Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gefrierkörpern in Stangen- bzw. Rohrform. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Gefrier- n körpern in Stangen- bzw. Rohrform.
Bei bisher bekannten Anla-en für die Herstellung von Gefrierkörpern in Stangen- bzw. Rohrforin wird, nachdem die Körper sieh gebildet haben, das Lösen derselben durch Wärmeeinwirkung an der Gefrierfläche be wirkt.
Dadurch wird die an der Gefrierfläche haftende Schicht abgesehmolzen. Nun muss die Wärmeeinwirkung bei dem Abtauen so lange ausgedehnt werden, bis sieh sämtliche Körper gelöst haben und entweder von selbst aus den Formen nach unten herausfallen oder bei im Wasserbad eingetauchter Einrieh- tung durch den Auftrieb an die Wasserober- fläehe hochsteigen.
Infolgedessen haben solche Anlagen den Nachteil, dass bei nicht ganz ebenen Gefrier wandungen oder bei nicht gleichmässiger Wärmeeinwirkung von aussen mitunter er hebliche Schichten abgeschmolzen werden, bis sieh endlich sämtliche Körper der Anlage ge löst haben. Dadurch wird ein nicht unbedeu tender Teil. der vorher unter Energieaufwand produzierten künstlichen Gefrierkälte wieder vernichtet, und es ergibt sich ein unwirt- sehaftlicher Betrieb. Dies ist vor allem für die Herstellung von langen und dünnen Ge frierkörpern, wie für Seherbeneis, Speiseeis und dergleichen, der Fall, deren Länge ein erhebliches Vielfaches des Durchmessers be trägt.
Das Scherbeneis wird durch Zerdrül-.- ken oder Zerschlagen der meist rohrförmigen Gefrierkörper gewonnen.
Die Wirtschaftlichkeit einer solchen An lage lässt sich durch das Verfahren gemäss der Erfindung dadurch verbessern, dass die ge bildeten Gefrierkörper nicht nur durch Wärmeeinwirkung, sondern ausserdem mittels eines in der Aehsriehtung der Gefrierkörper wirkenden Druckes mechanisch von der Ge- frierfläehe gelöst werden.
Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens besteht darin, dass nicht nur Mittel zum Zuführen von Wärme zur Gefrierfläehe vorgesehen sind, sondern ausserdem ein mechanisches Mittel vorgesehen ist, welches auf einen Gefrierkör- per in dessen Achsrichtung einen Druck aus üben kann. Dies hat den Vorteil, dass das Lösen der Eisstan-e nicht durch Wärmeein wirkung allein, sondern zusätzlich durch, wenn zum Beispiel aueh nur kurzzeitig auf diese wirkende Schubkräfte bewerkstelligt und das Lösen beschleunigt wird.
Infolgedes sen verringert sich der Schmelzverlust bzw. erhöht sich die effektive Eisproduktion, denn die Wärmeeinwirkung braucht nur noch so lange aufrechterhalten zu werden, bis die letzten Haftschiehten des Eises an der Ge- frierfläehe weich sind. Ein Schmelzen des Eises ist nur noch in einem -unwesentlichen Masse notwendig.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausfüh rungsbeispiele der Vorrichtung gemäss der n Erfindung schematisch dargestellt. Fig. <B>1</B> zeigt eine Vorrichtung mit elek trisch angetriebenen, mechanischen Ausstoss- vorrielltungen, Fig. 2 eine Ausführungsform für hydrau- lisehen Antrieb der Ausstossvorrichtung, Fig. <B>3</B> bis<B>5</B> Einzelheiten aus den Fig. <B>1</B> und 2 in grösserem Massstab.
In Fig. <B>1</B> ist der Kältekompressor<B>1,</B> wel- eher der Einfachheit halber einstufig gezeich net und dessen Antrieb nicht dargestellt ist, über die Druckleitungen 2,<B>3</B> mit dem Kon densator 4 verbunden. Vom Kondensator 4 führt die Leitung<B>5</B> zu den Druclueduktions- ventilen <B>6</B> und 6a und von dort die Leitun gen<B>7</B> und 7a zu den Vorrichtungen zur Her stellung von Gefrierkörpern in Stangen- bzw. Rohrform. Die Leitung<B>7</B> mündet in den Ver- dampferrauin <B>9,</B> der von den Rohren<B>10,</B> den Formen für die zu gefrierenden Körper, durchsetzt ist.
Die Vorrichtung<B>8</B> bildet den Verdampfer der Kälteanlage, und das ver dampfte Kälteinittel entweiellt aus dem Ver- dampferraum <B>9</B> durch die Verbindungslei tung<B>11,</B> das Absperrventil 12 und die Sang leitung<B>13</B> zum Kompressor<B>1.</B>
Von der Druckleitung<B>3</B> zweigen ferner die Verbindungsleitungen 14 und<B>15</B> mit den Absperrventilen<B>16</B> und<B>17</B> tun Verdampfer- rauin <B>9</B> und zu einem Flüssigkeitsreeeiver <B>18</B> ab, welch letzterer mittels der durch das Ven til<B>19</B> absperrbaren Leitung 20 am untern Ende des Verdampferraumes <B>9</B> angeschlos sen ist. Ausserdem ist der Flüssigkeitsreeeiver <B>18</B> mittels der Leitung 21 mit dem Absperr ventil 22 an die Saugleitung<B>13</B> angeschlossen.
