DE1267688B

DE1267688B - Device for making ice cream

Info

Publication number: DE1267688B
Application number: DEP1267A
Authority: DE
Inventors: Leo Bernstein; Thomas Kenneth Kelly; Norman N Potter
Original assignee: AMF Inc
Current assignee: AMF Inc
Priority date: 1962-01-25
Filing date: 1962-10-16
Publication date: 1968-05-09

Description

Vorrichtung zum Herstellen von Speiseeis Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Speiseeis unter Einführen von Kohlendioxid in ein Speiseeisgemisch vor dem Kühlen und Schlagen desselben.Apparatus for making ice cream The invention relates to a Device for making ice cream by introducing carbon dioxide into a Ice cream mix before cooling and whipping.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von Speiseeis ist erstens dadurch gekennzeichnet daß ein Zuleitungsrohr für das unter etwa Atmosphärendruck stehende Kohlendioxid an seinem der Kühlvorrichtung zugekehrten, senkrecht nach unten ragenden Ende konzentrisch von einem am oberen Ende verschlossenen Mantelrohr umgeben ist, in das im unteren Drittel ein Speiseeisgemischrohr oberhalb der Mündung des Zuleitungsrohrs so eintritt, daß ein Strom aus Kohlendioxid und Speiseeisgemisch mittels des Kohlendioxids durch ein an das Mantelrohr anschließendes Förderrohr in die das Schlagwerkzeug enthaltende Kühlvorrichtung eingeführt wird, und zweitens dadurch, daß das Schlagwerkzeug ein Ventil in dem Zuleitungsrohr für das Kohlendioxid so steuert, daß dasselbe nur dann geöffnet ist, wenn das Schlagwerkzeug arbeitet. Die Erfindung besteht nicht in dem erst- oder zweitgenannten Merkmal als solchem, wohl aber in der Vereinigung dieser beiden Merkmale bei einer Speiseeisherstellungsvorrichtung der einleitend genannten Art.The device according to the invention for making ice cream is firstly characterized in that a feed pipe for the under approximately atmospheric pressure standing carbon dioxide on its facing the cooling device, vertically after downwardly projecting end concentrically of a casing tube closed at the upper end is surrounded, in the lower third of an ice cream pipe above the mouth of the supply pipe enters in such a way that a stream of carbon dioxide and ice cream mixture by means of the carbon dioxide through a delivery pipe connected to the jacket pipe is introduced into the cooling device containing the impact tool, and secondly in that the impact tool has a valve in the feed pipe for the carbon dioxide controls so that it is only open when the striking tool is working. The invention does not consist in the first or second mentioned feature as such, but probably in the combination of these two features in an ice cream production device of the Art.

Im Rahmen der Erfindung ist es wesentlich, daß ein Vermischen des Kohlendioxides mit dem flüssigen, in das Speiseeis zu überführenden Gemisch vor dem Abkühlen praktisch unter Normaldruck und nicht turbulent erfolgt.In the context of the invention, it is essential that mixing of the Carbon dioxide with the liquid mixture to be transferred into the ice cream the cooling takes place practically under normal pressure and not turbulently.

Vermittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Kohlendioxid in übereinstimmung mit den Erfordernissen des Einbringens des Gases in das Speiseeis zugeführt. Hierdurch gelingt es, praktisch unter Normaldruck zu arbeiten, wodurch sich in vorrichtungsmäßiger Hinsicht Vereinfachungen ergeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll auf Grund ihrer vereinfachten Bauart praktisch nicht störanfällig sein und eine hohe Lebensdauer aufweisen.By means of the device according to the invention, the carbon dioxide in accordance with the requirements for introducing the gas into the ice cream fed. This makes it possible to work practically under normal pressure, whereby there are simplifications in terms of the device. The inventive The device should be practically not susceptible to failure due to its simplified design and have a long service life.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.The invention is described below, for example, with reference to FIG the drawings explained.

