BR102013010715A2

BR102013010715A2 - Montagem produtora de gelo sem aquecedor com uma bandeja torcível

Info

Publication number: BR102013010715A2
Application number: BRBR102013010715-8A
Authority: BR
Inventors: Gregory Gene Hortin; Yen-Hsi Lin; Clayton A Maas; Xi Shan; Andrew M Tenbarge; Kevin J Cox; Cristian Soto
Original assignee: Whirlpool Co
Priority date: 2012-05-03
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2015-06-23
Also published as: US9587871B2; EP2660541A3; US20130291582A1; EP2660541B1; EP2660541A2

Abstract

Montagem produtora de gelo sem aquecedor com uma bandeja torcível. A presente invenção refere-se a uma montagem produtora de gelo, que inclui uma bandeja que tem uma pluralidade de recessos gelofóbicos. Os recessos podem possuir um volume total de água de 70 cm^ 3^ ou maior. A bandeja compreende um material de metal e pode ser formada com uma distribuição de deformação substancialmente uniforme. O produtor de gelo ainda inclui um corpo de quadro acoplado à bandeja, um corpo de acionamento que é acoplado de forma rotativa à bandeja, um corpo de acionamento que é acoplado de forma rotativa à bandeja de formação de gelo, e um processador que é operativamente acoplado ao corpo de acionamento. O processador controla o corpo de acionamento para rodar a bandeja de uma maneira que flexione a bandeja para desalojamento dos pedaços de gelo formados nos recessos

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MONTAGEM PRODUTORA DE GELO SEM AQUECEDOR COM UMA BANDEJA TOR- CÍVEL".

REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE

Este pedido é uma continuação em parte segundo o 35 U.S.C. § 120 do Pedido de Patente U.S. N° 13/782.746, depositado em 1 de março de 2013, intitulado "HEATER-LESS ICE MAKER ASSEMBLY WITH A TWIS- TABLE TRAY", e reivindica prioridade segundo o 35 U.S.C. § 119(e) para o Pedido de Patente Provisória U.S. N° 61/642.245, depositado em 3 de maio de 2012, intitulado "HEATER-LESS ICE MAKER ASSEMBLY WITH A TWISTABLE TRAY", ambos os pedidos incorporados como referência em sua totalidade neste pedido.

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se geralmente a um aparelho de produção de gelo e, mais particularmente, a montagens de produção de gelo utilizando uma ação de torção para a bandeja liberar pedaços de gelo duran- te operações de produção de gelo.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A eficiência de energia das aparelhagens de refrigerador tem um grande impacto sobre o consumo de energia geral de uma residência. Os refrigeradores devem ser tão eficientes quanto possível, porque usualmente eles são operados de uma bandeja contínua. Mesmo um melhoramento pe- queno na eficiência de uma aparelhagem de refrigerador pode se traduzir em uma economia de energia anual significativa para uma dada residência.

Muitas aparelhagens de refrigerador modernas possuem uma capacidade automática de produção de gelo. Embora estes produtores de gelo sejam altamente desejáveis, eles têm algumas desvantagens distintas. O recurso de produção automática de gelo, por exemplo, requer mais uso de energia do que um processo de produção de gelo manual (por exemplo, um preenchimento manual de uma bandeja de formação de gelo e uma coleta de gelo manual). Além disso, os sistemas de bandeja de formação de gelo automáticos atuais são razoavelmente complexos, frequentemente à custa de uma confiabilidade de longa duração.

Mais especificamente, o mecanismo de coleta usado por muitos produtores de gelo automáticos é particularmente intensivo na energia. Co- mo seus irmãos manuais, os produtores de gelo automáticos usualmente empregam uma ou mais bandejas de formação de gelo. Muitos sistemas automáticos de produção de gelo, contudo, baseiam-se em aquecedores de resistência elétrica para aquecimento da bandeja para ajudar na liberação do gelo da bandeja, durante uma sequência de coleta de gelo. Estes aquecedo- res adicionam complexidade ao sistema, potencialmente reduzindo a confia- bilidade do sistema geral. Exatamente tão problemáticos quanto, os aquece- dores usam quantidades significativas de energia para liberação de pedaços de gelo e fazem com que o refrigerador gaste ainda mais energia para o res- friamento do ambiente que tem que ser aquecido.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um aspecto da presente invenção é prover uma montagem pro- dutora de gelo que inclui um produtor de gelo com uma bandeja que tem uma pluralidade de recessos gelofóbicos. A montagem ainda inclui um corpo de quadro que é acoplado à bandeja; um corpo de acionamento que é aco- plado de forma rotativa à bandeja; e um processador que é operativamente acoplado ao corpo de acionamento. A bandeja é formada a partir de um ma- terial substancialmente de metal. O processador controla o corpo de acio- namento para rodar a bandeja de uma maneira que flexione a bandeja para desalojamento de pedaços de gelo formados nos recessos.

Um aspecto adicional da presente invenção é prover um produ- tor de gelo que inclui uma bandeja de formação de gelo com recessos de formação de gelo tendo superfícies gelofóbicas. A bandeja é formada a partir de um material de metal. O produtor de gelo ainda inclui um corpo de quadro acoplado à bandeja, e um corpo de acionamento que é acoplado de forma rotativa à bandeja de formação de gelo. O corpo de acionamento é adapta- do, ainda, para rodar a bandeja em um ciclo, de modo que a bandeja faça pressão contra o corpo de quadro de uma maneira que flexione a bandeja para desalojamento de pedaços de gelo.

Um outro aspecto da presente invenção é prover uma montagem produtora de gelo que inclui um produtor de gelo com uma bandeja que tem uma pluralidade de recessos com um volume de água total de 70 cm3 ou mais. A montagem ainda inclui um corpo de quadro que é acoplado à bande- ja; um corpo de acionamento que é acoplado de forma rotativa à bandeja; e um processador que é operativamente acoplado ao corpo de acionamento. A bandeja é formada com uma distribuição de deformação substancialmente uniforme e compreende um material de metal. O processador controla o cor- po de acionamento para rotação da bandeja de uma maneira que flexione a bandeja para desalojamento de pedaços de gelo formados nos recessos.

Um aspecto adicional da presente invenção é prover um produ- tor de gelo que inclui uma bandeja de formação de gelo com recessos de formação de gelo tendo superfícies gelofóbicas. A bandeja é configurada com duas extremidades, a primeira extremidade tendo um flange. Ainda, a bandeja é formada a partir de um material de metal. O produtor de gelo ain- da inclui um corpo de quadro acoplado à bandeja, e um corpo de aciona- mento que é acoplado de forma rotativa à bandeja em um ciclo de modo que o flange faça pressão contra o corpo de quadro de uma maneira que flexione a bandeja para desalojamento de pedaços de gelo.

Um aspecto adicional da presente invenção é prover um produ- tor de gelo que inclui uma bandeja de formação de gelo com recessos de formação de gelo tendo superfícies gelofóbicas. A bandeja é configurada com uma primeira extremidade tendo um primeiro flange e uma segunda extremidade tendo um segundo flange. Ainda, a bandeja é formada a partir de um material de metal. O produtor de gelo ainda inclui um corpo de quadro acoplado à bandeja, e um corpo de acionamento que é acoplado de forma rotativa à bandeja de formação de gelo. O corpo de acionamento ainda é adaptado para rodar a bandeja em um ciclo, de modo que o primeiro flange e o segundo flange alternem a pressão contra o corpo de quadro de uma maneira que flexione a bandeja para desalojamento de pedaços de gelo.

Um aspecto adicional da presente invenção é prover uma mon- tagem de bandeja de formação de gelo com recessos de formação de gelo tendo um revestimento gelofóbico. A bandeja é formada a partir de um mate- rial de metal. A montagem de bandeja de formação de gelo ainda inclui um corpo de quadro acoplado à bandeja, e um corpo de acionamento que é a- coplado de forma rotativa à bandeja de formação de gelo. O corpo de acio- namento é adaptado, ainda, para rodar a bandeja em um ciclo, de modo que a bandeja faça pressão contra o corpo de quadro de uma maneira que flexi- one a bandeja para desalojamento de pedaços de gelo. A presente invenção ainda provê uma montagem de bandeja de formação de gelo que inclui uma bandeja de formação de gelo com recessos de formação de gelo tendo um revestimento gelofóbico. A bandeja é configu- rada com duas extremidades, a primeira extremidade tendo um flange. Além disso, a bandeja é formada a partir de um material de metal. A montagem de bandeja de formação de gelo ainda inclui um corpo de quadro acoplado à bandeja e um corpo de acionamento que é acoplado de forma rotativa à bandeja de formação de gelo. O corpo de acionamento ainda é adaptado para rodar a bandeja em um ciclo, de modo que o flange faça pressão contra o corpo de quadro de uma maneira que flexione a bandeja para desaloja- mento de pedaços de gelo.

Um aspecto adicional da presente invenção é prover uma mon- tagem de bandeja de formação de gelo que inclui uma bandeja de formação de gelo com recessos de formação de gelo tendo um revestimento gelofóbi- co. A bandeja é configurada com uma primeira extremidade tendo um pri- meiro flange e uma segunda extremidade tendo um segundo flange. Além disso, a bandeja é formada a partir de um material de metal. A montagem de bandeja de formação de gelo ainda inclui um corpo de quadro acoplado à bandeja e um corpo de acionamento que é acoplado de forma rotativa à bandeja de formação de gelo. O corpo de acionamento ainda é adaptado para rodar a bandeja em um ciclo, de modo que o primeiro flange e o segun- do flange se alternem na pressão contra o corpo de quadro de uma maneira que flexione a bandeja para desalojamento de pedaços de gelo.

Um outro aspecto da presente invenção é prover uma montagem de bandeja de formação de gelo que inclui uma bandeja de formação de ge- Io com recessos de formação de gelo. A bandeja é formada a partir de um material de metal que exibe um limite à fadiga maior do que em torno de 150 Megapascais (MPa) em 105 ciclos. A montagem de bandeja de formação de gelo ainda inclui um corpo de quadro acoplado à bandeja, e um corpo de acionamento que é acoplado de forma rotativa à bandeja de formação de gelo. O corpo de acionamento ainda é adaptado para rodar o corpo de qua- dro de uma maneira que flexione a bandeja para desalojamento de pedaços de gelo.