Der Zufuhrraum <B>23</B> der Vorrichtung<B>8</B> ist mittels der obern Rohrplatte<B>23b</B> vom Ver- clampferraum <B>9</B> abgeschlossen und dient für die Verteilung der mittels der Leitung 24 zu geführten, zu gefrierenden Flüssigkeit, wobei ein alffälliger übersehuss an Flüssigkeit durch die überlaufleitung <B>25</B> abläuft.
Für jede Gefrierform <B>10</B> ist ein Druck stempel<B>26</B> vorgesehen, die sämtliche in die Drue,kplatte <B>27</B> eingesetzt sind. Zur Betäti gung der die mechanischen Mittel zum Aus üben eines Druckes auf die Gefrierkörper bil denden Druckstempel<B>26</B> sind mindestens zwei Spindeln<B>28</B> an der Druckplatte<B>27</B> vor gesehen, deren Muttergewinde in der Nabe der Zahnräder<B>29</B> angeordnet ist. Die Zahn räder<B>29</B> werden mittels des Ritzels <B>30</B> vom Elektromotor<B>31</B> angetrieben. Die Stempel<B>26</B> haben die gleiche Querschnittsform wie die Gefrierform.
Zur Steuerung der verschiedenen Ventile und zur Betätigung der Spindeln ist eine Schaltwelle<B>32</B> mit mehreren Kontaktscheiben <B>33</B> bis<B>38</B> vorgesehen, die vom Elektromotor <B>39</B> während der Zeit eines Arbeitsspiels ange trieben werden. Das Arbeitsspiel besteht aus einer Gefrierperiode und einer Abtau- bzw. Ausstossperiode.
Von den die Kontaktseheiben <B>33</B> bis<B>38</B> be rührenden, feststehenden Schleifkontakten 40 gehen Impulsleitungen züi den, Steuermagne ten 41 der verschiedenen Ventile. Der schraf fierte Teil ist der stromleitende; wenn dieser Teil mit den Schleifkontakten 40 in Berüh rung ist, öffnen die Steuermagneten 41 die Ventile, welche zum Beispiel dureli Feder kraft geschlossen werden. Die Kontaktscheibe <B>33</B> steuert die Gefrierperiode während der Zeit,. wo der schraffierte Teil dieser Scheibe mit dem Kontakt 40 in Berührung ist.
Wäh rend dieser Zeit ist das Entspannungsventil <B>6,</B> das Absperrventil 12 und Regelventil 42 für die Zufuhr von Gefrierflüssigkeit geöff net, während die Ventile<B>16, 17</B> und<B>19</B> ge schlossen sind. Das Ventil 22 ist ebenfalls ge öffnet.
In der Gefrierperiode füllt das in dem Kon densator 4 verflüssigte Kältemittel den Ver- dampferraum <B>9</B> bis zum Niveau 43 und bringt die in die Rohre<B>10</B> einfliessende Gefrierflüs- sigkeit zum Gefrieren. Die Gefrierflüssigkeit rieselt an der Innenfläche der Rohre<B>10</B> nach abwärts, friert dabei an der Wandung der Rohre<B>10</B> fest und bildet einen rohrförmigen oder stangenförmigen Gefrierkörper 44.
Die Rohre<B>10</B> sind dichtend durch die den untern Abschluss des Raumes<B>9</B> bildende Rohrwand hindurchgefülirt. Die Entnahme der Gefrierkörper ist in der Zeichnung wei ter nicht dargestellt, z. B. kann eine unter halb der Vorrichtung<B>8</B> angeordnete Kammer von genügender Länge zur Aufnahme der Gefrierkörper 44 vorgesehen sein. überschüs sige, aus den Rohren<B>10</B> herausfliessende Ge- frierflüssigkeit wird gesammelt und weg geführt oder zweekinässigerweise zum Bei spiel mittels einer Pumpe dem Verteilraum 23) wieder zugeführt.
Die ganzen Schaltungen während der Ab- tau- bzw. Ausstossperiode verlaufen nun wie folgt.
Am Ende der Gefrierperiode werden die Ventile<B>19</B> und<B>16</B> durch die Kontaktseheiben 34 und<B>35</B> sofort geöffnet, wobei gleichzeitig die von der Kontaktseheibe <B>33</B> gesteuerten Ventile<B>6,</B> 12 und 42 geschlossen werden.
Nun dringt warmes Druckgas aus dem Kompressor <B>1</B> über die Leitung 14 in den Verdampfer- raum <B>9.</B> Das bis zum Niveau 43 vorhandene flüssige Kältemittel wird nun unter dem Druck dieses Druckgases aus dem Verdamp- ferraum <B>9</B> in den Flüssigkeitsreeeiver <B>18</B> hin- übergepresst und gleichzeitig eine Wärmeein wirkung auf die Rohre<B>10</B> und auf die darin befindliehen Gefrierkörper 44 ausgeübt. Das Ventil<B>16</B> ist nur während der Zeit der Wärmeeinwirkung offen.