F i g. 1 zeigt, teilweise weggebrochen, die erfindungsgemäße Vorrichtung von außen; F i g. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im Schema; F i g. 3 zeigt Einzelheiten der Misch- und Beschickungsanordnung; F i g. 4 zeigt ein elektrisches Schaltdiagramm für die Vorrichtung.F i g. 1 shows, partially broken away, the device according to the invention from the outside; F i g. 2 shows the device according to the invention in a scheme; F i g. Figure 3 shows details of the mixing and loading arrangement; F i g. Figure 4 shows an electrical circuit diagram for the device.

Die Vorrichtung zum Herstellen des Speiseeisgemisches ist in F i g. 1 allgemein mit 5 bezeichnet. Es wird KohlendiOxidgas aus einer Druckflasche 10 in das Zuleitungsrohr 20 eingeführt, nachdem das Gas durch den Steuerabschnitt 6 hindurchgetreten ist. Von dem Zuleitungsrohr 20 aus tritt das Gas in die Vorrichtung 7 ein, wo das flüssige Speiseeisgemisch und das Gas in einem Rohr 8 vorgemischt werden, ehe das Gemisch in den Gefrierteil 9 eintritt, wo es innig fertiggemischt und gefroren wird.The device for producing the ice cream mixture is shown in FIG. 1 generally denoted by 5. Carbon dioxide gas is introduced into the supply pipe 20 from a pressure bottle 10 after the gas has passed through the control section 6 . From the supply pipe 20, the gas enters the device 7 , where the liquid ice cream mixture and the gas are premixed in a pipe 8 before the mixture enters the freezer section 9 , where it is thoroughly mixed and frozen.

Erfahrungsgemäß müssen bestimmte Bedingungen bei dem Herstellen von Halbgefrorenem eingehalten werden, wenn man ein zufriedenstellendes Ergebnis erzielen will. Bei dem Zuführen von Kohlendioxidgas in das System ist es wichtig, daß es der Flüssigkeit zugeführt wird, bevor beide Bestandteile dem Schlagwerkzeug der Mischvorrichtung ausgesetzt werden. Weiterhin ist es wichtig, daß bei der Herstellung des Vorgemisches das Gas und die Flüssigkeit zusammengebracht werden, während sie in der gleichen Richtung strömen, so daß eine Turbulenz möglichst vermieden wird. Um die Menge des eingebrachten Kohlendioxides zu steuern, ist es außerdem wichtig, daß der Gasfluß mit dem Betrieb des Schlagwerkzeuges synchronisiert wird.Experience has shown that certain conditions must be met when producing Semi-frozen foods are adhered to if one can get a satisfactory result want. When introducing carbon dioxide gas into the system, it is important that it the liquid is supplied before both components of the impact tool Mixing device are exposed. Furthermore, it is important that in the manufacture of the premix the gas and liquid are brought together while they are flow in the same direction so that turbulence is avoided as much as possible. In order to control the amount of carbon dioxide introduced, it is also important that the gas flow is synchronized with the operation of the impact tool.

