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Die Erfindung befasst sich mit einem Eisbereiter für den Einbau in ein Kühl- oder Gefriergerät der Haushaltsausstattung.
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Kühlschränke für den Haushaltsbereich werden heutzutage häufig mit einem Eisbereiter nachgefragt, welcher eine automatische Erzeugung von Eisstücken, z.B. in Form von Eiswürfeln, erlaubt. Das immer wiederkehrende händische Befüllen einer Eisbereitungsschale mit Wasser und Einstellen der Schale in ein Gefrierabteil des Kühlschranks wird von Benutzern in der Regel als unkomfortabel empfunden. Automatische Eisbereiter erfüllen die Funktionen der Befüllung einer Eisbereitungsschale mit Wasser und Entleeren der Schale, sobald das Wasser zu Eisstücken gefroren ist, automatisch ohne Mitwirkung des Benutzers.
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Generell wird bei der Eisbereitung eine hohe Produktionsrate angestrebt, d.h. der Gefriervorgang soll möglichst kurz gehalten werden, damit in einer gegebenen Zeitspanne umso mehr Eisstücke produziert werden können. Zur Beschleunigung des Gefriervorgangs ist in der
DE 1 020 040 A für eine aus einem Gummi- oder Kunststoffmaterial gefertigte elastische Gefrierschale vorgeschlagen worden, durch einen Gefäßboden jedes von der Gefrierschale gebildeten Gefriergefäßes hindurch eine metallische Wärmebrücke vorzusehen, welche zwischen dem Gefäßinneren und dem Äußeren eine wärmeleitende Verbindung herstellt. Die außerhalb der Gefriergefäße befindlichen Metallteile der Wärmebrücken bilden Füße, mit denen die Gefrierschale auf eine Abstellplatte in einem Eiserzeugungsfach eines Kühlschranks gestellt werden kann.
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Es bestehen Zweifel, ob bei einer Eisbereitungsschale, welche vom Benutzer manuell zu bedienen ist, d.h. manuell mit Wasser zu befüllen und sodann in ein Gefrierabteil eines Kühlschranks einzustellen ist, die bloße Vorsehung von Metallteilen, welche eine wärmeleitende Verbindung zwischen dem Inneren einer Eisstück-Produktionstasche und dem Äußeren herstellen, zu einer signifikanten Beschleunigung der Eisproduktion führt. Aus den Druckschriften
US 2009/0217678 A1 ,
DE 1 020 040 A ,
DE 10 2010 001 460 A1 und
US 2009/0049858 A1 ist es bekannt, als Gefrierhilfe Kühldorne oder -finger vorzusehen, welche von oben in ein Wasserbehältnis eintauchen, in welchem Eisstücke erzeugt werden sollen. Die Erfindung sucht nach einem Weg, einen automatischen Eisbereiter bereitzustellen, der eine hohe Eisproduktionsrate ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen Eisbereiter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Der Eisbereiter umfasst eine Eisbereitungsschale, welche eine Mehrzahl Eisstück-Produktionstaschen zur Produktion je eines Eisstücks bildet, und eine Kanalwandanordnung zur Begrenzung mindestens eines der Führung eines Kaltluftstroms dienenden Luftkanals. Ferner umfasst der Eisbereiter eine ein Metallmaterial umfassende Wärmeableitstruktur mit einer Mehrzahl Wärmeableitdorne vorgesehen, deren jeder mit einer Dornspitze voraus in einer Gefrierphase von oben her in eine der Eisstück-Produktionstaschen ragt, wobei die Wärmeableitstruktur mit den Dornspitzen in Wärmeleitverbindung stehende Wärmeabgabeflächen zur Anströmung durch den Kaltluftstrom eines von der Kanalwandanordnung begrenzten ersten Luftkanals aufweist.
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Bei dieser Lösung weist die Wärmeableitstruktur Wärmeabgabeflächen auf, welche so angeordnet sind, dass sie sich zumindest in der Gefrierphase in dem ersten Luftkanal befinden und deshalb von der dort strömenden Kaltluft getroffen werden. Die Wärmeableitstruktur nimmt Wärmeenergie von dem Wasser bei den Dornspitzen auf, die von oben her, d.h. durch die Taschenöffnungen der Eisstück-Produktionstaschen hindurch, in die Eisstück-Produktionstaschen ragen, sodass sie mit dem in die Eisstück-Produktionstaschen eingefüllten Wasser in Kontakt stehen. An den im ersten Luftkanal befindlichen Wärmeabgabeflächen der Wärmeableitstruktur findet eine Wärmeabgabe an die Luft des Kaltluftstroms statt. Aufgrund des Strömens der Kaltluft ist die Wärmeabgabe an den im ersten Luftkanal befindlichen Wärmeabgabeflächen verstärkt. Hieraus resultiert ein verstärkter Wärmetransport von den Dornspitzen der Wärmeableitdorne zu den im ersten Luftkanal befindlichen Wärmeabgabeflächen der Wärmeableitstruktur, was insgesamt den Gefriervorgang beschleunigt.
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Es hat sich gezeigt, dass ohne eine zusätzliche metallische Gefrierhilfe die Eisbildung in der Regel im Bereich der Taschenwände der Eisstück-Produktionstaschen beginnt und von dort nach und nach zu den zentraler liegenden Taschenbereichen voranschreitet. Im Zentrum der Eisstück-Produktionstaschen erfolgt die Gefrierung daher häufig zuletzt. Vor diesem Hintergrund ist bei bestimmten Ausführungsformen vorgesehen, dass jeder der Ableitdorne in der Gefrierphase kontaktfrei zu Taschenwänden in die betreffende Eisstück-Produktionstasche hineinragt. Hierbei kann zumindest eine Teilanzahl der Wärmeableitdorne in der Gefrierphase jeweils taschenmittig in die betreffende Eisstück-Produktionstasche hineinragen. Eine von den Taschenwänden der Eisstück-Produktionstaschen beabstandete, insbesondere taschenmittige Positionierung der Wärmeableitdorne kann die Eisbildung - zusätzlich zu der ohnehin zu erwartenden Eisbildung von den Taschenwänden her - auch von einer im Tascheninneren liegende Stelle her, nämlich ausgehend von den Wärmeableitdornen, fördern.
