DE10017723A1

DE10017723A1 - Scherbeneismaschine

Info

Publication number: DE10017723A1
Application number: DE10017723A
Authority: DE
Inventors: Joachim Schill; Stefan Joas
Original assignee: Maja Maschinenfabrik Hermann Schill GmbH and Co KG
Current assignee: Maja Maschinenfabrik Hermann Schill GmbH and Co KG
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-04-11
Publication date: 2001-10-18
Also published as: PT1185831E; EP1185831B1; EP1185831A1; ATE300712T1; BR0105796A; US6519961B2; DE50106868D1; CN1173143C; DK1185831T3; BR0105796B1; US20020174668A1; ES2244623T3; WO2001077592A1; CN1366601A

Abstract

Es werden eine Scherbeneismaschine und ein Verfahren zur Überwachung einer Scherbeneismaschine vorgeschlagen, wobei mit Öffnen des Wasserzulaufventils eine Uhr gestartet wird. Nach Ablauf einer vorgegebenen Befüllzeit wird das Wasserzulaufventil geschlossen, auch wenn ein Sensor in der Verdampferwanne das Erreichen des maximalen Füllstandes nicht detektiert hat.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Scherbeneismaschine nach der Gattung des Anspruchs 1 und einem Verfahren zur Überwachung einer Scherbeneismaschine nach der Gattung des Anspruchs 5.

Mit derartigen Scherbeneismaschinen wird verhältnismäßig dünnes Scherbeneis zur Frischhaltung von Nahrungsmitteln, insbesondere in der Fleischerbranche erzeugt. Die gekühlte Verdampferwalze taucht in das Wasser der Verdampferwanne ein. Beim Drehen der Verdampferwalze gefriert die von der Mantelfläche mitgenommene Wassermenge fest. Die dabei entstehende Eisschicht wird vor dem erneuten Eintauchen in das Wasser durch eine an der Walze vorgesehene Einrichtung, beispielsweise einem Schaber, von der Mantelfläche der Verdampferwalze abgelöst. Dies geschieht entweder durch Abschaben oder durch Abplatzen. Die Verdampferwalze enthält einen Kälteverdampfer, der mit einer außerhalb der Walze gelegenen Kältemaschine verbunden ist. Zur Überwachung und Steuerung der Verdampferwalze, der Kältemaschine und des Wasserzulaufventils ist eine Steuereinrichtung vorgesehen. Um eine Beschädigung der Scherbeneismaschine oder ein Überlaufen der Verdampferwanne bei einem Auftreten von Defekten zu verhindern, werden von der Steuereinrichtung die Füllzeit, die Eisproduktion und der Wasserfüllstand in der Verdampferwanne überwacht. Bei Über- oder Unterschreiten vorgebener Grenzwerte werden das Wasserzulaufventil, der Antrieb der Verdampferwalze oder die Kältemaschine abgeschaltet und es ergeht eine Fehlermeldung an den Benutzer.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, den Wasserfüllstand in der Verdampferwanne durch einen Sensor zu überwachen. Wird der maximale Wasserfüllstand detektiert, so löst die Steuereinrichtung das Schließen des Wasserzulaufventils aus. Durch die Eisproduktion sinkt der Wasserfüllstand in der Verdampferwanne. Detektiert der Sensor den minimalen Wasserfüllstand in der Verdampferwanne, so öffnet das Wasserzulaufventil erneut und der Wasserfüllstand in der Verdampferwanne steigt an. Dieser Vorgang wiederholt sich beliebig oft. Ist jedoch der Sensor defekt, so wird der maximale Wasserfüllstand nicht detektiert und das Wasserzulaufventil daher nicht geschlossen. Als Folge kann die Verdampferwanne überlaufen. Sofern dies durch den Benutzer nicht erkannt wird, können größere Wasserschäden entstehen.

Darüber hinaus ist es bekannt, die zeitliche Änderung des Wasserfüllstandes zu überwachen. Ändert sich der Wasserfüllstand innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervall nicht, so liegt ein Defekt der Scherbeneismaschine vor. Mögliche Defekte sind ein Stillstand der Walze, das Festfrieren der Walze, ein Defekt des Wasserfüllstandsensors, des Wasserzulaufventils oder des Wasserzulaufs. Durch die Überwachung einer Meßgröße, nämlich der zeitlichen Änderung des Wasserfüllstandes, können zwar all diese Defekte erkannt werden, jedoch bleibt dabei zunächst die Ursache des Fehlers unbekannt. Diese muß auf andere Weise ermittelt werden.

