DE2422863A1

DE2422863A1 - Vorrichtung zur kontinuierlichen eiserzeugung

Info

Publication number: DE2422863A1
Application number: DE2422863A
Authority: DE
Inventors: Christian Beusch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-06-20
Filing date: 1974-05-10
Publication date: 1975-01-16
Also published as: CH567703A5; CA1001854A; US3910060A; AT325071B; JPS5037051A; IT1015012B

Description

PATENTANWÄLTE DIPL-ING. H. MISSLiNQ DIPL-ING. R. SCHLEE DR.-ING. J. BOECKER GIESSEN, Bismarckstraße 43 o5 Gießen, den 9.5.19/4

Christian Beusch, Schaan (Fürstentum

Liechtenstein)

VORRICHTUNG ZUR KONTINUIERLICHEN EISERZEUGUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Eiserzeugung, mit einem Kühlmantel, einer im Innern desselben angeordneten Förderschnecke, einer am obern Ende derselben angeordneten Lochplatte, und mindestens einarEntlüftungsöffnung zwischen dem obern Ende der Förderschnecke und der Lochplatte.

Mit solchen Eiserzeugern ist es möglich, gepresste, streufähige Eiskörner zu erzeugen, deren Grosse geringer als 2 cm3 ist.

- 1 409883/0296

Der von der Förderschnecke entlang der Innenseite des Kühlmantels abgeschabte Eismatsch wird bei bekannten Vorrichtungen der vorerwähnten Art am oberen Ende der Förderschnecke durch konische Oeffnungen der Lochplatte gepresst und dabei verdichtet, so dass sich Eis einer gewünschten Kompaktheit bildet. Die Härte der so erzeugten Eiskörner resp. die Konizität der Oeffnungen in der Lochplatte richtet sich nach dem Verwendungszweck des Eises. Bei der Verdichtung des Eismatsches zu Eis wird Luft frei, wodurch sich am oberen Ende der Förderschnecke unterhalb der Lochplatte ein Luftpolster bildet, das nach und nach durch Druck nach unten den zur -Eiserzeugung erforderlichen Wasserzufluss behindert.

Es ist zwar bereits bekannt, am obern Wellenende der Förder-Schnecke dem Luftabfluss dienende Ausnehmungen zur Entlüftung vorzusehen. Bei einem Dauerbetrieb solcher Eiserzeugungsvorrichtungen zeigt sich indessen, dass sich solche Entlüftungskanäle durch Eisbildung nach kurzer Betriebszeit verstopfen und dadurch nicht mehr wirksam sind.

Mit der Erfindung soll bezweckt werden, die Entlüftungsöffnungen zwischen der Lochplatte und dem oberen Ende der Förderschnecke von Eisbildung dauernd frei zu halten und dadurch eine wirksame Entlüftung zu ermöglichen.

Die Erfindung mit der dies ermöglicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Entlüftungsöffnung mindestens ein die Vereisung der Entlüftungsöffnung durch Wärmeaustausch verhindernder Wasserζirkulationsraum vorhanden ist.

Auf diese Weise gelingt es, durch einfache Mittel zuverlässig zu verhindern, dass sich selbst bei längerer Betriebsdauer die Entlüftungskanäle am obern Ende der Förderschnecke durch Eisbildung verstopfen können. Ausserdem wird auch vermieden, dass

409883/0296

sich die obersten Gänge der Förderschnecke durch festgefrörene mitdrehende Eisstticke verstopfen können.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindung sgegen Standes dargestellt. Es zeigen:

1 einen Vertikalschnitt durch einen Eiserzeuger,

Fig* 2 einen Vertikalschnitt durch eine ausführungsVariante des Eiserzeugers.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur kontinuierlichen Erzeugung von Eiskörnern weist eine Förderschnecke 1 auf _t deren Drehachse angenähert vertikal verläuft und die am umfang mit Schraubengängen 2 versehen ist. Der freie Gangquersehnitt 3 dieser Schraubengänge 2 nimmt dabei von unten nach oben zu. Das untere Wellenende 4 steht mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor zur Drehung dieser Förderschnecke in Verbindung. Der obere Wellenstummel 5 ist in einer in gi i nicht dargestellten Haube gelagert.