Ainda um outro aspecto da presente invenção é a provisão de uma montagem de bandeja de formação de gelo que inclui uma montagem de bandeja de formação de gelo que inclui uma bandeja de formação de ge- lo com recessos de formação de gelo. A bandeja é configurada com duas extremidades, a primeira extremidade sendo um flange. Além disso, a ban- deja é formada a partir de um material de metal que exibe um limite à fadiga maior do que em torno de 150 MPa em 105 ciclos. A montagem de bandeja de formação de gelo ainda inclui um corpo de quadro acoplado à bandeja, e um corpo de acionamento que é acoplado de forma rotativa à bandeja de formação de gelo. O corpo de acionamento ainda é adaptado para rodar a bandeja em um ciclo, de modo que o flange faça pressão contra o corpo de quadro de uma maneira que flexione a bandeja para desalojamento de pe- daços de gelo.

Um aspecto adicional da presente invenção é prover uma mon- tagem de bandeja de formação de gelo que inclui uma bandeja de formação de gelo com recessos de formação de gelo. A bandeja é configurada com uma primeira extremidade que tem um primeiro flange e uma segunda ex- tremidade que tem um segundo flange. Além disso, a bandeja é formada a partir de um material de metal que exibe um limite à fadiga maior do que em torno de 150 MPa em 105 ciclos. A montagem de bandeja de formação de gelo ainda inclui um corpo de quadro acoplado à bandeja, e um corpo de acionamento que é acoplado de forma rotativa à bandeja de formação de gelo. O corpo de acionamento ainda é adaptado para rodar a bandeja em um ciclo, de modo que o primeiro flange e o segundo flange se alternem na pressão contra o corpo de quadro de uma maneira que flexione a bandeja para desalojamento de pedaços de gelo.

Estes e outros recursos, vantagens e objetivos da presente in- venção serão adicionalmente entendidos e apreciados por aqueles versados na técnica com referência ao relatório descritivo a seguir, às reivindicações e aos desenhos em apenso.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma aparelhagem de refrigerador com uma porta de freezer em uma posição aberta e ilustrando um produtor de gelo automático. A figura 1A é uma vista em perspectiva de um produtor de gelo que inclui uma montagem de produção de gelo configurada para liberação de pedaços de gelo durante operações de produção de gelo. A figura 1B é uma vista em perspectiva explodida da montagem de produção de gelo ilustrada na figura 1A com uma bandeja de formação de gelo de torção única que pode se flexionar em uma única direção anti- horária para liberação de pedaços de gelo. A figura 1C é uma vista em perspectiva explodida de uma mon- tagem de produção de gelo com uma bandeja de formação de gelo de torção dupla que pode se flexionar em duas direções para liberação de pedaços de gelo, uma direção horária e uma direção anti-horária. A figura 2A é uma vista em corte final elevada de uma monta- gem de produção de gelo com uma bandeja de formação de gelo que pode se flexionar em uma única direção anti-horária em uma posição de preen- chimento de gelo. A figura 2B é uma vista em corte final elevada da montagem de produção de gelo e da bandeja de formação de gelo descritas na figura 2A, com a bandeja orientada em uma posição rodada no sentido anti-horário e um de seus flanges fazendo pressão contra o corpo de quadro da montagem de produção de gelo. A figura 2C é uma vista em corte final elevada da montagem de produção de gelo e da bandeja de formação de gelo descritas na figura 2A, com a bandeja orientada em uma posição rodada no sentido anti-horário, um de seus flanges fazendo pressão contra o corpo de quadro da montagem de produção de gelo e a bandeja torcida no sentido anti-horário para uma posi- ção de liberação de gelo. A figura 2D é uma vista em perspectiva da bandeja de formação de gelo de torção única descrita na figura 2C, descrita em uma condição fle- xionada no sentido anti-horário durante operações de coleta de gelo. A figura 2E é um gráfico que descreve o movimento de rotação da bandeja descrita nas figuras 2A a 2D como uma função do tempo. A figura 3A é uma vista em corte final elevada de uma monta- gem de produção de gelo com uma bandeja de formação de gelo que pode se flexionar em duas direções, uma direção horária e uma direção anti- horária, e a bandeja localizada em uma posição de preenchimento de gelo. A figura 3B é uma vista em corte final elevada da montagem de produção de gelo e da bandeja de formação de gelo descritas na figura 3A com a bandeja orientada em uma posição rodada no sentido horário e um de seus flanges fazendo pressão contra o corpo de quadro da montagem de produção de gelo. A figura 3C é uma vista em corte final elevada da montagem de produção de gelo e da bandeja de formação de gelo descritas na figura 3A com a bandeja orientada em uma posição rodada no sentido horário, um de seus flanges fazendo pressão contra o corpo de quadro da montagem de produção de gelo e a bandeja torcida no sentido anti-horário para uma posi- ção de liberação de gelo. A figura 3D é uma vista em perspectiva da bandeja de formação de gelo de torção dupla descrita na figura 3C, descrita em uma condição fle- xionada durante operações de coleta de gelo. A figura 3E é um gráfico que descreve o movimento de rotação da bandeja descrita nas figuras 3A a 3D como uma função do tempo. A figura 4A é uma vista em seção transversal aumentada da porção de recesso de formação de gelo da bandeja de formação de gelo ao longo da linha IV-IV descrita nas figuras 1B e 1C, ilustrando uma superfície texturizada no recesso. A figura 4B é uma vista em seção transversal aumentada da porção de recesso de formação de gelo da bandeja de formação de gelo ao longo da linha IV-IV descrita nas figuras 1B e 1C, ilustrando um revestimento gelofóbico na superfície do recesso. A figura 5A é um esquema de uma superfície gelofóbica com um ângulo de contato de água muito grande (©c) indicativo de repelência muito alta à água e gelo. A figura 5B é um esquema de uma superfície gelofóbica com um ângulo de contato de água grande (0C) indicativo de repelência alta à água e gelo. A figura 6A é um esquema de uma superfície gelofóbica durante um teste de rolamento com descolamento de água no qual o ângulo de incli- nação (©t) ainda não atingiu o ângulo de rolamento com descolamento de água (©r) para a superfície gelofóbica. A figura 6B é um esquema de uma superfície gelofóbica durante um teste de rolamento com descolamento de água no qual o ângulo de incli- nação (0t) atingiu o ângulo de rolamento com descolamento de água (©r) para a superfície gelofóbica. A figura 7 é uma vista em perspectiva de uma bandeja de forma- ção de gelo com recessos de formação de gelo em formato de meio ovo. A figura 7A é uma vista em seção transversal da bandeja de formação de gelo descrita na figura 7 tomada ao longo da linha VII A — VII A. A figura 8 é uma vista em perspectiva de uma bandeja de forma- ção de gelo com recessos de formação de gelo em formato de cubo arre- dondado. A figura 8A é uma vista em seção transversal da bandeja de formação de gelo descrita na figura 8 tomada ao longo da linha VIII A - VIII A. A figura 9 é uma vista em perspectiva de uma bandeja de forma- ção de gelo com recessos de formação de gelo em formato de cubo arre- dondado que inclui paredes laterais retas e uma face de fundo reta. A figura 9A é uma vista em seção transversal da bandeja de formação de gelo descrita na figura 9 tomada ao longo da linha IX A — IX A. A figura 10 provê gráficos de análise por elementos finitos de bandejas de formação de gelo de 0,4 e 0,5 mm de espessura com recessos de formação de gelo em formato de meio ovo estampados a partir de aço inoxidável de graus 304E e 304DDQ que descrevem o ângulo de torção úni- ca máximo em uma deformação plástica de aproximadamente 0,005. A figura 11 provê gráficos de análise por elementos finitos de bandejas de formação de gelo de 0,4, 0,5 e 0,6 mm de espessura com re- cessos de formação de gelo em formato de meio ovo estampados a partir de aço inoxidável de graus 304E e 304DDQ que descrevem o grau máximo de afinamento das paredes dos recessos de formação de gelo durante uma fa- bricação de bandeja através do processo de estampagem. A figura 12 é um gráfico de ciclos de torção de bandeja até uma falha versus o ângulo de torção de bandeja para bandejas de formação de gelo comparáveis com aquelas descritas nas figuras 7 e 9 que são submeti- das a testes de torção e fadiga. A figura 13 é uma vista em perspectiva de uma bandeja de for- mação de gelo com recessos de formação de gelo em formato de cubo arre- dondado que é formada com um processo de formação a alta velocidade. A figura 13A é uma vista em seção transversal da bandeja de formação de gelo descrita na figura 13 tomada ao longo da linha ΧΙΜΑ - XII- IA.

DESCRIÇÃO DETALHADA É para ser entendido que a invenção não está limitada às moda- lidades em particular da invenção descritas abaixo, já que variações das modalidades em particular podem ser feitas e ainda caírem no escopo das reivindicações em apenso. A terminologia empregada é para fins de descri- ção de modalidades em particular e não é pretendida para ser limitante. Ao invés disso, o escopo da presente invenção será estabelecido pelas reivindi- cações em apenso.

Quando uma faixa de valores é provida, cada valor interveniente até o décimo da unidade do limite inferior, a menos que o contexto dite cla- ramente de outra forma, entre o limite superior e o inferior daquela faixa, e qualquer outro valor declarado ou interveniente naquela faixa declarada está englobado na invenção. Os limites superior e inferior destas faixas menores podem ser incluídos independentemente nas faixas menores, e também es- tão englobados na invenção, sujeito a qualquer limite especificamente exclu- ído na faixa declarada. Quando a faixa declarada inclui um ou ambos os limi- tes, as faixas excluindo qualquer um ou ambos estes limites incluídos tam- bém são incluídas na invenção.

Neste relatório descritivo e nas reivindicações em apenso, as formas singulares "um", "uma" e "o(a)" incluem uma referência plural, a me- nos que o contexto claramente dite de outra forma.

Conforme descrito na figura 1, um refrigerador 10 inclui um com- partimento para alimento fresco 12, uma porta de compartimento para ali- mentação fresca 14, um compartimento de freezer 16 e uma porta de com- partimento de freezer 18. A porta de compartimento de freezer 18 é mostra- da em uma posição aberta na figura 1, revelando um produtor de gelo auto- mático 20 e um receptáculo de coleta de pedaço de gelo 22. Também, a fi- gura 1 mostra o refrigerador como uma configuração de freezer montado no topo, mas deve ser entendido que um refrigerador pode ter qualquer configu- ração, tal como um freezer de montagem no fundo de porta francesa ou uma configuração lado a lado. Está localizada no produtor de gelo 20 uma mon- tagem de produção de gelo 30. Deve ser entendido que o produtor de gelo 20 e a montagem de produção de gelo 30 podem ser configurados em várias localizações no refrigerador 10, incluindo no compartimento para alimento fresco 12, na porta de compartimento para alimentação fresca 14 e na porta de freezer 18. Também, o produtor de gelo automático 20 e a montagem de produção de gelo 30 podem ser usados em qualquer ambiente de freezer, incluindo aparelhagens de freezer, produção de gelo e armazenamento de gelo.

