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Gefrierzelle mit schwenkbarer Bodenklappe Die Erfindung betrifft eine
Gefrierzelle mit aufrechtem Mantel von rechteckigem oder quadratischem Querschnitt,
mit einer die Zelle unten abschließender Bodenklappe, deren Oberseite im geschlossenen
Zustand ringsum am Zellenmantelrand anliegt und die zur Entnahme des in der Zelle
gefrorenen Gutes nach unten um eine waagerechte, zur einen Zellenmantelwand parallele
Achse wegschwenkbar ist.
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Beim Betrieb derartiger Gefrierzellen kann der Rand der Bodenklappe
zum dichten Abschließen der Gefrierzelle ringsum am Zellenmantelrand angefroren
werden. Nach dem Gefrieren des Zelleninhaltes läßt sich die Bodenklappe ohne allzu
große Schwierigkeiten durch Abtauen mittels vorübergehender Erwärmung des Zellenmantels
oder durch gewaltsames Abreißen unter Ausnutzung der Längenzunahme des Zelleninhaltes
lösen. Wenn jedoch das Gefriergut in der Mitte der Bodenklappe angefroren ist, läßt
sich diese nicht oder nur unter Herausbrechen eines an ihr haftenbleibenden Klumpens
öffnen, der den gefrorenen Block am Hinweggleiten über sie hindert. Der gefrorene
Block kann dann nicht aus der Gefrierzelle austreten. Dadurch wird der automatische
Betrieb einer Gefrieranlage in Frage gestellt; denn für diesen muß sicher sein,
daß der gefrorene Block ohne weiteres aus der Gefrierzelle austritt, sobald er von
den Mantelwänden abgetaut ist.
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Es ist bereits bekannt, Gefrierformen, insbesondere zur Herstellung
von Eiswürfeln in Kühlschränken, zur Verhinderung des Anfrierens des Gefriergutes
aus einem wasserabstoßenden Werkstoff, wie Gummi, Polyäthylen od. dgl., herzustellen.
Man hat daher schon versucht, bei Gefrierzellen, in denen größere Blöcke gefroren
werden und bei der Entnahme über eine ebene Bodenklappe gleiten, das Anfrieren des
Zelleninhaltes an der Bodenklappe dadurch zu verhindern, daß man deren Oberseite
mit einem Anstrich von Skiwachs, Skilack, Kunstharzlack od. dgl. versah; aber schon
durch den Ausgang weniger gefrorener Blöcke aus der Zelle wurde dieser Anstrich
weggescheuert. Gemäß einem anderen Vorschlag soll die Bodenklappe jeweils zum Abtauen
vom gefrorenen Zelleninhalt von außen mit warmem Wasser bespritzt werden; das ist
umständlich und kostspielig.
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Diese Nachteile sind bei der erfindungsgemäßen Gefrierzelle dadurch
vermieden, daß die Bodenklappe einen das Anfrieren verhindernden Belag aufweist,
der an der Oberfläche der Bodenklappe etwas versenkt angeordnet ist und dessen Breite
parallel zur Schwenkachse geringer als die Breite der unteren Öffnung des Zellenmantels
ist. Es verbleibt dann am Umfang der Oberfläche der Bodenklappe ein gegenüber dem
versenkten Belag erhabener Rand, der mindestens an den quer zur Schwenkachse stehenden
Seiten sich über die Umfangslinie der Öffnung des Zellenmantels nach innen erstreckt.
Beim Öffnen der Bodenklappe und Austreten des Gefriergutes aus der Zelle gleitet
dann dessen an der Schwenkachse liegende und zu ihr parallele Kante seitlich auf
dem erhabenen Rand der Bodenplatte, ohne den Belag zu berühren.
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In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Gefrierzelle mit Bodenklappe dargestellt.
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Fig. 1 zeigt das untere Ende des Zellenmantels mit der Bodenklappe
im Vertikalschnitt, und Fig. 2 ist eine Ansicht der Bodenklappe von oben. Der Gefrierraum
1 besitzt quadratischen Querschnitt und erweitert sich nach unten ein wenig. Er
ist durch einen aufrechten Blechmantel mit vier ebenen Wänden 2, 3, 4 und 5 begrenzt.
An seinem unteren Ende ist der Mantel 2 bis 5 ringsum von einem Kältemittel-Verdampfungsraum
6 umgeben, der außen von einem zweiten Mantel 7 begrenzt wird. An den inneren Mantelwänden
2 bis 5 angeschweißte bzw. an ihrem unteren Ende zwischen diesen Mantelwänden und
dem zweiten Mantel 7 eingeschweißte rinnenförmige Bleche 8 begrenzen mit den Mantelwänden
2 bis 5 eine Reihe von Verdampferkanälen 9, die vom Verdampfungsraum 6 nach oben
laufen und an ihren oberen Enden an einen nicht dargestellten Sammler für Kältemitteldampf
angeschlossen sind. In den vom Verdampfungsraum 6 und den Kanälen 9 gebildeten Raum
mündet eine nicht dargestellte Zuleitung für
flüssiges Kältemittel;
ferner geht vom Verdampfungsraum 6 eine ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellte
Ableitung für flüssiges Kältemittel nach unten.
