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Vorrichtung zum Gefrieren von essbarem Material zu festen Formkörpern
Für die kontinuierliche Herstellung von Speiseeisstücken wurden bereits Maschinen vorgeschlagen, bei welchen die Formen, in denen die Creme gefroren wird, einen kreisförmigen Weg um eine statio- näre Achse beschreiben, auf welchem Weg die Formen nacheinander und abwechselnd durch ein Kühl- bad (Kühlsole) und ein Auftaubad geführt werden.
Das Verfahren zur Herstellung von geformten Speise- eisstücken, bei welchem solche Maschinen angewendet werden und welches darin besteht, dass die For- men zuerst in eine Gefriersole und dann in eine Auftausole eingetaucht werden, gestattet es nicht, wirtschaftlich arbeitende Maschinen einzusetzen, weil die Gefrierzellen abwechselnd einem Bad entnommen und in das andere Bad eingetaucht werden, wobei die Bäder stationär sind, oder weil die Bäder die Drehbewegung der Formen um die stationäre Achse mitmachen oder die Bäder selbst an ihren Enden Öffnungen oder Kanäle besitzen, die an die Form angepasst sind, um den Eintritt und den Austritt ohne Gefährdung der Dichtheit des Bades zu ermöglichen.
Es wurde nun gefunden, dass die vorerwähnten Nachteile und Unzulänglichkeiten durch die erfindungsgemässe Vorrichtung beseitigt werden können, indem die Gefrierformen einer durch Verdampfung kühlenden Flüssigkeit und sodann einem warmen Dampf, der der Dampf der entsprechend komprimierten Kühlflüssigkeit selbst sein kann, ausgesetzt werden.
Diese erfindungsgemässe Vorrichtung, bei welcher eine Kälteerzeugungsanlage und mindestens eine im wesentlichen flache, abgedichtete Gefrierkammer vorgesehen ist, in der eine Vielzahl von dicht nebeneinanderstehenden senkrechten Rohrstücken (Gefriertaschen) angeordnet ist, die im Bereich des Deckels der Kammer offen sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gefrierkammer über ein erstes Ventil und eine Pumpe mit dem Kondensator, über ein zweites Ventil unmittelbar mit der Druckseite des Kompressors und über ein drittes Ventil mit der Ansaugseite des Kompressors abwechselnd durch aufeinanderfolgende Bedienung der Ventile in Verbindung steht. Die nebeneinander angeordneten Rohrstücke nehmen das einzufrierende essbare Material auf.
Durch beiliegende Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise und ohne Beschränkung hierauf näher erläutert. In der Zeichnung ist in den Fig. 1 und Fig. 2 ein Querschnitt bzw. eine Draufsicht der Gefrierkammer dargestellt. Die Fig. 3 zeigt das Schema einer Anordnung für die kontinuierliche Herstellung der gefrorenen Erzeugnisse und Fig. 4 ein Schema der Kühlanlage, kombiniert mit der erfindungsgemässen Vorrichtung.
In der im wesentlichen flachen Gefrierkammer 9 ist eine Vielzahl von senkrechten Rohrstücken 24 angeordnet. Diese Rohrstücke liegen zueinander parallel zwischen Boden und Deckel der Kammer und sind deckelseitig offen, hingegen weisen sie im Bereich des Bodens der Kammer 9 ein Verschlussorgan 7 auf. Die Rohrstützen können beliebigen Querschnitt, wie z. B. einen kreisförmigen, rechteckigen usw. haben. Die Gefrierkammer 9 ist über eine Leitung 5 und ein Ventil 6 mit einem Sammelbehälter 1 für eine durch Verdampfung kühlende Flüssigkeit, wie z. B. flüssiges Ammoniak, ferner über eine Leitung 16 und ein Ventil 17 mit einer von der Druckseite des Kompressors 26 kommenden Warmdampfleitung 29 (Ammoniak) und über eine Leitung 10 und ein Ventil 1. 1 mit der Ansaugseite des Kompressors 26 verbunden.
Falls die Gefrierkammer 9 die Form eines Kreisausschnittes hat, so bildet eine Vielzahl solcher
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(nicht dargestellter) Kammern einen kreisförmigen, um eine Achse X-X drehbaren Kranz. In diesem Fall sind um die Achse drehbar und mit dem Kranz fest verbunden, mehrere, z. B. drei übereinander liegen- de Verteilerkammern 4,12, 15 vorgesehen, von denen die eine Kammer 4 zur Verteilung der Kühlflüs- sigkeit, die andere Kammer 15 zur Verteilung des warmen Kältemitteldampfes und die Kammer 12 zur
Aufnahme des verdampften Kältemittels dient. Die Verteilerkammern 4, 12, 15 sind zwischen Kühlmit- telsammelbehälter und Kompressordruckseite und den Leitungen mit den Ventilen, die zur Gefrierkam- mer 9 führen, angeordnet.