Die Erfindung und ihre Vorteile

Demgegenüber haben die erfindungsgemäße Scherbeneismaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 den Vorteil, dass mit Hilfe einer Uhr diejenige Zeit, in der das Wasserzulaufventil geöffnet ist, begrenzt wird. Die Uhr wird beim Öffnen des Wasserzulaufventils gestartet. Das Wasserzulaufventil wird geschlossen, wenn entweder der maximale Wasserfüllstand durch den Sensor detektiert wird oder eine vorgegebene Befüllungszeit abgelaufen ist. Dabei wird die Befüllungszeit so vorgegeben, dass bei einer fehlerfrei arbeitenden Scherbeneismaschine eine Befüllung bis zum maximalen Wasserfüllstand einerseits möglich ist und andererseits innerhalb der Befüllungszeit ein Überlaufen der Verdampferwanne nicht auftreten kann. Führt der Ablauf der Befüllungszeit zum Abschalten des Wasserzulaufventils, so ergeht eine Fehlermeldung an den Benutzer. In diesem Fall sind entweder der Sensor zur Bestimmung des maximalen Wasserfüllstandes oder das Wasserzulaufventil defekt, oder der Wasserzulauf ist aus anderen Gründen nicht gewährleistet.

Zusätzlich zur Überwachung des Maximums des Wasserfüllstandes kann nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung auch das Minimum des Wasserfüllstandes überwacht werden. Hierzu wird die Uhr gestartet, wenn das Wasserzulaufventil schließt. Bei einem einwandfreien Funktionieren der Scherbeneismaschine sinkt der Wasserfüllstand bei geschlossenem Wasserzulaufventil aufgrund der Eisproduktion und dem Abtransportieren der Scherbeneisstücke. Bei Erreichen eines minimalen Wasserfüllstandes öffnet das Wasserzulaufventil erneut. Zur Detektion des minimalen Wasserfüllstandes ist ein Minimum- Sensor vorgesehen. Wird der minimale Wasserfüllstand aufgrund eines Defektes des Minimum-Sensors oder eines Ausbleibens der Eisproduktion nicht detektiert, so ergeht nach Ablauf einer vorgegebenen Entleerungszeit eine Fehlermeldung an den Benutzer. Dieser kann die Funktionsweise der Scherbeneismaschine überprüfen und sie gegebenenfalls abschalten.

Eine Überwachung der Scherbeneismaschine kann nicht nur im Betriebszustand sondern auch bei der Inbetriebnahme der Scherbeneismaschine nach einem Stillstand erfolgen. Hierzu ermittelt der Sensor zunächst, ob der maximale Füllstand in der Verdampferwanne gegeben ist. Ist dies der Fall, so öffnet das Restwasserventil so lange bis der Sensor keinen maximalen Füllstand mehr feststellt. Das Restwasserventil ist notwendig, um nach längeren Stillstandszeiten der Scherbeneismaschine das Restwasser oder verunreinigtes Wasser in der Wanne zu entfernen, so daß dieses für die Eisproduktion nicht mehr verwendet wird. Beim Öffnen des Restwasserventils wird eine Uhr gestartet. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit wird überprüft, ob der maximale Füllstand noch gegeben ist. Ist dies der Fall, so ergeht eine Fehlermeldung an den Benutzer. Ursachen für die Fehlermeldung können ein Defekt des Sensors oder ein Defekt des Restwasserventils sein. Das einwandfreie Funktionieren des Restwasserventils ist notwenig, um die hohen Anforderungen, die an die Hygiene der Scherbeneismaschine aufgrund der Verwendung des Scherbeneises im Lebensmittelbereich gestellt werden, zu erfüllen. Wie bereits oben dargestellt, muß hierzu das Abfließen von Restwasser oder von verunreinigtem Wasser gewährleistet sein. Bei bekannten Scherbeneismaschinen wird der Defekt des Restwasserventils nicht bemerkt, da lediglich der Betriebszustand überwacht wird. Der Betriebszustand wird jedoch durch einen Defekt des Restwasserventils nicht beeinflußt, da das Restwasserventil während des Betriebs nicht zum Einsatz kommt.

Ist bei der Inbetriebnahme der Scherbeneismaschine nach einem Stillstand der maximale Füllstand nicht erreicht, so wird das Wasserzulaufventil geöffnet und eine Uhr gestartet. Wird eine vorgegebene Zeit überschritten, ohne daß das Erreichen des maximalen Füllstandes detektiert wird, so ergeht eine Fehlermeldung an den Benutzer. Mögliche Ursachen können ein Defekt des Sensors oder des Wasserzulaufsventils sein oder das Ausbleiben des Wasserzulaufs aufgrund anderer Ursachen. Üblicherweise sind die Überwachungszeiträume bei der Inbetriebnahme der Scherbeneismaschine nach einem Stillstand verschieden von denjenigen Überwachungszeiträumen im Betriebszustand.

