Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gefrierformkörpers. Derartige Gefrierformkörper werden beispielsweise zum Kühlen von Lebensmitteln und Getränken verwendet. Allgemein bekannte Gefrierformkörper sind z. B. Eiswürfel, wobei im allgemeinen Sprachgebrauch unter dem Begriff ”Eiswürfel” auch nicht-würfelförmige Wassereiskörper verstanden werden.The invention relates to a method and an apparatus for producing a frozen shaped body. Such frozen moldings are used for example for cooling food and drinks. Generally known frozen shaped bodies are z. As ice cubes, which in general language under the term "ice cubes" and non-cubic water ices are understood.
Am häufigsten werden Eiswürfel zum Kühlen von Nahrungsmitteln verwendet. Fisch, Fleisch und andere leichtverderbliche Waren werden mit Eiswürfeln auf ihrem meist langen Transportweg frisch gehalten. In der Medizin werden Eiswürfel genutzt, um Transplantationsorgane auf ihren langen Wegen vom Spender zum Empfänger zu kühlen. Eiswürfel dienen außerdem dazu, Getränke zu kühlen und werden dazu direkt ins Glas oder in eine Karaffe gegeben. Meist entspricht die Form jedoch nicht genau der eines Würfels, sondern ist in europäischen Ländern oft ein Quader mit einer Kantenlänge von 2 bis 5 cm, in anderen Regionen eher ein Zylinder. Es gibt sie jedoch auch in vielen anderen Formen, wie Sterne, Herzen, Früchte oder Tiere. Dafür sind Eiswürfelmaschinen mit unterschiedlichen Funktionen von der Industrie entwickelt worden.Ice cubes are most commonly used to refrigerate food. Fish, meat and other perishable goods are kept fresh with ice cubes on their usually long journey. In medicine, ice cubes are used to cool transplant organs on their long ways from the donor to the recipient. Ice cubes are also used to cool drinks and are then added directly to the glass or carafe. In most cases, however, the shape does not exactly correspond to that of a cube, but in European countries it is often a cuboid with an edge length of 2 to 5 cm, in other regions rather a cylinder. However, they also come in many other forms, such as stars, hearts, fruits or animals. For this purpose ice cube machines with different functions have been developed by the industry.
Bei einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Eiswürfeln werden Eiswürfelformen aus Kunststoff verwendet, die mit meist mehreren Aussparungen versehen sind. Die Aussparungen werden mit Wasser gefüllt und die Eiswürfelform dann in einem Gefrierschrank eingebracht, bis das Wasser gefroren ist. Die Form der Aussparungen bestimmt letztendlich die Form der fertigen Eiswürfel. Ebenfalls bekannt sind Apparate zur Herstellung von hauptsächlich Eiswürfeln, Eisquadern und Eiszylindern. Solche Apparate werden hauptsächlich für größere Produktionsmengen verwendet. Mit beiden Verfahren können verschieden geformte Gefrierformköper hergestellt werden. Mit den herkömmlichen Verfahren lassen sich jedoch meist nur einfache Formen realisieren.In a conventional method for the production of ice cubes ice cube molds made of plastic are used, which are usually provided with several recesses. The recesses are filled with water and the ice cube mold then placed in a freezer until the water is frozen. The shape of the recesses ultimately determines the shape of the finished ice cubes. Also known are apparatuses for the production of mainly ice cubes, ice cubes and ice cylinders. Such apparatuses are mainly used for larger production quantities. Both methods can be used to produce differently shaped frozen shaped articles. With the conventional methods, however, usually only simple shapes can be realized.
Bei vielen Anwendungen ist jedoch eine komplexere Struktur eines Gefrierformkörpers wünschenswert, beispielsweise wenn ein als Firmenlogo geformter Gefrierformkörper zu Werbezwecken eingesetzt werden soll.In many applications, however, a more complex structure of a frozen shaped body is desirable, for example when a designed as a company logo frozen shaped body is to be used for advertising purposes.
Weiterhin verändert sich selbst bei Gefrierformkörpern mit einfacher Geometrie dessen äußere Kontur während des Schmelzvorgangs. Damit einhergehend kann es passieren, dass eine Information, welche durch die Kontur vermittelt wird, nur noch schlecht oder überhaupt nicht mehr zu erkennen ist. Einen bekannten Stand der Technik zeigen die DE 10 52 420 B , DE 39 09 318 A1 , DE 39 09 317 A1 und CH 35 19 88 A .Furthermore, even with free-form shaped articles with a simple geometry, its outer contour changes during the melting process. Along with this, it can happen that information conveyed by the contour is only poorly recognizable or not recognizable at all. A known prior art show the DE 10 52 420 B . DE 39 09 318 A1 . DE 39 09 317 A1 and CH 35 19 88 A ,
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit dem bzw. mit der sich auch Gefrierformkörper herstellen lassen, die eine komplexe Struktur aufweisen und/oder die eine Kontur aufweisen, die auch bei beginnendem Aufschmelzen des Gefrierformkörpers noch einige Zeit erhalten bleibt.The object of the present invention is to provide a method and a device with which free-form bodies can also be produced which have a complex structure and / or which have a contour which also remains with the onset of melting of the frozen-molded body for some time preserved.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Gefrierformkörpers gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gefrierforrnkörpers gemäß Patentanspruch 9 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by a method for producing a frozen shaped body according to claim 1 and by an apparatus for producing a Gefrierforrnkörpers according to claim 9. Embodiments and developments of the invention are the subject of dependent claims.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gefrierformkörpers. Hierzu wird eine Wanne bereitgestellt, sowie ein Formstempel, der relativ zu der Wanne verstellbar ist. Ein Ende des Formstempels wird in der Wanne positioniert. Vor und/oder während und/oder Positionieren des Endes in der Wanne wird eine erste Flüssigkeit derart in die Wanne eingefüllt, dass das Ende des Formstempels in die erste Flüssigkeit eintaucht. Die erste Flüssigkeit wird, während das Ende des Formstempels in die Flüssigkeit eintaucht bleibt, bis unter ihren Gefrierpunkt abgekühlt, so dass aus der ersten Flüssigkeit ein erster gefrorener Festkörperabschnitt gebildet wird.One aspect of the invention relates to a method and an apparatus for producing a frozen shaped body. For this purpose, a tub is provided, as well as a forming die, which is adjustable relative to the tub. One end of the forming punch is positioned in the tray. Before and / or during and / or positioning the end in the tub, a first liquid is filled into the tub in such a way that the end of the forming punch is immersed in the first liquid. The first liquid, while the end of the forming die remains immersed in the liquid, is cooled below its freezing point, so that a first frozen solid portion is formed from the first liquid.
Das Ende des Formstempels wird dann aus dem ersten gefrorenen Festkörperabschnitt herausgezogen, so dass in diesem ein Hohlvolumen verbleibt, und danach wird der gefrorene erste Festkörperabschnitt aus der Wanne herausgenommen.The end of the forming punch is then withdrawn from the first frozen solid portion so that a void volume remains therein, and thereafter the frozen first solid portion is taken out of the vat.
Der gefrorene erste Festkörperabschnitt kann dann bereits als fertiger Gefrierformkörper verwendet und zu verschiedensten Kühlzwecken eingesetzt werden.The frozen first solid portion can then already be used as a finished frozen shaped body and used for a variety of cooling purposes.
Wenn die Dauer vom Einfüllen der ersten Flüssigkeit in die Wanne bis zum Erreichen ihres Gefrierpunktes verkürzt werden soll, kann die Temperatur der ersten Flüssigkeit, während sie in die Wanne eingefüllt wird, so gewählt werden, dass sie nur geringfügig, beispielsweise 1°C, oder höchstens 10°C, über dem Gefrierpunkt der ersten Flüssigkeit liegt.If the duration of filling the first liquid in the tub is to be shortened until reaching its freezing point, the temperature of the first liquid, while it is filled into the tub, can be chosen so that it only slightly, for example 1 ° C, or 10 ° C, above the freezing point of the first liquid.
Optional besteht die Möglichkeit, die erste Flüssigkeit, während sie bis unter ihren Gefrierpunkt abgekühlt wird, in Bewegung zu halten, so dass die Ausbildung größerer kristalliner Strukturen während des Abkühlens vermieden wird und der erste gefrorene Festkörperabschnitt durchsichtig ist. Um die erste Flüssigkeit in Bewegung zu halten, kann beispielsweise ein Ultraschallsignal in sie eingekoppelt werden.Optionally, there is the possibility of keeping the first liquid in motion while cooling it below its freezing point so as to avoid the formation of larger crystalline structures during cooling and the first frozen solid portion being transparent. To keep the first fluid moving, you can For example, an ultrasonic signal can be coupled into it.
Ebenso besteht jedoch die Möglichkeit, dafür zu sorgen, dass die in die Wanne eingefüllte erste Flüssigkeit, während sie bis unter ihren Gefrierpunkt abgekühlt wird, erschütterungsfrei bleibt, so dass sie eine undurchsichtige und/oder milchige Struktur aufweist.However, it is also possible to ensure that the first liquid filled into the sump, while being cooled below its freezing point, remains vibration-free so that it has an opaque and / or milky structure.