In F i g. 2 ist die Kohlendioxidflasche 10 mit einem Hauptleitungsabschnitt 11 herkömmlicher Bauart zu erkennen. Das Kohlendioxid wird durch den Steuerabschnitt 6 geführt, der eine Anordnung aus herkömmlichen Bauelementen aufweist, um so eine geeignete Zumessung des Gases zu erzielen. Dieser Trakt weist ein Regelventil 13 auf, das den Gasdruck auf einen niedrigeren Wert reduziert, sowie ein Ventil 14, das die Gasgeschwindigkeit auf einem Wert hält, der für Dieb -Herstellung der Speiseeisprodukte erforderlich ist. Weiterhin ist ein Meßgerät 15 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit des in das Zuleitungsrohr20 eintretenden Gases überwacht. Der Gasdruck und die Gasgeschwindigkeit werden mittels der Steuervortichtungen innerhalb bestimmter Grenzwerte gehalten. Dies kann sowohl manuell als auch automatisch erfolgen. Um den Betrieb auch während einer Funktionsstörung der Automatik aufrechtzuerhalten,--ist -die Vorrichtung mit einer Reihe von Nebeneinrichtungen, einschließlich der Ventile 16 und 17, versehen. Das aus dem Abschnitt 6 austretende Gas wird durch ein Zuleitungsrohr 20 geeigneten Durchmessers geführt, so daß das Kohlendioxid mit gehöriger Geschwindigkeit und unter mäßigem Druck fließen kann. Das Zuleitungsrohr 20 ist so im Inneren der Vorrichtung 21 für das Vermischen mit der Flüssigkeit angeordnet, wie es im einzelnen in der F i g. 3 gezeigt ist. Das Zuleitungsrohr 20 mündet in ein konzentrisches Mantelrohr 23, das zu der Gefrierkammer 26 weiterführt. Das Zuleitungsrohr 20 endet- in einem Gebiet kurz vor der Gefrierkammer 26, wodurch eine ejektorartige Vorrichtung gebildet wird, in der das Gas mit der Flüssigkeit in Berührung gebracht und mit ihr vermischt wird, und wobei die Flüssigkeit von dem Gas in die Gefrierkammer mit hereingezogen wird. Das konzentrische Mantelrohr 23 ist an seinem oberen Ende 19 abgedichtet, wodurch oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Raum zwischen Außenwand des Zuleitungsrohrs 20 und Innenwand des Mantelrohrs 23 ein Gasreservoir geschaffen wird. Dieses Gasreservoir steht in Verbindung mit dem Förderrohr 8. Das Gasreservoir muß einen ausreichenden Druck entwickeln, damit das Einführen des Gases in das Flüssigkeitsgemisch sicher erfolgt und damit ein sich selbsttätig anpassender Fluß des Kohlendioxidgases in die Gefrierkammer 26 aufrechterhalten bleibt.In Fig. 2 shows the carbon dioxide cylinder 10 with a main line section 11 of conventional design. The carbon dioxide is passed through the control section 6 , which has an arrangement of conventional components, so as to achieve a suitable metering of the gas. This tract has a control valve 13 , which reduces the gas pressure to a lower value, as well as a valve 14, which keeps the gas velocity at a value that is required for thief production of the ice cream products. Furthermore, a measuring device 15 is provided which monitors the flow rate of the gas entering the supply pipe 20. The gas pressure and the gas velocity are kept within certain limit values by means of the control devices. This can be done both manually and automatically. In order to maintain operation even if the automatic system malfunctions, the device is provided with a number of auxiliary devices, including valves 16 and 17 . The gas emerging from section 6 is passed through a feed pipe 20 of suitable diameter, so that the carbon dioxide can flow at an appropriate speed and under moderate pressure. The feed pipe 20 is arranged in the interior of the device 21 for mixing with the liquid, as shown in detail in FIG. 3 is shown. The feed pipe 20 opens into a concentric jacket pipe 23, which continues to the freezing chamber 26 . The supply pipe 20 terminates in an area just before the freezing chamber 26, thereby forming an ejector-like device in which the gas is brought into contact with and mixed with the liquid and the liquid is drawn into the freezing chamber by the gas . The concentric casing pipe 23 is sealed at its upper end 19 , whereby a gas reservoir is created above the liquid level in the space between the outer wall of the supply pipe 20 and the inner wall of the casing pipe 23. This gas reservoir is in communication with the delivery pipe 8. The gas reservoir must develop sufficient pressure so that the introduction of the gas into the liquid mixture takes place safely and so that an automatically adapting flow of the carbon dioxide gas into the freezing chamber 26 is maintained.

Für den richtigen Betrieb der Vorrichtung ist sowohl das Förderrohr 8, das zwischen dem offenen Ende des Zuleitungsrohrs 20 und dem Einlaß der Gefrierkammer angeordnet ist, als auch das Gasreservoir notwendig. Es ist wichtig, daß der Fluß des Gases praktisch im Gleichstrom mit dem Fluß des Gemisches und nicht im Gegenstrom hierzu stattfindet. Hierdurch wird ein Zurückfließen des Gemisches in das Zuleitungsrohr 25 für die Flüssigkeit verhindert, und ein Spritzen wird hinten angehalten. Auch wird hierdurch ein kontinuierliches Auffüllen der Gefrierkammer ermöglicht, sowie ein Gasverlust vermieden. Both the delivery pipe 8, which is arranged between the open end of the feed pipe 20 and the inlet of the freezing chamber, and the gas reservoir are necessary for the correct operation of the device. It is important that the flow of gas be practically cocurrent with the flow of the mixture and not countercurrent thereto. This prevents the mixture from flowing back into the supply pipe 25 for the liquid and stops splashing at the rear. This also enables continuous filling of the freezing chamber and prevents gas loss.