Uma montagem de produção de gelo 30 é descrita na figura 1A. A montagem inclui um corpo de quadro 40 que pode ser preso ao comparti- mento de freezer 16 (não mostrado) ou à outra superfície de suporte estável no refrigerador 10. O corpo de quadro 40 pode ser construído de qualquer um de vários materiais duráveis, rígidos (por exemplo, possuindo um módulo elástico relativamente alto), seguros para alimentação, incluindo materiais poliméricos e de metal. Também deve ser entendido que o corpo de quadro 40 pode ser fabricado em várias configurações, tamanhos e orientações, desde que o corpo de quadro 40 possa ser preso à superfície(s) no refrige- rador 10 e proveja suporte para outros componentes da montagem de pro- dução de gelo 30. O corpo de quadro 40 tipicamente tem paredes de extre- midade 36 e paredes de elevação lateral 38 em cada lado, que formam per- nas de suporte e elevam a bandeja de formação de gelo 50.

Conforme mostrado na figura 1A, a bandeja de formação de gelo 50 está localizada no corpo de quadro 40. A bandeja de formação de gelo 50 inclui uma pluralidade de recessos de formação de gelo 56, um primeiro co- nector de bandeja 52 e um segundo conector de bandeja 54. Os recessos podem estar em uma única fileira, em múltiplas fileiras ou alternados uns em relação aos outros. Conforme mostrado nas figuras 1A a 3D, o primeiro co- nector de bandeja 52 inclui um pino de conector de bandeja 53 que é aco- plado ao corpo de quadro 40. Em particular, o pino de conector de bandeja 53 se apoia em um cubo de corpo de quadro 42 (figura 1A), permitindo que a bandeja 50 rode ao longo do eixo geométrico de rotação do pino 53. O segundo conector 54 inclui um pino de conector de bandeja 55 que é acoplado a um corpo de acionamento 44 através do cubo de 5 através do cubo de corpo de acionamento 55a. O corpo de acionamento 44 é adap- tado para imprimir um movimento de rotação no sentido horário e no sentido anti-horário à bandeja 50 através de sua conexão com a bandeja 50 pelo pino 55 e pelo cubo 55a. O corpo de acionamento 44 é acionado pelo supri- mento de potência 46 e pode ser configurado como um motor elétrico de 12 V padrão. O corpo de acionamento 44 ainda pode incluir um motor ou um módulo de motor com capacidade reversível. O motor ou o módulo de motor pode incluir um motor CA, um motor CC, ou uma combinação desses moto- res. O motor ou módulo de motor empregado no corpo de acionamento 44 também pode ser motor de velocidade variável, capaz de operar em veloci- dades finitas em uma faixa ou de variar continuamente em uma faixa. Ainda, o corpo de acionamento 44 pode compreender outros motores elétricos classificados ou um mecanismo de acionamento que aplica uma força de rotação ao pino 55. O pino 55 e o cubo 55a também podem assumir qual- quer configuração de acoplamento adequada, permitindo que o corpo de acionamento 44 aplique torque e movimento de rotação à bandeja 50. Além disso, uma outra transmissão (não mostrada) pode ser empregada para a mudança das forças de rotação e do torque aplicados pelo corpo de aciona- mento 44 à bandeja 50.

Embora não descrito na figura 1A, o aparelho para preenchimen- to dos recessos de formação de gelo 56 de bandeja 50 com água (ou outros líquidos desejados) pode compreender qualquer uma das várias configura- ções conhecidas para a realização desta função. Várias tubulações, bom- bas, dispositivos de medição e sensores podem ser usados em conjunto com um controlador para a distribuição de água para a bandeja 50 durante as operações de produção de gelo. O controlador (não mostrado) pode ser configurado para controlar o aspecto de distribuição de água da montagem de produção de gelo 30, juntamente com os aspectos de coleta de gelo e congelamento da operação.

Com referência à figura 1B, uma montagem de produção de gelo 30 é descrita em uma vista explodida com uma bandeja de formação de gelo de torção única 50 configurada para flexionar em uma única direção anti- horária 90a. A bandeja 50 inclui recessos de formação de gelo 56 tendo su- perfícies gelofóbicas 62, as superfícies gelofóbicas 62, contudo, são opcio- nais. Conforme mostrado, o primeiro conector de bandeja 52 também inclui um primeiro flange de torção 58. O primeiro flange de torção 58 permite que a bandeja de torção única 50 flexione em uma única direção anti-horária 90a para desalojamento de pedaços de gelo 66 formados nos recessos 56 du- rante operações de coleta de gelo. O corpo de acionamento 44 é configurado para rotação da ban- deja de torção única 50 em uma direção anti-horária 90a, até o flange 58 fazer pressão contra o corpo de quadro 40 (não mostrado). Ainda, o corpo de acionamento 44 pode incluir um sensor de corrente elétrica 45, conforme mostrado na figura 1B. Quando presente, o sensor 45 é conectado ao su- primento de potência 46 ou a outro ponto de conexão adequado para a mo- nitoração da corrente usada pelo corpo de acionamento 44 durante a opera- ção. Como tal, a saída do sensor 45 pode ser usada por um microcontrola- dor (não mostrado) para avaliação da posição da bandeja 50 durante seu movimento efetuado pelo corpo de acionamento 44. Além disso, o controla- dor pode detectar se o flange 58 está fazendo pressão contra o corpo de quadro 40, com base na saída do sensor 45. Por exemplo, quando a saída do sensor 45 excede a um limite predeterminado, o controlador pode avaliar uma condição de flexão ou de torção associada à bandeja 50. A figura 1C mostra uma montagem de produção de gelo 30 em uma vista explodida com uma bandeja de formação de gelo de torção dupla 50 configurada para se flexionar em duas direções, uma direção anti-horária 90a e uma direção horária 90b. A bandeja de torção dupla 50 e a montagem de produção de gelo 30, conforme mostrado, são configuradas quase as mesmas que a bandeja de torção única 50 e a montagem 30 mostradas na figura 1B. Dentre outras similaridades, a montagem 30 mostrada na figura 1C inclui um corpo de acionamento 44 com um sensor de corrente opcional 45. O sensor 45 pode operar com um controlador (não mostrado) em cone- xão com a montagem 30, de uma maneira consistente com aquelas descri- tas anteriormente em relação à montagem 30 e à bandeja 50 mostradas na figura 1B. O primeiro conector de bandeja 52, contudo, inclui um segundo flange de torção 59, o qual pode ser uma peça contínua ou dois flanges se- parados posicionados em grande proximidade com ou se confinando um com o outro. Este segundo flange de torção 59 permite que a bandeja de torção dupla 50 se flexione em uma segunda direção horária 90b, para desa- lojamento dos pedaços de gelo 66 formados nos recessos 56 durante opera- ções de coleta de gelo. A bandeja de torção dupla 50 também pode se flexi- onar em uma primeira direção anti-horária 90a para desalojamento de peda- ços de gelo. Aqui, o corpo de acionamento 44 é configurado para rotação da bandeja de torção dupla 50 em uma direção anti-horária 90a, até o flange 58 fazer pressão contra o corpo de quadro 40 (não mostrado), e rodar a bande- ja de torção dupla 50 em uma direção horária 90b, até o flange 59 fazer pressão contra o corpo de quadro 40. Ambas estas ações liberam os peda- ços de gelo da bandeja 50.

As figuras 2A, 2B, 2C e 2D ilustram um procedimento de coleta de gelo que pode ser empregado com a bandeja de torção única 50 descrita na figura 1B. Cada uma destas figuras descreve uma vista em corte final elevada de uma bandeja de torção única 50, um conector 52, um flange 58, um corpo de quadro 40 e um batente de corpo de quadro 41 integral com o corpo de quadro 40. Na figura 2A, a bandeja de torção única 50 é acionada para uma posição nivelada pelo corpo de acionamento 44. As operações de preenchimento de água e formação de gelo podem ser conduzidas quando a bandeja 50 estiver nesta posição nivelada. A água é distribuída para os re- cessos 56 com um aparelho de distribuição de água (não mostrado). A água então congela em pedaços de gelo nos recessos 56. A figura 2B descreve uma fase inicial do procedimento de coleta de gelo para a bandeja de torção única 50. Aqui, o corpo de acionamento 44 roda a bandeja 50 em uma direção anti-horária 90a, de modo que o flange 58 seja elevado em uma direção para cima em direção ao batente de corpo de quadro 41. Esta fase de rotação continua até o flange 58 começar a fazer pressão sobre o corpo de quadro 40 e, mais especificamente, o batente de corpo de quadro 41. O corpo de quadro 40 e o batente 41 são essencialmen- te imóveis, acoplados a uma superfície no refrigerador 10 (não mostrado). A figura 2C descreve uma fase posterior de um procedimento de coleta de gelo para a bandeja de torção única 50. O corpo de acionamento 44 continua a rodar a bandeja 50 em uma direção anti-horária 90a, apesar do fato de o flange 58 estar fazendo pressão contra o corpo de quadro 40 e o batente 41. Como resultado, a bandeja 50 ser torce e flexiona na direção anti-horária 90a, conforme mostrado na figura 2D. Assim sendo, uma porção de bandeja 50 continua a rodar diante do batente 41. Esta ação de torção e de flexão faz com que os pedaços de gelo 66 formados nos recessos 56 pa- ra liberação da bandeja 50. Uma rotação no sentido horário subsequente da bandeja 50 para uma posição de cabeça para baixo (não mostrada) então pode fazer com que os pedaços de gelo 66 caiam no receptáculo de coleta de gelo 22 (veja a figura 1A), tipicamente sem quaisquer outras forças ou calor serem aplicados aos pedaços de gelo formados 66.