Die Förderschnecke 1 befindet sich im Innern eines doppelwand! gen Kühlmantels mit einer Innenwand 6 und einer Ausseriwand 7. Im Zwischenraum 13 zwischen diesen beiden Wänden 6, zirkuliert ein kühlmedium* das unten durch eine Zuleitung zugeführt und oben durch eine Ableitung 9 abgeführt wird. Das im Zwischenraum 13 zirkulierende kühlmedium steht mit einem üblichen an sich bekannten entfernt angeordneten Kühlacfgregät; z*B. einem kältekömpressor oder einem Absorptionskühiäggregat durch Rohrleitungen in Verbindung. Als Kühlmedium kann beispielsweise "Freon" verwendet werden. Der Kühlmantel hat vorzugsweise eine Temperatur von etwa -10 bis -20⁰C.

409883/0296

Am oberen Ende der Förderschnecke 1 befindet sich eine ringförmige Lochplatte 20, die eine Mehrzahl von über ihre ganze Fläche verteilte Oeffnungen 22 aufweist. Diese Oeffnungen verengen sich nach oben, d.h. sie sind konisch. Die Lochplatte 20 wird von einem Ringflansch 11 zentriert, der durch Schrauben 12 mit Hilfe eines Spannringes 14 nach unten gezogen wird. Die Lochplatte 20 wird in ihrer Mitte vom Wellenstummel 5 der Förderschraube 1 durchdrungen. Der am oberen Ende der Förderschnecke 1 anfallende, vom Kühlmittelmantel abgeschabte Eismatsch wird vom obersten Gewindegang der Förderschnecke 1 in die Lochplatte 20 hineingepresst und gelangt durch die konischen Oeffnungen 22 hindurch. In diesen wird das Eis komprimiert. Auf der Oberseite der Lochscheibe 20 werden die austretenden Eis-Stränge durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes, mit dem Wellenstummel 5 verbundenes MesserfSbgeschnitten und gelangen dann in einen nicht dargestellten Auswurfkanal, wie dies beispielsweise in der schweiz.-Patentschrift 431 577 dargestellt ist.

Beim Zusammenpressen des Eismatsches in den Oeffnungen 22 wird aus dem Eismatsch Luft herausgepresst, welche die Tendenz hat, sich am oberen Ende der Förderschnecke 1 unterhalb der Lochplatte 20 anzusammeln, dadurch ein Luftpolster zu bilden und in der Folge den Nachfluss von Wasser für die Eisbildung zu verhindern. Zwischen dem Wellenstummel 5 und der Lochplatte 20 ist zum Zwecke der Entlüftung ein Ringspalt 15 oder ein sonstiger Entlüftungskanal vorgesehen, durch welchen die aus dem Eismatsch herausgepresste, sich unterhat» der Lochplatte 20 ansammelnde Luft nach oben abströmen kann. Damit dieser Spalt 15 beim Eiserzeugungs-Dauerbetrieb sich nicht Vereisen und damit verstopfen kann, ist im Bereich der Entlüftungsöffnung 15 mindestens ein Wasserζirkulationsraum 39 vorhanden. Dieser Wasserzirkulationsraum umgibt die

409883/029 6

Stirnseite und einen Ringraum 32 am oberen Ende der Lochplatte 20. Der Wasserzirkulationsraum 39 ist nach oben offen, so dass das zugeführte Wasser in den Raum 48 über der Lochplatte 20 fliesst und dort einen Flüssigkeitsspiegel 33 bildet, wobei das Wasser auch den Wellenstummel 5 auf einem Teil seiner Höhe umgibt. Der Wasserzirkulationsraum 39 umfasst hier somit den äussern Ringkanal 32, den darüber liegenden Raum 48 und den Ringspalt 15.