Das Steuerelement 48 für den Flüssigkeitsfluß kann herkömmliche Bauart aufweisen; es ermöglicht einen praktisch von der Flüssigkeitshöhe in dem Vorratsbehälter 24 unabhängigen Fluß.The fluid flow control member 48 can be of conventional design exhibit; it allows practically the liquid level in the reservoir 24 independent river.

Das in dem Rohr 8 gebildete Gemisch aus Flüssigkeit und Kohlendioxid wird anschließend in eine Gefrierkammer 26 mit Kühlmantel eingeführt, die in ihrem Inneren ein Schlagwerkzeug 30 aufweist, durch das das Gas in die Flüssigkeit eingeschlagen wird. Der Antrieb für das Schlagwerkzeug erfolgt von dem Motor 46 aus über den Riemen 35 und die Welle 34. Die Kammer 26 enthält einen Deckel 31, der lösbar ist, um so eine Säuberung und Wartung auszuführen. Weiterhin ist eine Entnahmevorrichtung 32 vorgesehen, die einen Handgriff 33 aufweist, der zum Abzapfen der gefrorenen Speise dient.The mixture of liquid and carbon dioxide formed in the tube 8 is then introduced into a freezing chamber 26 with a cooling jacket, which has an impact tool 30 in its interior, by means of which the gas is hammered into the liquid. The drive for the striking tool is provided by the motor 46 via the belt 35 and the shaft 34. The chamber 26 contains a cover 31 which is detachable in order to carry out cleaning and maintenance. Furthermore, a removal device 32 is provided which has a handle 33 which is used to tap the frozen food.

Die Gaszuleitung ist mit dem Betrieb des Schlagwerkzeuges 30 unter Verwendung einer Magnetspule 28 synchronisiert, die mit einem Relaisschalter des Schlagwerkzeuges in elektrischer Verbindung steht. Das Ventil 28 ist normalerweise geschlossen und ermöglicht nur dann den Durchtritt des Kohlendioxides, wenn das Ventil 28 als Folge der Inbetriebsetzung des Schlagwerkzeuges 30 betätigt wird, das seinerseits durch den Handgriff 33 in Gang gesetzt wird. Das Schlagwerkzeug 30 kann auch auf die weiter - unten --beschriebene Weise in Gang gesetzt werden. Ein Druckmesser 29 zeigt den Leitungsdruck an, der geringfügig über Atmosphärendruck gehalten wird.The gas supply line is synchronized with the operation of the striking tool 30 using a magnetic coil 28 which is in electrical connection with a relay switch of the striking tool. The valve 28 is normally closed and only allows the passage of the carbon dioxide when the valve 28 is actuated as a result of the activation of the striking tool 30 , which in turn is set in motion by the handle 33. The striking tool 30 may also further - are set --beschriebene following procedure in motion. A pressure gauge 29 indicates the line pressure, which is kept slightly above atmospheric pressure.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 wird im folgenden die Arbeitsweise der elektrischen Steuervorrichtung erläutert. Die Fig.4 zeigt die Anordnung, mittels derer das Magnetspulenventil28 und der Motor des Schlagwerkzeuges elektrisch miteinander verbunden werden, um so eine automatische Steuerung des Einführens und des Einarbeitens des Gases zu erzielen. Die Einrichtung für das Zuführen der nötigen Kohlendioxidmenge wird durch Betätigen des Handgriffs 33 in Gang gesetzt, wodurch wiederum der Schalter 37 betätigt wird. Das Schließen des Schalters 37 führt dazu, daß der Motor 46 des Schlagwerkzeuges in Gang gesetzt wird. Gleichzeitig wird das Magnetspulenventil 28, das über die Leitung 27 mit dem Relais 36 des Schlagwerkzeuges verbunden ist, geöffnet und ermöglicht den Gasfluß mit der vorbestimmten Geschwindigkeit. Die Fließgeschwindigkeit kann manuell durch das Gaszumeßventil 14 oder durch ein geeignetes automatisches, elektrisches Steuerventil (nicht gezeigt) eingestellt werden. - Der Kohlendioxidfluß kann ebenfalls automatisch durch einen Startschalter 43 in Gang gesetzt werden, wenn der Kompressor (nicht gezeigt) der Gefriervorrichtung 9, der mit den Leitungen 42 in Verbindung steht, thermostatisch betätigt wird. Der Thermostat 39, der üblicherweise bei Vorrichtungen zum Herstellen von Halbgefrorenem angewandt wird, steht über die Relais' 40 und 41 mit dem Kompressor und dem Motor 46 des Schlagwerkzeuges über das zugeordnete Relais 36 in Verbindung. Immer wenn der Kompressor arbeitet, ist das Magnetspulenventil 28 geöffnet und ermöglicht einen Gasfluß mit vorherbestimmter Geschwindigkeit. Diese Einrichtung ist nicht Gegenstand der Erfindung.The operation of the electrical control device will now be explained with reference to FIG. FIG. 4 shows the arrangement by means of which the solenoid valve 28 and the motor of the impact tool are electrically connected to one another in order to achieve automatic control of the introduction and incorporation of the gas. The device for supplying the necessary amount of carbon dioxide is set in motion by actuating the handle 33 , which in turn actuates the switch 37. Closing the switch 37 causes the motor 46 of the percussion tool to start. At the same time, the solenoid valve 28, which is connected to the relay 36 of the impact tool via the line 27 , is opened and enables the gas to flow at the predetermined speed. The flow rate can be adjusted manually by the gas metering valve 14 or by a suitable automatic electrical control valve (not shown). - The carbon dioxide flow can also be automatically set by a start switch 43 in transition when the compressor (not shown) of the freezing device 9, which is connected to the lines 42 in compound is thermostatically actuated. The thermostat 39, which is usually used in devices for the production of semi-frozen food, is connected via the relays 40 and 41 to the compressor and the motor 46 of the striking tool via the associated relay 36 . Whenever the compressor is operating, the solenoid valve 28 is open and allows gas to flow at a predetermined rate. This device is not the subject of the invention.