Durch dieses Verfahren wird außerdem bei der Inbetriebnahme der Scherbeneismaschine nach einem Stillstand überprüft, ob Wasser in der Verdampferwanne vorhanden ist. Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen wird hierzu ein Sensor verwendet, der die elektrische Leitfähigkeit des Inhalts der Verdampferwanne ermittelt. Hierzu eignen sich beipielsweise zwei gegen die Verdampferwanne isolierte Elektroden am Boden der Verdampferwanne. Dabei wird ausgenutzt, daß Wasser den elektrischen Strom leitet, Luft dagegen wie ein Isolator wirkt. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsmäße Vorrichtung können das Vorhandensein von Wasser in der Verdampferwanne ohne Überprüfung der Leitfähigkeit nachweisen. Damit entfallen die Probleme bei Wasserarten mit geringem Leitwert, beispielsweise destilliertem Wasser, und die Nachteile einer Elektrolyse des Wassers durch die beiden Elektroden.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung können auch mit bekannten Verfahren und Vorrichtungen kombiniert sein, bei denen eine zeitliche Überwachung des Wasserfüllstandes erfolgt. In diesem Fall kann anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Defekt des Wasserzulaufs, des Wasserzulaufventils oder des Sensors zur Bestimmung des maximalen oder minimalen Füllstandes erkannt werden. Unterbleibt dagegen eine zeitliche Änderung des Wasserfüllstands, so liegt ein Defekt der Walze oder der Kühlung vor. Damit ist eine Selektierung der Fehlerquellen möglich. Wird außerdem das oben beschriebene Verfahren zur Kontrolle der Scherbeneismaschine vor der Inbetriebnahme angewandt, so ist eine vollständige Überprüfung der Scherbeneismaschine gewährleistet.

Als Sensoren zur Bestimmung des maximalen oder minimalen Füllstandes in der Verdampferwanne eignen sich beispielsweise Schwimmerschalter. Diese haben den Vorteil, dass sie von den chemischen und physikalischen Eigenschaften der verwendeten zu gefrierenden Flüssigkeit unabhängig sind. Außerdem kann ein Schwimmerschalter sowohl das Maximum als auch das Minimum des Wasserfüllstandes detektieren. Es ist daher nur ein Schwimmerschalter in der Verdampferwanne notwendig.

Bei Erreichen des Minimums wird das Wasserzulaufventil mit einer zeitlichen Verzögerung von beispielsweise 15 Sekunden geöffnet. Dadurch sinkt das Wasserniveau unter das vorgebene Minimum ab, bevor erneut Wasser zuläuft. Dadurch wird verhindert, daß bei Bewegungen an der Wasseroberfläche, beispielsweise bei Wellenbildung, der durch den Senor betägtigte Kontakt mehrmals ausgelöst wird. Dies würde zu einem schnellen Verschleiß des Kontaktes führen. Ebenso kann bei Erreichen des Maximums das Wasserzulaufventil mit einer zeitlichen Verzögerung geschlossen werden.

Die Steuereinrichtung ist mit einer Logikschaltung ausgestattet, welche je nach Ereignis ein Öffnen oder Schließen des Wasserzulaufsventils oder des Restwasserventils bewirkt und gegebenenfalls für das Aussenden einer Fehlermeldung an den Benutzer sorgt.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschreiben. Es zeigen:

Fig. 1 Scherbeneismaschine in Seitenansicht,

Fig. 2 Diagramm der Überwachung der Scherbeneismaschine bei der Inbetriebnahme nach einem Stillstand.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Eine Verdampferwalze 1 ist in einer Verdampferwanne 2 einer Scherbeneismaschine drehbar gelagert und wird über einen nichtdargestellten Elektromotor bzw. einem Getriebemotor rotierend angetrieben. Der untere Teil der Verdampferwalze 1 taucht in das Wasser 3, welches durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Wasserzulaufventil in die Verdampferwanne 2 eingefüllt wird. Die Mantelfläche 4 der Verdampferwalze 1 wird beim Rotieren mit Wasser benetzt. Das Wasser friert auf der durch die Kältemaschine abgekühlten Mantelfläche fest. Hierbei bildet sich eine dünne Eisschicht, die mit Hilfe eines feststehenden Eisschabers 5 von der Mantelfläche abgetrennt und einem nichtdargestellten Sammelbehälter zugeführt wird. Ein Schwimmerschalter 6 ist seitlich an der Verdampferwanne angeordnet und taucht in das Wasser 3 ein.