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Bei bestimmten Ausführungsformen ist jeder der Ableitdorne jeweils einer unterschiedlichen der Eisstück-Produktionstaschen zugeordnet, d.h. in jede Eisstück-Produktionstasche taucht insgesamt ein Wärmeableitdorn ein. Es sind aber selbstverständlich Ausführungsformen nicht ausgeschlossen, bei denen jeder Eisstück-Produktionstasche mehr als ein Wärmeableitdorn zugeordnet ist, beispielsweise zwei oder drei Wärmeableitdorne.
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Für eine gute Kühlwirkung der Wärmeableitdorne wird vorgeschlagen, dass für zumindest eine Teilanzahl der Wärmeableitdorne die Dorneintauchtiefe in die betreffende Eisstück-Produktionstasche mindestens einem Drittel oder mindestens der Hälfte oder mindesten drei Fünfteln der Taschentiefe entspricht. Auf diese Weise kann eine frühe Eisbildung tief im Inneren der Eisstück-Produktionstaschen gefördert werden.
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Bei bestimmten Ausführungsformen sind die von dem Kaltluftstrom des ersten Luftkanals angeströmten Wärmeabgabeflächen an Dornschäften zumindest einer Teilanzahl der Wärmeableitdorne gebildet. Mit anderen Worten ragen die Wärmeableitdorne mit ihren Schaftbereichen zumindest in der Gefrierphase in den ersten Luftkanal hinein.
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Zumindest im Bereich der in die Eisstück-Produktionstaschen eintauchenden Dornspitzen besitzen die Wärmeableitdorne bei bestimmten Ausführungsformen einen kreisrunden Dornquerschnitt. Außerhalb der Dornspitzen, d.h. dort, wo die Wärmeableitdorne nicht mit dem Wasser in der Eisbereitungsschale in Kontakt stehen, kann der Dornquerschnitt eine andere Geometrie besitzen, wenngleich es selbstverständlich nicht ausgeschlossen ist, dass die Wärmeableitdorne im Wesentlichen über ihre gesamte Dornlänge einen Kreisquerschnitt besitzen. Insbesondere für eine Optimierung der Wärmeübergabe von den Wärmeableitdornen an die in dem ersten Luftkanal strömende Kaltluft kann es aber sinnvoll sein, eine von einer Kreisform verschiedene Querschnittsgeometrie in solchen Dornabschnitten zu wählen, in denen die Wärmeableitdorne von dem Kaltluftstrom des ersten Luftkanals umströmt werden. Beispielsweise ist eine Querschnittsgeometrie mit Tropfenform in diesen Dornabschnitten vorstellbar. Eine solche Tropfenform besitzt beispielsweise auf einer Seite eine rundliche Form und läuft auf der anderen Seite spitz zu. Die rundlich geformte Seite kann dabei der anströmenden Kaltluft zugewandt sein und die spitz zulaufende Seite abgewandt. Bei anderen Ausführungsformen können die Wärmeableitdorne in einem Dornabschnitt, in dem sie von dem Kaltluftstrom des ersten Luftkanals umströmt werden, mit einem oder mehreren Ringflanschen ausgeführt sein, deren Flanschebene im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung der Kaltluft in dem ersten Luftkanal liegt. Auch solche Ringflansche können die von der Kaltluft des ersten Luftkanals umströmte Oberfläche vergrößern und somit die Wärmeabgabe von den Wärmeableitdornen an die Kaltluft verstärken.
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Bei bestimmten Ausführungsformen verläuft der erste Luftkanal oberhalb der Eisbereitungsschale, wobei er in Richtung zur Schalenoberseite der Eisbereitungsschale durch eine Kanalbegrenzungswand von der Eisbereitungsschale getrennt ist. Die Wärmeableitstruktur erstreckt sich zumindest in der Gefrierphase durch die Kanalbegrenzungswand hindurch in den ersten Luftkanal. Weil der erste Luftkanal bei diesen Ausführungsformen aufgrund des Vorhandenseins der Kanalbegrenzungswand nicht zur Schalenoberseite der Eisbereitungsschale hin offen ist, besteht keine oder jedenfalls nur eine erheblich verringerte Gefahr, dass die in dem ersten Luftkanal strömende Kaltluft Feuchtigkeit mitnimmt, die durch Kondensation des Wassers in der Eisbereitungsschale entstehen kann und die sich anschließend in anderen Bereichen des Kühl- oder Gefriergeräts außerhalb der Eisstück-Produktionstaschen niederschlagen könnte. Derartiger Niederschlag mit anschließender unerwünschter Eisbildung ist immer dann zu befürchten, wenn ein Kaltluftstrom direkten Kontakt mit dem Wasser in der Eisbereitungsschale hat. Wegen der Kanalbegrenzungswand ist bei den genannten Ausführungsformen der Erfindung ein solcher direkter Kontakt mit der in dem ersten Luftkanal strömenden Kaltluft unterbunden. Eine Wärmebrücke durch die Kanalbegrenzungswand hindurch kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass zumindest eine Teilanzahl der Wärmeableitdorne in der Gefrierphase durch die Kanalbegrenzungswand hindurch in den ersten Luftkanal ragt.
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Der erste Luftkanal kann bei den genannten Ausführungsformen, bei denen er durch eine Kanalbegrenzungswand von der Eisbereitungsschale getrennt ist, zumindest in einem über der Eisbereitungsschale liegenden Kanalabschnitt einen ringsum geschlossenen Kanalquerschnitt besitzen. Hierzu kann der erste Luftkanal in dem über der Eisbereitungsschale liegenden Kanalabschnitt beispielsweise von einem Kastenbauteil gebildet sein.
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Es ist zu erwarten, dass das gefrierende Eis an den in die Eisstück-Produktionstaschen ragenden Wärmeableitdornen anhaftet. Aus diesem Grund ist eine zwischen einem aktivierten Zustand und einem deaktivierten Zustand umschaltbare Dornlöseeinrichtung vorgesehen, welche in dem aktivierten Zustand eine Loslösung der Wärmeableitdorne von produzierten gefrorenen Eisstücken bewirkt. Zusätzlich kann die Dornlöseeinrichtung dazu eingerichtet sein, ein Festfrieren der Wärmeableitdorne an Eisstücken zu verhindern. In letzterem Fall kann eine Anhaftung des gefrierenden Eises an den Wärmeableitdornen bereits in der Gefrierphase unterbunden werden. Die Dornlöseeinrichtung kann beispielsweise zur Beheizung der Wärmeableitdorne eingerichtet sein. Bei Beheizung der Wärmeableitdorne entsteht ein Schmelzfilm, der eine leichte Ablösung der Eisstücke von den Wärmeableitdornen ermöglicht. Weil der Schmelzfilm nicht an der Außenoberfläche der Eisstücke entsteht, sondern im Bereich einer durch die Wärmeableitdorne bewirkten Vertiefung in den Eisstücken, ist die Gefahr gering, dass bei anschließendem Einfüllen der produzierten Eisstücke in einen Sammelbehälter die Eisstücke miteinander verkleben, wenn der Schmelzfilm anschließend wieder gefriert.