Anstelle nur den ersten gefrorenen Festkörperabschnitt als fertigen Gefrierformkörper zu verwenden, kann in dessen Hohlvolumen und bevor er aus der Wanne herausgenommen wird, eine zweite Flüssigkeit derart eingefüllt werden, dass das Hohlvolumen teilweise oder vollständig mit der zweiten Flüssigkeit gefüllt ist. Die zweite Flüssigkeit kann dann, während sich der gefrorene erste Festkörperabschnitt noch in der Wanne befindet, bis unter ihren Gefrierpunkt abgekühlt werden, so dass aus der zweiten Flüssigkeit ein zweiter gefrorener Festkörperabschnitt gebildet wird. Der erste und der zweite gefrorene Festkörperabschnitt bilden dann einen Verbund, der aus der Wanne herausgenommen werden kann. Das Herausnehmen des ersten gefrorenen Festkörperabschnitts aus der Wanne erfolgt also zusammen mit dem Herausnehmen des zweiten gefrorenen Festkörperabschnitts aus der Wanne.Instead of using only the first frozen solid portion as a finished frozen shaped body, in the hollow volume and before it is taken out of the tub, a second liquid can be filled such that the hollow volume is partially or completely filled with the second liquid. The second liquid may then be cooled to below its freezing point while the frozen first solid portion is still in the trough so that a second frozen solid portion is formed from the second liquid. The first and second frozen solid sections then form a composite that can be removed from the tub. The removal of the first frozen solid portion from the tub thus takes place together with the removal of the second frozen solid portion of the tub.
Der Verbund, der den ersten gefrorenen Festkörperabschnitt und den zweiten gefrorenen Festkörperabschnitt aufweist oder der aus dem ersten gefrorenen Festkörperabschnitt und dem zweiten gefrorenen Festkörperabschnitt besteht, bildet dann den fertigen Gefrierformkörper, der zu verschiedensten Kühlzwecken eingesetzt werden kann.The composite having the first frozen solid portion and the second frozen solid portion, or consisting of the first frozen solid portion and the second frozen solid portion, then forms the finished frozen shaped body that can be used for a variety of cooling purposes.
Wenn die Dauer vom Einfüllen der zweiten Flüssigkeit in das Hohlvolumen bis zum Erreichen ihres Gefrierpunktes verkürzt werden soll, kann die Temperatur der zweiten Flüssigkeit, während sie in das Hohlvolumen eingefüllt wird, so gewählt werden, dass sie nur geringfügig, beispielsweise 1°C oder höchstens 10°C, über dem Gefrierpunkt der zweiten Flüssigkeit liegt.If the duration of filling the second liquid in the hollow volume is to be shortened until reaching its freezing point, the temperature of the second liquid, while it is filled in the hollow volume, can be chosen so that it only slightly, for example 1 ° C or at most 10 ° C, above the freezing point of the second liquid.
Optional besteht die Möglichkeit, die zweite Flüssigkeit, während sie bis unter ihren Gefrierpunkt abgekühlt wird, in Bewegung zu halten, so dass die Ausbildung größerer kristalliner Strukturen während des Abkühlens vermieden wird und der zweite gefrorene Festkörperabschnitt durchsichtig ist. Um die zweite Flüssigkeit in Bewegung zu halten, kann beispielsweise ein Ultraschallsignal in sie eingekoppelt werden.Optionally, it is possible to keep the second liquid in motion while cooling it below its freezing point so as to avoid the formation of larger crystalline structures during cooling and to make the second frozen solid portion transparent. In order to keep the second liquid in motion, for example, an ultrasonic signal can be coupled into it.
Ebenso besteht jedoch die Möglichkeit, dafür zu sorgen, dass die in das Hohlvolumen eingefüllte zweite Flüssigkeit, während sie bis unter ihren Gefrierpunkt abgekühlt wird, erschütterungsfrei bleibt, so dass sie eine undurchsichtige und/oder milchige Struktur aufweist.However, it is also possible to ensure that the second liquid filled in the hollow volume, while it is cooled to below its freezing point, remains vibration-free, so that it has an opaque and / or milky structure.
Durch das bewegte oder erschütterungsfreie Abkühlen der ersten bzw. der zweiten Flüssigkeit ergeben sich für den fertigen Gefrierformkörper folgende Varianten:
- (a) Die erste Flüssigkeit wird während des Abkühlens bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie vollständig durchgefroren ist, in Bewegung gehalten, und die zweite Flüssigkeit bleibt während des Abkühlens bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie vollständig durchgefroren ist, erschütterungsfrei.
- (b) Die erste Flüssigkeit bleibt während des Abkühlens bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie vollständig durchgefroren ist, erschütterungsfrei, und die zweite Flüssigkeit wird während des Abkühlens bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie vollständig durchgefroren ist, in Bewegung gehalten.
- (c) Die erste Flüssigkeit bleibt während des Abkühlens bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie vollständig durchgefroren ist, erschütterungsfrei, ein zweiter gefrorener Festkörperabschnitt ist nicht vorgesehen.
- (d) Die erste Flüssigkeit wird während des Abkühlens bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie vollständig durchgefroren ist, in Bewegung gehalten, ein zweiter gefrorener Festkörperabschnitt ist nicht vorgesehen.
- (e) Die erste Flüssigkeit bleibt während des Abkühlens bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie vollständig durchgefroren ist, erschütterungsfrei, und die zweite Flüssigkeit bleibt während des Abkühlens bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie vollständig durchgefroren ist, erschütterungsfrei.
- (f) Die erste Flüssigkeit wird während des Abkühlens bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie vollständig durchgefroren ist, in Bewegung gehalten, und die zweite Flüssigkeit wird während des Abkühlens bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie vollständig durchgefroren ist, in Bewegung gehalten.
The moving or vibration-free cooling of the first or the second liquid results in the following variants for the finished frozen shaped body: - (a) The first liquid is kept in motion during cooling to the time when it is completely frozen, and the second liquid remains vibration-free during cooling to the time when it is completely frozen through.
- (b) The first liquid remains vibration free during cooling to the time when it is completely frozen, and the second liquid is kept in motion during cooling until it is completely frozen through.
- (c) The first liquid remains vibration-free during cooling to the time when it is completely frozen, a second frozen solid portion is not provided.
- (d) The first liquid is kept in motion during cooling to the time when it is completely frozen, a second frozen solid portion is not provided.
- (e) The first liquid remains vibration-free during cooling to the time it is completely frozen, and the second liquid remains vibration-free during cooling to the time when it is completely frozen.
- (f) The first liquid is kept in motion during cooling until it is completely frozen, and the second liquid is kept in motion during cooling until it is completely frozen through.
Bei den Varianten (a) und (f), bei denen die erste Flüssigkeit während des Abkühlens bis unter ihren Gefrierpunkt in Bewegung gehalten wird und bei denen der fertige Gefrierformkörper einen zweiten gefrorenen Festkörperabschnitt aufweist, kann die Kontur des zweiten gefrorenen Festkörperabschnitts – je nach Art der verwendeten ersten Flüssigkeit (z. B. bei Wasser) – durch den gefrorene ersten Festkörperabschnitt hindurch erkennbar sein. Bei einem derartigen Gefrierformkörper bewirkt der gefrorene erste Festkörperabschnitt, während er abschmilzt, dass die Kontur des zweiten gefrorenen Festkörperabschnitts erhalten und damit erkennbar bleibt. Der gefrorene erste Festkörperabschnitt stellt also eine transparente Schutzschicht dar.In the variants (a) and (f), in which the first liquid is kept in motion during cooling to below its freezing point and in which the finished frozen shaped body has a second frozen solid portion, the contour of the second frozen solid portion - depending on the type of the first liquid used (eg in the case of water) - can be seen through the frozen first solid-state section. In such a frozen shaped body causes the frozen first solid portion, while it melts, that the contour of the second frozen solid body portion is maintained and thus remains recognizable. The frozen first solid portion thus represents a transparent protective layer.
Optional kann die erste Flüssigkeit und damit auch der erste gefrorene Festkörperabschnitt vollständig oder zu wenigstens 90 Gewichts% aus Wasser bestehen, und/oder einen Gefrierpunkt von weniger als 20°C aufweisen.Optionally, the first liquid and thus also the first frozen solid portion consist entirely or at least 90% by weight of water, and / or have a freezing point of less than 20 ° C.
Alternativ oder zusätzlich kann auch die zweite Flüssigkeit und damit auch der zweite gefrorene Festkörperabschnitt vollständig oder zu wenigstens 90 Gewichts% aus Wasser bestehen, und/oder einen Gefrierpunkt von weniger als 20°C aufweisen.Alternatively or additionally, the second liquid and thus also the second frozen solid portion may consist entirely or at least 90% by weight of water, and / or have a freezing point of less than 20 ° C.
