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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eisauftauvorrichtung, insbesondere zum Schmelzen von Alteis aus der Lebensmittelindustrie.
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Insbesondere in der Lebensmittelindustrie fallen große Mengen Alteis als Abfallprodukte an. Zur Entsorgung, das heißt zum Abschmelzen, ist bislang ein hoher Energie- und Rohstoffeinsatz nötig, insbesondere werden große Mengen Frischwasser beispielsweise mit Schläuchen auf das Alteis gespritzt, um den Schmelzprozess zu unterstützen und dieses in Richtung eines Abflusses zu fördern.
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Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effiziente und ressourcenschonende Eisauftauvorrichtung, insbesondere zum Schmelzen von Alteis aus der Lebensmittelindustrie, bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Besondere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen definiert.
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In einem Aspekt wird eine Eisauftauvorrichtung zur Montage in einem Fußboden bereitgestellt, enthaltend:
- - einen Aufnahmeraum zur Aufnahme von Alteis, wobei der Aufnahmeraum zur Aufnahme von Alteis eine Aufnahmeöffnung an seiner Oberseite umfasst,
- - eine Stutzenaufnahme zur Aufnahme eines Ablaufstutzens, wobei der Ablaufstutzen ein Aufstauen von Wasser in dem Aufnahmeraum ermöglicht,
- - einen Wärmetauscher, insbesondere eine Wärmetauschschlange, die in einem unteren Bereich des Aufnahmeraumes angeordnet ist, derart, dass in dem Aufnahmeraum aufgestautes Wasser in Kontakt mit dem Wärmetauscher tritt,
- - einen Deckel, der dazu ausgebildet ist, die Aufnahmeöffnung je nach Position des Deckels zu verschließen oder freizugeben, und
- - eine Nivelliereinrichtung, mittels der ein Gefälle eines Bodens des Aufnahmeraumes hin zu der Stutzenaufnahme definierbar ist.
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Durch das aufgestaute Wasser in dem Aufnahmeraum ist ein guter Wärmeübertrag zwischen Wasser und Eis möglich, so dass das Abschmelzen des Eises gefördert wird. In lebensmittelverarbeitenden Betrieben üblicherweise anfallendes Reinigungswasser kann demnach effizient zum Abtauen von Alteis eingesetzt werden.
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Erfindungsgemäß ist für eine Beschleunigung des Abtauens zusätzlich die Zuschaltung eines Wärmetauschers vorgesehen. Der Wärmetauscher kann beliebige vorhandene Prozesswärme in die Abtauvorrichtung koppeln, um den Abtauvorgang zu unterstützen.
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Alternativ zu einem Wärmetauscher kann auch eine elektrische Direktheizung, beispielsweise in Form eines Rohrheizkörpers oder einer Heizkörperschlange, zum Einsatz kommen.
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Vorzugsweise bildet der verschlossene Deckel eine begehbare Fläche aus, insbesondere mit einem Rollwagen befahrbar, wobei eine äußere Oberfläche des Deckels insbesondere mit Tränenblech ausgeführt ist.
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Vorzugsweise ist der Aufnahmeraum von mehreren nebeneinanderliegenden, vorzugsweise von drei identisch ausgeführten, Deckeln verschließbar, wobei die Deckel insbesondere um eine gemeinsame Achse bewegbar sind.
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Vorzugsweise weisen die Deckel ein Kontergewicht zur Vereinfachung des Öffnens bzw. Schließens der Deckel auf.
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Dadurch ist auch bei großen Dimensionen der Aufnahmeöffnung beispielsweise von mehreren Quadratmetern ein Öffnen der Deckel ohne große Kraftanstrengung möglich.
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Vorzugsweise weist der Deckel einen Verriegelungsbolzen, der in einem verschlossenen Zustand des Deckels in einen Verschlusshaken der Eisauftauvorrichtung eingreift, und eine Einrastkulisse auf, wobei die Einrastkulisse zum Entriegeln des Verriegelungsbolzens mittels eines Werkzeugs ausgebildet ist.
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Ein versehentliches Öffnen und Schließen des Deckels kann damit verhindert werden. Zudem kann dank der Einrastkulisse im verschlossenen Zustand die Oberfläche des Deckels ohne hervorstehende Griffe oder ähnliches ausgebildet sein, was das Unfall- und Verletzungsrisiko reduziert.