Um microcontrolador ou outro procedimento adequado (não mostrado) pode detectar e controlar o movimento de rotação da bandeja 50 ao se basear na saída do sensor de corrente 45 (veja a figura 1B). O micro- controlador também pode controlar e efetuar esse movimento rotativo da bandeja 50 ao confiar na saída do comutador mecânico opcional 47a e/ou do detector de posição digital 47b (veja as figuras 2A a 2C). O detector de posi- ção digital 47b pode incluir componentes de infravermelho discretos, codifi- cadores rotativos e outros componentes adequados para a detecção da po- sição angular da bandeja 50. Conforme mostrado na figura 2C, por exemplo, o comutador mecânico 47a pode estar localizado no corpo de quadro 40 em uma posição de modo que dispare quando uma porção da bandeja 50 for flexionada ou torcida diante do batente 41. Conforme também mostrado na figura 2C, o detector de posição digital 47b pode estar localizado no corpo de quadro 40 em uma posição de modo que possa detectar e avaliar a posi- ção angular da bandeja 50, conforme ela se mover em direção ao batente 41 e uma porção dela torcer diante do batente 41. O comutador mecânico 47a e/ou o detector de posição digital 47b podem estar localizados, também, no corpo de acionamento 44 para a detecção desse movimento de rotação e provisão de uma saída de dados para um microcontrolador ou microproces- sador (não mostrado).

Conforme mostrado na figura 2E, a rotação da bandeja de torção única 50 pode ser plotada como uma função do tempo. Um gráfico como esse pode ser criado usando-se uma saída de dados do detector de posição digital 47b. A posição "A" pode refletir uma posição "inicial" para a bandeja 50, indicativa de uma posição na qual a água é distribuída para os recessos 56 e os pedaços de gelo 66 são formados (veja, por exemplo, a figura 2A). A posição "B" pode refletir um movimento de rotação da bandeja 50 (por e- xemplo, o movimento no sentido anti-horário 90a para um ângulo de torção de bandeja de aproximadamente 25° por aproximadamente 125 segundos) diante do batente 41 para flexão e liberação dos pedaços de gelo 66 da bandeja 50 (veja as figuras 2B e 2C). Finalmente, a posição "C" pode cor- responder a um retorno de bandeja 50 para uma posição "inicial" (veja a fi- gura 2A), após aproximadamente 300 segundos. Note que o movimento e a posição angular da bandeja 50 durante uma liberação de pedaços de gelo 66 para o receptáculo 22 são mostrados na figura 2E para o percurso de movimento de bandeja 50 a partir das posições "A" para "B", para "C". Alter- nativamente, a bandeja 50 pode ser torcida no sentido horário além de 90° para uma posição de cabeça para baixo "B"’, para flexão contra o batente 41 (por exemplo, para um ângulo de torção de aproximadamente 155° por a- proximadamente 125 segundos). Desta maneira (isto é, movendo-se a ban- deja 50 a partir das posições "A" para "B’" e "C"), a bandeja 50 pode ser ro- dada para liberação dos pedaços de gelo 66 dos recessos 56 e fazer com que eles caiam no receptáculo 22 em um movimento.

As figuras 3A, 3B, 3C e 3D ilustram um procedimento de coleta de gelo que pode ser empregado com a bandeja de torção dupla 50 descrita na figura 1C. Cada uma destas figuras descreve uma vista em corte final elevada de uma bandeja de torção dupla 50, um conector 52, flanges 58 e 59, o corpo de quadro 40 e um batente de corpo de quadro 41 integral com o corpo de quadro 40. Na figura 3A, a bandeja de torção única 50 é acionada para uma posição nivelada pelo corpo de acionamento 44. Um microcontro- lador ou outro processador adequado (não mostrado) pode controlar e efe- tuar esse movimento de bandeja 50 ao confiar na saída do sensor 45 (figura 1C), do comutador mecânico 47a e/ou do detector de posição digital 47b (veja as figuras 3A a 3C). Estes recursos operam da mesma forma para a bandeja de torção dupla 50 que os mesmos elementos descritos anterior- mente em relação à bandeja de torção única 50 mostrada nas figuras 2A a 2D. As operações de preenchimento de água e formação de gelo podem ser conduzidas quando a bandeja de torção dupla 50 estiver nesta posição ele- vada. A água é distribuída para os recessos de formação de gelo 56 com um aparelho de distribuição de água (não mostrado). A água congela, então, nos pedaços de gelo 66 nos recessos 56. A figura 3B descreve uma fase inicial do procedimento de coleta de gelo para a bandeja de torção dupla 50. Aqui, o corpo de acionamento 44 roda a bandeja 50 em uma direção horária 90b, de modo que o flange 59 seja elevado e uma direção para cima para o batente de corpo de quadro 41.

Esta fase rotativa continua até o flange 59 começar a fazer pressão sobre o corpo de quadro 40 e, mais especificamente, o batente de corpo de quadro 41. O corpo de quadro 40 e o batente 41 são essencialmente imóveis, aco- plados a uma superfície no refrigerador 10 (não mostrado). A figura 3C descreve uma fase posterior de um procedimento de coleta de gelo para a bandeja de torção dupla 50. O corpo de acionamento 44 continua a rodar a bandeja 50 em uma direção horária 90b, apesar do fato de o flange 59 estar fazendo pressão contra o corpo de quadro 40 e o batente 41. Como resultado, a bandeja 50 se torce e flexiona na direção ho- rária 90b, conforme mostrado na figura 3D. Esta ação de torção e flexão faz com que alguns ou todos os pedaços de gelo 66 formados nos recessos 56 se liberem da bandeja 50. Uma rotação no sentido anti-horário subsequente (por exemplo, 90a) da bandeja 50 para uma posição de cabeça para baixo (não mostrada) então pode fazer com que os pedaços de gelo 66 caiam no reservatório de coleta de gelo 22 (veja a figura 1A), tipicamente sem quais- quer outras forças ou calor serem aplicados aos pedaços de gelo formados 66.

Além disso, a bandeja de torção dupla 50 também pode ser ro- dada em uma direção anti-horária 90a (veja a figura 3D) pelo corpo de acio- namento 44 para se efetuar adicionalmente a liberação de alguns ou de to- dos os pedaços de gelo 66. Em particular, a bandeja 50 pode ser rodada na direção anti-horária 90a além de 90° até uma posição virada de cabeça para baixo, de modo que o flange 58 faça pressão contra a superfície de topo do batente 41, fazendo com que a bandeja 50 se flexione contra o batente 41 (não mostrado). Como tal, exata ação de torção e flexão da bandeja 50 faz com que alguns ou todos os pedaços de gelo 66 se liberem da bandeja 50, desse modo caindo no receptáculo 22 (veja a figura 1A). Assim, a operação coleta de gelo para uma bandeja de torção dupla 50 pode incluir um ciclo de rotação da bandeja 50 em uma direção anti-horária 90a e, então, rodando-se a bandeja 50 em uma direção horária 90b. Ambas estas rotações podem fazer com que a bandeja 50 se flexione e, em conjunto ou sozinha, assegura que todos os pedaços de gelo 66 formados nos recessos 56 sejam liberados durante a operação de coleta, tipicamente sem quaisquer outras forças ou calor serem aplicados aos pedaços de gelo formados 66.

Conforme mostrado na figura 3E, a rotação da bandeja de torção dupla 50 pode ser plotada como uma função do tempo pelo uso de uma saí- da a partir do detector de posição digital 47b, similar ao gráfico de movimen- to rotativo para a bandeja de torção única 50 descrita na figura 2E. A posição "A" pode refletir uma posição "inicial" para a bandeja 50, indicativa de uma posição na qual a água é distribuída para os recessos 56 e os pedaços de gelo 66 são formados (veja a figura 3A). A posição "B1" pode refletir um mo- vimento de rotação da bandeja 50 (por exemplo, uma rotação no sentido horário 90b para um ângulo de torção de bandeja de aproximadamente 25° por aproximadamente 25 segundos) diante do batente 41 para flexão e libe- ração dos pedaços de gelo 66 da bandeja 50 (veja as figuras 3B e 3C). A posição "B2" pode corresponder a um movimento de rotação da bandeja 50 na direção oposta (por exemplo, uma rotação no sentido anti-horário 90a para um ângulo de torção de bandeja de aproximadamente 155° por aproxi- madamente 175 segundos) para uma posição de cabeça para baixo, contra o batente 41 para flexão e torção da bandeja 50 para liberação dos pedaços de gelo 66, isto é, um segundo movimento de torção. Com este segundo movimento de torção, os pedaços de gelo 66 então podem ser feitos caírem no receptáculo 22 (veja a figura 1A). A posição "C" corresponde a um retor- no de bandeja 50 para uma posição "inicial" após aproximadamente 300 se- gundos (veja a figura 3A).

Deve ser entendido que a ação de torção para liberação de pe- daços de gelo formados nos recessos 56 de bandejas de torção única ou dupla 50 pode ser realizada através de várias abordagens alternativas. Por exemplo, a bandeja 50 e o corpo de quadro 40 podem ser adaptados para rotações de torção que excedem a duas torções da bandeja 50. Múltiplas rotações da bandeja 50 em ambas a direção anti-horária 90a e a direção horária 90b são possíveis, antes de água adicional ser acrescentada à ban- deja 50 para uma formação de pedaço de gelo. Além disso, os incrementos de sincronismo descritos nas figuras 2E e 3E são exemplos, já que outras programações de rotação e de flexão podem ser desenvolvidas para bande- jas de torção única ou dupla 50.

Mais ainda, outras abordagens de ação de torção para a bande- ja 50 não se baseiam nos flanges 58 e 59 (veja as figuras 1B e 1C). Por e- xemplo, os batentes de corpo de quadro 41 podem ser configurados para fazerem pressão contra os cantos de bandeja 50 (sem flanges), quando a bandeja for rodada em uma direção anti-horária 90a ou uma direção horária 90b. Um batente 41 pode ser regulado com vários formatos, em vários com- primentos e dimensões, e/ou em várias localizações, para controle do ângulo inicial no qual a bandeja 50 começa a se flexionar, após a bandeja começar a fazer pressão sobre o batente 41, após uma rotação pelo corpo de acio- namento 44 na direção anti-horária 90a ou na direção horária 90b. De modo similar, as dimensões e o tamanho dos flanges 58 e 59 também podem ser ajustados para a realização da mesma função.