Besonders kostengünstig lassen sich Gefrierformkörper herstellen, wenn sowohl die erste Flüssigkeit als auch die zweite Flüssigkeit aus Wasser, beispielsweise aus Leitungswasser, besteht. Ein weiterer Vorteil solcher nur aus Wasser hergestellter Gefrierformkörper besteht darin, dass sie lebensmittelecht und damit z. B. nach dem Auftauen auch für den Verzehr geeignet sind.Freezing tablets can be produced particularly cost-effectively if both the first liquid and the second liquid consist of water, for example tap water. Another advantage of such only made of water frozen moldings is that they are food safe and thus z. B. after thawing are also suitable for consumption.
Allerdings können für die erste und/oder die zweite Flüssigkeit, unabhängig voneinander, auch beliebige andere Flüssigkeiten anstelle von Wasser verwendet werden, oder es kann Wasser eingesetzt werden, dem beliebige andere Stoffe beigefügt sind. Beispielsweise können die erste und/oder die zweite Flüssigkeit Farbstoffzusätze aufweisen, so dass der erste bzw. der zweite gefrorene Festkörperabschnitt farbig sind. Sofern lebensmittelechte Farbstoffe erforderlich oder gewünscht sind, lassen sich zum Beispiel auch farbige Säfte oder Sirupe für die erste und/oder die zweite Flüssigkeit verwenden, oder Wasser, das mit Lebensmittelfarben gefärbt ist.However, for the first and / or the second liquid, independently of each other, any other liquids may be used instead of water, or water may be used, to which any other substances are added. For example, the first and / or the second liquid can have dye additives, such that the first or the second frozen solid portion are colored. If food grade dyes are required or desired, for example, colored juices or syrups may also be used for the first and / or second liquids, or water dyed with food colors.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. Es zeigen:The invention will be explained below with reference to embodiments with reference to the accompanying figures. In the figures, like reference numerals designate like elements. Show it:
1A bis L verschiedene Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Gefrierformkörpers. 1A to L different steps of a method for producing a frozen shaped body.
2 das Einkoppeln eines Ultraschallsignals in die erste Flüssigkeit, während diese bis unter ihren Gefrierpunkt abgekühlt wird. 2 the coupling of an ultrasonic signal into the first fluid while it is being cooled below its freezing point.
3 das Einkoppeln eines Ultraschallsignals in die zweite Flüssigkeit, während diese bis unter ihren Gefrierpunkt abgekühlt wird. 3 the coupling of an ultrasonic signal into the second fluid while it is being cooled below its freezing point.
4A eine perspektivische Ansicht eines Gefrierformkörpers, der aus Wasser besteht und bei dem der erste gefrorene Festkörperabschnitt durchsichtig ist und der zweite gefrorene Festkörperabschnitt milchig erscheint. 4A a perspective view of a frozen shaped body, which consists of water and in which the first frozen solid portion is transparent and the second frozen solid portion appears milky.
4B eine Draufsicht auf den Gefrierformkörper gemäß 4A. 4B a plan view of the frozen shaped body according to 4A ,
5A eine perspektivische Ansicht eines Gefrierformkörpers, der aus Wasser besteht, bei dem der erste gefrorene Festkörperabschnitt milchig erscheint und bei dem der zweite gefrorene Festkörperabschnitt durchsichtig ist. 5A a perspective view of a frozen shaped body, which consists of water, in which the first frozen solid portion appears milky and in which the second frozen solid portion is transparent.
5B eine Draufsicht auf den Gefrierformkörper gemäß 5A. 5B a plan view of the frozen shaped body according to 5A ,
6A eine perspektivische Ansicht eines Gefrierformkörpers, der aus Wasser besteht und der einen milchigen ersten gefrorenen Festkörperabschnitt aufweist, sowie ein ungefülltes Hohlvolumen. 6A a perspective view of a frozen shaped body, which consists of water and having a milky first frozen solid portion, and an unfilled hollow volume.
6B eine Draufsicht auf den Gefrierformkörper gemäß 6A. 6B a plan view of the frozen shaped body according to 6A ,
7A eine perspektivische Ansicht eines Gefrierformkörpers, der aus Wasser besteht und der einen durchsichtigen ersten gefrorenen Festkörperabschnitt aufweist, sowie ein ungefülltes Hohlvolumen. 7A a perspective view of a frozen shaped body, which consists of water and having a transparent first frozen solid portion, as well as an unfilled hollow volume.
7B eine Draufsicht auf den Gefrierformkörper gemäß 7A. 7B a plan view of the frozen shaped body according to 7A ,
8 eine perspektivische Ansicht eines Gefrierformkörper, der aus Wasser besteht und der einen milchigen ersten gefrorenen Festkörperabschnitt aufweist, jedoch weder ein ungefülltes Hohlvolumen noch einen zweiten gefrorenen Festkörperabschnitt. 8th a perspective view of a frozen shaped body, which consists of water and having a milky first frozen solid portion, but neither an unfilled hollow volume nor a second frozen solid portion.
9 eine perspektivische Ansicht eines Gefrierformkörpers, der aus Wasser besteht und der einen durchsichtigen ersten gefrorenen Festkörperabschnitt aufweist, jedoch weder ein ungefülltes Hohlvolumen noch einen zweiten gefrorenen Festkörperabschnitt. 9 a perspective view of a frozen shaped body, which consists of water and having a transparent first frozen solid portion, but neither an unfilled hollow volume nor a second frozen solid portion.
10 eine Anordnung zur simultanen Herstellung mehrerer Gefrierformkörper. 10 an arrangement for the simultaneous production of several frozen tablets.
1A zeigt einen Vertikalschnitt durch einen Abschnitt einer Vorrichtung zur Herstellung eines Eisformkörpers. Die Vorrichtung umfasst einen Formstempel 1 mit einem Ende 11, sowie eine Wanne 3. Der Formstempel 1 ist relativ zur Wanne 3, die beispielsweise aus Silikonkautschuk bestehen kann, beweglich, so dass das Ende 11 an einer beliebigen Stelle innerhalb der Wanne 3, beispielsweise mittig oder am Rand, positioniert werden kann, indem der Formstempel 1 in Richtung der Wanne 3 bewegt wird, was schematisch durch einen Pfeil dargestellt ist. Der Formstempel 1 kann beispielsweise verchromt oder galvanisiert sein. Die Positionierbarkeit des Formstempels 1 relativ zu der Wanne 3 kann stufenlos oder stufig ausgestaltet sein. Die primären Funktionen des Formstempels 1 bestehen darin, Kälte oder Wärme von einem Temperaturgeber 2 über sein Ende 11 an eine in der Wanne 3 einzufüllende Flüssigkeit zu übertragen und/oder – wie weiter unten erläutert – die Geometrie eines in einem gefrorenen Festkörperabschnitt 61 befindlichen Hohlvolumens 9 festzulegen. Die Wanne 3 kann sich z. B. einige Zentimeter unterhalb des Temperaturgebers 2 befinden. Außerdem kann die Wanne 3 eine optionale Heizung 21 aufweisen, um das spätere Ablösen des herzustellenden Gefrierformkörpers 10 von der Wanne 3 zu erleichtern. 1A shows a vertical section through a portion of an apparatus for producing an ice mold. The device comprises a forming punch 1 with one end 11 , as well as a tub 3 , The shape stamp 1 is relative to the tub 3 , which may be made of silicone rubber, for example, movable, leaving the end 11 anywhere in the tub 3 , for example, centrally or at the edge, can be positioned by the forming punch 1 in the direction of the tub 3 is moved, which is schematically represented by an arrow. The shape stamp 1 For example, it can be chrome plated or galvanized. The positionability of the forming punch 1 relative to the tub 3 can be infinitely or staged. The primary functions of the die 1 consist of cold or heat from a temperature sensor 2 about his end 11 to one in the tub 3 to be filled with liquid transferred and / or - as explained below - the geometry of one in a frozen solid state section 61 located hollow volume 9 set. The tub 3 can z. B. a few centimeters below the temperature sensor 2 are located. In addition, the tub 3 an optional heater 21 to the subsequent detachment of the frozen body to be produced 10 from the tub 3 to facilitate.
Der Formstempel 1 ist durch eine vertikale, durchgehende Aussparung des Temperaturgebers 2, der beispielsweise einer Platte aufweisen kann, hindurchgeführt. Dabei ist die Größe der Aussparung derart an die Außenkontur des Formstempels 1 angepasst, dass dieser, wenn er relativ zu der Wanne 3 bewegt wird, sich auch relativ zu dem Temperaturgeber 2 bewegen kann, dabei aber in jeder Relativposition zu dem Temperaturgeber 2 mit diesem in thermischem Kontakt steht durch diesen auf eine gewünschte Temperatur gebracht, d. h. gekühlt oder erwärmt, werden kann.The shape stamp 1 is through a vertical, continuous recess of the temperature sensor 2 , which may for example have a plate, passed through. The size of the recess is in this way to the outer contour of the forming die 1 adjusted that if he is relative to the tub 3 is moved, also relative to the temperature sensor 2 can move, but in any relative position to the temperature sensor 2 with this in thermal contact is brought by this to a desired temperature, ie cooled or heated, can be.