Wenn dieses ge schlossen wird, öffnet das Ventil<B>17</B> für kurze Zeit und das Ventil 22 wird gleichzeitig ge schlossen. Das über die Leitung<B>15</B> zugeführte Druckgas drückt dann wieder für die neue Gefrierperiode die Flüssigkeit aus dem Flüs- sigkeitsreeeiver <B>18</B> zurück in den Verdamp- ferraum <B>9.</B>
Gleich zu Beginn der Wärmeeinwirkung berührt der Belag der Kontaktscheibe<B>38</B> den Kontakt 45, so dass die Schaltspule 46 den Wendeschalter 47 nach links zieht, der nun den Elektromotor<B>31</B> so schaltet, dass die Pressplatte <B>27</B> mit den Stempeln<B>26</B> nach un ten bewegt wird. Damit nun die Stempel<B>26</B> bis zum obern Ende der Gefrierkörper 44 ge langen, müssen sie einen Leerhub h zurück legen. Dieser Leerhub h ergibt eine Verzöge rung des Ausstossens gegenüber dem<B>Ab-</B> tauen.
Es ist also eine Verzögerungsvorrieh- tung vorgesehen, die das Inwirkungtreten der Stempel erst eine bestimmte Zeit nach der Wärmeeinwirkung bewirken. Der Ilub h kann so bemessen sein, dass die Haftsehieht der Gefrierkörper 44 durch die Wärmeeinwir kung bereits weich genug ist, um durch die Stempel<B>26</B> die Körper 44 von der Gefrier- wandung der Rohre<B>10</B> losbrechen zu können, so dass diese nachher von selbst aus den Roh ren<B>10</B> nach unten herausfallen.
Für das Los brechen brauchen die Stempel lediglich einen Arbeitshub a zurilekzulegen. Die Stempel<B>26</B> drücken auf ihrem Abwärtsgang auf die Ge- frierhörper 44 und forcieren mit der auf die Haftsehieht ausgeübten Schubkraft das Los lösen der Gefrierkörper 44 von der Wand der Rohre<B>10.</B> Das Steuerorgan 34 zur Betätigung der Wärmezufuhr (Ventil<B>16)</B> ist mit dem Steuerorgan<B>38</B> zur Betätigung der Stempel <B>26</B> durch die Welle<B>50</B> mechanisch gekuppelt.
Die Körper 44 fallen nach unten heraus in einen wei ter nicht dargestellten Raum, wo sie auf bekannte, nicht dargestellte Weise zer kleinert und weggeschafft werden. Die Zer kleinerung kann auch unmittelbar ain Aus tritt der Rohre<B>10</B> erfolgen.
Sobald aber der Kontaktstreifen der Kon taktscheibe<B>38</B> den Kontakt 45 verlässt und den Kontakt 48 berührt, hält die Abwärts bewegung der Stempel<B>26</B> an und geht über in die Aufwärtsbewegung, die durch das An ziehen der Sehaltspule 49 eingeleitet wird und bis zur Ruhestellung anhält.
Wenn alles entfernt ist, kann wieder die Umstellung auf den Gefrierprozess durch die Kontaktscheibe<B>33</B> im Punkt<B>50</B> erfolgen.
Statt der selbsttätigen Schaltung der ver- sehiedenen Ventile mittels der Sehaltwelle <B>32</B> können die einzelnen Ventile auch von Hand bedient werden, wobei der Bedienungsmann die richtige Reihenfolge einzuhalten hat.
In Fig. 2 wird die Druekplatte <B>27</B> mittels des Kolbens<B>51</B> betätigt, der durch Druck mittel, z. B. Druckwasser, aus der Leitung<B>52</B> auf und ab bewegt wird. Zum Steuern dient das Umschaltorgan<B>53,</B> welches in Fig. 2 in der Stellung<B>1</B> während der Gefrierperiode eingezeichnet ist. In dieser Stellung ist die Leitung<B>52</B> mit der Leitung 54 verbunden und beguischlagt den Kolben<B>51</B> von unten, so dass die Stempel<B>26</B> in ihrer Rahestellung gehalten werden. Das Druckwasser fliesst durch die Leitung<B>55</B> in den Raum<B>23</B> ab.
Die Leitung<B>56</B> mit dein Windkessel<B>57</B> ver bindet in der Stellung I des Organes<B>53</B> den obern Zylinderraum des Kolbens<B>51</B> mit der Ablaufleitung<B>58.</B>
Als Arbeitsmittel für den Kolben<B>51</B> kann das Gefrierwasser selbst dienen, wenn dieses den erforderlichen Druck selbst aufweist oder dieser mittels einer nicht gezeichneten Pumpe erzeugt wird. Während des Gefrierprozesses wird das Druckwasser aus der Leitung<B>52</B> über das Umschaltorgan<B>53,</B> die Leitinig 54, den untern Zylinderraum und die Leitung<B>55</B> dem Verteilerra-Lun <B>23</B> zugeführt.