Conforme destacado pela discussão precedente, as bandejas de torção única ou dupla 50 (juntamente com bandejas de torção múltipla 509 devem possuir certas propriedades térmicas para funcionarem apropriada- mente na montagem de produção de gelo 30. As bandejas 50 em si devem ter uma condutividade térmica relativamente alta para a minimização do tempo necessário para congelamento dos pedaços de gelo nos recessos 56.

Preferencialmente, a bandeja 50 deve possuir uma condutividade térmica de pelo menos 7 W*nT1*K~1 e, mais preferencialmente, uma condutividade tér- mica de pelo menos 16 W*m"1*K'1.

Também são importantes as propriedades mecânicas da bande- ja 50. Conforme destacado anteriormente, o produtor de gelo 20 empregan- do a montagem de produção de gelo 30 e a bandeja de formação de gelo 50 pode ser operado de uma forma automática. O produtor de gelo 20 deve ser confiável pelo tempo de vida do refrigerador. A bandeja 50, portanto, deve ser suficientemente resistente à fadiga para sobreviver a numerosos ciclos de torção durante a fase de coleta de gelo do procedimento de produção de gelo automático. Embora a resistência à fadiga do corpo de quadro 40 cer- tamente seja útil, é particularmente importante para os aspectos de coleta de gelo do produtor de gelo 20 primariamente se baseiem na torção de uma bandeja 50 durante uma operação. O corpo de quadro 40, por outro lado, experimenta pouco movimento. Além disso, este nível de confiabilidade deve estar presente em temperaturas particularmente frias, perto ou bem abaixo de 0 °C, uma temperatura propícia para a formação de gelo. Daí, a bandeja 50 deve possuir pelo menos um limite à fadiga de mais de 150 MPa por pelo menos 100.000 ciclos sob tração de acordo com as especificações de teste da ASTM E466 e E468. Mais ainda, acredita-se que estas propriedades de fadiga se correlacionam com uma performance aceitável à fadiga da bandeja 50, durante os ciclos reais de torção na aplicação -da montagem produtora de gelo 30. Por exemplo, a bandeja 50 deve ser capaz de sobreviver a 100.000 ciclos de torção dupla (veja as figuras 3A a 3D) ou 200.000 ciclos de torção única (veja as figuras 2A a 2D).

Outras propriedades mecânicas asseguram que a bandeja 50 tem a performance de fadiga apropriada a uma temperatura. Por exemplo, a bandeja 50 deve possuir um módulo elástico que exceda a em torno de 60 Gigapascais (GPa). Este módulo elástico relativamente alto assegura que a bandeja 50 não experimente uma deformação plástica durante a torção do aspecto de coleta de gelo do procedimento de produção de gelo. Além disso, a bandeja 50 deve ser fabricada a partir de um material que possui uma temperatura de transição de dúctil para frágil de menos do que em torno de 30 °C. Esta propriedade assegura que a bandeja 50 não experimente uma susceptibilidade aumentada a uma falha por fadiga a temperaturas mais bai- xas.

Com base nestas considerações de propriedade mecânica e térmica, as requerentes presentemente acreditam que a bandeja 50 pode ser compreendida por materiais satisfazendo pelo menos a estas condições.

Muito geralmente, os materiais de metal são preferidos para uso na bandeja 50, particularmente tendo em vista as propriedades desejadas térmicas e relacionadas à fadiga para a bandeja. As composições de liga de metal ade- quadas incluem, mas não estão limitadas a (a) ligas as quais contêm pelo menos 90% (em peso) de Fe e não mais do que 10% de outros elementos; (b) ligas as quais contêm pelo menos 50% de Fe, pelo menos 12% de Cr e outros elementos (por exemplo, Ni, Mo, etc.); (c) ligas as quais contêm pelo menos 50% de Fe, pelo menos 5% de Ni e outros elementos (por exemplo, Cr, Mn, Mo, etc.); (d) ligas as quais contêm pelo menos 50% de Fe,pelo me- nos 5% de Mn e outros elementos (por exemplo,Cr,Ni,Mo,etc.);(e) ligas as quais contêm pelo menos 20% de Ni; (f) ligas as quais contêm pelo menos 20% de Ti; e (f) ligas as quais contêm pelo menos 50% de Mg. Preferencial- mente, a bandeja 50 é fabricada a partir distribuições graus de aço inoxidá- vel 301, 304, 316, 321 ou 430. Em contraste, as ligas à base de cobre e à base de alumínio não são adequadas para uso na bandeja 50 primariamente porque estas ligas têm performance limitada à fadiga.

Propriedades relacionadas à corrosão por água e relacionadas à qualidade de alimento também devem ser consideradas na seleção do(s) material(is) para a bandeja 50. A bandeja 50 é empregada no produtor de gelo 20, localizado no refrigerador 10 e potencialmente submetido a uma exposição a alimento e líquidos consumíveis. Assim sendo, a bandeja 50 deve ser de uma qualidade de grau alimentício e não tóxica. Pode ser prefe- rível que os constituintes da bandeja 50 não sofram lixiviação nos alimentos a partir de uma exposição de contato a temperaturas típicas de um refrigera- dor padrão. Por exemplo, pode ser desejável que as ligas de metal contendo mercúrio e chumbo que são capazes de lixiviarem para o gelo sejam evita- das, devido à toxicidade potencial do gelo produzido nessas bandejas. A bandeja 50 não deve correr, também, pelo tempo de vida do produtor de ge- lo 20 e do refrigerador 10 a partir de uma exposição à água durante as ope- rações de produção de gelo padronizadas e/ou uma exposição a outros lí- quidos à base de água no refrigerador. Além disso, o(s) material(is) escolhí- do(s) para a bandeja 50 não devem ser susceptíveis a uma formação de de- posição de metal a partir da exposição à água durante operações padroni- zadas de produção de gelo e/ou uma exposição a outros líquidos à base de água no refrigerador. Além disso, o(s) material(is) escolhido(s) para a bande- ja 50 não devem ser susceptíveis a uma formação de depósito de metal a partir da exposição à água ao longo do tempo. Os depósitos de metal podem impedir a capacidade de a bandeja 50 de repetidamente liberar gelo durante operações de coleta de gelo pelo grande número de ciclos de torção experi- mentados pela bandeja durante seu tempo de vida. Embora seja entendido que os problemas associados a uma formação de depósito de metal e/ou uma corrosão podem ser endereçados através de uma filtração de água e/ou intervenções de consumidor (por exemplo, limpeza de depósitos de metal da bandeja 50), é preferível usar materiais para a bandeja 50 que não sejam susceptíveis a estas questões relacionadas à corrosão por água no primeiro caso.

Uma liberação de gelo confiável durante operações de coleta de gelo é um aspecto importante do produtor de gelo 20. Conforme descrito nas figuras 4A e 4B, as superfícies de recessos de formação de gelo 56 podem ser configuradas com superfícies gelofóbicas 62. As superfícies gelofóbicas 62 podem ser um revestimento formado na bandeja 50 ou formado como uma parte da superfície de bandeja 50 em si. As superfícies gelofóbicas 62 são configuradas em pelo menos todas as superfícies dos recessos 56 ex- postos à água durante as operações de formação de gelo do produtor de gelo 20. Consequentemente, as superfícies gelofóbicas 62 estão em contato com os pedaços de gelo 66 nos recessos 56 de bandeja 50.

Com referência à figura 4A, as superfícies gelofóbicas 62 são fabricadas a partir da superfície da bandeja 50 em si como superfícies textu- rizadas 64. Essencialmente, as superfícies da bandeja 50 são tornadas ru- gosas em um nível microscópico para redução da área superficial entre um pedaço de gelo 66 e um recesso de bandeja 56. Esta área superficial redu- zida se correlaciona com menos adesão entre o recesso de bandeja 56 e o pedaço de gelo 66.

Na figura 4B, as superfícies gelofóbicas 62 inciuem as estruturas gelofóbicas 65. As estruturas gelofóbicas 65 incluem vários revestimentos, tratamentos superficiais e camadas de material que demonstram uma repe- lência significativa à água. Conforme mostrado, a membrana estrutura gelo- fóbica 65 é um revestimento que se conforma à superfície do recesso de formação de gelo 56. Durante a formação e a coleta de pedaços de gelo 66, a estrutura gelofóbica permanece em contato com estes pedaços de gelo.

Para funcionarem apropriadamente, as superfícies gelofóbicas 62 devem possuir certas características, independentemente de serem con- figuradas como nas figuras 4A, 4B ou em uma outra configuração. Por e- xemplo, a rugosidade das superfícies 62 pode contribuir para a repelência geral à água ou para a natureza hidrofóbica destas superfícies. Assim sen- do, a superfície 62 deve exibir uma rugosidade (Ra) de 0,02 a 2 mícrons. O ângulo de contato para uma gotícula de água na superfície gelofóbica 62 também é uma medida de seu caráter gelofóbico. Preferencialmente, o ân- gulo de contato deve se aproximar ou exceder a 90 graus.

As figuras 5A e 5B descrevem ângulos de contato de água (0C) 74 para uma gotícula de 5 ml de água 72 se apoiando sobre uma superfície gelofóbica 62. Na figura 5A, o ângulo de contato 74 está em torno de 150 graus para a superfície gelofóbica 62 em particular, indicativo de um caráter super-hidrofóbico ou altamente gelofóbico (isto é, altamente repelente para a água). A figura 5B também demonstra uma superfície gelofóbica 62 com um caráter gelofóbico significativo, conforme o ângulo de contato de água (0C) 74 é de aproximadamente 120 graus.

Uma outra medida do caráter gelofóbico da superfície 62 é o ân- gulo de rolamento com descolamento de água crítico (0R) 78 em que uma gotícula de água de 10 ml 72 começará a rolar para fora de uma bandeja com uma superfície 62 em contato com a gotícula 72. Preferencialmente, um material deve ser selecionado para a superfície gelofóbica 62 que exibe um ângulo de rolamento com descolamento de água (0R) de em torno de 35 graus ou menos para uma gotícula de 10 ml de água.