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Alternativ oder zusätzlich zur Vorsehung geeigneter Heizmittel kann die Dornlöseeinrichtung für einen rotierenden, insbesondere oszillierend-rotierenden Antrieb der Wärmeableitdorne um eine jeweilige Dornachse eingerichtet sein. Indem die Wärmeableitdorne in eine Rotationsbewegung versetzt werden, können sie von den produzierten Eisstücken, die in den Eisstück-Produktionstaschen sitzen, losgebrochen werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Eisstück-Produktionstaschen keine rotationssymmetrische Form besitzen, da dann eine Mitdrehung der Eisstücke in den Eisstück-Produktionstaschen bereits durch die rotationsunsymmetrische Gestalt der Eisstücke ausgeschlossen ist. Die Rotationsbewegung der Wärmeableitdorne kann beispielsweise oszillierend-rotierend sein, d.h. eine Rotationsbewegung hin und her mit jeweils vergleichsweise kurzen Drehhüben umfassen, ähnlich wie dies beispielsweise von elektrischen Zahnbürsten bekannt ist.
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Für den Rotationsantrieb der Wärmeableitdorne kann die Dornlöseeinrichtung beispielsweise eine Zahnstange umfassen, welche mit zumindest einer Teilanzahl der Wärmeableitdorne verzahnt ist und zur Verschiebung in Stangenlängsrichtung motorisch angetrieben ist. Soweit die Eisstück-Produktionstaschen in der Eisbereitungsschale auf mehrere parallele Taschenreihen verteilt sind, erstreckt sich die Zahnstange zweckmäßigerweise zwischen zwei benachbarten Taschenreihen. Auf diese Weise können die Wärmeableitdorne beider Taschenreihen gemeinsam über die Zahnstange angetrieben werden. Sind die Eisstück-Produktionstaschen auf insgesamt zwei Taschenreihen aufgeteilt, können alle Wärmeableitdorne gemeinsam über die Zahnstange angetrieben werden.
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Zum Entleeren der Eisbereitungsschale von den fertigen Eisstücken ist ein Verfahrensablauf vorgesehen, bei dem zunächst die Wärmeableitdorne von den Eisstücken losgelöst werden (beispielsweise durch Erwärmung oder Rotationsbewegung der Wärmeableitdorne, siehe vorstehend) und sodann die Wärmeableitdorne aus den Eisstück-Produktionstaschen herausgehoben und von der Eisbereitungsschale wegbewegt werden. Anschließend wird die Eisbereitungsschale um eine horizontale Drehachse (horizontal in der Einbausituation des Eisbereiters in dem Kühl- oder Gefriergerät) gedreht und zusätzlich noch in sich verwunden. Die Verwindung der Eisbereitungsschale setzt eine gewisse Elastizität der Eisbereitungsschale zumindest in bestimmten Schalenbereichen voraus, weswegen die Eisbereitungsschale typischerweise aus einem Kunststoffmaterial oder/und einem gummielastischen Material gefertigt ist, jedenfalls aber nicht aus einem Metallmaterial. Die Verwindung der Eisbereitungsschale sorgt für ein Losbrechen der Eisstücke von den Taschenwänden der Eisstück-Produktionstaschen, so dass die Eisstücke aus der gedrehten Eisbereitungsschale herausfallen und in einen unter der Eisbereitungsschale befindlichen Sammelbehälter fallen können. Um die Wärmableitdorne aus den Eisstück-Produktionstaschen herausheben und später wieder in diese absenken zu können, ist eine entsprechende Dornhebevorrichtung vorgesehen. Damit die Eisbereitungsschale bei ihrer Drehung aus einer Eisproduktions-Drehstellung (horizontale Lage in der Einbausituation) in eine Eisauswurf-Drehstellung nicht gegen die Wärmeableitdorne stößt und dadurch an der Drehung gehindert wird, ist die Dornhebevorrichtung zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, die Wärmeableitdorne aus dem Drehweg der Eisbereitungsschale herauszuheben. Die Hebebewegung der Wärmeableitdorne kann beispielsweise linear sein oder einem komplexeren Bewegungsmuster folgen.
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Die Wärmeableitdorne können als Metalldorne in Hohl- oder Massivbauweise ausgeführt sein. Als Metallmaterial der Wärmeableitstruktur kommen beispielsweise Aluminium oder/und Kupfer in Frage.
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Bei bestimmten Ausführungsformen, welche den ersten Luftkanal und die Wärmeableitstruktur mit den Wärmeableitdornen nicht voraussetzen, begrenzt die Kanalwandanordnung einen unterhalb der Eisbereitungsschale verlaufenden, zur Schalenunterseite offenen zweiten Luftkanal. Auch bei diesen Ausführungsformen ist eine Beschleunigung der Eisproduktion möglich, indem zumindest eine Teilanzahl der Eisstück-Produktionstaschen jeweils im Bereich eines Taschenbodens mit einem ein Metallmaterial umfassenden Wärmeableitorgan bestückt ist. Das Wärmeableitorgan weist eine zum Tascheninnenraum der betreffenden Eisstück-Produktionstasche freiliegende Wärmeaufnahmefläche sowie eine zur Anströmung durch den Kaltluftstrom des zweiten Luftkanals angeordnete, mit der Wärmeaufnahmefläche in Wärmeleitverbindung stehende Wärmeabgabefläche auf. In vergleichbarer Weise wie bei den von dem Kaltluftstrom des ersten Luftkanals angeströmten Wärmeabgabeflächen der Wärmeableitstruktur ist aufgrund der Anströmung der Wärmeabgabefläche des Wärmeableitorgans durch den Kaltluftstrom des zweiten Luftkanals ein verstärkter Wärmetransport von dem in die Eisbereitungsschale gefüllten Wasser über das Wärmeableitorgan nach außen möglich. Dieser beschleunigte Abtransport von Wärmeenergie bewirkt eine beschleunigte Eisbildung in den Eisstück-Produktionstaschen.