Der Kolben <B>51</B> gibt in seiner obern, durch den Ziduhr- druck der --Li gefrierenden Flüssigkeit gesperr ten Ruhestellung den Anschluss der Leitung <B>55</B> am untern Zylinderraum frei.
Bei der Umstellung des Umschaltorganes <B>53</B> in die Stellung II (Fig. <B>3)</B> wird das Druck- vvasser aus der Leitung<B>52</B> durch die Leitung <B>56</B> dem obern Zylinderraum zugeleitet, so dass der Kolben<B>51</B> und damit die Stempel<B>26</B> nach unten gedrückt werden.
Gleichzeitig wird der Anschluss der Leitung<B>55</B> zugedeckt, der Zu- fluss von Gefrierflüssigkeit zinn Raum<B>23</B> hört auf. Das aus dem -Lintern Zylinderrauin verdrängte Druckmittel wird über die Lei tung 54 dem Umschaltorgan<B>53</B> der Abfluss- leitung <B>58</B> zugeführt. Die Stempel<B>26</B> drüeken in der Achsrichtung auf die Gefrierkörper 44, um diese loszubrechen.
Die Stempel<B>26</B> werden zweckmässig fe dernd in der Druckplatte<B>27</B> gelagert (Fig. 4). Der verjüngte Teil<B>59</B> des Stempels<B>26</B> ist in- der Bohr-Lmg <B>60</B> der Platte<B>27</B> verschiebbar geführt. Die Anschläge<B>61</B> und<B>62</B> begrenzen die Axialbewegung des Stempels<B>26.</B> Die ein nachgiebiges Glied bildende Feder<B>63</B> ist mit einer bestimmten Vorspannung eingesetzt und drückt den Stempel<B>26</B> nach abwärts.
Trifft nun der Kopf des Stempels<B>26</B> während der Ausstossperiode auf den Gefrierkörper 44 auf, so wird, wenn der Haftwiderstand des Kör pers 44 die Vorspannung der Feder<B>39</B> über steigt, letztere so weitgehend gespannt, bis die Federkraft den Haftwiderstand über trifft und der Körper 44 abgesprengt wird. Der Haftwiderstand wird plötzlich stark ab nehmen, so dass sich die Feder<B>63</B> rasch ent spannt und den Gefrierkörper 44 heraus schleudert.
Ist der Haftwiderstand und damit die Vorspannung der Feder<B>63</B> derart gross, dass Beschädigungen an Organen des Stempel mechanismus befürchtet werden müssen, dann kann die starke Spannung der Feder bzw. die grosse Abhebung des Anschlages<B>61</B> von der Druckplatte<B>27</B> dazu benützt werden, einen Stromkreis zu schliessen bzw. zu öffnen und damit ein Signal einer Alarmvorrichtung auszulösen oder die Anlage durch eine im Antrieb des Stempels vorgesehene Aussehalt- vorrielitung im ganzen ausser Betrieb zu set zen.
Signalgabe und Ausserbetriebsetzung kann aber auch gleichzeitig erfolgen. Es wird zum Beispiel der Anschlag<B>61</B> auf einen Druckknopf 64 einwirken, welcher nun mit tels der Kontakte<B>65</B> entweder einen Strom kreis schliesst oder öffnet.
Der Kopf<B>66</B> des Ausstossstempels<B>26</B> kann als Führungs- und Verteilstück, das heisst als Verteiler für die Gefrierflüssigkeit beim Ein lauf en in die Rohrformen<B>10</B> während des Ge- frierprozesses dienen, wie in Fig. 4 darge stellt. Dieser Kopf<B>66</B> weist hierzu schrauben förmige Nuten<B>67</B> auf, die oben in die Ring nute<B>68</B> ausmünden. Die Flüssigkeit durch strömt diese Schraubennuten<B>67</B> und erhält eine Drallbewegung, die eine gleichmässige Benetzung der ganzen Rohraberfläche sichert.
In Fig. <B>5</B> ist ebenfalls ein federnd gelager ter Ausstossstempel vorgesehen. Der Stempel schaft<B>59</B> ist hier in der Bohrung<B>60</B> eiües Einsatzstückes<B>69</B> geführt und in der<B>Ab-</B> wärtsbewegung durch den Bund<B>70</B> begrenzt. Die Feder<B>71</B> drückt mit einer gewissen Vor- spannung den Bund<B>70</B> auf das Einsatzstück <B>69.</B> Als Widerlager der Feder<B>71</B> dient die Federbüchse<B>72,</B> die mit dem Einsatzstück<B>69</B> verschraubt ist.