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Vorzugsweise weist der Aufnahmeraum ferner in einem oberen Bereich ein Gitter, insbesondere ein verschraubtes Gitter, auf.
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Mittels des Gitters kann eine Zerkleinerung großer Eisbrocken erfolgen. Die Abstände der Gitterstreben des Gitters sind derart gewählt, dass hindurchpassendes Eis eine gewünschte Größe zeigt.
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Vorzugsweise ist das Gitter nach vorne zu dem Nutzer hin abfallend. Auf dem Gitter befindliches Eis neigt dann dazu, zu dem Nutzer hin auf dem Gitter zu gleiten, was eine Vereinfachung des Zerdrückens durch das Gitter hindurch, gegebenenfalls unter Hinzuziehung des Gewichtes und Hebels des Deckels, vereinfacht.
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In diesem Zusammenhang ist „Vorne“ insbesondere die Seite, die von der Öffnungsachse des Deckels entfernt angeordnet ist. Die Öffnungsachse des Deckels kann daher auch als hinten angeordnet bezeichnet werden.
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Vorzugsweise weist der Aufnahmeraum eine seitliche Einleitungsöffnung auf, wobei die Einleitungsöffnung insbesondere diagonal gegenüber der Stutzenaufnahme angeordnet ist.
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Durch die Einleitungsöffnung kann Wasser in den Aufnahmeraum eingeleitet werden, dass beispielsweise in einer an die Eisauftauvorrichtung angrenzende Kistenwaschanlage anfällt. Durch die Anordnung der Einleitungsöffnung relativ zu der Stutzenaufnahme ist eine effiziente Durchmischung des Inhalts des Aufnahmeraumes und dadurch auch eine Verbesserung der Abtauleistung möglich.
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Vorzugsweise ist innerhalb des Aufnahmeraumes ein Leitblech derart vor der Einleitungsöffnung angeordnet, dass eine Durchströmung des Aufnahmeraumes zwischen Einleitungsöffnung und Stutzenaufnahme gefördert wird.
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Vorzugsweise umfasst die Eisauftauvorrichtung einen Einsatzrahmen, innerhalb dessen der Aufnahmeraum ausgebildet ist, eine vor dem Einsatzrahmen ausgebildete Bodenrinne und/oder einen hinter dem Einsatzrahmen ausgebildeten Rammschutz aufweist.
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Bodenrinnen und/oder ein Rammschutz können in einem lebensmittelverarbeitenden Betrieb bereits vorhanden sein. In diese Anordnung kann sich die Eisauftauvorrichtung nahtlos einfügen, in dem ein Einsatzrahmen in eine Öffnung im Boden eingesetzt wird.
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In der Bodenrinne wird vorzugsweise anfallendes Reinigungswasser, beispielsweise aus einer Kistenwaschanlage stammend, gesammelt und schließlich dem Abwasser zugeleitet.
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Vorzugsweise ist ein Zulauf und ein Ablauf des Wärmetauschers in dem Rammschutz anschließbar. Damit kann verhindert werden, dass der Zulauf bzw. Ablauf des Wärmetauschers durch unbeabsichtigten Kontakt, beispielsweise von Förderwägen, beschädigt wird.
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Vorzugsweise steht die Bodenrinne mit dem Aufnahmeraum in Fluidverbindung, insbesondere über ein Verbindungsrohr mit der Einleitungsöffnung in Fluidverbindung.
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Die zur Ableitung von anfallendem Wasser typischerweise bereits vorhandene Bodenrinne kann nun dazu zum Einsatz kommen, das anfallende Wasser vor der Ableitung in das Abwasser durch den Aufnahmeraum zu fördern. Hierbei unterstützt das anfallende, den Aufnahmeraum durchströmende Wasser durch seine Temperatur und seinen Energiegehalt die Abtauung von Alteis.
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Vorzugsweise umfasst die Eisauftauvorrichtung ein Blechkleid, das den Aufnahmeraum begrenzt.
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Vorzugsweise weist die Eisauftauvorrichtung legierten Edelstahl, insbesondere Chromnickelstahl auf oder besteht daraus.
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Vorzugsweise enthält die Eisauftauvorrichtung einen Ablaufstutzen, der als Überlaufstutzen ausgebildet ist. Durch den Überlauf kann ein unerwünschtes Überlaufen des Aufnahmeraumes verhindert werden, während gleichzeitig ein Aufstauen von Flüssigkeit in dem Aufnahmeraum bis zur Höhe des Überlaufes erreicht wird.