Die Einrichtung weist schliesslich noch eine Pumpe 3 auf, die über eine Leitung 2 vom Sammelbe- hälter 1 Kühlflüssigkeit ansaugt und in die Verteilerkammer 4 fördert. Weiters sind zwei Abscheider 18 und 19 vorgesehen, die aus dem Abdampf, der sich in der Kammer 9 durch Verdampfung des Kältemit- tels gebildet hat, den Rest an flüssigem Kältemittel (Ammoniak) abtrennen, welcher sodann dem Sam- melbehälter 1 zugeführt wird. Der Abdampf (gasförmiges Ammoniak) wird vom Kompressor 26 der Kühl- anlage angesaugt.
Die Vorrichtung ist mit einer Kälteerzeugungsanlage kombiniert (Fig. 4), in welcher, wie bereits erwähnt wurde, ein Kompressor 26 über einen Unterkühler 27 und die Leitungen 28 (in Richtung des Pfei- les B) aus den Abscheidern 18 und 19 Kältemitteldampf ansaugt und ihn in die Verteilerkammer 15 über die Leitung 29 oder in den Kondensator 30 fördert, von welchem die Kälteflüssigkeit über den Unterküh- ler 27 und die Leitung in Richtung des Pfeiles A zum Sammelbehälter l gelangt.
Die Arbeitsweise ist sehr einfach und der Ablauf des Verfahrens wird durch eine aufeinanderfolgende Bedienung der Ventile nach folgendem Schema gesteuert :
I) 6 offen- 11 offen - 17 geschlossen - Gefrierstellung : Kühlmittel, das vom Kondensator 30 der
Kälteerzeugungsanlage über den Unterkühler 27 und die Leitung in Richtung des Pfeiles A zum Sammel- behälter 1 kommt, wird durch die Pumpe 3 und über die Verteilerkammer 4 der Gefrierkammer 9 zuge- führt, an der die Gefriertaschen angeordnet sind, zu welchen das Kühlmittel über Leitung 5 und Ventil 6 gelangt. Verdampftes Ammoniak wird über Ventil 11, Verteilerkammer 12, Leitung 13, Abscheider. 18 und 19 und Leitung 28 in Richtung des Pfeiles B vom Kompressor angesaugt.
II) 6 geschlossen - 11 offen - 17 geschlossen - Zwischenstellung : Die Gefrierkammer 9 ist nur über Ventil 11 mit der Ansaugseite des Kompressors 26 verbunden.
III) 6 geschlossen-11 geschlossen-17 offen-Auftaustellung : Auftaumittel, das ist der vom Kompressor kommende warme Kältemitteldampf, z. B. gasförmiges Ammoniak (98-1000 C), gelangt über Leitung 29 in Richtung des Pfeiles C, Verteilerkammer 15, Leitung 16 und Ventil 17 zur Gefrierkammer 9.
Die Zeitdauer jeder einzelnen Periode wird in zweckmässiger Weise geregelt.
Im Fall eines Kranzes mit n Gefrierkammern, n-2 Kammern in Stellung I, einer Kammer in Stellung II und einer Kammer in Stellung III, erreicht man das Schliessen und Öffnen der Ventile durch Anschläge, die in an sich bekannter Weise im Zusammenhang mit der Drehung des Kranzes betätigt werden.
Ausser den bereits erwähnten Vorteilen ist noch hervorzuheben, dass etwa ein Viertel der Wärmemenge, die beim Gefrierprozess abgeführt wurde, für das Auftauen verwendet wird.
Bei den derzeit zur Herstellung von festen Körpern aus essbarem Material verwendeten Maschinen liegt das Grundproblem nicht in der Einbringung oder Gefrierung des Produktes, sondern im Auftauen und insbesondere in der nachfolgenden Entnahme des Produktes aus den Formen (Gefriertaschen).
Tatsächlich muss das in die Formen (Gefriertaschen) eingebrachte Produkt vor dem Gefrieren mit geeigneten Halteorganen, wie z. B, Stäbchen im Falle von Speiseeis, versehen werden, um es aus den Formen entnehmen zu können.
Mit der erfindungsgemässen Maschine jedoch ist es nicht nur möglich, das Produkt auf bekannte Art und Weise zu entnehmen, sondern es auch durch Ausübung eines Druckes nach unten auszustossen, u. zw. ohne Zuhilfenahme. von Haltegriffen. die den Betrieb verzögern und kostspieliger machen würden.
Es reicht zu diesem Zweck aus, dass die Formen (Gefriertaschen) ausser der oberen Öffnung noch eine untere Öffnung aufweisen, die mit einem angelenkten Deckel 7 verschliessbar sind, welcher durch eine nicht dargestellte Feder in der Schliessstellung gehalten wird.
Die so geschlossene untere Öffnung der Gefriertaschen bleibt im geschlossenen Zustand während des Full- un Einfriervorganges. Zum Zeitpunkt des Auftauvorganges genügt jedoch ein schwacher Druck von oben nach unten, um das Produkt aus den Gefriertaschen herauszudrücken, welches z. B. auf ein Transportband fällt, um in an sich bekannter Weise der Verpackung zugeführt zu werden.