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Das Wärmeableitorgan umfasst bei bestimmten Ausführungsformen einen eine Bodenwand der betreffenden Eisstück-Produktionstasche durchdringenden Stiftkörper, wobei die Wärmeaufnahmefläche an einem Stiftkopf des Stiftkörpers gebildet ist. Der Stiftkopf kann unterschiedliche Form besitzen; beispielsweise kann er die Form eines Rundkopfs oder eines Kegelkopfs oder eines Senkkopfs besitzen oder in Anpassung an die Taschenkontur der Eisstück-Produktionstaschen eine Vertiefung (Mulde) auf der Kopfoberseite besitzen. Der Schaftteil des Stiftkörpers kann mit einem Gewinde versehen sein. Dies ermöglicht es, den Stiftkörper durch ein Schraubloch in der Bodenwand der betreffenden Eisstück-Produktionstasche hindurchzuschrauben. Alternativ kann eine gewindefreie Ausgestaltung des Stiftschafts gewählt werden, z.B. wie bei einem Niet. Bei anderen Ausführungsformen ist es vorstellbar, den Stiftkörper bei der Herstellung der Eisbereitungsschale in eine Spritzform für die Eisbereitungsschale einzulegen und ihn mit dem Material der Eisbereitungsschale zu umspritzen.
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Zur Bildung der Wärmeabgabefläche kann das Wärmeableitorgan einen mit dem Schaftteil des Stiftköpers verbundenen Scheibenkörper umfassen, an dessen Scheibenflächen die Wärmeabgabefläche gebildet ist. Der Scheibenkörper kann so orientiert sein, dass seine Scheibenebene im Wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des Kaltluftstroms in dem zweiten Luftkanal liegt. Dies ermöglicht eine gute Wärmeabfuhr von beiden Scheibenseiten des Scheibenkörpers. Der Scheibenkörper kann als Flachscheibe ausgebildet sein, es sind aber auch andere Scheibengeometrien denkbar.
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Soweit hier von Wärmeabgabeflächen und Wärmeaufnahmeflächen die Rede ist, sind diese von dem Metallmaterial der Wärmeableitstruktur beziehungsweise der Wärmeableitorgane gebildet, wobei gegebenenfalls dieses Metallmaterial im Bereich der betreffenden Wärmeaufnahme- oder Wärmeabgabefläche eine nichtmetallische, z.B. haftungsmindernde Oberflächenbeschichtung aufweisen kann. Zur Bewahrung der guten Wärmeleiteigenschaften des Metallmaterials ist eine derartige Oberflächenbeschichtung regelmäßig dünn im Vergleich zur Dicke des Metallmaterials. Typische Oberflächenbeschichtungen haben eine Schichtdicke von höchstens 500 µm oder höchstens 400 µm oder höchstens 300 µm oder höchstens 200 µm oder höchstens 100 µm.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es stellen dar:
- 1 Komponenten eines Eisbereiters in einer Perspektivdarstellung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
- 2 den Eisbereiter der 1 in einer seitlichen Draufsicht,
- 3 den Eisbereiter der 1 in einem Längsschnitt,
- 4 einen Querschnitt des Eisbereiters der 1 in einem Eisproduktionszustand,
- 5 einen Querschnitt des Eisbereiters der 1 in einem Eisstück-Auswurfzustand,
- 6a und 6b eine Perspektiv- bzw. Schnittansicht eines mit dem Eisbereiter der 1 erzeugten Eisstücks,
- 7a und 7b eine Seitenansicht bzw. eine Ansicht von unten auf einen bei dem Eisbereiter der 1 verwendbaren Wärmeableitdorn,
- 8a und 8b entsprechende Ansichten eines Wärmeableitdorns mit einer abgewandelten Dorngeometrie,
- 9a und 9b entsprechende Ansichten eines Wärmeableitdorns mit einer nochmals veränderten Dorngeometrie,
- 10 eine Querschnittsansicht von Komponenten eines Eisbereiters gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, und
- 11a bis 11c Ansichten verschiedener Ausgestaltungen eines Stiftkörpers eines bei dem Eisbereiter der 10 verwendbaren Wärmeableitorgans.
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Es wird zunächst auf die 1 und 2 verwiesen. Der dort dargestellte Eisbereiter ist allgemein mit 10 bezeichnet. Er umfasst als zentralen Bestandteil eine Eisbereitungsschale 12, die der Produktion von Eisstücken dient. Die Eisbereitungsschale 12 bildet eine Mehrzahl Eisstück-Produktionstaschen 14, in die mittels einer nicht näher dargestellten Wasserzufuhreinrichtung frisches Wasser eingefüllt werden kann. Durch Kälteeinwirkung gefriert das Wasser in den Eisstück-Produktionstaschen 14. Der Eisbereiter 10 arbeitet nach dem sogenannten Twisted Tray-Prinzip, gemäß dem die Eisbereitungsschale 12 in sich verwunden wird, um ein Losbrechen der gefrorenen Eisstücke von den Taschenwänden der Eisstück-Produktionstaschen 14 zu bewirken. In einer Eisauswurf-Drehstellung der Eisbereitungsschale 12 können die fertigen Eisstücke dann aus der Eisbereitungsschale 12 herausfallen und in einem unter dem Eisbereiter 10 befindlichen, nicht näher dargestellten Sammelbehälter aufgefangen werden.