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Vorzugsweise enthält der Ablaufstutzen eine entnehmbare Filtereinheit, insbesondere mit einem Lochrohr. Die Filtereinheit hält Verunreinigungen und Schmutz auf.
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Vorzugsweise trennt ein Gitter zum Fernhalten groben Schmutzes die Stutzenaufnahme gegen den Aufnahmeraum ab. Das Gitter bewirkt demnach mit der Filtereinheit des Ablaufstutzens eine zweistufige Filterung des Wassers vor Erreichen der Ablauföffnung.
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Weitere Details und Vorteile werden mit Verweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1: schematisch und exemplarisch eine isometrische Ansicht einer Eisauftauvorrichtung;
- 2: schematisch und exemplarisch eine weitere isometrische Ansicht der Eisauftauvorrichtung;
- 3: schematisch und exemplarisch eine Frontansicht der Eisauftauvorrichtung;
- 4: schematisch und exemplarisch eine Draufsicht der Eisauftauvorrichtung;
- 5: schematisch und exemplarisch eine Seitenansicht der Eisauftauvorrichtung;
- 6: schematisch und exemplarisch eine Verriegelungsanordnung der Deckel der Eisauftauvorrichtung; und
- 7: schematisch und exemplarisch einen Überlaufstutzen.
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1 zeigt schematisch und exemplarisch eine isometrische Ansicht einer Eisauftauvorrichtung 1. Die Eisauftauvorrichtung 1 ist insbesondere eine Metallkonstruktion aus Edelstahl, beispielsweise aus CrNi-Stahl, zum Schmelzen von Alteis, wie es insbesondere in der Lebensmittelindustrie anfällt. Die Eisauftauvorrichtung 1 nutzt hierbei insbesondere vorhandenes heißes Abwasser aus einer benachbarten Kistenwaschanlage oder ähnlichen Einrichtungen und ermöglicht über einen zuschaltbaren Wärmetauscher das Nutzen vorhandener betrieblicher Prozesswärme. Die Schmelze von 2 Kubikmetern Eis kann bei üblicher Ausdehnung der Eisauftauvorrichtung 1 in etwa 8 Stunden erfolgen.
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Die gesamte Eisauftauvorrichtung 1 kann platzsparend im Boden versenkt werden und nimmt in einem Beispiel eine Bodenfläche von 3660 mm x 1530 mm ein. Der tiefste Punkt kann in diesem Fall 755 mm unter der Bodenfläche angeordnet sein, den Abfluss nach unten nicht eingeschlossen. Auch andere, das heißt insbesondere größere und kleinere, Abmaße sind vorstellbar.
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In dem Ausführungsbeispiel der 1 weist die Eisauftauvorrichtung 1 drei Deckel 2 auf, die gleich groß und in einer breiten Richtung der Eisauftauvorrichtung 1 nebeneinander angeordnet sind. Der rechte der Deckel 2 ist geschlossen, der mittlere der Deckel 2 ist halbgeöffnet und der linke der Deckel 2 geöffnet dargestellt. Dies dient natürlich lediglich der Veranschaulichung, alle Deckel können ebenfalls geschlossen oder geöffnet sein. In anderen Ausführungsbeispielen kann auch lediglich ein einziger Deckel 2 den gesamten Aufnahmeraum im Inneren der Eisauftauvorrichtung 1 abdecken.
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Die Eisauftauvorrichtung 1 weist ferner einen Einsatzrahmen 3 auf, der vorzugsweise vor Erstellung eines Fertigfußbodens montiert und mittels einstellbarer Verankerungsfüße 4 ausnivelliert wird. Damit kann die korrekte Höhe und ein gewünschtes Gefälle eingestellt werden. Der Einsatzrahmen 3 steht zunächst auf der Arbeitssohle. Vor Montage können an dem Einsatzrahmen 3 eine Bodenrinne 5 und ein Rammschutz 6 angeschweißt oder anderweitig befestigt sein.
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Zwei Maßnahmen zur Unterstützung des Auftauens von in der Eisauftauvorrichtung 1 aufgenommenem Alteis sind vorgesehen.