Als Werkstoff für die Platte eignet sich z. B. galvanisiertes Kupfer mit einer integrierten oder einer aufgesetzten Verrohrung, die abhängig davon, ob die Platte beheizt oder gekühlt werden soll, von einem Heißgas bzw. von einem Kühlmittel durchströmt wird.As a material for the plate is z. B. galvanized copper with an integrated or a patch piping, which is traversed by a hot gas or by a coolant depending on whether the plate is to be heated or cooled.
Der Temperaturgeber 2 kann beispielsweise einen handelsüblichen Kältekreislauf mit Heißgasabtauung oder mit elektrischer Abtauung aufweisen. Zur Erzeugung niedriger, zum Kühlen des Formstempels 1 erforderlicher Temperaturen kann der Temperaturgeber 2 einen Verdampfer aufweisen.The temperature sensor 2 may for example have a commercial refrigeration cycle with Heißgas Abtauung or with electrical defrosting. To generate lower, to cool the die 1 required temperatures, the temperature sensor 2 have an evaporator.
Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Sprüheinheit 4, der über eine Zuleitung 5 eine Flüssigkeit zugeführt werden kann, die dann durch die Sprüheinheit 4 versprüht wird. Unterhalb der Wanne 3 befindet sich ein Auffangbehälter 81, in dem überlaufende Flüssigkeit aufgesammelt wird. Wie bereits erwähnt ist der Formstempel 1 relativ zu der Wanne 3 beweglich, so dass sein Ende 11, wie in 1B gezeigt ist, innerhalb der Wanne 3 positioniert werden kann. Bei dem Beispiel gemäß 1B liegt das Ende 11 an dem Boden der Wanne 3 an. Alternativ könnte das Ende 11 jedoch auch vom Boden der Wanne 3 beabstandet sein.The device further comprises a spray unit 4 that has a supply line 5 a liquid can be supplied, which is then passed through the spray unit 4 is sprayed. Below the tub 3 there is a collection container 81 , in which overflowing liquid is collected. As already mentioned, the forming punch 1 relative to the tub 3 movable, so its ending 11 , as in 1B shown inside the tub 3 can be positioned. In the example according to 1B is the end 11 at the bottom of the tub 3 at. Alternatively, the end could be 11 but also from the bottom of the tub 3 be spaced.
Wie in 10 gezeigt ist, wird nun der Sprüheinheit 4 über die Zuleitung 5 eine erste Flüssigkeit 6 zugeführt und von der Sprüheinheit 4 abgegeben, so dass die erste Flüssigkeit 6 in die Wanne 3 eingefüllt wird. Durch die permanente Besprühung mit der ersten Flüssigkeit 6 und die Kühlung des Formstempels 1 mit Hilfe des Temperaturgebers 2 gefriert die erste Flüssigkeit 6. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, zunächst die erste Flüssigkeit 6 in die Wanne 3 einzufüllen, solange sich das Ende 11 des Formstempels 1 noch außerhalb der Wanne 3 befindet und das Ende 11 erst nach dem Einfüllen der ersten Flüssigkeit 6 in die Wanne 3 in der Wanne 3 zu positionieren. Ebenso können das Einfüllen der ersten Flüssigkeit in die Wanne 3 und das Positionieren des Endes 11 in der Wanne 3 auch simultan erfolgen. In jedem Fall taucht im Ergebnis das Ende 11 des Formstempels 1 in die in der Wanne 3 befindliche und eventuell bereits gefrierende erste Flüssigkeit 6 ein, wobei das Ende 11 am Boden der Wanne 3 anliegen oder aber von diesem beabstandet sein kann.As in 10 is now shown, the spray unit 4 over the supply line 5 a first liquid 6 supplied and from the spray unit 4 delivered, leaving the first liquid 6 in the tub 3 is filled. By the permanent spraying with the first liquid 6 and the cooling of the die 1 with the help of the temperature sensor 2 freezes the first liquid 6 , However, there is also the possibility, first, the first liquid 6 in the tub 3 fill in, as long as the end 11 of the form stamp 1 still outside the tub 3 located and the end 11 only after filling the first liquid 6 in the tub 3 in the tub 3 to position. Likewise, the filling of the first liquid in the tub 3 and positioning the end 11 in the tub 3 also be done simultaneously. In any case, the result is the end 11 of the form stamp 1 in the tub 3 and possibly already freezing first liquid 6 one, the end 11 at the bottom of the tub 3 be present or spaced from this.
Die Temperatur T6 der ersten Flüssigkeit 6 kann sich optional knapp, beispielsweise 1°C oder höchstens 10°C, über ihrem Gefrierpunkt befinden. Der Druck und die Menge der ersten Flüssigkeit 6 ist durch die Dimension und Form des herzustellenden Gefrierformkörpers bestimmt.The temperature T6 of the first liquid 6 may optionally be tight, for example 1 ° C or at most 10 ° C, above its freezing point. The pressure and the amount of the first fluid 6 is determined by the dimension and shape of the frozen body to be produced.
Optional kann die in dem Auffangbehälter 81 gesammelte überschüssige erste Flüssigkeit 6 mit Hilfe einer Pumpe wieder über die Zuleitung 5 der Sprüheinheit 4 zugeführt werden. Dabei kann mit Hilfe einer optionalen Füllstandsmessung im Auffangbehälter 81 festgestellt werden, ob die in dem Auffangbehälter 81 befindliche Menge der ersten Flüssigkeit 6 ausreicht, um die Sprüheinheit 4 mit der erforderlichen Menge der ersten Flüssigkeit 6 zu versorgen. Anderenfalls kann die erste Flüssigkeit 6 von außen nachgefüllt werden.Optionally, in the collection container 81 collected excess first liquid 6 using a pump again via the supply line 5 the spray unit 4 be supplied. It can with the help of an optional level measurement in the collecting container 81 be determined if the in the collection container 81 amount of the first liquid 6 sufficient for the spray unit 4 with the required amount of the first fluid 6 to supply. Otherwise, the first liquid 6 be refilled from the outside.
Die Wanne 3 kann nach dem Einfüllen der ersten Flüssigkeit 6 wie gezeigt vollständig, alternativ auch unvollständig mit der ersten Flüssigkeit 6 gefüllt sein. Soweit die erste Flüssigkeit 6 überläuft, wird diese in dem Auffangbehälter 81 aufgefangen.The tub 3 can after filling the first liquid 6 as shown completely, alternatively incomplete with the first liquid 6 be filled. As far as the first liquid 6 overflows, this is in the collection container 81 collected.
Mithilfe des durch den Temperaturgeber 2 gekühlten Formstempels 1 wird nun die in der Wanne 3 befindliche erste Flüssigkeit 6 bis unter ihren Gefrierpunkt gekühlt, so dass aus der in der Wanne befindlichen ersten Flüssigkeit 6 ein erster gefrorener Festkörperabschnitt 61 entsteht, was im Ergebnis in 1D gezeigt ist.With the help of the temperature sensor 2 cooled mold stamp 1 Now the one in the tub 3 located first liquid 6 cooled to below its freezing point, so that from the first liquid located in the tub 6 a first frozen solid section 61 arises, which results in 1D is shown.
Wie weiterhin in 1E gezeigt ist, wird das Ende 11 des Formstempels 1 nach dem Gefrieren der ersten Flüssigkeit 6 aus dem ersten gefrorenen Festkörperabschnitt 61 herausgezogen, so dass in diesem ein Hohlvolumen 9 verbleibt. Um dazu den Formstempel 1 von dem ersten gefrorenen Festkörperabschnitt 61 abzulösen, kann der Formstempel 1 kurzzeitig bis über den Schmelzpunkt des ersten gefrorenen Festkörperabschnitt 61 erwärmt werden, was beispielsweise durch eine in den Stempel 1 integrierte Heizung oder durch die Heißgasabtauung bzw. elektrische Abtauung des Temperaturgebers 2 erfolgen kann. Die Geometrie des Hohlvolumens 9 ist dabei durch die Außenkontur des Formstempels 1 bestimmt.As continues in 1E shown is the end 11 of the form stamp 1 after freezing the first liquid 6 from the first frozen solid section 61 pulled out, so that in this a hollow volume 9 remains. In addition to the forming stamp 1 from the first frozen solid section 61 can replace the mold stamp 1 briefly above the melting point of the first frozen solid section 61 be heated, for example, by a in the stamp 1 integrated heating or by hot gas defrosting or electric defrosting of the temperature sensor 2 can be done. The geometry of the hollow volume 9 is thereby by the outer contour of the forming punch 1 certainly.
Optional kann der erste gefrorene Festkörperabschnitt 61 nach dem Herausziehen des ersten Endes 11 der Wanne 3 entnommen und als Gefrierformkörper verwendet werden. Optionally, the first frozen solid section 61 after pulling out the first end 11 the tub 3 removed and used as a frozen shaped body.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den ersten gefrorenen Festkörperabschnitt 61 in der Wanne 3 zu belassen und wie nachfolgend erläutert weiterzuverarbeiten.However, there is also the possibility of the first frozen solid section 61 in the tub 3 and continue processing as explained below.