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Der Eisbereiter 10 umfasst ein Grundgestell 16, welches im gezeigten Beispielfall zwei im Abstand einander gegenüberliegende Gestellplatten 18, 20 umfasst. Die Eisbereitungsschale 12 ist zwischen den beiden Gestellplatten 18, 20 angeordnet und stützt sich an dem Grundgestell 16 ab. Sie ist relativ zu dem Grundgestell 16 um eine in einer Schalenlängsrichtung verlaufende Drehachse 22 drehbar. Eine an dem Grundgestell 16 gehaltene Antriebseinheit 24 dient zum Drehantrieb der Eisbereitungsschale 12 um die Drehachse 22.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist sowohl unterhalb als auch oberhalb der Eisbereitungsschale je ein Luftkanal gebildet, welcher während des Gefrierbetriebs des Eisbereiters 10 mit Kaltluft beschickt wird. Die Kaltluft transportiert Wärmeenergie, die von der Eisbereitungsschale 12 bzw. dem darin befindlichen Wasser an die Umgebung abgegeben wird, ab und beschleunigt so den Gefriervorgang. Die Kaltluft hat beispielsweise eine Temperatur zwischen -10 und -30 Grad Celsius. Der untere Luftkanal ist mit 26 bezeichnet und ist zwischen der Schalenunterseite der Eisbereitungsschale 12 und einem Rinnenbauteil 28 begrenzt, welches im Abstand unter der Eisbereitungsschale 12 mit zur Schalenlängsrichtung paralleler Rinnenlängsrichtung angeordnet ist. Das Rinnenbauteil 28 bildet eine den Luftkanal 26 nach unten begrenzende Kanalwand. Nach oben ist der Luftkanal 26 durch die Eisbereitungsschale 12 begrenzt. Die in dem Luftkanal 26 strömende Kaltluft hat daher unmittelbaren Kontakt mit der Eisbereitungsschale 12. Eingeleitet in den Luftkanal 26 wird die Kaltluft über ein Mundstück 30, welches Teil eines nicht näher dargestellten, eine Kaltluftquelle umfassenden Luftversorgungssystems ist. Durch eine in der Gestellwand 18 gebildete Luftdurchtrittsöffnung 32 gelangt Kaltluft aus dem Mundstück 30 in den Luftkanal 26. In dem Luftkanal 26 strömt die Kaltluft in Schalenlängsrichtung von einem Schalenlängsende bis zum gegenüberliegenden Schalenlängsende. Dort tritt sie beispielsweise in den Raum aus, in dem der Eisbereiter 10 in einem häuslichen Kühl- oder Gefriergerät eingebaut ist. Alternativ wird die Kaltluft am Ende ihres Strömungswegs in dem Luftkanal 26 gezielt aufgefangen und abgeleitet.
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Der Luftkanal 26 ist - bei Betrachtung in einem zur Kanallängsrichtung orthogonalen Schnitt - nicht notwendig ringsum geschlossen. Im gezeigten Beispielfall besteht ein Spalt zwischen den Längsseitenwänden der Eisbereitungsschale 12 und den Längsrändern des Rinnenbauteils 28. Alternativ ist es vorstellbar, das Rinnenbauteil 28 im Bereich seiner Längsränder so dicht an die Längsseitenwände der Eisbereitungsschale 12 heranzuführen, dass dort im wesentlichen kein Spalt verbleibt und der Luftkanal 26 dementsprechend ringsum im wesentlichen geschlossen ist.
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Im Unterschied hierzu ist im gezeigten Beispielfall der oberhalb der Eisbereitungsschale 12 gebildete Luftkanal - bei Betrachtung in einem zur Kanallängsrichtung orthogonalen Schnitt - ringsum geschlossen. Für die Erläuterung des oberen Luftkanals wird nun zusätzlich auf die 3 und 4 verwiesen. Er ist dort mit 34 bezeichnet und wird über ein weiteres Mundstück 36 mit Kaltluft aus dem Luftversorgungssystem versorgt. Durch eine weitere in der Gestellwand 18 gebildete Luftdurchtrittsöffnung 38 gelangt Kaltluft aus dem Mundstück 36 in den oberen Luftkanal 34. In dem Luftkanal 34 strömt die Kaltluft von dem der Gestellwand 18 benachbarten Längsende der Eisbereitungsschale 12 bis zum gegenüberliegenden Schalenlängsende und tritt dort entweder in den freien Raum innerhalb des Kühl- oder Gefriergeräts aus oder wird gezielt aufgefangen und abgeleitet.
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Der obere Luftkanal 34 ist von einem Kühlhilfsmodul 40 gebildet, welches an dem Grundgestell 16 relativ zu diesem verlagerbar, insbesondere vertikal hoch- und herunterfahrbar, angeordnet ist und Träger einer Mehrzahl Wärmeableitdorne 42 ist. Das Kühlhilfsmodul 40 umfasst einen Modulgrundkörper 44, welcher im Längsbereich der Eisbereitungsschale 12 ein im Querschnitt ringsum geschlossenes Kanalgehäuse 46 bildet. Der Gehäuseinnenraum des Kanalgehäuses 46 bildet den oberen Luftkanal 34.
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Jeder Eisstück-Produktionstasche 14 der Eisbereitungsschale 12 ist je einer der Wärmeableitdorne 42 des Kühlhilfsmoduls 40 zu geordnet. Im gezeigten Beispielfall weist die Eisbereitungsschale 12 insgesamt zehn Eisstück-Produktionstaschen 14 auf, die auf zwei parallele Taschenreihen zu je fünf Eisstück-Produktionstaschen 14 aufgeteilt sind. Dementsprechend weist das Kühlhilfsmodul 40 insgesamt zehn Wärmeableitdorne 42 auf, deren Anordnungsbild dem der Eisstück-Produktionstaschen 14 entspricht. In dem in den 1 bis 4 gezeigten Eisproduktionszustand des Eisbereiters 10 sind die Wärmeableitdorne 42 vertikal orientiert, d.h. ihre Dornachse - in 4 bei einem der Wärmeableitdorne 42 eingezeichnet und mit 48 bezeichnet - ist vertikal gerichtet, bezogen auf den Einbauzustand des Eisbereiters 12 in dem Kühl- oder Gefriergerät. Dabei sind die Wärmeableitdorne 42 mittig in Bezug auf ihre jeweils zugeordnete Eisstück-Produktionstasche 14 angeordnet und ragen mit einer unteren Dornspitze 50 in die jeweils zugeordnete Eisstück-Produktionstasche 14 hinein. Die Wärmeableitdorne 42 durchdringen den oberen Luftkanal 34 auf dessen gesamter Höhe. In einer von dem Kanalgehäuse 46 gebildeten unteren Kanalwand 52 ist hierzu in Zuordnung zu jedem der Wärmeableitdorne 42 eine Öffnung 54 gebildet; gleichermaßen ist in einer von dem Kanalgehäuse 46 gebildeten oberen Kanalwand 56 in Zuordnung zu jedem der Wärmeableitdorne 42 eine Öffnung 58 gebildet. Die Wärmeableitdorne 42 sind durch die Öffnungen 54, 58 in den Kanalwänden 52, 56 hindurchgesteckt, mit der Folge, dass sich ein Schaftabschnitt 60 ihres jeweiligen Dornschafts in dem Luftkanal 34 befindet und von der dort strömenden Kaltluft umströmt wird.