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Zunächst kann heißes Abwasser, beispielsweise aus einer Kistenwaschanlage, über die Bodenrinne 5 und ein Verbindungsrohr 10 durch einen Flansch 29, vgl. 2, in den Aufnahmeraum einströmen. Der Flansch 29 ist insbesondere diagonal gegenüber eines Ablaufs 32 angeordnet, sodass eine besonders vorteilhafte Durchströmung des Auftaubeckens ermöglicht ist.
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Der Aufnahmeraum der Eisauftauvorrichtung 1 umfasst ein äußeres Blechkleid 11 und in diesem Beispiel eine begehbare Fläche 12. Ein Revisionsdeckel 13, über den ein Zugriff beispielsweise auf den Ablauf 32 möglich ist, bzw. weitere Komponenten angeordnet sind, ist in dem Beispiel rechts neben den Deckeln 2 gezeigt.
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In einem geschlossenen Zustand der Deckel 2 ist insbesondere die gesamte von den Deckeln 2, der Fläche 12 und dem Revisionsdeckel 13 ausgebildete Fläche durch eine Person begehbar, vorzugsweise sogar mit Rollwagen oder Ähnlichem befahrbar. Hierfür können die Oberflächen mit Tränenblech oder anderweitiger Oberflächenstrukturierung ausgeführt sein, um eine bestimmte Rutschsicherheit zu gewährleisten.
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Die zweite vorgesehene Funktion zur Unterstützung des Abtauens wird durch einen in dem Eisauftaubecken angeordneten Wärmetauscher 9 erreicht. Der Wärmetauscher 9 ermöglicht ein Übertragen von vorhandener Prozesswärme auf ein in dem Eisauftaubecken befindliches Gemisch aus Eis und Wasser. Hierbei gibt es keine Einschränkungen hinsichtlich der genauen Ausführung des Wärmetauschers 9. Sämtliche bekannten Wärmeaustauscherkonzepte sind hier vorstellbar. Alternativ kann auch eine elektrische Direktheizung anstelle eines Wärmetauschers vorgesehen sein. Ein Zulauf 7 und ein Ablauf 8 des Wärmetauschers 9 sind in diesem Ausführungsbeispiel innerhalb des Rammschutzes 6 angeordnet, um eine Beschädigung beispielsweise bei Kontakt mit einem Rollwagen zu vermeiden.
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2 zeigt schematisch und exemplarisch das Innere der Eisauftauvorrichtung 1 ohne Einsatzrahmen 3 und Blechkleid 11.
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In einem oberen Bereich des Aufnahmeraumes sind Gitter 24 angeordnet, die insbesondere verschraubt sind. Diese Gitter 24 zerkleinern das möglicherweise zu Glocken zusammengefrorene Alteis grob, um die Oberfläche des Eises und damit die Effizienz des Eisauftauens zu vergrößern. Vorzugsweise sind die Gitter 24 in Richtung des Nutzers, das heißt in Richtung der Bodenrinne 5 abfallend ausgeführt, sodass Eis gegebenenfalls in Richtung des Nutzers gleitet, damit die Zerkleinerung des Eises durch die Gitter 24 hindurch vereinfacht ist.
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An den Seiten befinden sich Verbindungsstreben 25, die in diesem Fall als Aufnahme für Deckel 2 und Gitter 24 wirken. Weiter sind Versteifungsstreben 26, welche Aufnahmen für Gitter 24 und einen Haken 18 zum Verschluss der Deckel 2 ausbilden, gezeigt. Der Mechanismus zum Verschluss der Deckel 2 wird später mit Verweis auf 6 beschrieben.
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Am Boden des Eisauftaubeckens sind ebenfalls Versteifungsstreben 27 angeordnet, die gleichzeitig als Auflage für den Wärmetauscher 9 dienen. Sicherungsbleche 28 sind angeordnet, um den Wärmetauscher 9 in Position zu halten.
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Wie bereits ausgeführt, ist der Durchtritt des Verbindungsrohres 10 von Bodenrinne 5 in den Aufnahmeraum mit einem Flansch 29 abgedichtet. Ein Leitblech 30 ist im Inneren des Aufnahmeraumes vor dem Flansch 29 ausgebildet, das für eine optimale Durchströmung des Wassers diagonal zwischen Flansch 29, das heißt der Einleitung beispielsweise des Kistenwaschwassers, und der Ausleitung über den Ablauf 32 sorgt. Für die Reinigung ist das Leitblech 30 demontierbar.