Diese Federbüchse<B>72</B> ist als Bruchsicherung ausgebildet und besitzt zu diesem Zweek eine Eindrehung<B>73,</B> die beim Überschreiten emer maximal zulässigen Fe- derspannkraft den Bruch der Büchse<B>72</B> her beiführt. Durch diesen Bruch werden andere Organe des Stempelmechanismus oder die Ge- frierform <B>10</B> vor Überbeanspruchung und da her Beschädigung geschützt. Die Federbüchse <B>72</B> ist dabei leicht ersetzbar. Die Bruchsiche rung könnte auch im Stempelantrieb vorge sehen sein.
Die Anordnung von zwei Gefriergenera toren bzw. Vorrichtungen zur Herstellung von Gefrierkörpern dient dazu, dass der eine Generator<B>8,</B> wie zum Beispiel in Fig. <B>1</B> ge zeichnet, für die Gefrierperiode geschaltet ist, während der Generator 8a zum Beispiel im Abtauen steht. Auf diese Weise kann der Kältekompressor stets in Betrieb sein. Ge gebenenfalls ist noch ein dritter Gefriergene rator oder weitere vorhanden, wenn die Ge frierperiode die doppelte Zeit oder die mehr fache des Abtauens und Ausstossens beträgt.
In Fig. <B>1</B> geben ausserdem die ausgezoge nen Richtungspfeile den Kältemittelunflauf während der Gefrierperiode an; die gestri- ehelten Pfeile bedeuten die Zufuhr von Druckgas und die Entleerung des Verdamp fers<B>8</B> in den Flüssigkeitsreeeiver <B>18,</B> während die Pfeile in<B>'</B> dem eingezeichneten Kreis das Wiederauffüllen des Verdampfers<B>8</B> mit Kältemittel aus dem Flüssigkeitsreeeiver <B>18</B> darstellen. Diese Pfeile sind mit<B><I>A,</I></B><I> B,<B>C</B></I> be zeichnet.
Anstatt dass die Gefrierformen <B>10</B> von aussen vom Kältemittel beaufschlagt und im Innern von der zu gefrierenden Flüssigkeit durchströmt werden, können ebensogut an einem Ende geschlossene Rohre vorhanden sein, die im Innern vom Kältemittel bespült werden und auf der Aussenseite von der zu gefrierenden Flüssigkeit umgeben sind. In diesem Falle sind die Ausstossstempel ringför mig bzw. es könnte eine Platte ähnlich der Platte<B>27</B> vorgesehen sein, die für jede Ge- frierform eine Bohrung aufweisen würde.
Diese Platte hätte ihre Ruhestellung an dem Ende, an welchem die einseitig geschlossenen Rohre an dem Zufuhrraum für das Kältemit tel angeschlossen sind. Die rohrförmigen Ge- frierkörper würden dann über das geschlos sene Ende der Kühlrohre abgestreift.
Bei der hydraulischen Betätigung der Stempel<B>26</B> in Fig. 2 dient der Windkessel<B>57</B> zur Verzögerung des Beginnes des Aussto- ssens, indem erst dieser Windkessel unter den Zufuhrdruck der Gefrierflüssigkeit gesetzt werden muss.
Der Kopf<B>66</B> der Stempel kann vor allem bei der Herstellung von Stangen anstatt einen runden Querschnitt jeden beliebigen andern Querschnitt erhalten.
Die Steuermagnete der Ventile des zwei ten, dritten, vierten usw. Gefriergenerators können entweder<B>je</B> von einer getrennten, mit Steuerseheiben versehenen Sehaltwelle ge steuert werden, oder aber die Sehleifkontakte dieser Gefriergeneratoren können über den Umfang der Kontaktscheiben<B>33</B> bis<B>38</B> in Fig. <B>1</B> verteilt sein, sofern ein aufeinanderfol- gender Betrieb der Gefriergeneratoren beab sichtigt ist.
Wenn alle oder eine Gruppe von Gefriergeneratoren zu gleicher Zeit in der gleichen Phase arbeiten sollen, so können selbstverständlich die Steuermagnete der Ven tile dieser Gefriergeneratoren an die Schleif kontakte 40 der Schaltwelle<B>32</B> in Fig. <B>1</B> an geschlossen sein.
Method and device for the production of freezing bodies in rod or tube form. The invention relates to a method and a device for producing frozen bodies in rod or tube form.
In previously known systems for the production of freezing bodies in rod or tube form, after the bodies have formed, the release of the same is effected by the action of heat on the freezing surface.
As a result, the layer adhering to the freezing surface is melted off. Now the effect of heat during the defrosting process has to be extended until all bodies have loosened and either fall out of the molds by themselves or, if the unit is immersed in a water bath, rise to the surface due to the buoyancy.
As a result, such systems have the disadvantage that if the walls of the freezer are not completely flat or if the outside heat is not uniform, considerable layers are sometimes melted off until all the bodies in the system have finally solved. This is a not insignificant part. The artificial freezing cold previously produced using energy is destroyed again, and the result is inhospitable operation. This is particularly the case for the production of long and thin Ge freezing bodies, such as for Sehereneis, ice cream and the like, the length of which is a considerable multiple of the diameter.
The flake ice is obtained by crushing or smashing the mostly tubular frozen body.