Das einem Wärmeaustausch unterliegende Wasser wird von einem Vorratsbehälter 34 her über eine Verbindungsleitung 16 welche ein Schlauch und/oder ein Rohr sein kann - dem äussern Ringraum 32 zugeführt. Dieses Wasser umspült die Lochplatte 20 aussen und wird durch eine Leitung 30 aus diesem äussern Ringkanal 32 abgeführt. Die Höhe des Wasserspiegels 33 - der somit im Innern des Vorratsbehälters 34 und im Wasserzirkulationsraum 39 gleich hoch liegt - wird durch einen Schwimmerregler 24 überwacht. Das durchfliessende Wasser gibt einen Teil seiner Wärme an die Lochplatte 20, an den oberen Teil -^der Förderschnecke und den Wellenstummel 5 ab, so dass also einerseits das Wasser gekühlt und anderseits die Lochplatte 20 un der kältere Wellenstummel "5 etwas erwärmt werden. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich am oberen Ende der Förderschnecke der Entlüftungskanal 15 od.dgl. Entlüftungsmittel mit Eis verstopfen können. Das abgekühlte Wasser fliesst durch eine Rohrleitung 30 abwärts, in den Wasser-Einlasshohlraum 26 am unteren Ende der Förderschnecke 1 und ■* dient hernach der Eiserzeugung. Von hier wird es durch die Förderschnecke 1 nach oben geßrdert, kühlt sich entlang der Innenfläche des Kühlmantels wieder ab, worauf der dadurch gebildete Sismatsch durch die sich drehende Förderschnecke von der Innenseite des Kühlmantels 50 abgeschabt und nach oben transportiert wird.

409883/02 9 6⁵ "

Als AusführungsVariante wäre es auch möglich, das aus dem Wasserzirkulationsraum 39 abfliessende Wasser nicht zur Eiserzeugung zu verwenden, sondern anderweitig abfiiessen zu lassen und für die Eiserzeugung anderes Wasser zu verwenden. Die Verwendung des im Wasserzirkulationsraum 39 bereits abgekühlt/en Wassers wird indessen für die Eiserzeugung bevorzugt, da dadurch geringere thermische Verluste entstehen.

Anstelle eines oben offenen Wasserzirkulationsraumes 39 wäre es auch möglich, im Innern der Lochplatte 20 ein der Zirkulation des Wärmeaustausch-Wassers dienender, ringförmiger, oben geschlossener Hohlraum vorzusehen.

In Fig. 2 ist eine AusführungsVariante dargestellt, wobei gleiche Bezugszahlen gleiche Teile wie in Fig. 1 bedeuten. Die Wasserzufuhr erfolgt hier durch eine vertikale Längsbohrung 36 im Wellenstunmel 5 und im oberen Teil der Förderschnecke 1. Die Länge h dieser Bohrung zwischen dem oberen Ende der Förderschnecke 1 bzw. der unteren Stirnfläche der Lochscheibe 20 bis zum Bohrungsgrund entspricht angenähert dem Innendurchmesser des Kühlmantels 50. Ein stationäres Rohr 41 für die Wasserzufuhr ragt bis nahe an den Grund dieser Bohrung 36. Der Aussendurchmesser des Rohres 41 ist kleiner als der Durchmesser <£er Längsbohrung 36. Das Wasserzufuhrrohr 41 wirkt mit eine« Ventil 42 zusammen, das durch den Schwimmer 24 gesteuert^ wird, welcher auf die Höhe des Wasserspiegels im Vorratsbehälter 34 anspricht. In die Längsbohrung 36 mündet etwa auf der Höhe der Lochscheibe eine Querbohrung 37 ein, welche eine Verbindung zum Ringspalt 15 bewirkt, der seinerseits mit dem zentralen Ringkanal 38 kommuniziert. Der Wasserzirkulationsravun 39 besteht hier somit aus der Längsbohrung 36, der Querbohrung 37, dem Ringspalt 15, dem Ringkanal 38, dem Raum 48 oberhalb der Lochplatte und dem äusseren Ringraum 32. Der Raum 48 ist oben offen und die Höhe seines Wasserspiegels 33 entspricht

409883/0 2"9 § ~

derjenigen des mit diesem Raum 48 kommunizierenden, seitlich angeordneten Vorratsbehälter 34. Damit der Raum 48 mit dem äusseren Ringraum 32 in Flüssigkeitsverbindung steht, ist am äusseren Rand der Lochplatte 20 eine ringförmige Anschrägung 47 oder Kerben vorhanden. Der Abfluss aus dem äusseren Ringraum 32 erfolgt über eine Verbindungsleitung 16 in den Vorratsbehälter 34. Vom Boden dieses vorratsbehälters 34 führt eine Leitung 30 zur Einlassöffnung des Eiserzeugers wie dies bereits in FigJ. erläutert wurde. Der Wellenstummel 5 ist oben durch ein Kugellager 45 drehbar abgestützt, welches sich in einer Haube 44 befindet, die durch einen Deckel 46 abgeschlossen ist.