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Unten am Gefrierzellenmantel sitzt parallel zu dessen einer Wand 2
eine waagerechte Achse 10. Auf dieser ist eine Bodenklappe 11 schwenkbar
gelagert, die durch nicht dargestellte Mittel, z. B. Federn oder ein Gegengewicht,
so gegen den Zellenmantel 2 bis 5 gedrückt wird, daß sie den Gefrierraum 1 der Gefrierzelle
unten abschließt. Die Oberfläche der Bodenklappe weist an ihrem Umfang einen erhabenen
Rand 12 auf, der im geschlossenen Zustand der Klappe ringsum am Zellenmantelrand
anliegt.
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Der vom erhabenen Rand 12 umschlossene, gegenüber diesem etwas versenkte
Teil 15 der Oberfläche der Bodenklappe 11 weist einen von einer Hartgummiplatte
14 gebildeten, das Anfrieren verhindernden Belag auf, der an der aus Metall, z.
B. Aluminium, gegossenen Bodenklappe 11 durch ein Bindemittel befestigt ist. Die
Breite dieses Belages parallel zur Schwenkachse 10 ist geringer als die zwischen
den Rändern der Zellenmantelwände 3 und 5 gemessene Breite der unteren Öffnung des
Zellenmantels, so daß der erhabene Rand 12 sich auch über die Umfangslinie der unteren
Öffnung des Zellenmantels nach innen erstreckt; gemäß einer Variante brauchte dies
auch nur an den quer zur Schwenkachse 10 stehenden Seiten, d. h. an den unteren
Rändern der beiden Zellenmantelwände 3 und 5, der Fall zu sein. Die Tiefe des versenkten
Teiles 15 ist größer als die Dicke der Hartgummiplatte 14, so daß auch die Oberfläche
13 der letzteren gegenüber dem erhabenen Rand 12 der Klappenoberfläche etwas versenkt
liegt.
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Beim Betrieb der dargestellten Gefrierzelle wird die Oberfläche der
Bodenklappe 11 mit zu gefrierender Flüssigkeit benetzt und gleichzeitig der Zellenmantel
durch Verdampfen flüssigen Kältemittels im Verdampfungsraum 6 und in den Verdampferkanälen
9 stark gekühlt. Die Bodenklappe 11 friert dann mit dem erhabenen Rand 12 ihrer
Oberfläche unten am Zellenmantelrand 2 bis 5 dicht und fest an. Der Gefrierraum
1 kann dann mit der zu gefrierenden Flüssigkeit, z. B. Wasser, gefüllt werden. Durch
weiteres Verdampfen von Kältemittel in den Räumen 6 und 9 wird dann diese Flüssigkeit
im Gefrierraum 1 zu einem Block, z. B. einem Eisblock, gefroren. Dabei gefriert
dieser Block wohl an den Zellenmantelwänden 2 bis 5, nicht aber an der Hartgummioberfläche
des Belages 14 der Klappenoberfläche an. Zuletzt gefriert die Flüssigkeit in der
Nähe der Bodenklappe 11, wobei sie sich nach unten ausdehnt und die Bodenklappe
vom Zellenmantelrand, an dem die Klappe angefroren ist, losreißt.
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Hierauf wird in den Verdampfungsräumen 6 und 9 das kalte verdampfende
Kältemittel durch warmes, gasförmiges ersetzt. Dieses erwärmt die Zellenmantelwände
2 bis 5 so weit, daß der gefrorene Zelleninhalt von ihnen abtaut und mit seinem
vollen Gewicht auf die Bodenklappe 11 zu lasten kommt. Da auch diese nirgends mehr
angefroren ist, wird sie vom gefrorenen Block entgegen der auf sie wirkenden Schließkraft
um die Achse 10 beiseite geschwenkt. Wie in Fig. 1 für zwei Stellungen strichpunktiert
gezeigt, geitet dann die an der Schwenkachse 10 liegende und zur ihr parallele Kante
17 des gefrorenen Blockes 16 seitlich auf den über die Umfangslinie des Zellenmantels
nach innen vorstehenden Partien 12' und 12" des erhabenen Randes 12, ohne den von
der Hartgummiplatte 14 gebildeten Belag, zu berühren bzw. abzuscheuern.
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Der aus der Gefrierzelle ausfallende gefrorene Block wird dann von
einem nicht gezeichneten Mittel, z. B. einem Wagen mit senkbarer Plattform oder
einer Rutsche, aufgenommen und aus dem Bereich der Zelle weggebracht.
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Statt aus einer Hartgummiplatte 14 könnte der im Teil 15 der
Oberfläche der Bodenklappe versenkte Belag auch aus einer Schicht von Skiwachs,
Skilack oder einem anderen nicht anfrierenden Material vorgesehen sein. Die Platte
14 könnte auch aus Polytetrafluoräthylen oder Chloroprenkautschuk bestehen.
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Die Bodenklappe 11 könnte in bekannter Weise Langlöcher aufweisen,
mittels welcher sie auf der Achse 10 gelagert ist, und die Mittel zu ihrer Schwenkung
gegen den Zellenmantelrand könnten so ausgebildet sein, daß sie die Klappe nicht
nur um die Achse 10 in ihre waagerechte Lage schwenken, sondern hierauf parallel
zu sich selbst gegen den Zellenmantelrand heben. Die Klappe wird dann bei der Ausdehnung
des Gefriergutes auch parallel zu sich selbst nach unten gedrückt, wobei die Kräfte,
die sie vom Zellenmantel abreißen, gleichmäßig über ihren ganzen Umfang verteilt
sind.