Wie in 1F gezeigt ist, wird in das Hohlvolumen 9 eine zweite Flüssigkeit 7 eingefüllt. Diese kann optional eine Temperatur T7 aufweisen, die sich knapp, beispielsweise 1°C oder höchstens 10°C, über ihrem Gefrierpunkt befindet.As in 1F is shown in the hollow volume 9 a second liquid 7 filled. This may optionally have a temperature T7 which is just above its freezing point, for example 1 ° C or at most 10 ° C.
Das Einfüllen kann wiederum durch eine Sprüheinheit 4 erfolgen, der die zweite Flüssigkeit 7 über eine Zuleitung 5 zugeführt wird. Sofern es sich bei der ersten Flüssigkeit 6 und bei der zweiten Flüssigkeit 7 um identische Flüssigkeiten handelt, können für das Einfüllen der ersten Flüssigkeit 6 in die Wanne 3 und für das Einfüllen der zweiten Flüssigkeit 7 in das Hohlvolumen 9 dieselbe Sprüheinheit 4 und dieselbe Zuleitung 5 verwendet werden. Wenn es sich anderenfalls bei der ersten Flüssigkeit 6 und der zweiten Flüssigkeit 7 um verschiedene Flüssigkeiten handelt, können diese einer gemeinsamen Sprüheinheit 4 über jeweils eine eigene Zuleitung 5 zugeführt werden, oder es kann für das Einfüllen der ersten Flüssigkeit 6 in die Wanne 3 eine erste Zuleitung 5 und eine erste Sprüheinheit 4 und für das Einfüllen der zweiten Flüssigkeit 7 in das Hohlvolumen 9 eine weitere Zuleitung und eine weitere Sprüheinheit verwendet werden. 1F zeigt die Anordnung nach dem Einfüllen der zweiten Flüssigkeit 7 in den Hohlraum 9. Auch beim Einfüllen der zweiten Flüssigkeit 7 können eventuell überlaufende Bestandteile der zweiten Flüssigkeit 7 mithilfe des Auffangbehälters 81 aufgefangen werden.The filling can in turn by a spray unit 4 take place, which is the second liquid 7 via a supply line 5 is supplied. Unless it is the first fluid 6 and at the second liquid 7 are identical liquids, for the filling of the first liquid 6 in the tub 3 and for the filling of the second liquid 7 in the hollow volume 9 the same spray unit 4 and the same supply line 5 be used. If it is otherwise at the first liquid 6 and the second liquid 7 are different liquids, these can be a common spray unit 4 each with its own supply line 5 be fed or it may be for the filling of the first liquid 6 in the tub 3 a first supply line 5 and a first spray unit 4 and for the filling of the second liquid 7 in the hollow volume 9 a further supply line and a further spray unit can be used. 1F shows the arrangement after the filling of the second liquid 7 in the cavity 9 , Also when filling the second liquid 7 may possibly overflowing components of the second liquid 7 using the collection container 81 be caught.
Nach dem Einfüllen der zweiten Flüssigkeit 7 in das Hohlvolumen 9 wird die in diesem befindliche zweite Flüssigkeit 7 bis unter ihren Gefrierpunkt abgekühlt, so dass aus der in dem Hohlvolumen 9 befindlichen zweiten Flüssigkeit 7 ein zweiter gefrorener Festkörperabschnitt 71 entsteht, was im Ergebnis in 1G gezeigt ist. Der erste gefrorene Festkörperabschnitt 61 und der zweite gefrorene Festkörperabschnitt 71 bilden nun einen festen Verbund. Das Kühlen der zweiten Flüssigkeit 7 kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Ende 11 des Formstempels 1 die in das Hohlvolumen 9 eingefüllte zweite Flüssigkeit 7 von oben kontaktiert.After filling the second liquid 7 in the hollow volume 9 becomes the second liquid in it 7 cooled to below its freezing point, leaving out of the hollow volume 9 located second liquid 7 a second frozen solid section 71 arises, which results in 1G is shown. The first frozen solids section 61 and the second frozen solid section 71 now form a solid composite. Cooling the second liquid 7 can be done, for example, by the fact that the end 11 of the form stamp 1 in the hollow volume 9 filled second liquid 7 contacted from above.
Nachdem die zweite Flüssigkeit 7 vollständig gefroren ist, wird der Formstempel 1 nach oben bewegt und dabei von dem Verbund abgelöst. Um das Ablösen zu erleichtern, kann der Formstempel 1, bevor er sich nach oben bewegt, mit Hilfe des Temperaturgebers 2 kurzzeitig erwärmt werden, so dass der Verbund im Kontaktbereich zu dem Formstempel 1 lokal aufschmilzt.After the second liquid 7 is completely frozen, the shape stamp 1 moved upwards and thereby detached from the composite. To facilitate the detachment, the forming punch 1 before moving up, using the temperature sensor 2 are heated briefly, so that the composite in the contact area to the forming die 1 locally melted.
Optional kann die dem Boden der Wanne 3 entgegengesetzte Oberseite dieses Verbundes begradigt werden. Hierzu kann beispielsweise die Wanne 3 mit dem darin befindlichen Verbund um 90° gekippt werden, was im Ergebnis in 1H gezeigt ist, und dann kann ein Abschnitt 67 des Verbundes, der an der dem Boden der Wanne 3 entgegegensetzten Seite des Verbundes angeordnet ist, abgetrennt werden, was, wie in 1K gezeigt ist, beispielsweise mithilfe eines beweglichen Heizdrahtes 20 erfolgen. Der Abschnitt 67 kann dann in den darunter liegenden Auffangbehälter fallen (nicht gezeigt), aufgetaut und wiederverwendet werden.Optionally, the bottom of the tub 3 straightened opposite top of this composite. For this example, the tub 3 tilted with the composite therein by 90 °, resulting in in 1H is shown, and then a section 67 of the composite, attached to the bottom of the tub 3 opposite side of the composite is arranged to be separated, what, as in 1K is shown, for example by means of a movable heating wire 20 respectively. The section 67 can then fall into the underlying collection container (not shown), thawed and reused.
Der nach dem Abtrennen des Abschnittes 67 in der Wanne 3 verbleibende Teil des Verbundes bildet nun den fertigen Gefrierformkörper 10, der der Wanne 3, wie in 1L gezeigt ist, entnommen werden kann. Hierzu kann die Wanne 3 beispielsweise um weitere 90° gedreht werden, so dass ihre Öffnung in Richtung der Schwerkraft nach unten zeigt und der Gefrierformkörper 10 in einen Sammelbehälter 82 (”Eisbunker”) fällt. Um das Herausfallen des Gefrierformkörpers 10 aus der Wanne 3 zu unterstützen, kann die Wanne mithilfe einer Heizung 21 erwärmt werden, so dass der Gefrierformkörper 10 dort, wo er an der Wanne 3 anliegt, aufgeschmolzen wird und sich ein Flüssigkeitsfilm bildet, der das Herausgleiten des Gefrierformkörpers 10 aus der Wanne 3 erleichtert. Bei der Heizung 21 kann es sich um einen festen Bestandteil der Wanne 3 handeln, aber auch um ein von der Wanne separates Element.The after separating the section 67 in the tub 3 Remaining part of the composite now forms the finished frozen shaped body 10 that of the tub 3 , as in 1L is shown, can be removed. For this, the tub 3 For example, be rotated by a further 90 °, so that their opening in the direction of gravity points down and the frozen shaped body 10 in a collection container 82 ("Ice bunker") falls. To the falling out of the frozen shaped body 10 from the tub 3 To assist, the tub can with the help of a heater 21 are heated, leaving the frozen shaped body 10 where he is at the tub 3 is present, is melted and forms a liquid film, which slides out of the frozen shaped body 10 from the tub 3 facilitated. When heating 21 It can be an integral part of the tub 3 act, but also around a separate element from the tub.
In oder an dem Sammelbehälter 82 kann optional ein Füllstandssensor vorhanden sein, mit dem festgestellt werden kann, wenn der Sammelbehälter 82 so weit mit Gefrierformkörpern 10 gefüllt ist, dass er geleert oder durch einen leeren, anderen Sammelbehälter ausgetauscht werden muss. Ein solcher Füllstandssensor kann auch dazu verwendet werden, die Produktion von Gefrierformkörpern 10 automatisch zu unterbrechen, wenn festgestellt wird, dass eine maximal zulässige oder gewünschte Füllmenge erreicht ist.In or on the collection container 82 Optionally, a level sensor can be present with which can be determined when the sump 82 so far with frozen moldings 10 is filled, that it must be emptied or replaced by an empty, other collection container. Such a level sensor can also be used to the production of frozen moldings 10 automatically if it is determined that a maximum allowable or desired filling level has been reached.