Das in Fig. 2 dargestellte Diagramm zeigt die einzelnen Ereignisse, die bei der Inbetriebnahme der Scherbeneismaschine nach einem Stillstand überprüft werden. Läuft der Anlauftest ohne Fehlermeldungen ab, so ist die Funktion des Sensors, des Wasserzulaufs, des Wasserzulaufventils und des Restwasserventils gewährleistet.

Wurde die Scherbeneismaschine wegen Wassermangels abgeschaltet, so kann der in Fig. 2 dargestellte Anlauftest in vorgegebenen Zeitabständen von beispielsweise 15 Minuten wiederholt werden, so dass bei einer Wasserwiederkehr automatisch die Eisproduktion fortgesetzt werden kann.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezugszahlenliste

1

Verdampferwalze

2

Verdampferwanne

3

Wasser

4

Mantelfläche

5

Eisschaber

6

Schwimmerschalter

Claims

1. Scherbeneismaschine
mit einer zylindrischen Verdampferwalze (1),
mit einem Antrieb der Verdampferwalze (1),
mit einer Kältemittel durch die Verdampferwalze leitenden Kältemaschine,
mit einer mit Wasser befüllbaren Verdampferwanne (2), in welcher die Verdampferwalze (1) drehbar angeordnet ist,
mit einer Einrichtung zum Trennen (5) des Scherbeneises von der Mantelfläche (4) der Verdampferwalze (1),
mit einem Wasserzulaufventil, durch welches Wasser in die Verdampferwanne (2) eingeleitet wird, und
mit einer elektrischen Steuereinrichtung für das Wasserzulaufventil, für den Antrieb der Verdampferwalze und/oder für die Kältemaschine, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Sensor zur Erfassung des vorgebenen maximalen Wasserfüllstandes in der Verdampferwanne (2) vorgesehen ist
daß eine Uhr vorgesehen ist, welche beim Öffnen des Wasserzulaufventils (7) gestartet wird, und
daß der Sensor und die Uhr mit der Steuereinrichtung verbunden sind.

2. Scherbeneismaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor zur Erfassung eines vorgebenen minimalen Wasserfüllstandes in der Verdampferwanne vorgesehen ist.

3. Scherbeneismaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor einen Schwimmerschalter (6) umfaßt.

4. Scherbeneismaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verdampferwanne ein Restwasserventil zum Entleeren der Verdampferwanne vorgesehen ist, und daß das Restwasserventil mit der Steuereinrichtung verbunden ist.

5. Verfahren zur Überwachung einer Scherbeneismaschine, insbesondere einer Scherbeneismaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Sensor ermittelt, ob beim Befüllen der Verdampferwanne mit Wasser der maximale Wasserfüllstand erreicht ist,
daß mit dem Öffnen des Wasserzulaufventils eine Uhr gestartet wird,
daß das Wasserzulaufventil geschlossen wird, wenn der maximale Wasserfüllstand detektiert wird oder eine vorgebenene Befüllungszeit erreicht ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Schließen des Wasserzulaufventils durch Ablauf der Befüllungszeit an den Benutzer eine Fehlermeldung ergeht.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor ermittelt, ob nach dem Schließen des Wasserzulaufventils der minimale Wasserfüllstand erreicht wird,
daß mit dem Schließen des Wasserzulaufventils eine Uhr gestartet wird, und
daß an den Benutzer eine Fehlermeldung ergeht, wenn eine vorgegebene Entleerungszeit abläuft bevor der minimale Wasserfüllstand detektiert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Inbetriebnahme der Scherbeneismaschine nach einem Stillstand ein Sensor ermittelt, ob der maximale Füllstand erreicht ist,
daß bei einem maximalen Füllstand das Restwasserventil geöffnet wird,
daß beim Öffnen des Restwasserventils eine Uhr gestartet wird,
daß nach Ablauf einer vorgebebenen Zeit ermittelt wird, ob
der maximale Füllstand noch gegeben ist, und
daß bei einem maximalen Füllstand eine Fehlermeldung an den Benutzer ergeht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Inbetriebnahme der Scherbeneismaschine nach einem Stillstand ein Sensor ermittelt, ob der maximale Füllstand erreicht ist,
daß bei einem Füllstand, der kleiner ist als der maximale Füllstand, das Wasserzulaufventil geöffnet wird,
daß mit dem Öffnen des Wasserzulaufventils eine Uhr gestartet wird,
daß das Wasserzulaufventil geschlossen wird, wenn der maximale Füllstand erreicht ist oder eine vorgebebene Befüllungszeit überschritten wird, und
daß bei Überschreiten der Befüllungszeit ohne Erreichen des maximalen Füllstands eine Fehlermeldung an den Benutzer ergeht.