Die Wirkungsweise entspricht im Prinzip derjenigen in Fig.l. Wenn durch Wasserverbrauch im Eiserzeuger der Flüssigkeitsspiegel 33 im Vorratsbehälter 34 absinkt, bewirkt der sich dadurch nach unten bewegende Schwimmer 24 über das Gestänge 40 ein Oeffnen des Wasserzufuhrventiles 42, so dass wasser durch die Leitung 41 in Richtung der dargestellten Pfeile B nachströmt und über die beschriebenen Kanäle in den Wasserzirkulationsraum 39 gelangt. Das Wasser, welches sodann vom äusseren Ringraum 32 über die Leitung 16 in den Vorratsbehälter 34 nachfliesst, bewirkt dann ein Wiederansteigen des Flüssigkeitsspiegels 33 im Vorratsbehälter 34, worauf der Schveimmer 24 das Ventil 42 vrieder in Schliessrichtung bewegt. Je nach der benötigten Wa,ssermenge findet ein Einpendeln des Oeffnungszustandes des Ventiles 42 statt. Auch hier wird die durch das Zusammenpressen des Eismatsches in den Oeffnungen 14 der Lochplatte 20 freiwerdende Luft über den Ringspalt is und hernach den inneren Ringraum 38 nach oben abgeführt, so dass sich unterhalb der Lochplatte 20 kein Luftpolster aufbauen kann. Das wasser im Wasserzirkulationsraum 39 gibt einen Teil seiner Wärme an die Lochplatte 20 und den obern Teil der Förderschnecke 1 ab, wodurch die Vereisung der Entlüftungsöffnungen wirksam verhindert wird.

409883/02^6"

Claims

Patentansprüche

11.)Vorrichtung zur kontinuierlichen Eiserzeugung, mit einem Kühlmantel, einer im Innern desselben angeordneten Förderschnecke, einer am obern Ende derselben angeordneten Lochplatte, und mindestens eine Entlüftungsöffnung zwischen dem obern Ende der Förderschnecke und der Lochplatte, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Entlüftungsöffnung (15) mindestens ein die Vereisung der Entlüftungsöffnung durch Wärmeaustausch verhindernder Wasserzirkulationsraum (39) vorhanden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatte (20) aussen auf einem Teil ihrer Höhe von einem Wasser-Ringraum (32) umgeben ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abfluss (30) aus dem Wasserzirkulationsraum (39) mit dem Wasser-Einlass (26) des Eiserzeugers in Verbindung steht.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Zuleitung

(41) zum Wasserzirkulationsraum (39) ein schwimmergesteuertes Ventil (42) befindet.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzirkulationsraum (39) einen die Lochplatte (20) umgebenden oben offenen Ringraum (48) enthält und das Wasser die obere Stirnseite der Lochplatte (20) und den obern Wellenstummel (5) der Förderschnecke (1) auf einem Teil seiner Höhe umgibt.

- 8 409883/0296
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufluss zum Wasserzirkulationsraum (39) durch eine Längsbohrung (36) des obern Wellenstummels (5) erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatte (20) mit einem zentralen Ringkanal (38) versehen ist, in welchen mindestens eine mit der Längsbohrung (36) des WeIlenstummeis (5) kommunizierende Querbohrung (37) e inmündet.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Lochplatte (20) und dem obern Wellenstummel (5) ein der Entlüftung dienender Ringspalt (15) befindet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abflussleitung (16) aus dem Wasserzirkulationsraum (39) vorerst in einen Vorratsbehälter (34) einmündet, dessen Flüssigkeitsspiegel (33) von einem Schwimmer (24) überwacht ist und der Schwimmer (24) mit einem Ventil (42) für die Wasserzufuhr in den WasserZirkulationsraum (39) zusammenwirkt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längsbohrung (36) in den obern Teil der Förderschnecke (1) hinein erstreckt und ein stationäres Wasserzuleitungsrohr (41) bis nahe an den Bohrungsgrund ragt, wobei das Zuleitungsrohr (41) einen kleinern Aussendurchmesser als die Bohrung (36) hat.

Für Christian Beusch der Vertreter:

409883/0296