Bei dem vorangehend beschriebenen Verfahren befand sich die erste Flüssigkeit 6, nachdem sie in die Wanne 3 eingefüllt wurde und bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die in der Wanne 3 befindliche erste Flüssigkeit vollständig bis unter den Gefrierpunkt abgekühlt wurde, im bewegten Zustand. Entsprechend befand sich die zweite Flüssigkeit 7, nachdem sie in das Hohlvolumen 9 eingefüllt und ihr in dem Hohlvolumen 9 befindlicher Anteil bis unter seinen Gefrierpunkt abgekühlt wurde, im unbewegten Zustand. Sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Flüssigkeit 6 bzw. 7 erfolgte also der Gefriervorgang, ohne dass die Flüssigkeiten während des Abkühlens und Gefrierens von Außen bewegt wurden. Hierdurch bildet sich eine überwiegend kristalline Struktur aus, so dass die gefrorenen Festkörperabschnitte 61 bzw. 71 nicht transparent sind, sondern undurchsichtig. Soweit es sich bei der ersten und/oder zweiten Flüssigkeit 6 bzw. 7 um Wasser handelt, besitzen die daraus hergestellten, gefrorenen Festkörperabschnitte 61 bzw. 71 ein milchiges Aussehen.In the method described above, the first liquid was 6 after getting into the tub 3 was filled and until the time when in the tub 3 completely cooled to below freezing point, in the moving state. Accordingly, the second liquid was 7 after putting in the hollow volume 9 filled and her in the hollow volume 9 was cooled down to below its freezing point, in the unmoved state. Both at the first and at the second liquid 6 respectively. 7 Thus, the freezing process was carried out without the liquids being moved from the outside during the cooling and freezing. This forms a predominantly crystalline structure, so that the frozen solid sections 61 respectively. 71 not transparent, but opaque. As far as the first and / or second liquid 6 respectively. 7 is concerned with water, have the frozen solid sections produced therefrom 61 respectively. 71 a milky appearance.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die in der Wanne 3 befindliche erste Flüssigkeit 6 und/oder die in dem Hohlvolumen 9 befindliche zweite Flüssigkeit 7 jeweils bis zum Abkühlen der betreffenden Flüssigkeit 6 bzw. 7 unter deren Gefrierpunkt in Bewegung zu halten, um zu verhindern, dass die hergestellten, gefrorenen Festkörperabschnitte 61 und/oder 71 eine überwiegend kristalline Struktur aufweisen, so dass sie aufgrund der nicht-kristallinen Struktur transparent erscheinen. Soweit es sich bei der ersten und/oder zweiten Flüssigkeit 7 bzw. 9 um Wasser handelt, wäre der erste bzw. zweite gefrorene Festkörperabschnitt 61 bzw. 71 Klareis.However, there is also the possibility of being in the tub 3 located first liquid 6 and / or in the hollow volume 9 located second liquid 7 in each case until the cooling of the liquid in question 6 respectively. 7 keep under their freezing point in motion to prevent the manufactured, frozen solid sections 61 and or 71 have a predominantly crystalline structure, so that they appear transparent due to the non-crystalline structure. As far as the first and / or second liquid 7 respectively. 9 is water, would be the first or second frozen solid section 61 respectively. 71 Clear ice.
Um die erste Flüssigkeit 6 wie erläutert während des Abkühlens und Gefrierens in Bewegung zu halten, kann beispielsweise, wie in 2 gezeigt ist, ein optionaler Ultraschallgeber 25 verwendet werden, mittels dem ein erstes Ultraschallsignal S6, beispielsweise über die Wanne 3, in die in der Wanne 3 befindliche, erste Flüssigkeit 6 eingekoppelt wird. Der Ultraschallgeber 25 kann fest an der Wanne 3 angebracht oder nur bei Bedarf an diese angekoppelt werden. Alternativ könnte das Einkoppeln des ersten Ultraschallsignals in die erste Flüssigkeit 6 auch über den Formstempel 1 erfolgen.To the first liquid 6 as explained during cooling and freezing in motion, for example, as in 2 shown is an optional ultrasonic transducer 25 be used by means of a first ultrasonic signal S6, for example via the tub 3 into the tub 3 located, first liquid 6 is coupled. The ultrasound generator 25 Can firmly on the tub 3 attached or coupled to it only when needed. Alternatively, the coupling of the first ultrasonic signal into the first fluid 6 also over the form stamp 1 respectively.
Alternativ oder zusätzlich zu der Einkopplung des ersten Ultraschallsignals S6 kann die erste Flüssigkeit 6 sukzessive in die Wanne 3 gesprüht werden, während sich das Ende 11 des Stempels 1 bereits in der Wanne 3 befindet und eine Temperatur aufweist, die kleiner ist als der Gefrierpunkt der ersten Flüssigkeit 6. Hierdurch wird der erste gefrorene Festkörperabschnitt 61 während des Besprühens aufgebaut, indem zunächst ein Teil der aufgesprühten ersten Flüssigkeit 6 an dem Ende 11 des Stempels 1 eine gefrorene Schicht bildet, die durch weiteres Besprühen mit der ersten Flüssigkeit 6 weiter aufgebaut wird, und die letztlich den ersten gefrorenen Festkörperabschnitt 61 darstellt und somit transparent erscheint.Alternatively or in addition to the coupling of the first ultrasonic signal S6, the first liquid 6 successively in the tub 3 be sprayed while the end 11 of the stamp 1 already in the tub 3 and has a temperature which is less than the freezing point of the first liquid 6 , This will be the first frozen solid section 61 during spraying, by first adding a portion of the sprayed-on first liquid 6 at the end 11 of the stamp 1 forming a frozen layer by further spraying with the first liquid 6 continues to build, and ultimately the first frozen solid section 61 represents and thus appears transparent.
Entsprechend kann auch die in dem Hohlvolumen 9 befindliche zweite Flüssigkeit 7, bis sie vollständig durchgefroren ist, in Bewegung gehalten werden, indem ein zweites Ultraschallsignal S7 in sie eingekoppelt wird, was im Ergebnis in 3 gezeigt ist. Hierbei kann derselbe Ultraschallgeber 25 verwendet werden, wie er zur Erzeugung des ersten Ultraschallsignals S6 verwendet wurde, aber auch anderer Ultraschallgeber.Accordingly, in the hollow volume 9 located second liquid 7 until it is completely frozen, are kept in motion by coupling a second ultrasonic signal S7 into it, as a result 3 is shown. Here, the same ultrasonic generator 25 be used as it was used to generate the first ultrasonic signal S6, but also other ultrasonic generator.
Alternativ oder zusätzlich zu der Einkopplung des zweiten Ultraschallsignals S7 kann die zweite Flüssigkeit 7 sukzessive in das Hohlvolumen 9 und/oder über den ersten gefrorenen Festkörperabschnitt 61 gesprüht und dabei durch den ersten gefrorenen Festkörperabschnitt 61 und/oder durch Vorbeifließen an dem Stempel 1 bis unter ihren Gefrierpunkt gekühlt werden, so dass der zweite gefrorene Festkörperabschnitt 71 während des Besprühens aufgebaut wird und somit transparent erscheint.Alternatively or in addition to the coupling of the second ultrasonic signal S7, the second liquid 7 successively in the hollow volume 9 and / or over the first frozen solid section 61 sprayed through the first frozen solid section 61 and / or by passing the stamp 1 cooled to below its freezing point, leaving the second frozen solid section 71 during spraying and thus appears transparent.
Durch Kombination der vorangehend beschriebenen Varianten lassen sich nun verschieden ausgestaltete Gefrierformkörper 10 herstellen, was nachfolgend unter Bezugnahme auf die 4A bis 9 erläutert wird, wobei, lediglich beispielhaft, sowohl als erste Flüssigkeit 6 als auch – soweit bei der jeweiligen Variante verwendet – als zweite Flüssigkeit 7 Wasser verwendet wurde.By combining the variants described above can now be differently designed frozen shaped body 10 produce what with reference to the following 4A to 9 which is exemplified only as a first liquid 6 and - as far as used in the respective variant - as the second liquid 7 Water was used.