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Vor dem Ablauf 32 ist ein Gitter 31 angeordnet, das für das Fernhalten groben Schmutzes aus dem Bereich des Ablaufs 32 sorgt.
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Zum Öffnen der Deckel 2 sind gleitgelagerte Achspunkte 20 vorgesehen, um die der Deckel 2 zur Öffnung gedreht werden kann. Optionale Kontergewichte 19 minimieren die zum Öffnen benötigte Kraft. Zum Ermöglichen des Begehens der geschlossenen Deckel 2 sind Verstärkungsstreben 21 vorgesehen, die in einem verschlossenen Zustand auf einem Anschlag 22 liegen. Die geöffneten Deckel können mit geeigneten Mitteln, beispielsweise einer Kette 23, die an einer Wand oder Ähnlichem befestigt ist, gesichert werden. Die Kette 23 kann beispielsweise mit einem Karabinerhaken oder anderen geeigneten Mitteln den Deckel 2 in dem geöffneten Zustand sichern.
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Die Ver- bzw. Entriegelung des Deckels 2 wird nachfolgend mit Verweis auch auf 6 beschrieben. In dem Deckel 2 ist eine Einrastkulisse 16 ausgebildet, in die ein Werkzeug 14 eingeführt werden muss. Das Werkzeug 14 hat darin integriert eine Entriegelungshilfe 15. Durch Drehen der Entriegelungshilfe 15 wird ein Bolzen herausgedrückt, sodass sich ein Verriegelungsbolzen 17 aus einem Verschlusshaken 18 löst. Beim Schließen des Deckels 2 und Lösen der Entriegelungshilfe 15, bzw. des Werkzeugs 14, fällt der Verriegelungsbolzen 17 in den Verschlusshaken 18. Die Entriegelungshilfe 15 gewährleistet, dass das Werkzeug 14 während des Öffnungs- und Schließvorgangs des Deckels 2 nicht versehentlich aus der Einrastkulisse 16 herausrutscht. Natürlich sind auch andere geeignete Ausführungen zum sicheren Öffnen bzw. Schließen des Deckels 2 vorstellbar.
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3 zeigt eine Frontansicht, 4 eine Draufsicht und 5 eine Seitenansicht der in 1 und 2 gezeigten Eisauftauvorrichtung 1 mit geöffneten Deckeln 2.
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7 zeigt den Bereich des Ablaufs 32 mit einem Überlaufstutzen 33 im Detail. Der Überlaufstutzen 33 leitet überschüssiges Wasser ab Erreichen eines bestimmten Wasserstandes in das reguläre Abwassersystem ab. Vorzugsweise ist in den Überlaufstutzen 33 eine Filtereinheit 34 integriert, die beispielsweise ein Lochrohr aufweist, das auch kleinere Teilchen herausfiltert. Die kleineren Teilchen können beispielsweise durch das Gitter 31 nicht herausgefiltert werden. In dem Beispiel der 7 können der Überlaufstutzen 33 und die Filtereinheit 34 zusammen aus dem Ablauf 32 gezogen werden, wobei der Filter zum Reinigen im Anschluss nach unten herausgezogen werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Eisauftauvorrichtung
- 2
- Deckel
- 3
- Einsatzrahmen
- 4
- Verankerungsfüße
- 5
- Bodenrinne
- 6
- Rammschutz
- 7
- Zulauf Wärmetauscher
- 8
- Ablauf Wärmetauscher
- 9
- Wärmetauscher
- 10
- Verbindungsrohr
- 11
- Blechkleid
- 12
- begehbare Fläche
- 13
- Revisionsdeckel
- 14
- Werkzeug
- 15
- Entriegelungshilfe
- 16
- Einrastkulisse
- 17
- Verriegelungsbolzen
- 18
- Verschlusshaken
- 19
- Kontergewichte
- 20
- gleitgelagerte Achspunkte
- 21
- Verstärkungsstreben
- 22
- Anschlag
- 23
- Sicherungsmittel
- 24
- Gitter
- 25
- Versteifungsstreben
- 26
- Versteifungsstreben
- 27
- Versteifungsstreben
- 28
- Sicherungsblech
- 29
- Flansch
- 30
- Leitblech
- 31
- Gitter
- 32
- Ablauf
- 33
- Überlaufstutzen
- 34
- Filtereinheit
