relais angetriebenen Schalters 84 in Verbindung.
Das Ventil, das den Kühlstrom steuert, ist durch eine Spule des Relais 27 beeinflusst, die mit der
Spule des Relais 73 in Reihe geschaltet ist.
Der feste Kontakt des Schalters 4 ist mit einem Ende der Relaisspule 72 verbunden, das den im Mo- torkreis 53 des Rührwerkes eingeschalteten Schalter 79 steuert. Dieser aus der Leitung 96, Schalter 4 und der Leitung 97 bestehende Kreis des Rührwerkes ist vom Relais 83 sowie vom Schalter 66 gesteuert und ge- stattet somit dem Rührwerk elektrischen Strom während des Stillstandes der Maschine zuzuführen.
Die Wirkungsweise ist dabei folgende :
Wenn die Maschine in Betrieb gesetzt werden soll, schliesst man den bipolaren Schalter 92, 85, da- bei sind die beiden Schalter 4 und 76 offen und der Schalter 66 geschlossen. Öffnet man den Ausgabe- hahn 9, dann schliesst der nach oben bewegte Arm 10 den Schalter 93. Der elektrische Strom wird der
Spule 83 zugeführt und die Schalter 80 und 93 schliessen sich.
Infolge der Schliessung des Schalters 93 wird der Kreis der Spule 73 geschlossen und es schliesst daher auch der Kern der letzteren den im Kreise des Kompressormotors 19 angeordneten Schalter 80. Das vom Relais 27 angetriebene Ventil wird daher offen und erlaubt das Fliessen des Kühlmittels durch die Leitung 22.
Mit dem Schliessen des Schalters 76 wird der elektrische Strom auch noch der Spule 72 zugeführt, die den Schalter 79 des Stromkreises des Rührwerksmotors öffnet und daher den letzteren in Betrieb setzt.
Es ist zu bemerken, dass beim Schliessen des Schalters 84 ein elektrischer Haltekreis eine von der Stellung des Schalters 76 unabhängige Erregung des Relais 83 gewährleistet. Bei diesem geschlossenen Kreis fällt die Erregung der Spule 83 erst weg, wenn der Schnappschalter 66 offen ist, wodurch angezeigt wird, dass das Material in der Kühlkammer 13 die gewünschte Viskosität erreicht hat.
Wenn somit nach dem Schliessen des Schalters 76 das Rührwerk und der Kompressor in Betrieb gesetzt sind, drehen sich diese weiter, bis nach der Öffnung des Schalters 66 der elektrische Strom der Spule 83 unterbrochen wird.
Zwecks Einhaltung der gewünschten Viskosität in dem Material auch während längerer Betriebspausen, in denen keine Ausgabe des Produktes erfolgt und daher der Schalter 76 offen bleibt, schliesst der elektrische Zeitmotor 87 periodisch den Schalter 90 und es fliesst daher ein elektrischer Strom durch die Spulen 72 und 73, wodurch sowohl der Rührwerks-Aie Kompressor-Motor in Betrieb gesetzt werden.
Der Stromkreis des Zeitschaltermotors 87 ist geschlossen, wenn der bipolare Schalter 85/92 geschlossen ist. Mit dem Schliessen des Schalters 90 wird der elektrische Strom der Spule 83 zugeführt. Die nachfolgende Betätigung des Schalters 84 schliesst den Haltekreis, so dass die Motore des Kompressors und des Rührwerkes in Betrieb gesetzt werden, bis sich der Schalter 66 wieder öffnet.
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