As figuras 6A e 6B ilustram como esta medição de teste é reali- zada. Na figura 6A, uma bandeja contendo uma superfície gelofóbica 62 com uma gotícula de água de 10 ml 72 é elevada para um ângulo de inclinação (0t) 76. Durante o teste, a bandeja é elevada lentamente, até a gotícula de água 72 começar a rolar e descolar da bandeja e da superfície gelofóbica 62, conforme descrito na figura 6B. O ângulo no qual a gotícula de água 72 começa a rolar e descolar da bandeja é o ângulo de rolamento com desco- lamento de água (0r) 78 para a superfície gelofóbica 62 em particular. A durabilidade das superfícies gelofóbicas 62 também é impor- tante. Conforme discutido anteriormente, as superfícies gelofóbicas 62 estão em contato direto com a água e os pedaços de gelo durante a vida do produ- tor de gelo 20 e da bandeja 50. Assim sendo, as superfícies 62, caso fabri- cadas com uma estrutura gelofóbica 65, não devem se degradar a partir de uma exposição repetida à água. Preferencialmente, a estrutura gelofóbica 65 deve possuir pelo menos 1000 horas de resistência à fluência sob um teste de ambiente úmido padrão (por exemplo, conforme testado de acordo com a especificação de teste A380 da ASTM). Além disso, também é preferível pré- tratar a superfície da bandeja 50 antes da aplicação de uma estrutura gelo- fóbica 65 na forma de um revestimento gelofóbico. Os pré-tratamentos ade- quados incluem ataque químico com ácido, jateamento com grite, anodiza- ção e outros tratamentos conhecidos para se imprimir uma rugosidade de superfície de forma aumentada para uma melhor aderência de revestimento.

Acredita-se que estas propriedades se correlacionam à resistência de longo prazo da estrutura 65 a uma formação de lascas, uma formação de flocos e/ou uma fissuração durante o uso do produtor de gelo 20 e da bandeja 50.

Os materiais adequados para a estrutura gelofóbica 65 incluem um fluoropolímero, um polímero baseado em silicone e revestimentos híbri- dos orgânicos e inorgânicos. Preferencialmente, a estrutura 65 consiste pri- mariamente em qualquer um dos revestimentos a seguir: polímeros orgâni- cos à base de silicone da MicroPhase Coatings, Inc. e da NuSil Technology LLC (por exemplo, polidimetilsiloxano PMDS), uma combinação de fluoropo- iímeros e partículas de carbureto de silício (SiC) (por exemplo, WHITFORD® XYLAN® 8870/D7594 Silver Gray), ou um revestimento derivado de sol-gel à base de sílica THERMOLON® (por exemplo, THERMOLON® "Rocks").

Com base nos resultados de teste até agora, acredita-se que o polímero or- gânico à base de silicone, um fluoropolímero e revestimentos de fluoropolí- mero / à base de SiC são os mais preferíveis para uso como a estrutura ge- lofóbica 65.

Em geral, as superfícies gelofóbicas 62 permitem que os peda- ços de gelo 66 facilmente se liberem da bandeja 50 durante uma torção na direção anti-horária 90a (veja as figuras 2A a 2D) ou na direção horária 90b (veja as figuras 3A a 3D). Com efeito, os pedaços de gelo 66 têm menor probabilidade de fraturarem durante uma coleta de gelo. Os pedaços de gelo 66 também têm menor probabilidade de deixarem pedaços remanescentes ainda aderidos às superfícies dos recessos 56, após a etapa de coleta de gelo. Os pedaços de gelo remanescentes reduzem a qualidade dos próxi- mos pedaços de gelo 66 formados nos recessos 56. Assim sendo, os peda- ços de gelo 66 podem ser coletados em um formato que imita aproximada- mente o formato dos recessos 56, quando a bandeja 50 empregar as super- fícies gelofóbicas 62.

Mais ainda, o grau de torção necessário para a liberação dos pedaços de gelo 66 é notadamente reduzido com o uso das superfícies gelo- fóbicas 62. As Tabelas 1 e 2 abaixo demonstram este ponto. As bandejas de formação de gelo fabricadas com metal SS 304 nu e metal SS 304 com fluo- ropolímero / revestido com SiC foram testadas à torção a 0 °F (-17,8 °C) (Tabela 1) e a -4 °F (20 °C) (Tabela 2). As bandejas foram testadas com um ciclo de torção dupla para um grau de torção sucessivamente maior. A eficá- cia da liberação de gelo é tabulada. "Liberação de gelo" significa que os pe- daços de gelo geralmente são liberados para o receptáculo intactos. "Libera- ção incompleta de gelo" significa que os pedaços de gelo fraturaram durante a liberação de gelo; falharam na liberação de todo; ou deixaram quantidades significativas de gelo remanescente aderido aos recessos de formação de gelo nas bandejas de formação de gelo. Conforme as Tabelas 1 e 2 mos- tram claramente, as bandejas de fluoropolímero / revestidas com SiC exibi- ram boa liberação de gelo para todos os ângulos de torção testados, ambos a 0 “F (-17,8 °C) e a -4 °F (20 °C). As bandejas de SS 304 nu exibiram boa liberação de gelo a -4 °F (20 °C) para ângulos de torção de 7, 9 e 15 graus, e foram menos efetivas em uma liberação de gelo a 0 °F (-17,8 °C).

Conforme é evidente a partir dos dados nas Tabelas 1 e 2, uma vantagem de um produtor de gelo 20 que usa uma bandeja de formação de gelo 50 com uma superfície gelofóbica 62, tal como uma estrutura gelofóbica 65, é que menos torção de bandeja é necessária para a obtenção de níveis aceitáveis de liberação de gelo. Acredita-se que menos torção correlacionar- se-á a uma vida mais longa da bandeja 50 em termos de resistência à fadi- ga. Isto sendo dito, uma bandeja de formação de gelo nua também parece funcionar bem a uma temperatura ligeiramente abaixo do congelamento.

De modo similar, é possível tirar vantagem desta resistência à fadiga adicionada pela redução da espessura da bandeja 50. Uma redução da espessura da bandeja 50, por exemplo, reduzirá a massa térmica da bandeja 50. O efeito desta redução na massa térmica é que menos tempo é necessário para a formação dos pedaços de gelo 66 nos recessos 56. Com menos tempo necessário para a formação dos pedaços de gelo 66, o produ- tor de gelo 20 pode se engajar mais frequentemente em operações de coleta de gelo e, assim, melhorar a produção de gelo em geral do sistema. Além disso, a redução na espessura da bandeja 50 também deve reduzir a quan- tidade de energia necessária para a formação dos pedaços de gelo 66, le- vando a melhoramentos na eficiência de energia em geral do refrigerador 10.

Um outro benefício de uma estrutura gelofóbica 65 na forma de um revestimento gelofóbico, tal como um fluoropolímero / SiC, é o potencial para uso de metais de grau não alimentício para a bandeja 50. Em particular, a estrutura gelofóbica 65 provê um revestimento pelos recessos de formação de gelo 56. Devido ao fato de estes revestimentos serem hidrofóbicos, eles podem ser efetivos na criação de uma barreira entre a umidade e o alimento com o material de base de bandeja 50. Certas ligas de grau não alimentício (por exemplo, um aço mola de liga baixa com alto limite elástico) podem ser vantajosas nesta aplicação, porque elas possuem uma performance à fadiga significativa mente mais alta do que as ligas de grau alimentício. Consequen- temente, estas ligas de grau não alimentício podem ser empregadas na bandeja 50 com uma estrutura gelofóbica 65 na forma de um revestimento sobre a bandeja 50. Como antes, a espessura da bandeja 50 então pode ser reduzida, com alguns dos benefícios e das vantagens, conforme aqueles discutidos anteriormente em relação ao ângulo de torção reduzido necessá- rio para liberação de gelo quando a bandeja 50 possui uma estrutura gelofó- bica 65 na forma de um revestimento gelofóbico. O projeto da bandeja de formação de gelo 50 para uso no produ- tor de gelo 20 também deve levar em conta várias considerações relaciona- das aos pedaços de gelo 66 e aos recessos 56. Em geral, muitos consumi- dores desejam pequenos pedaços de gelo tipo um cubo. Outros consumido- res preferem pedaços em formato de ovo. Ainda outros desejam formatos divertidos que podem ser atraentes para uma audiência mais jovem. Final- mente, a abordagem de projeto para a bandeja de formação de gelo 50 para uso no produtor de gelo 20 deve ser flexível para permitir diferentes formatos e tamanhos de pedaços de gelo 66.

Os formatos e tamanhos de pedaços de gelo 66 (e de recessos de formação de gelo 56) também têm impacto sobre a produção do produtor de gelo 20, juntamente com a confiabilidade e a capacidade de fabricação da bandeja 50. Em termos de produção, o tamanho dos pedaços de gelo 66 afeta a produção geral do produtor de gelo 20 em termos de libras de gelo (1 Ib = 0,454 g) por dia. Embora muitos consumidores desejem pedaços de ge- lo como cubos pequenos, o volume relativamente pequeno destes pedaços de gelo provavelmente se traduz em mais ciclos de torção para a bandeja 50 por seu tempo de vida para o produtor de gelo 20 produzir a quantidade ne- cessária de gelo por peso.

De modo similar, o formato de pedaços de gelo 66 e recessos 56 tem um grande papel na resistência à fadiga da bandeja 50. Quando as bandejas de formação de gelo 56 são configuradas em um formato mais tipo de cubo (por exemplo, veja as figuras 1B e 1C), a bandeja 50 conterá muitas áreas em que o raio entre a borda de um recesso 56 e uma porção nivelada de bandeja 50 diminui. O resultado líquido é um conjunto de recursos na bandeja 50 que podem concentrar tensões durante a flexão associada às operações de coleta de gelo. Isto é uma outra razão pela qual os materiais selecionados para uso com a bandeja 50 devem possuir boa resistência â fadiga.

Além disso, o formato de pedaços de gelo 66 também pode afe- tar a eficácia de liberação de gelo para a bandeja 50. Quando os pedaços de gelo 66 assumem um formato tipo de cubo (por exemplo, veja as figuras 1B e 1C), uma liberação consistente dos pedaços de gelo pode ser mais difícil para um dado grau de torção da bandeja 50. Inversamente, os pedaços de gelo 66 conformados com mais curvatura (veja, por exemplo, a figura 7) po- dem ser mais facilmente liberados para um dado grau de torção de bandeja 50. O formato e o tamanho dos pedaços de gelo 66 também têm im- pacto sobre a capacidade de fabricação da bandeja 50. Quando a bandeja 50 é feita a partir de uma liga de metal, métodos de estampagem podem ser usados para a fabricação da bandeja. Os processos de formação com dis- tensão e estiramento também podem ser usados para a fabricação da ban- deja 50. Todos estes procedimentos se baseiam na ductilidade da liga para se permitir que seja conformada de acordo com as dimensões desejadas da bandeja 50 e seus recessos 56. Em geral, formatos mais complexos para os recessos 56 se correlacionam a processos de estampagem mais exigentes.