The economy of such an installation can be improved by the method according to the invention in that the frozen bodies formed are mechanically detached from the freezing surface not only by the action of heat, but also by means of a pressure acting in the direction of the freezing body.
The device for carrying out the method consists in that not only means for supplying heat to the freezing area are provided, but also a mechanical means is provided which can exert pressure on a freezing body in its axial direction. This has the advantage that the ice sticks are not loosened by the action of heat alone, but also by, for example, when thrust forces only act on them for a short time and the loosening is accelerated.
As a result, the melt loss is reduced and the effective ice production increases, because the heat only needs to be maintained until the last layers of ice stick to the freezing surface are soft. Melting the ice is only necessary to an insignificant extent.
In the drawing, two exemplary embodiments of the device according to the n invention are shown schematically. FIG. 1 shows a device with electrically driven, mechanical ejection devices, FIG. 2 shows an embodiment for hydraulic drive of the ejection device, FIGS. 3 to 3 5 Details from FIGS. 1 and 2 on a larger scale.
In Fig. 1, the refrigeration compressor <B> 1 </B> is drawn in one stage for the sake of simplicity and its drive is not shown, via the pressure lines 2, <B> 3 </ B> connected to capacitor 4. The line <B> 5 </B> leads from the condenser 4 to the pressure reduction valves <B> 6 </B> and 6a and from there the lines <B> 7 </B> and 7a to the devices for producing Positioning of freezers in rod or tube form. The line <B> 7 </B> opens into the evaporator chamber <B> 9 </B> through which the tubes <B> 10 </B> the molds for the bodies to be frozen pass through.
The device <B> 8 </B> forms the evaporator of the refrigeration system, and the evaporated refrigerant decoys from the evaporator chamber <B> 9 </B> through the connecting line <B> 11 </B> the shut-off valve 12 and the Sang line <B> 13 </B> to the compressor <B> 1. </B>
From the pressure line <B> 3 </B>, the connecting lines 14 and <B> 15 </B> with the shut-off valves <B> 16 </B> and <B> 17 </B> do evaporator room <B> branch off B> 9 </B> and to a liquid receiver <B> 18 </B>, the latter by means of the line 20 that can be shut off by the valve <B> 19 </B> at the lower end of the evaporator space <B> 9 < / B> is connected. In addition, the liquid receiver <B> 18 </B> is connected to the suction line <B> 13 </B> by means of the line 21 with the shut-off valve 22.
The supply space <B> 23 </B> of the device <B> 8 </B> is closed off from the clamping space <B> 9 </B> by means of the upper tube plate <B> 23b </B> and is used for the Distribution of the liquid to be frozen and fed by means of the line 24, with an occasional excess of liquid running off through the overflow line 25.
A pressure stamp <B> 26 </B> is provided for each freezer mold <B> 10 </B>, all of which are inserted into the pressure plate <B> 27 </B>. At least two spindles <B> 28 </B> are provided on the pressure plate <B> 27 </B> to actuate the mechanical means for exerting pressure on the freezing bodies seen, whose nut thread is arranged in the hub of the gears <B> 29 </B>. The toothed wheels <B> 29 </B> are driven by the electric motor <B> 31 </B> by means of the pinion <B> 30 </B>. The stamps <B> 26 </B> have the same cross-sectional shape as the freezer shape.
A switching shaft <B> 32 </B> with several contact disks <B> 33 </B> to <B> 38 </B> is provided to control the various valves and to actuate the spindles, which are driven by the electric motor <B> 39 </B> be driven during a work cycle. The work cycle consists of a freezing period and a defrosting or discharge period.
From the fixed sliding contacts 40 touching the contact washers 33 to 38, impulse lines go to the control magnets 41 of the various valves. The hatched part is the conductive part; when this part is in touch with the sliding contacts 40, the control magnets 41 open the valves, which are closed for example by spring force. The contact disk <B> 33 </B> controls the freezing period during the time. where the hatched part of this disc is in contact with the contact 40.
During this time, the expansion valve <B> 6 </B>, the shut-off valve 12 and control valve 42 for the supply of freezing liquid are open, while the valves <B> 16, 17 </B> and <B> 19 </ B> are closed. The valve 22 is also ge opens.
In the freezing period, the refrigerant liquefied in the condenser 4 fills the evaporator space 9 up to level 43 and freezes the freezing liquid flowing into the pipes 10. The freezing liquid trickles down the inner surface of the tubes 10, freezes on the wall of the tubes 10 and forms a tubular or rod-shaped freezing body 44.
The pipes <B> 10 </B> are sealingly filled through the pipe wall forming the lower end of the space <B> 9 </B>. The removal of the freezer body is not shown in the drawing wei ter, for. For example, a chamber of sufficient length, arranged below the device 8, to accommodate the freezing bodies 44 can be provided. Excess freezing liquid flowing out of the pipes 10 is collected and carried away or, in two ways, for example by means of a pump, is returned to the distribution space 23).
All the switching operations during the defrosting or ejection period now proceed as follows.