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Die Wärmeableitdorne 42 (die man auch als Kühlstifte bezeichnen kann) umfassen ein gut wärmeleitendes, ggf. mit einer Kunststoff-Oberflächenbeschichtung überzogenes Metallmaterial, z.B. Kupfer oder Aluminium. Im gezeigten Beispielfall der 4 sind sie als Vollmaterialkörper (Massivkörper) ausgeführt; es versteht sich, dass die Wärmeableitdorne 42 alternativ als innen hohle Bauteile ausgeführt sein können. Zumindest diejenigen Oberflächenbereiche der Wärmeableitdorne 42, die in das Wasser in der Eisbereitungsschale 12 eintauchen, und diejenigen Oberflächenbereiche, die von der Kaltluft in dem oberen Luftkanal 34 umströmt werden, sollten von dem Metallmaterial gebildet sein. Darüber hinaus sollte zwischen diesen Oberflächenbereichen jedes Wärmeableitdorns 42 eine metallische Wärmebrücke bestehen, um eine gute Ableitung der Wärmeenergie, die an den in das Wasser eintauchenden Metallflächen aufgenommen wird, an diejenigen Metallflächen zu bewirken, die im Luftstrom des oberen Luftkanals 34 stehen.
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Die Eisstück-Produktionstaschen 14 sind in Taschenumfangsrichtung rotationsunsymmetrisch geformt, so dass die entstehenden Eisstücke - bei einer Draufsicht von oben auf die Eisbereitungsschale 12 - einen entsprechend rotationsunsymmetrischen Umriss besitzen. 6a zeigt ein beispielhaftes Eisstück 62 mit einer pyramidenartigen Gestalt. In seiner Pyramidengrundfläche, bezeichnet mit 64, weist das Eisstück 62 ein mittig angeordnetes, längliches Sackloch 66 auf, das aufgrund der in das Wasser in der Eisbereitungsschale 12 eintauchenden Dornspitzen 50 der Wärmeableitdorne 42 entsteht. Aus der Schnittansicht gemäß 6b ist zu erkennen, dass die Tiefe des Sacklochs 66, bezeichnet mit t, mehr als die Hälfte und konkret etwas mehr als zwei Drittel der mit h bezeichneten Gesamthöhe des Eisstücks 62 beträgt. Entsprechend tief tauchen die Wärmeableitdorne 42 in die Eisstück-Produktionstaschen 14 in dem Eisproduktionszustand des Eisbereiters 10 ein. Es versteht sich, dass das genannte Verhältnis von Tiefe t des Sacklochs 66 zu Höhe h des Eisstücks 62 voraussetzt, dass die Eisstück-Produktionstaschen 14 bis zu einer Maximalhöhe mit Wasser befüllt werden. Diese Maximalhöhe wird regelmäßig durch Trennwände oder Trennstege definiert, durch welche benachbarte Eisstück-Produktionstaschen 14 voneinander getrennt sind.
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Sobald das Wasser in der Eisbereitungsschale 12 zu Eisstücken gefroren ist, wird die Eisbereitungsschale 12 geleert, um anschließend mit frischem Wasser für die Produktion weiterer Eisstücke befüllt zu werden. Zum Entleeren der Eisbereitungsschale 12 ist es erforderlich, die Wärmeableitdorne 42 von den Eisstücken zu lösen. Es ist davon auszugehen, dass während der Gefrierphase das Wasser an den in die Eisstück-Produktionstaschen 14 ragenden Dornspitzen 50 der Wärmeableitdorne 42 festfriert. Zum Lösen der Wärmeableitdorne 42 von den Eisstücken ist bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel ein Mechanismus vorgesehen, um die Wärmeableitdorne 42 um ihre jeweilige Dornachse 48 rotierend, insbesondere oszillierend-rotierend, anzutreiben. Aufgrund der rotationsunsymmetrischen Gestalt der Eisstück-Produktionstaschen 14 können sich die Eisstücke bei Rotation der Wärmeableitdorne 42 nicht mit diesen mitdrehen.
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Eisbrücken zwischen den Wärmeableitdornen 42 und den Eisstücken 62 können so durch Drehung der Wärmeableitdorne 42 aufgebrochen werden. Ein vergleichsweise kleiner Drehhub der Wärmeableitdorne 42 kann genügen, um letztere von den Eisstücken 62 loszubrechen. Beispielsweise kann es genügen, die Wärmeableitdorne 42 nur um einen Drehwinkel von einigen Grad, z.B. 5 oder 10 Grad, zu drehen.Insbesondere kann es sinnvoll sein, die Wärmeableitdorne 42 nicht nur einer einmaligen Drehung in einer Drehrichtung zu unterwerfen, sondern sie mehrmals hintereinander in jeweils entgegengesetzter Drehrichtung, d.h. oszillierend, zu drehen, um ein zuverlässiges Losbrechen aller Wärmeableitdorne 42 von den Eisstücken zu gewährleisten. Alternativ können die Wärmeableitdorne bereits während der Gefrierphase in Drehung versetzt werden, sodass ein Festfrieren der Eisstücke an den Wärmeableitdornen 42 von vornherein unterbunden wird. Vorstellbar ist es, die Wärmeableitdorne 42 während der gesamten Gefrierphase zu betätigen oder nur während eines Teils der Gefrierphase. Statt einer Betätigung der Wärmeableitdorne 42 in Form einer gegebenenfalls oszillierenden Drehbewegung ist eine Beheizung der Wärmeableitdorne 42 beispielsweise mittels in den Dornen verlaufender elektrischer Heizdrähte (nicht dargestellt) denkbar.
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Der Mechanismus zum Losbrechen der Wärmeableitdorne 42 von den Eisstücken umfasst im gezeigten Beispielfall eine Zahnstange 68, welche oberhalb der oberen Kanalwand 56 des oberen Luftkanals 34 zwischen den beiden Reihen der Wärmeableitdorne 42 angeordnet ist und zu jeder Dornreihe hin eine Zahnbahn aufweist. Die Zahnstange 68 ist in Stangenlängsrichtung, d.h. in Richtung der Drehachse 22, hin- und herverschieblich angetrieben und steht in Verzahnungseingriff mit einem Ritzel 70 jedes Wärmeableitdorns. Die Ritzel 70 sind beispielsweise Kunststoff-Zahnräder, die auf die im übrigen aus Metall gefertigten Wärmeableitdorne 42 aufgesetzt sind. Eine motorische, insbesondere elektromotorische Antriebseinheit (nicht näher dargestellt) für die Zahnstange 68 kann in das Kühlhilfsmodul 40 integriert sein und ist beispielsweise in einer Gehäusesektion 72 des Modulgrundkörpers 44 untergebracht.