As mesmas concentrações de tensões na bandeja 50 associadas aos reces- sos tipo de cubo 56 que afetam a resistência à fadiga também podem levar a uma falha da bandeja durante o processo de estampagem. Assim sendo, uma outra consideração para o material selecionado para a bandeja 50 é garantir que ele possua uma quantidade adequada de ductilidade. Uma me- dida de ductilidade é o expoente de deformação - endurecimento (n) (por exemplo, testado de acordo com as especificações de teste da ASTM E646, E6 e E8). Preferencialmente, uma liga de metal empregada para uso na bandeja 50 deve possuir um expoente de deformação - endurecimento mai- or do que 0,3.

Três projetos para a bandeja 50 são ilustrados nas figuras 7, 7A, 8, 8A, 9 e 9A que levam em conta as considerações discutidas acima para a bandeja 50, os pedaços de gelo 66 e os recessos de formação de gelo 56.

As figuras 7 e 7A descrevem uma bandeja de formação de gelo 50 com re- cessos de formação de gelo em formato de meio ovo 56. As figuras 8 e 8A descrevem a bandeja de formação de gelo 50 com os recessos de formação de gelo em formato de cubo arredondados 56. As figuras 9 e 9A descrevem uma bandeja de formação de gelo 50 com recessos de formação de gelo em formato de cubo arredondados 56 que incluem paredes laterais retas e uma face de fundo reta. Deve ser entendido, contudo, que vários projetos para a bandeja 50 e os recessos 56 são possíveis para uso com o produtor de gelo 20. Preferencialmente, os projetos para a bandeja 50 devem levar em conta as considerações discutidas acima — capacidade de fabricação da bandeja de formação de gelo, vida sob fadiga da bandeja de formação de gelo, pro- dução de formação de gelo e preferências do consumidor associadas ao formato e ao tamanho de pedaços de gelo 66. A bandeja 50 em particular descrita nas figuras 7 e 7A com re- cessos de formação de gelo em formato de meio ovo 56 é indicativa de um projeto de bandeja de formação de gelo oferecendo boa formabilidade, um volume de pedaço de gelo relativamente alto e resistência à fadiga. Confor- me é evidente a partir das figuras, o formato em meio ovo dos recessos 56 é um formato geralmente redondo. Ainda, o raio de entrada de recesso 57a e o raio de fundo de recesso 57b são relativamente grandes a 6 e 30 mm, res- pectivamente. Estes aspectos do projeto para a bandeja 50 minimizam as regiões de alta concentração de tensões. O primeiro inconveniente do proje- to para a bandeja 50 mostrado nas figuras 7 e 7A, contudo, é que muitos consumidores preferem pedaços de gelo que são mais como um cubo e maiores do que os pedaços de gelo 66 que podem ser formados nos reces- sos 56 deste projeto para a bandeja 50.

Em contraste, os dois projetos para a bandeja 50 descrita nas fi- guras 8 e 8A, e 9 e 9A podem produzir os pedaços de gelo tipo de cubo 66.

Ambos estes projetos de bandeja de formação de gelo produzem pedaços de gelo 66 que são menores do que os pedaços de gelo que podem ser for- mados a partir da bandeja 50 descrita nas figuras 7 e 7A. Assim sendo, cin- co recessos de formação de gelo 56 são configurados na bandeja 50 nestes projetos de bandeja, se comparados com apenas quarto recessos de forma- ção de gelo 56 no projeto de bandeja em formato de meio ovo descrito nas figuras 7 e 7A. Ainda, os projetos para a bandeja 50 mostrados nas figuras 8 a 9A possuem os recessos de formação de gelo 56 com cantos mais afiados associados a um pedaço de gelo mais tipo de cubo 66, se comparado com o projeto de bandeja em formato de meio ovo descrito nas figuras 7 a 7A. Em particular, o raio de entrada de recesso 57a e o raio de fundo de recesso 57b são de 4 e 10 mm, respectivamente, para o projeto de bandeja 50 descrito nas figuras 8 e 8A. O raio de entrada de recesso 57a é medido entre a pare- de vertical de recesso 56 e a virola horizontal de bandeja 50. O raio de fundo de recesso 57b é medido entre a face de fundo do recesso 56 (paralelo à virola horizontal de bandeja 50) e a parede vertical de recesso 56. De modo similar, o raio de entrada de recesso 57a e o raio de fundo de recesso 57b são de 2,4 e 12 mm, respectivamente, para uma bandeja 50 descrita nas figuras 9 e 9A.

Em essência, os projetos de bandeja descritos nas figuras 8 a 9A que produzem pedaços de gelo tipo de cubo 66 são mais difíceis de fa- bricar e ligeiramente menos resistentes do que o projeto de bandeja descrito nas figuras 7 e 7A. Isto é evidente a partir de sua performance à fadiga. Con- forme mostrado na figura 12, os projetos de bandeja nua 50 (isto é sem su- perfícies gelofóbicas nos recessos 56) comparáveis com aquelas bandejas descritas nas figuras 7 e 9 com recessos em formato de ovo e em formato de cubo 56, respectivamente, foram testados à fadiga pela flexão da bandeja em uma direção para um ângulo de torção especificado. Os ciclos para falha foram tabulados para cada projeto de bandeja para cada ângulo de torção testado (por exemplo, 15, 20 e 25 graus). Conforme mostrado na figura 12, a bandeja 50 com recessos em formato de ovo 56 (veja a figura 7) sobreviveu sem falha a 145.000 ciclos, o que é indicativo de uma vida em serviço de pelo menos 10 anos. Devido à sua resistência à fadiga ligeiramente inferior, o projeto da bandeja 50 com recessos em formato de cubo 56 (veja a figura 9) falhou em ~ 30.000 ciclos a um ângulo de torção de 15 graus. Acredita-se que estes projetos de bandeja 50 com recessos em formato de cubo 56 so- breviverão a ciclos muito mais longos até uma falha, quando testada em ân- gulos de torção menores; e ângulos de torção menores são viáveis, quando os recessos 56 de bandeja 50 tiverem substâncias gelofóbicas.

Contudo, estes projetos para a bandeja 50 mostrados nas figu- ras 8 a 9A podem produzir pedaços de gelo 66 pequenos no formato de um cubo - um recurso altamente desejável para muitos consumidores. Quando feitos a partir dos materiais resistentes à fadiga descritos anteriormente, es- tes projetos de bandeja podem funcionar efetivamente como uma bandeja 50 em um produtor de gelo 20 configurado para operações automáticas de produção de gelo. Além disso, estes projetos para a bandeja 50 também po- dem empregar uma superfície gelofóbica 62 nos recessos 56 para garantir flexibilidade adicional ao projeto e uma configuração dos pedaços de gelo 66. Conforme discutido anteriormente, estas superfícies 62 oferecem o be- neficio de ângulos de torção reduzidos para a bandeja 50 necessários para coleta de gelo. Acredita-se que um ângulo de torção reduzido deva prover um benefício de confiabilidade para a bandeja 50. Este benefício pode ser usado para o projeto de recessos 56 para a produção de pedaços de gelo 66 que são mais tipo um cubo, apensar das concentrações de tensão mais altas na bandeja 50 durante a fabricação e a operação.

Embora a seleção de material de bandeja e o formato de peda- ço de gelo afetem a durabilidade da bandeja 50 empregada no produtor de gelo 20, o grau de torção no sentido horário e no sentido anti-horário da bandeja 50 (veja as figuras 2A a 2D; 3A a 3D) também tem um papel signifi- cativo. O controle e a transmissão de corpo de acionamento 44, a localiza- ção e o dimensionamento de batentes de corpo de quadro 41 e dos flanges de bandeja 58 e 59 podem ser ajustados e modificados para a seleção do ângulo de torção desejado para a bandeja 50 durante operações de coleta de gelo. Ainda, graus maiores de torção aplicados à bandeja 50 para libera- ção de pedaços de gelo 66 resultam em tensões mais altas aplicadas à ban- deja 50 através de cada ciclo de torção. As tensões que excedem ao limite de fadiga de um dado material usado para a bandeja 50 podem levar a uma falha prematura. Além disso, e conforme discutido anteriormente, as regiões de concentração de tensão existem na bandeja 50 perto das interfaces entre a porção nivelada da bandeja e os recessos 56. A figura 10 provê quatro gráficos de análise por elementos finitos (FEA) de deformação em uma bandeja 50 com recessos em formato de meio ovo 56 fabricados de aço inoxidável de grau 304E e 304DDQ (isto é, SS 304E e SS 304DDQ) a espessuras de 0,4 e 0,5 mm. Estes gráficos mos- tram os resultados a partir de uma torção simulada destas bandejas durante operações de coleta de gelo. Mais especificamente, os gráficos de FEA na figura 10 listam o ângulo de torção no qual alguma porção de cada bandeja 50 começa a experimentar alguma deformação plástica apreciável durante a simulação de torção (isto é, uma deformação igual a ou maior do que 0,005).

Um material submetido a uma deformação plástica provavelmente exibirá uma resistência baixa à fadiga. Conforme os gráficos na figura 10 mostram, o ângulo de torção para as bandejas de espessura de 0,4 mm feitas a partir de SS 304E e SS304DDQ correspondendo ao começo da deformação plástica é de aproximadamente 18 graus. As bandejas com uma espessura de 0,5 mm possuem um ângulo de torção comparável de 19 graus. O que estes gráficos demonstram é que as interfaces entre os recessos de formação de gelo 56 e a porção nivelada horizontal de bandeja 50 são onde as tensões são mais altas durante uma torção. Nestas localiza- ções, a deformação se aproxima de 0,005 (isto é, há algum grau de defor- mação plástica) no ângulo de torção especificado. Assim sendo, os projetos preferidos para a bandeja 50, incluindo aqueles descritos nas figuras 7 a 9A, possuem um raio de entrada de recesso 57a relativamente grande.

Além disso, os gráficos de FEA na figura 10 demonstram que a performance à fadiga da bandeja 50 é sensível à espessura da bandeja. Um aumento na espessura de bandeja a partir de 0,4 para 0,5 mm aumentou o ângulo de torção crítico em um grau. Faz sentido que uma bandeja mais es- pessa capaz de ser flexionada a um grau mais alto antes de uma deforma- ção plástica deve ter uma performance superior à fadiga. Daí, os projetos preferidos para a bandeja 50, incluindo aqueles mostrados nas figuras 7A a 9A, devem possuir uma espessura de bandeja escolhida para a otimização da performance à fadiga através de um ângulo menos sensível à torção.