At the end of the freezing period, the valves <B> 19 </B> and <B> 16 </B> are opened immediately by the contact discs 34 and <B> 35 </B>, with the ones from the contact disc 33 </B> controlled valves <B> 6, </B> 12 and 42 are closed.
Warm pressurized gas now penetrates from the compressor <B> 1 </B> via line 14 into the evaporator chamber <B> 9. </B> The liquid refrigerant present up to level 43 is now released from the pressurized gas under the pressure of this pressurized gas The evaporation chamber 9 is pressed over into the liquid receiver 18 and, at the same time, a heat effect is exerted on the tubes 10 and on the freezing bodies 44 located therein. The valve <B> 16 </B> is only open during the time when the heat is applied.
When this is closed, the valve <B> 17 </B> opens for a short time and the valve 22 is closed at the same time. The pressurized gas supplied via line 15 then pushes the liquid out of the liquid receiver back into the evaporator chamber 9 for the new freezing period >
Right at the beginning of the heat action, the coating on the contact disk 38 touches the contact 45, so that the switching coil 46 pulls the reversing switch 47 to the left, which now switches the electric motor 31 so that the press plate <B> 27 </B> with the punches <B> 26 </B> is moved downwards. So that the stamps <B> 26 </B> now reach the upper end of the freezing body 44, they have to cover an idle stroke h. This idle stroke h results in a delay in ejection compared to <B> defrosting </B> thawing.
A delay device is therefore provided which only causes the stamp to take effect a certain time after the action of heat. The ilub h can be dimensioned such that the adhesive layer of the freezing body 44 is already soft enough due to the action of heat to allow the bodies 44 to be removed from the freezing wall of the pipes by means of the stamps <B> 26 </B> / B> to be able to break loose so that they then fall out of the pipes <B> 10 </B> by themselves.
To break the lot, the punches only need to cover a working stroke. The stamps <B> 26 </B> press on their downward movement on the freezer bodies 44 and force the detachment of the freezer bodies 44 from the wall of the tubes with the thrust exerted on the adhesive face Control element 34 for actuating the heat supply (valve <B> 16) </B> is connected to control element <B> 38 </B> for actuating plunger <B> 26 </B> through shaft <B> 50 </ B> mechanically coupled.
The bodies 44 fall down into a white space, not shown, where they are shredded and removed in a known manner, not shown. The shredding can also take place directly at the exit of the pipes <B> 10 </B>.
However, as soon as the contact strip of the contact disk <B> 38 </B> leaves the contact 45 and touches the contact 48, the downward movement of the stamps <B> 26 </B> stops and changes over to the upward movement caused by the To pull the Sehaltspule 49 is initiated and stops until the rest position.
When everything has been removed, you can switch back to the freezing process using the contact disk <B> 33 </B> in point <B> 50 </B>.
Instead of the automatic switching of the various valves by means of the holding shaft <B> 32 </B>, the individual valves can also be operated by hand, the operator having to adhere to the correct sequence.
In Fig. 2, the pressure plate <B> 27 </B> is actuated by means of the piston <B> 51 </B>, which is medium by pressure, for. B. pressurized water, from the line <B> 52 </B> is moved up and down. The switching element <B> 53 </B> which is shown in FIG. 2 in position <B> 1 </B> during the freezing period is used for controlling. In this position, the line 52 is connected to the line 54 and hits the piston 51 from below, so that the punches 26 are held in their frame position will. The pressurized water flows through line <B> 55 </B> into room <B> 23 </B>.
The line <B> 56 </B> with your air chamber <B> 57 </B> connects the upper cylinder space of the piston <B> 51 </B> in position I of the element <B> 53 </B> with the drain line <B> 58. </B>
The freezing water itself can serve as the working medium for the piston 51 if it has the required pressure itself or if this is generated by means of a pump, not shown. During the freezing process, the pressurized water from the line <B> 52 </B> via the switching element <B> 53 </B> the Leitinig 54, the lower cylinder space and the line <B> 55 </B> the distributor Lun <B> 23 </B> supplied.
The piston <B> 51 </B> releases the connection of the line <B> 55 </B> on the lower cylinder chamber in its upper rest position, which is blocked by the pressure of the liquid freezing -Li.
When the switchover element <B> 53 </B> is switched to position II (Fig. <B> 3) </B>, the pressurized water is drawn from line <B> 52 </B> through line <B > 56 </B> fed to the upper cylinder chamber, so that the piston <B> 51 </B> and thus the stamp <B> 26 </B> are pressed down.
At the same time the connection of the line <B> 55 </B> is covered, the inflow of freezing liquid tin space <B> 23 </B> stops. The pressure medium displaced from the interior of the cylinder is fed via the line 54 to the switching element <B> 53 </B> of the discharge line <B> 58 </B>. The stamps <B> 26 </B> press in the axial direction on the freezing bodies 44 in order to break them loose.