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Nachdem die Wärmeableitdorne 42 von den Eisstücken 62 losgebrochen wurden, werden die Wärmeableitdorne 42 vertikal nach oben bewegt, um die unteren Dornspitzen 50 aus den Eisstücken 62 herauszuholen. Wenngleich es grundsätzlich vorstellbar ist, hierzu die Wärmeableitdorne 42 relativ zu dem Modulgrundkörper 44 anzuheben, beruht das gezeigte Ausführungsbeispiel auf der Annahme, dass das Kühlhilfsmodul 40 als Ganzes, d.h. einschließlich des Modulgrundkörpers 44, gegenüber der Eisbereitungsschale 12 angehoben wird. Eine entsprechende Hebevorrichtung umfasst eine motorische, insbesondere elektromotorische Antriebseinheit, die beispielsweise von der Antriebseinheit 24 gebildet sein kann. In diesem Fall genügt ein einzelner, gemeinsamer Antriebsmotor für den Drehantrieb der Eisbereitungsschale 12 und die Hebebetätigung des Kühlhilfsmoduls 40. Alternativ ist es vorstellbar, für die Hebebetätigung des Kühlhilfsmoduls 40 eine von der Antriebseinheit 24 gesonderte Antriebseinheit vorzusehen.
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Im gezeigten Beispielfall ist der Modulgrundkörper 44 mit Pfostenabschnitten 74 in den Eckbereichen eines dem Umriss der Eisbereitungsschale 12 entsprechenden Rechtecks ausgeführt. Zwei dieser Pfostenabschnitte 74 sind der Gestellwand 18 benachbart, die anderen beiden Pfostenabschnitte 74 liegen benachbart zur Gestellwand 20. Zwischen den Pfostenabschnitten 74 und den Gestellwänden 18, 20 kann beispielsweise eine Linearführung realisiert sein, z.B. in Form einer vertikalen Nut, in welche eine Vertikalschiene eingreift.
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Der Mechanismus zum Hochheben des Kühlhilfsmoduls 40 ist dafür eingerichtet, das Kühlhilfsmodul 40 soweit vertikal nach oben zu fahren, dass die Wärmeableitdorne vollständig aus dem Drehweg nicht nur der Eisbereitungsschale 12 sondern auch des Rinnenbauteils 28 herausbewegt sind. Zum Entleeren der Eisbereitungsschale 12 wird im gezeigten Beispielfall das Rinnenbauteil 28 zusammen mit der Eisbereitungsschale 12 um die Drehachse 22 gedreht. 5 zeigt eine Situation, in welcher das Kühlhilfsmodul 40 aus seiner Arbeitsstellung gemäß 4 in eine Außerbetriebsstellung linear nach oben gefahren wurde und die Eisbereitungsschale 12 zusammen mit dem Rinnenbauteil 28 um 90 Grad in eine Eisauswurf-Drehstellung gedreht wurden. Es versteht sich, dass für das Erreichen der Eisauswurf-Drehstellung gegebenenfalls eine Drehung um weniger als 90 Grad reichen kann oder sogar eine Drehung um mehr als 90 Grad erforderlich sein kann. Bei Erreichen der Eisauswurf-Drehstellung der Eisbereitungsschale 12 wird die Antriebseinheit 24 noch für eine kurze Zeit weiterbetätigt, um die erläuterte Verwindung der Eisbereitungsschale 12, die zum Losbrechen der Eisstücke 62 von den Taschenwänden der Eisstück-Produktionstaschen 14 führt, zu bewirken. Nach dem Entleeren der Eisbereitungsschale 12 wird diese (zusammen mit dem Rinnenbauteil 28) wieder in die Eisproduktions-Drehstellung gemäß 4 zurückgedreht. Danach wird das Kühlhilfsmodul 40 wieder in seine Arbeitsstellung gemäß 4 vertikal heruntergefahren. Es versteht sich, dass die Drehbewegung der Eisbereitungsschale 12 und die Vertikalbewegung des Kühlhilfsmoduls 40 nicht zeitlich getrennt durchgeführt werden müssen. Stattdessen ist es vorstellbar, dass ein zumindest teilweiser zeitlicher Überlapp zwischen beiden Bewegungen vorliegt. Insbesondere kann vollständige Zeitsynchronität zwischen der Drehbewegung der Eisbereitungsschale 12 und der Vertikalbewegung des Kühlhilfsmoduls 40 gegeben sein.
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Die 7a, 8a und 9a zeigen verschiedene beispielhafte Geometrien der Wärmeableitdorne. Zur Unterscheidung der in diesen Figuren gezeigten Varianten sind gleiche Bezugszeichen wie in den vorherigen Figuren gewählt, jedoch ergänzt um einen jeweils anderen Kleinbuchstaben. Die 7b, 8b und 9b zeigen zugehörige Draufsichten von unten auf den betreffenden Wärmeableitdorn.
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Bei der Ausgestaltung gemäß 7a, 7b besitzt der Wärmeableitdorn 42a in dem Schaftbereich 60a eine angenähert tropfenartige Querschnittsform mit einem breiteren Tropfenbereich 76a und einem spitz zulaufenden Tropfenendbereich 78a. In dem breiteren Tropfenbereich 76a ist der Schaftabschnitt 60a im gezeigten Beispielfall mit einer Auflaufspitze 80a ausgeführt. Der Wärmeableitdorn 42a wird mit einer solchen Orientierung eingebaut, dass die Kaltluft in der Ansicht der 7b von rechts her auf den Wärmeableitdorn 42a auftrifft und diesen in Richtung nach links umströmt.
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Bei der Variante gemäß den 8a, 8b ist der Wärmeableitdorn 42b im Bereich seines Schaftabschnitts 60b wiederum mit einer tropfenartigen Querschnittsform mit einem breiteren Tropfenbereich 76b und einem spitz zulaufenden Tropfenendbereich 78b ausgeführt. Im Unterschied zur Variante gemäß den 7a, 7b ist der breitere Tropfenbereich 76b des Wärmeableitdorns 42b mit einer kreisbogenförmigen Querschnittskontur, d.h. ohne eine Auflaufspitze, ausgeführt. Im Einbauzustand ist die Orientierung des Wärmeableitdorns 42b derart, dass die Kaltluft in der Ansicht der 8b von links her auf den Wärmeableitdorn 42b trifft und diesen in Richtung nach rechts umströmt.