Mas a espessura para a bandeja 50 não deve ser feita à custa de condutivi- dade térmica, uma propriedade que afeta a velocidade na qual os pedaços de gelo 66 podem ser formados no produtor de gelo 20.

Devido ao fato de a performance à fadiga ter probabilidade de ser afetada pela espessura da bandeja 50, acredita-se que os métodos de formação de bandeja discutidos anteriormente, por exemplo, estampagem, estiramento e distensão, poderíam limitar a confiabilidade da bandeja 50 u- sada no produtor de gelo 20. Isto é porque cada um destes processos de fabricação resulta em algum grau de afinamento da espessura da bandeja 50. A figura 11 provê gráficos de análise por elementos finitos que demons- tram este ponto. Estes gráficos descrevem os resultados a partir de um pro- cesso de estampagem simulado em bandejas de formação de gelo de 0,4, 0,5 e 0,6 mm de espessura com recessos de formação de gelo em formato de meio ovo. As bandejas são feitas a partir de SS 304E e de SS 304DDQ, e os gráficos mostram o grau máximo de afinamento para as paredes dos re- cessos de formação de gelo durante a fabricação de uma bandeja através do processo de estampagem. Os gráficos mostram que as diferenças no afinamento entre as bandejas feitas a partir de SS 304E e de SS 304DDQ são mínimas. Por outro lado, o grau de afinamento é reduzido pelos aumen- tos na espessura de bandeja. De forma mais importante, as magnitudes do afinamento experimentado em cada uma destas bandejas de formação de gelo são significativas e variam de 19 a 28%.

Uma redução ou eliminação do grau de afinamento das paredes de recessos de formação de gelo 56 durante uma fabricação de bandeja de- ve produzir benefícios para a confiabilidade da bandeja 50, durante seu tem- po de vida no produtor de gelo 20. Métodos de fabricação a alta velocidade (HVF) para bandejas, tais como processos de formação de metal eletromag- néticos e com explosivos, devem ser capazes de produzir bandejas de for- mação de gelo 50 com significativamente menos afinamento do que proces- sos de estampagem, estiramento ou distensão. As requerentes presente- mente acreditam que estes processos de alta velocidade provavelmente ge- rarão tensões mais uniformes e deformação na bandeja 50 durante a fabri- cação. É esperado que as propriedades de material de bandejas 50 forma- das com métodos de fabricação a alta velocidade possuam propriedades de material mais uniformes. A bandeja 50 provavelmente também possuirá menos dos efei- tos de enrugamento padronizados associados a métodos de fabricação por estampagem, por estiramento ou por distensão, quando formada usando-se métodos de HVF. Preferencialmente, os materiais empregados para a ban- deja 50, quando for fabricada usando-se o processo de HVF possuem uma alta condutividade elétrica. Assim sendo, os materiais de aço inoxidável dis- cutidos anteriormente também são adequados para os projetos de bandeja 50 fabricados com métodos de HVF. O resultado líquido é uma distribuição de deformação mais uniforme na bandeja 50, se comparada com os méto- dos de formação tradicionais, tal como uma estampagem. O efeito líquido de formação da bandeja 50 com um processo de HVF é de um afinamento loca- lizado menor da parte, particularmente nos recessos de formação de gelo 56. Isto deve levar a uma confiabilidade mais alta da bandeja 50 (isto é, me- nos chance de fissuração) com base nos resultados mostrados na figura 10, por exemplo. Alternativamente, estes processos de formação a alta veloci- dade devem resultar em menos susceptibilidade à fadiga para graus mais altos de torção da bandeja 50 durante uma coleta de gelo. Assim sendo, uma bandeja 50 formada com um processo de fabricação a alta velocidade (por exemplo, uma formação de metal eletromagnética ou com explosivo) pode ser torcida até um grau maior do que uma bandeja 50 formada com um processo de estampagem. Daí, um produtor de gelo 20 que emprega uma bandeja formada a alta velocidade 50 é capaz de produzir pedaços de gelo 66 que têm menor probabilidade de faturarem durante uma liberação de ge- lo; uma falha em liberação geral, ou particularmente aderem aos recessos 56.

Um outro benefício de emprego de processos de formação a alta velocidade (HVF) para a formação de bandejas de torção única ou dupla 50 é a capacidade de se fabricar uma bandeja com mais recessos de formação de gelo 56. Os processos de HVF podem ser usados para se fabricarem bandejas mais resistentes à fadiga. Consequentemente, projetos mais com- plexos de bandeja são praticáveis usando-se processos de HVF que poderí- am de outra forma falhar prematuramente, se a bandeja tivesse sido produ- zida com um método de estampagem tradicional.

Portanto, acredita-se que é possível produzir uma bandeja 150, tal como descrito nas figuras 13 e 13A, com em torno de duas vezes o volu- me de pedaço de gelo 66, se comparada com os projetos de bandeja 50 descritos nas figuras 7 a 9. Isto é porque a bandeja 150 tem dez recessos de formação de gelo 156, pelo menos duas vezes o número de recessos 56 empregados nos projetos de 50 descritos nas figuras 7 a 9. Em particular, a HVF permite que raios menores 157a e 157b para a bandeja 150, se compa- rado com os raios 57a e 57b para os projetos de bandeja 50 produzidos a- través de métodos de estampagem convencionais (veja as figuras 7 a 9).

Ainda, os projetos de bandeja formada por HVF 150 têm menos afinamento, se comparados com as bandejas formadas com métodos tradicionais de es- tampagem. Estas vantagens permitem a criação de projetos de bandeja 150 com quantidades mais altas de recessos de pedaço de gelo 156. Finalmen- te, a bandeja 150, por exemplo, pode possuir um volume total de recessos de pedaço de gelo 156 que excede a 70 cm3. Opcionalmente, o volume total dos recessos de pedaço de gelo pode ser de 100 cm3 ou maior. Exatamente tão importante, também se acredita que os processos de HVF sejam capa- zes de produzir uma bandeja 150 com recessos em formato de cubo 156, um formato mais desejável para muitos consumidores (veja as figuras 13 e 13A).

Outras variações e modificações podem ser feitas nas estruturas e nos métodos mencionados acima, sem que se desvie dos conceitos da presente invenção. Por exemplo, outras configurações de produção de gelo capazes de coleta de torção única sem aquecedor e de torção dupla sem aquecedor podem ser empregadas. Variações podem ser feitas nas configu- rações de bandeja de formação de gelo expostas (com e sem superfícies gelofóbicas) que equilibram de forma ótima a vida quanto à fadiga da bande- ja, a produção de pedaço de gelo, e a estética do pedaço de gelo, dentre outras considerações.

Claims

1. Montagem produtora de gelo, que compreende: um produtor de gelo com uma bandeja que tem uma pluralidade de recessos gelofóbicos; um corpo de quadro que é acoplado à bandeja; um corpo de acionamento que é acoplado de forma rotativa à bandeja; e um processador que é operativamente acoplado ao corpo de a- cionamento, em que a bandeja é formada a partir de um material substanci- almente de metal, e ainda em que o processador controla o corpo de acionamento para rodar a bandeja de uma maneira que flexione a bandeja para desalojar os pedaços de gelo formados nos recessos.

2. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 1, em que os recessos compreendem um revestimento gelofóbico ou super- fícies gelofóbicas.

3. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 1, em que o material de metal é um aço inoxidável.

4. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 1, em que o corpo de acionamento compreende um motor CA ou CC rever- sível.

5. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 1, que ainda compreende um sensor de posição de bandeja que provê uma saída para o processador indicativa da posição angular da bandeja em rela- ção ao corpo de quadro.

6. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 5, em que o processador controla o corpo de acionamento com base, pelo menos em parte, na saída do sensor de posição da bandeja.

7. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 5, em que o sensor de posição de bandeja é selecionado a partir do grupo que consiste em um sensor de posição mecânico, um sensor de corrente elétrica e um sensor de codificador de posição digital.

8. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 5, em que o sensor de posição de bandeja é um sensor de corrente elétrica acoplado ao corpo de acionamento.

9. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 8, em que o processador ainda controla o corpo de acionamento para rodar a bandeja em um ciclo de forma tal que a bandeja faça pressão contra o corpo de quadro de uma maneira que flexione a bandeja para desalojar os pedaços de gelo formados nos recessos.

10. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 9, em que o processador ainda controla o corpo de acionamento com base, pelo menos em parte em uma comparação da saída do sensor de corrente elétrica com um limite de corrente predeterminado.

11. Montagem produtora de gelo, que compreende: um produtor de gelo com uma bandeja que tem uma pluralidade de recessos com um volume de água total de 70 cm3 ou maior; um corpo de quadro que é acoplado à bandeja; um corpo de acionamento que é acoplado de forma rotativa à bandeja; e um processador que é operativamente acoplado ao corpo de a- cionamento, em que a bandeja é formada com uma distribuição de deforma- ção substancialmente uniforme e compreende um material de metal, e ainda em que o processador controla o corpo de acionamento para rodar a bandeja de uma maneira que flexione a bandeja para desalojar os pedaços de gelo formados nos recessos.

12. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 11, em que a bandeja é caracterizada por propriedades de fadiga indicativas de um processo de formação de bandeja de alta velocidade.

13. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 11, em que a pluralidade de recessos é conformada para a formação de pe- daços de gelo tipo em cubo.

14. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 11, em que a bandeja tem uma pluralidade de recessos com um volume de água total de 100 cm3.

15. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 11, em que os recessos compreendem um revestimento gelofóbico ou su- perfícies gelofóbicas.

16. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 11, em que o material de metal é um aço inoxidável.

17. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 11, em que o corpo de acionamento compreende um motor CA ou CC rever- sível.

18. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 11, que ainda compreende um sensor de posição de bandeja que provê uma saída para o processador indicativa da posição angular da bandeja em rela- ção ao corpo de quadro.

19. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 18, em que o processador controla o corpo de acionamento com base, pelo menos em parte, na saída do sensor de posição da bandeja.

20. Montagem produtora de gelo, de acordo com a reivindicação 18, em que o sensor de posição de bandeja é selecionado a partir do grupo que consiste em um sensor de posição mecânico, um sensor de corrente elétrica e um sensor de codificador de posição digital.