The stamps <B> 26 </B> are expediently spring-mounted in the pressure plate <B> 27 </B> (FIG. 4). The tapered part <B> 59 </B> of the stamp <B> 26 </B> is guided displaceably in the drilling line <B> 60 </B> of the plate <B> 27 </B>. The stops <B> 61 </B> and <B> 62 </B> limit the axial movement of the punch <B> 26. </B> The spring <B> 63 </B>, which forms a resilient member, is with a A certain preload is used and presses the punch <B> 26 </B> downwards.
If the head of the stamp <B> 26 </B> hits the freezing body 44 during the ejection period, then if the adhesive resistance of the body 44 exceeds the preload of the spring <B> 39 </B>, the latter becomes so largely tensioned until the spring force hits the adhesive resistance and the body 44 is blasted off. The adhesive resistance will suddenly decrease sharply, so that the spring <B> 63 </B> quickly relaxes and hurls the freezing body 44 out.
If the adhesive resistance and thus the pretension of the spring <B> 63 </B> is so great that damage to organs of the stamp mechanism must be feared, then the strong tension of the spring or the large lifting of the stop <B> 61 < / B> can be used by the pressure plate <B> 27 </B> to close or open a circuit and thus trigger a signal from an alarm device, or the system is entirely out of operation due to a shut-off supply line provided in the drive of the stamp to set.
Signaling and decommissioning can also take place simultaneously. For example, the stop <B> 61 </B> will act on a push button 64, which now by means of the contacts <B> 65 </B> either closes or opens a circuit.
The head <B> 66 </B> of the ejector plunger <B> 26 </B> can be used as a guide and distribution piece, that is to say as a distributor for the freezing liquid as it flows into the tube forms <B> 10 </B> during serve the freezing process, as shown in Fig. 4 Darge. For this purpose, this head <B> 66 </B> has screw-shaped grooves <B> 67 </B> which open out into the ring groove <B> 68 </B> at the top. The liquid flows through these screw grooves <B> 67 </B> and receives a twisting motion that ensures even wetting of the entire tube surface.
In Fig. 5, a resiliently mounted ejector is also provided. The punch shaft <B> 59 </B> is guided here in the bore <B> 60 </B> of an insert piece <B> 69 </B> and in the <B> down </B> movement through the Confederation <B> 70 </B> limited. The spring <B> 71 </B> presses the collar <B> 70 </B> onto the insert piece <B> 69 </B> as an abutment of the spring <B> 71 </ B with a certain pre-tension > The spring sleeve <B> 72 </B> is used, which is screwed to the insert <B> 69 </B>.
This spring bushing <B> 72 </B> is designed as a break protection device and for this purpose has a recess <B> 73 </B> which causes the bushing <B> 72 </B> to break when a maximum permissible spring tension force is exceeded > brings about. As a result of this break, other organs of the stamp mechanism or the freezing mold <B> 10 </B> are protected from overstressing and therefore from damage. The spring sleeve <B> 72 </B> is easy to replace. The break protection could also be provided in the punch drive.
The arrangement of two freezing generators or devices for the production of frozen bodies serves to switch one generator 8, as shown for example in FIG. 1, for the freezing period is, while the generator 8a is, for example, defrosting. In this way, the refrigeration compressor can always be in operation. If necessary, a third freezer generator or more is also available if the freezing period is twice or more times the time required for defrosting and discharging.
In FIG. 1, the solid directional arrows also indicate the low level of refrigerant during the freezing period; the dashed arrows indicate the supply of pressurized gas and the emptying of the evaporator <B> 8 </B> in the liquid receiver <B> 18 </B> while the arrows in <B> '</B> the one drawn Circle represent the refilling of the evaporator <B> 8 </B> with refrigerant from the liquid receiver <B> 18 </B>. These arrows are labeled <B> <I> A, </I> </B> <I> B, <B> C </B> </I>.
Instead of the freezing molds <B> 10 </B> being acted upon from the outside by the refrigerant and flowing through the inside by the liquid to be frozen, closed tubes can just as well be present at one end, which are flushed by the refrigerant on the inside and by the outside the liquid to be frozen are surrounded. In this case, the ejector plungers are ring-shaped or a plate similar to plate 27 could be provided, which would have a bore for each freezer pan.
This plate would have its rest position at the end at which the tubes closed on one side are connected to the supply space for the refrigerant tel. The tubular freezing bodies would then be stripped over the closed end of the cooling tubes.
In the hydraulic actuation of the rams 26 in FIG. 2, the air chamber 57 serves to delay the start of the ejection, in that this air chamber first has to be placed under the supply pressure of the freezing liquid .
The head <B> 66 </B> of the punch can have any other cross-section instead of a round cross-section, especially when producing bars.
The control magnets of the valves of the second, third, fourth etc. freeze generator can either be controlled by a separate holding shaft with control disks, or the sliding contacts of these freezing generators can be over the circumference of the contact disks > 33 </B> to <B> 38 </B> in FIG. <B> 1 </B>, provided that successive operation of the freezing generators is intended.
If all or a group of freezing generators are to work at the same time in the same phase, the control magnets of the valves of these freezing generators can of course be connected to the sliding contacts 40 of the control shaft 32 in FIG. 1 / B> to be closed.