Bei dem Gefrierformkörper 10 gemäß 4A besteht der erste gefrorene Festkörperabschnitt 61 aus klarem, durchsichtigem Eis und der zweite Festkörperabschnitt 71 aus milchigem Eis. Zur Herstellung dieses Gefrierformkörpers 10 erfolgte das Abkühlen der in der Wanne 3 befindlichen ersten Flüssigkeit 6 bis zum Erreichen ihres Gefrierpunktes unter Einwirkung eines ersten Ultraschallsignals S6, während das Abkühlen der in dem Hohlvolumen 9 befindlichen zweiten Flüssigkeit 7 bis zum Erreichen ihres Gefrierpunktes erschütterungsfrei erfolgte. Dieses Verfahren entspricht also der bereits erläuterten Variante (a). 4B zeigt eine Draufsicht auf den Gefrierformkörper 10 gemäß 4A.In the frozen shaped body 10 according to 4A The first frozen solid state section exists 61 clear, clear ice and the second solid section 71 from milky ice. For the preparation of this frozen shaped body 10 The cooling took place in the tub 3 located first liquid 6 until reaching its freezing point under the action of a first ultrasonic signal S6, while the cooling in the hollow volume 9 located second liquid 7 until freezing reached vibration free. This method thus corresponds to the already explained variant (a). 4B shows a plan view of the frozen shaped body 10 according to 4A ,
Bei dem Gefrierformkörper 10 gemäß 5A besteht der erste gefrorene Festkörperabschnitt 61 aus milchigem Eis und der zweite Festkörperabschnitt 71 aus klarem, durchsichtigem Eis. Zur Herstellung dieses Gefrierformkörpers 10 erfolgte das Abkühlen der in der Wanne 3 befindlichen ersten Flüssigkeit 6 bis zum Erreichen ihres Gefrierpunktes erschütterungsfrei, während das Abkühlen der in dem Hohlvolumen 9 befindlichen zweiten Flüssigkeit 7 bis zum Erreichen ihres Gefrierpunktes unter Einwirkung eines zweiten Ultraschallsignals S7 erfolgte. Dieses Verfahren entspricht also der bereits erläuterten Variante (b). 5B zeigt eine Draufsicht auf den Gefrierformkörper 10 gemäß 5A.In the frozen shaped body 10 according to 5A The first frozen solid state section exists 61 from milky ice and the second solid section 71 made of clear, transparent ice. For the preparation of this frozen shaped body 10 The cooling took place in the tub 3 located first liquid 6 vibration-free until its freezing point, while cooling in the hollow volume 9 located second liquid 7 until it reached its freezing point under the action of a second ultrasonic signal S7. This method thus corresponds to the already explained variant (b). 5B shows a plan view of the frozen shaped body 10 according to 5A ,
Bei dem Gefrierformkörper 10 gemäß 6A besteht der erste gefrorene Festkörperabschnitt 61 aus milchigem Eis, ein zweiter Festkörperabschnitt 71 ist nicht vorgesehen. Zur Herstellung dieses Gefrierformkörpers 10 erfolgte das Abkühlen der in der Wanne 3 befindlichen ersten Flüssigkeit 6 bis zum Erreichen ihres Gefrierpunktes erschütterungsfrei. Der Gefrierformkörper 10 weist ein Hohlvolumen 9 auf, das durch Herausziehen des Endes 11 des Formstempels 1 aus dem ersten gefrorenen Festkörperabschnitt 61 erzeugt wurde. 6B zeigt eine Draufsicht auf den Gefrierformkörper 10 gemäß 6A.In the frozen shaped body 10 according to 6A The first frozen solid state section exists 61 from milky ice, a second solid section 71 is not scheduled. For the preparation of this frozen shaped body 10 The cooling took place in the tub 3 located first liquid 6 vibration free until reaching its freezing point. Of the Freezing mold body 10 has a hollow volume 9 on, by pulling out the end 11 of the form stamp 1 from the first frozen solid section 61 was generated. 6B shows a plan view of the frozen shaped body 10 according to 6A ,
Bei dem Gefrierformkörper 10 gemäß 7A besteht der erste gefrorene Festkörperabschnitt 61 aus klarem, durchsichtigen Eis, ein zweiter Festkörperabschnitt 71 ist nicht vorgesehen. Zur Herstellung dieses Gefrierformkörpers 10 erfolgte das Abkühlen der in der Wanne 3 befindlichen ersten Flüssigkeit 6 bis zum Erreichen ihres Gefrierpunktes unter Einwirkung eines ersten Ultraschallsignals S6. Der Gefrierformkörper 10 weist ein Hohlvolumen 9 auf, das durch Herausziehen des Endes 11 des Formstempels 1 aus dem ersten gefrorenen Festkörperabschnitt 61 erzeugt wurde. 7B zeigt eine Draufsicht auf den Gefrierformkörper 10 gemäß 7A.In the frozen shaped body 10 according to 7A The first frozen solid state section exists 61 made of clear, transparent ice, a second solid section 71 is not scheduled. For the preparation of this frozen shaped body 10 The cooling took place in the tub 3 located first liquid 6 until reaching its freezing point under the action of a first ultrasonic signal S6. The frozen shaped body 10 has a hollow volume 9 on, by pulling out the end 11 of the form stamp 1 from the first frozen solid section 61 was generated. 7B shows a plan view of the frozen shaped body 10 according to 7A ,
Die Gefrierformkörper 10 gemäß den 8 und 9 weisen kein Hohlvolumen 9 auf, das durch Herausziehen eines Endes 11 eine Formstempels 1 aus dem ersten gefrorenen Festkörperabschnitt 61 erzeugt wurde. Vielmehr wurde der Formstempel 1 bzw. dessen Ende 11 überhaupt nicht in der ersten Flüssigkeit 6 positioniert, oder nur so geringfügig, dass durch ihn eine Kühlung der ersten Flüssigkeit 6 erfolgen konnte, dass aber das daraus resultierende Hohlvolumen beim Abtrennen des Abschnittes 67 (1K) vollständig entfernt wurde.The frozen moldings 10 according to the 8th and 9 have no hollow volume 9 on, by pulling out one end 11 a mold stamp 1 from the first frozen solid section 61 was generated. Rather, the molding stamp 1 or its end 11 not at all in the first fluid 6 positioned, or only so slightly, that through him a cooling of the first liquid 6 but could do that but the resulting hollow volume when separating the section 67 ( 1K ) was completely removed.
Der Gefrierformkörper 10 gemäß 8 besteht aus einem milchigen ersten Festkörperabschnitt 61, der dadurch erzeugt wurde, dass das Abkühlen der in der Wanne 3 befindlichen ersten Flüssigkeit 6 bis zum Erreichen ihres Gefrierpunktes erschütterungsfrei erfolgte. Der Gefrierformkörper 10 gemäß 9 hingegen besteht aus einem klaren, durchsichtigen ersten gefrorenen Festkörperabschnitt 61, der dadurch erzeugt wurde, dass das Abkühlen der in der Wanne 3 befindlichen ersten Flüssigkeit 6 bis zum Erreichen ihres Gefrierpunktes unter Einwirkung eines ersten Ultraschallsignals S6 erfolgte.The frozen shaped body 10 according to 8th consists of a milky first solid section 61 which was created by cooling the in the tub 3 located first liquid 6 until freezing reached vibration free. The frozen shaped body 10 according to 9 whereas it consists of a clear, transparent first frozen solid section 61 which was created by cooling the in the tub 3 located first liquid 6 until it reached its freezing point under the action of a first ultrasonic signal S6.
Mit dem vorangehend beschriebenen Verfahren bzw. der vorangehend beschriebenen Vorrichtung lassen sich beliebige Gefrierformkörper 10 herstellen und für beliebigen Anwendungen verwenden. So kann ein Gefrierformkörper 10 beispielsweise ein Zeichen wiedergeben, z. B. ein Firmenlogo oder ein anderes markentechnisches Wiedererkennungszeichen, z. B. eine Produktmarke, oder ein Abbild der gekühlten Ware, oder jede andere Art von Werbung. Das Zeichen kann beispielsweise nur durch den ersten gefrorenen Festkörperabschnitt 61, nur durch zweiten gefrorenen Festkörperabschnitt 71, nur durch ein Hohlvolumen 9, oder durch eine Kombination von zwei oder mehr gefrorenen Festkörperabschnitten gebildet werden.With the method described above or the device described above can be any frozen tablets 10 and use for any application. So can a frozen shaped body 10 for example, play a character, for. B. a company logo or other brand recognition, such. B. a product brand, or an image of the refrigerated goods, or any other type of advertising. For example, the sign may only be through the first frozen solid section 61 , only through second frozen solids section 71 , only by a hollow volume 9 , or formed by a combination of two or more frozen solid sections.
Insbesondere kann ein außen liegender gefrorener Festkörperabschnitt 61 des fertigen Gefrierformkörpers 10 transparent sein, so dass durch ihn hindurch ein anderer gefrorener Festkörperabschnitt 71 erkennbar ist. Der außen liegende Festkörperabschnitt 61 schützt dabei den anderen gefrorenen Festkörperabschnitt 71 zumindest dort, wo er ihn überdeckt. Der andere gefrorene Festkörperabschnitt 71 wird dadurch vor mechanischen Beschädigungen und vor Wärmeabsorption geschützt.In particular, an external frozen solid state section 61 of the finished frozen shaped body 10 be transparent so that through him another frozen solid section 71 is recognizable. The outer solid section 61 protects the other frozen solid section 71 at least where he covers it. The other frozen solids section 71 This protects it from mechanical damage and heat absorption.
Ein Gefrierformkörper 10 kann auch eine Information enthalten, das ein mit dem Gefrierformkörper gekühltes Kühlgut kennzeichnet. Beispielsweise kann das Kühlgut, z. B. Fisch oder ein Transplantationsorgan, durch mehrere Gefrierformkörper 10 bedeckt und damit nicht mehr sichtbar sein. Wenn nun die Gefrierformkörper 10 eine Information enthalten, welches Kühlgut mit ihnen gekühlt wird, ist es nicht erforderlich, die Gefrierformkörper 10 teilweise oder vollständig zu entfernen, wenn lediglich festgestellt werden soll, welches Kühlgut gekühlt wird.A frozen shaped body 10 may also contain information identifying a chilled goods cooled with the frozen shaped article. For example, the refrigerated goods, z. As fish or a transplant organ, by several frozen tablets 10 covered and therefore no longer visible. Now if the frozen moldings 10 contain information about which refrigerated goods is cooled with them, it is not necessary, the freezing moldings 10 partially or completely remove, if only to be determined, which refrigerated goods to be cooled.