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Bei der Variante der 9a, 9b schließlich besitzt der Wärmeableitdorn 42c im Bereich seines Schaftabschnitts 60c überall einen rotationssymmetrischen Querschnitt. Zur Vergrößerung des Kontaktbereichs mit der ihn umströmenden Kaltluft ist der Schaftabschnitt 60c des Wärmeableitdorns 42c mit mehreren in axialem Abstand übereinander angeordneten Ringflanschen 82c ausgeführt, welche den Schaftabschnitt 60c vollständig umschließen. Diese Ringflansche 82c können beispielsweise realisiert werden, indem metallische Ringscheiben auf einen als Basis des Wärmeableitdorns 42c dienenden Stift aufgesteckt werden und mit diesem verlötet oder verschweißt werden.
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Die beiden Wärmeableitdorne 42, die in jeder der beiden Schnittansichten gemäß den 4 und 5 erkennbar sind, sind in diesen beiden Figuren nicht exakt baugleich dargestellt. Dies dient lediglich der Veranschaulichung, dass grundsätzlich verschiedene Geometrien für die Wärmableitdorne 42 verwendbar sind. Allerdings sind innerhalb ein und desselben Eisbereiters vorzugsweise alle Wärmeableitdorne 42 baugleich.
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Es wird nun nochmals auf 4 verwiesen. Man erkennt dort ein Wärmeableitorgan 84, welches im Bereich des Taschenbodens einer der Eisstück-Produktionstaschen 14 angeordnet ist. Das Wärmeableitorgan 14a setzt sich aus einem Stiftkörper 86 und einem Scheibenkörper 88 zusammen. Der Stiftkörper 86 weist einen Stiftkopf 90 sowie einen Schaftteil 92 auf, der beispielsweise mit einem Gewinde ausgeführt sein kann. Der Stiftkörper 86 durchsetzt mit seinem Schaftteil 92 eine Öffnung (nicht näher bezeichnet), welche im Bereich des Taschenbodens der betreffenden Eisstück-Produktionstasche 14 in der Taschenwand gebildet ist. Der Stiftkopf 90 befindet sich innerhalb der Eisstück-Produktionstasche 14, der Schaftteil 92 hingegen ragt durch besagte Öffnung in der Taschenwand hindurch nach unten in den Luftkanal 26. Dort ist der Scheibenkörper 84 auf den Schaftteil 92 aufgesetzt und daran befestigt, z.B. durch Verschraubung. Sowohl der Stiftkörper 86 als auch der Scheibenkörper 88 sind aus einem gut wärmeleitenden Metall, z.B. Aluminium oder Kupfer, gefertigt. Im Bereich des Stiftkopfs 90 kann das Wärmeableitorgan 84 Wärmeenergie von dem in der betreffenden Eisstück-Produktionstasche 14 befindlichen Wasser aufnehmen und über den Schaftteil 92 an den Scheibenkörper 88 übertragen. Dort kann Wärmeenergie von dem Wärmeableitorgan 84 an die in dem Luftkanal 26 strömende Kaltluft abgegeben werden. Das Wärmeableitorgan 84 bildet dementsprechend eine Wärmebrücke zwischen dem Inneren der betreffenden Eisstück-Produktionstasche 14 und dem innerhalb des Luftkanals 26 gelegenen Taschenaußenraum. Der Scheibenkörper 88 ist mit seiner Scheibenebene im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung der Kaltluft in dem Luftkanal 26 orientiert. Auf diese Weise strömt die Kaltluft im wesentlichen gleichmäßig entlang beider Scheibenseiten des Scheibenkörpers 88.
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In 4 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine der Eisstück-Produktionstaschen 14 mit einem Wärmeableitorgan 84 bestückt gezeigt. Es versteht sich, dass sämtliche Eisstück-Produktionstaschen 14 der Eisbereitungsschale 12 jeweils mit einem Wärmeableitorgan 84 bestückt sein können. In 5 ist dementsprechend in Zuordnung zu jeder der beiden dort erkennbaren Eisstück-Produktionstaschen je ein Wärmeableitorgan 84 gezeigt.
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Die Vorsehung der Wärmeableitorgane 84 ist eine Maßnahme, die alternativ oder zusätzlich zur Vorsehung des Kühlhilfsmoduls 40 mit den Wärmeableitdornen 42 getroffen werden kann. Auch die Wärmeableitorgane 84 stellen eine Gefrierhilfe dar, die eine schnellere Gefrierung des Wassers in den Eisstück-Produktionstaschen 14 gewährleisten kann. Eine Ausgestaltung eines Eisbereiters mit Wärmeableitorganen im Bereich des Taschenbodens der Eisstück-Produktionstaschen, aber ohne obere Wärmeableitdorne ist in 10 gezeigt. In dieser Figur sind gleiche oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen wie in den vorherigen Figuren versehen, jedoch wiederum ergänzt durch einen Kleinbuchstaben. 10 veranschaulicht vor allem, dass für das Wärmeableitorgan 84d unterschiedliche Kopfgeometrien verwendet werden können. Während für das Wärmeableitorgan 84d der rechten der beiden in 10 erkennbaren Eisstück-Produktionstaschen 14d eine flache Form des Stiftkopfs 90d gewählt ist, besitzt der Stiftkopf 90d des Wärmeableitorgans 84d der linken Eisstück-Produktionstasche 14d in 10 die Form eines Kugelkopfs. Zweckmäßigerweise sind innerhalb ein und desselben Eisbereiters 10d alle Wärmeableitorgane 84d baugleich, d.h. mit gleicher Kopfform des Stiftkopfs 90d, ausgestaltet. Die Darstellung unterschiedlicher Kopfgeometrien in 10 dient lediglich der Illustration, dass generell verschiedene Kopfgeometrien vorstellbar sind.
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Die 11a, 11b und 11c zeigen in perspektivischer Ansicht verschiedene Kopfgeometrien für den Stiftkopf 90d des Stiftkörpers 86d. 11a zeigt dabei eine Kugelkopfform, 11b eine Ausgestaltung mit einer vertieften (ausgehöhlten) Kopfoberseite und 11c eine Kegelkopfform.