Es ist auch ein Handschalter 44 für das wahlweise Einschalten des Motors 46 und für das öffnen des Magnetspulenventils 28 für den Fall vorgesehen, daß der Carbonisierungsspiegel abgefallen ist, z. B. weim einige Zeit kein Produkt aus der Vorrichtung abgegeben worden ist. Diese Hilfsvorrichtung wird angewandt, um zusätzliches Kohlendioxidgas einzuführen, wenn ein zusätzliches Gefrieren nicht notwendig ist, und wenn weiterhin das Halbgefrorene nicht aus der Vorrichtung abgezogen wird. Diese Einrichtung ist nicht Gegenstand der Erfindung.There is also a manual switch 44 for selectively switching on the motor 46 and for opening the solenoid valve 28 in the event that the carbonization mirror has fallen off, e.g. B. when no product has been dispensed from the device for some time. This auxiliary device is used to introduce additional carbon dioxide gas when additional freezing is not necessary and furthermore when the semi-frozen is not withdrawn from the device. This device is not the subject of the invention.

Claims

Claim: Device for making ice cream by introducing carbon dioxide into an ice cream mixture before cooling and beating the same, characterized in that a feed pipe (20) for the carbon dioxide, which is under approximately atmospheric pressure, is concentric at its end facing the cooling device and protruding vertically downwards a jacket tube (23 ) closed at the upper end (19) , into which an ice cream mixture pipe (25) above the mouth of the supply pipe (20) enters in the lower third so that a flow of carbon dioxide and ice cream mixture by means of the carbon dioxide through a to the Jacketed tube (23) adjoining conveyor tube (8) is inserted into the cooling device (9 ) containing the striking tool (30) , and the striking tool (30) controls a valve (28) in the feed pipe (20) for the carbon dioxide so that the same only is then open when the striking tool (30) is working. Documents considered: German Patent No. 537 305; U.S. Patent No. 2,959,932.