Optional können der ersten Flüssigkeit 61 und/oder der zweiten Flüssigkeit 62 auch Farbstoffe und/oder Geschmacksstoffe in beliebigen Kombinationen zugesetzt werden. Auf diese Weise hergestellte Gefrierformkörper 10 können einfarbig und/oder mehrfarbig ausgestaltet werden, wenn die erste Flüssigkeit 6 und die zweite Flüssigkeit 7 unterschiedliche Farben aufweisen, wobei auch Weiß, durchsichtig und milchig als eigene Farben angesehen werden.Optionally, the first liquid 61 and / or the second liquid 62 also dyes and / or flavorings can be added in any combination. Freezing tablets produced in this way 10 can be configured monochrome and / or multicolored when the first liquid 6 and the second liquid 7 have different colors, with white, transparent and milky are considered as their own colors.
Selbstverständlich lassen sich auch Gefrierformkörper 10 herstellen, die keine (außer Wasser) keine Chemikalien bzw. Farbstoffe enthalten. Ein Gefrierformkörper 10 kann insbesondere lebensmittelecht sein, was erforderlich ist, wenn er z. B. zur Kühlung eines Getränks verwendet werden soll.Of course, can also be frozen moldings 10 do not contain any chemicals or dyes (except water). A frozen shaped body 10 In particular, it may be food safe, which is required if B. to be used for cooling a drink.
Ebenso ist es möglich, dass ein Gefrierformkörper 10 mehr als nur einen ersten und zweiten gefrorenen Festkörperabschnitt 61, 71 aufweist. Auf diese Weise lassen sich auch Gefrierformkörper 10 mit drei oder mehr unterschiedlichen Farben herstellen.Likewise, it is possible for a frozen shaped body 10 more than just a first and second frozen solids section 61 . 71 having. In this way, can also be frozen moldings 10 make with three or more different colors.
Dazu können beispielsweise anstelle von nur einem ersten Formstempel 1 ein oder mehrere weitere Formstempel verwendet werden. Zum Beispiel können die Enden eines ersten und eines zweiten Formstempels in der Wanne 3 positioniert und eine erste Flüssigkeit 61 in die Wanne 3 eingefüllt und gefroren werden, so dass ein erster gefrorener Festkörperabschnitt 61 entsteht. Danach kann das Ende des ersten Formtempels aus dem ersten gefrorenen Festkörperabschnitt 61 herausgezogen werden, so dass in diesem ein erstes Hohlvolumen 9 verbleibt. Dann kann eine zweite Flüssigkeit 62 in das Hohlvolumen 9 eingefüllt und gefroren werden, so dass ein zweiter gefrorener Festkörperabschnitt 71 entsteht. Danach kann das Ende des zweiten Formtempels aus dem Verbund mit dem ersten und dem zweiten gefrorenen Festkörperabschnitt 61, 71 herausgezogen werden, so dass in dem Verbund ein zweites Hohlvolumen verbleibt, das frei bleiben kann, in das aber auch eine dritte Flüssigkeit eingefüllt und gefroren werden kann, so dass aus der dritten Flüssigkeit ein dritter gefrorener Festkörperabschnitt entsteht.For example, instead of just a first forming punch 1 one or more other forming dies are used. For example, the ends of a first and a second punch in the tub 3 positioned and a first liquid 61 in the tub 3 filled and frozen, leaving a first frozen solid section 61 arises. Thereafter, the end of the first forming die may be from the first frozen solid portion 61 be pulled out, so that in this a first hollow volume 9 remains. Then a second liquid 62 in the hollow volume 9 filled and frozen, leaving a second frozen solid section 71 arises. Thereafter, the end of the second forming tamp from the composite with the first and the second frozen solid portion 61 . 71 be pulled out, so that in the composite a second hollow volume remains, which can remain free, but in which also a third liquid can be filled and frozen, so that from the third liquid, a third frozen solid portion is formed.
Auf analoge Weise lassen sich auch Gefrierformkörper 10 herstellen, die vier oder mehr gefrorene Festkörperabschnitte aufweisen und die voneinander unabhängig aus beliebigen gleichen oder verschiednen Flüssigkeiten hergestellt sein können.In a similar manner can also be frozen moldings 10 which have four or more frozen solid sections and which can be made independently of any of the same or different liquids.
Besonders kostengünstig sind Gefrierformkörper 10, die ausschließlich aus Wasser hergestellt sind. In diesem Fall kann die Erscheinungsform eines Gefrierformkörpers 10 durch die Geometrie der Wanne 3 und/oder durch die Geometrie des Endes 11 eines Formstempels 1 erzeugt werden, und/oder dadurch dass der Gefrierformkörper 10 einen oder mehr als einen gefrorenen Festkörperabschnitt 61, 71 aufweist, der entweder klar und durchsichtig ist, oder aber klar und milchig. Im Fall von zwei oder mehr gefrorene Festkörperabschnitten 61, 71 kann auch einer klar und durchsichtig und ein anderer milchig sein.Particularly cost-effective are frozen tablets 10 which are made exclusively of water. In this case, the appearance of a frozen shaped body 10 through the geometry of the tub 3 and / or by the geometry of the end 11 a molding stamp 1 be generated, and / or characterized in that the frozen shaped body 10 one or more than one frozen solid section 61 . 71 which is either clear and transparent, or clear and milky. In the case of two or more frozen solid sections 61 . 71 one can also be clear and transparent and another milky.
Ein Gefrierformkörper 10 gemäß der vorliegenden Erfindung kann optional einen Schmelzpunkt besitzen, der kleiner oder gleich 20°C ist. Insbesondere kann der Gefrierformkörper 10 so ausgestaltet sein, dass er bei einer Temperatur von 20°C vollständig schmilzt.A frozen shaped body 10 According to the present invention may optionally have a melting point which is less than or equal to 20 ° C. In particular, the frozen shaped body 10 be designed so that it melts completely at a temperature of 20 ° C.
Um bei einer Vorrichtung zur Herstellung von Gefrierformkörpern 10, wie sie vorangehend beschrieben wurde, die Herstellungskapazität zu erhöhen, kann wie in 10 schematisch dargestellt eine Vielzahl von Formstempeln 1 verwendet werden. Die einzelnen Formstempel 1 sind durch jeweils eine andere vertikale, durchgehende Aussparung des gemeinsamen Temperaturgebers 2 hindurchgeführt, so dass ein jeder der Formstempel 1 wie vorangehend beschrieben durch den Temperaturgeber 2 aufgeheizt oder gekühlt werden kann, wobei immer sämtliche Formstempel 1 simultan aufgeheizt oder simultan gekühlt werden. Die einzelnen Formstempel 1 können unabhängig voneinander auf- und ab bewegt werden. Alternativ können die einzelnen Formstempel 1 jedoch auch mechanisch starr miteinander verbunden sein und dadurch simultan auf- bzw. ab bewegt werden. Außerdem kann für jeden der Formstempel 1 eine eigene Wanne 3 vorgesehen sein, die jeweils durch eine Vertiefung in einem gemeinsamen Träger 30 ausgebildet sind. Sämtliche Formstempel 1 können simultan relativ zu dem Träger 30 und damit relativ zu der ihnen jeweils zugeordneten Wanne 3 bewegt werden. Auf diese Weise ist es möglich, sämtliche Verfahrenschritte zur Herstellung eines Gefrierformkörpers 10, wie sie vorangehend beschrieben wurden, simultan mit Hilfe mehrerer Stempel 1 und mehrerer Wannen 3 durchzuführen, so dass simultan eine Vielzahl identischer Gefrierformkörper 10 hergestellt werden können.To a device for the production of frozen moldings 10 as described above, to increase the manufacturing capacity can, as in 10 schematically illustrated a variety of mold punches 1 be used. The single shape stamp 1 are each through a different vertical, continuous recess of the common temperature sensor 2 passed through, leaving each of the forming dies 1 as previously described by the temperature sensor 2 can be heated or cooled, with all molds always 1 be heated simultaneously or cooled simultaneously. The single shape stamp 1 can be moved up and down independently of each other. Alternatively, the individual molding dies 1 However, also be mechanically rigidly connected to each other and thereby simultaneously moved up or down. Also, for each of the molding dies 1 a separate tub 3 be provided, each by a depression in a common carrier 30 are formed. All molds 1 can simultaneously relative to the carrier 30 and thus relative to their respective associated tub 3 to be moved. In this way it is possible to use all the process steps for producing a frozen shaped body 10 as described above, simultaneously by means of several punches 1 and several tubs 3 perform so that simultaneously a variety of identical frozen tablets 10 can be produced.
