DE252582C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 252582 KLASSE Mb. GRUPPE

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nebst Vorrichtung zur Herstellung von Eis und zur Abkühlung von Flüssigkeiten, welch ersteres darin besteht, daß das bekannte Zellengefrierverfahren oder sonstige Verfahren, bei welchen die Abkühlung bzw. Gefrierung durch die Zirkulation eines Kältemediums auf den einen Seiten von Metallwänden erzielt wird, deren andere Seiten in Berührung mit der zu kühlenden oder gefrierenden Flüssigkeit stehen, mit einem Verfahren kombiniert wird, nach welchem die Flüssigkeiten gleichzeitig oder intermittierend durch direkte Verwendung von zuvor gekühlter Luft oder eines neutralen Gases abgekühlt bzw. zum Gefrieren gebracht werden, indem die Luft bzw. das Gas direkt auf die Oberflächen der mit ihm periodisch in Kontakt kommenden zu gefrierenden Flüssigkeiten einwirkt.

Die der bekannten Zellengefrierung anhaftenden Nachteile bestehen erstens in den großen Anlagekosten; zweitens in der außerordentlich langsamen Eisbildung, nachdem die erste Eisschicht an den direkt der Gefrierwirkung ausgesetzten Flächen gebildet worden ist; drittens in der die Eisbildung verzögernden Wirkung des warmen, zur Vereisung dienenden Wassers; viertens in dem großen Kraftaufwand, der nötig ist, um die zu gefrierende Wassermenge in ständiger Bewegung zu halten, damit die Bildung von Luftblasen im Eis bei der Herstellung von Klareisblöcken verhindert wird; fünftens in den großen Kosten und der Schwierigkeit, die die Entfernung der gefrorenen Blöcke aus den Gefäßen bietet, zu welchem Zweck Hubeinrichtungen erforderlich sind, die neben teuren Antriebsvorrichtungen große Arbeit und Zeitverlust mit sich bringen; schließlich darin, daß im Verhältnis zu der Decke des herzustellenden Eises, welches ein schlechter Wärmeleiter ist, die Eisbildung verlangsamt wird, so daß sehr ausgedehnte Oberflächen notwendig sind, die das Drei- und Vierfache der täglichen Eisproduktion der Maschine ausmachen, wenn beispielsweise Eisblöcke von 30 cm Dicke gemacht werden sollen. Bei stärkeren Blöcken vergrößert sich die notwendige Oberfläche im geometrischen Verhältnis.

Durch das Verfahren nach vorliegender Erfindung ist es nun möglich, Klareisblöcke in jeder Dicke in sehr kurzer Zeit herzustellen, da die zuvor abgekühlte Luft immer die ganze Flüssigkeit zum Gefrieren bringt, ohne Unterschied, wie stark die vorherige Eislage ist. Gleichzeitig ist dasselbe gegenüber dem früheren Zellengefrierverfahren billiger und werden am Beginn der Gefrierarbeit dünne Eisschichten rasch gebildet und so eine kalte Grundschicht für die weitere Eisansetzung erzeugt.

Es ist nämlich beim Beginn der Eisbildung das alte bekannte Gefrierverfahren wohl ökonomisch, so daß auch beim vorliegenden Verfahren in der ersten Stufe darauf zurückgegriffen ist. Wenn jedoch die Eisbildung fortschreitet, so wird, wie bereits erwähnt, das alte Verfahren mehr und mehr unrationell. Deshalb wird nach vorliegendem Verfahren die Zirkulation der Gefrierflüssigkeit unterbunden bzw. verringert, ohne daß die rasche Eisbildung verzögert wird, da nun der zweite Teil des Verfahrens einsetzt. Die Entfernung der Luftblasen von den Eisflächen wird dabei gleichzeitig und ohne daß irgendein Getriebe hierzu eigens benötigt wird, mit dem geringsten Kraft- und Kostenaufwand bewirkt. Das Lösen des Eisblockes von den Gefriergefäßen . wird durch Zirkulation eines Warmwasserstromes hervorgerufen, anstatt daß, wie bei dem ersten Stadium des Verfahrens, die Gefrierflüssigkeit zirkuliert. Auf diese Weise wird die Berührung zwischen den Eisblöcken und den Metallwänden aufgehoben, und dieselben fallen auf eine schiefe Ebene, über die sie zufolge ihres Eigengewichtes, ohne jegliche mechanische Vorrichtung heruntergleiten und sich auf einer Plattform oder in einem Sammelraum anlagern.

Auf beiliegenden Zeichnungen ist nun eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens dargestellt, und zwar zeigt
Fig. ι einen Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt,
Fig. 3 eine Seitenansicht und Fig. 4 eine Draufsicht.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform. Mit A ist ein Rad oder eine Fächertrommel bezeichnet, welches aus zwei oder mehreren hohlen Scheiben gebildet wird, in die hohle Zwischenwände eingesetzt sind. Dadurch werden die Blöcke, was zweckmäßig, jedoch nicht notwendig ist, in pyramidenstumpfförmige Teile geeigneter Größe unterteilt. Die Wände B und Scheiben A sind an dem Zylinder C befestigt. Letzterer wird durch die Rohre D von der hohlen Achse E aus mit Gefrierflüssigkeit gespeist. Die Achse E wird mittels der Sperradeinrichtung G durch die Stange H von der Welle / und einer Übersetzung M aus angetrieben. Die Welle I wird durch Riemenscheibe A angetrieben, wobei das Riemengetriebe K eine Messerwalze L erforderlichenfalls betätigt, welche die Außenfläche des Blockes kurz vor dessen Fertiggefrierung bearbeitet und so eine glatte Oberfläche herstellt. Die durch die Achse E zugeführte Gefrierflüssigkeit tritt durch die Düsen N und R aus und Dampf oder warmes Wasser kann durch die Düsen P und Q zugeführt werden. Die von einem Kühler heruntergekühlte Luft tritt andererseits in Richtung der Pfeile 5 ein und entweicht auf der Rückseite in Richtung der Pfeile T, wie in Fig. 2 insbesondere angegeben. Das Gefäß U ist für gewöhnlich mit Wasser bis zu der Oberfläche des Zylinders C durch die Zuflußöffnung W gefüllt und kann durch den Abfluß X entleert werden.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende :

Das Gefäß U wird mit zweckmäßig schwach warmem Wasser auf die erforderliche Höhe gefüllt und das Zellenrad langsam verdreht, so daß es etwa eine Umdrehung in der Minute macht. Hierauf läßt man die Gefrierflüssigkeit durch die Achse E und die Rohre D in die Wände B und A eintreten. Da sich das Rad langsam dreht, benetzt es sich im Gefäß U, und der Wasserüberzug wird durch die Gefrierflüssigkeit in Eis verwandelt. Sobald sich die benetzten Teile erheben, werden sie durch die unterkühlte, in der Richtung von S' nach T streichende Luft weiter abgekühlt, so daß, wenn dieselben neuerdings in das Wasser des Gefäßes U tauchen, das Eis beträchtlich unter den Gefrierpunkt abgekühlt ist. Dadurch wird das mit ihm in Berührung kommende Wasser zum Gefrieren gebracht, und dieser Vorgang wiederholt sich, bis die sämtlichen Zellen mit Eis gefüllt sind. Die Messerwalze L schneidet dann die überstehenden Eisteile ab, welche durch die Schrägfläche Y abgeführt werden. Ähnliche Messerwalzen können auch verwendet werden, um andere Teile eisfrei zu halten.

Es sei noch erwähnt, daß die radialen Zwischenwände nicht durchaus notwendig, aber sehr wünschenswert sind, da sie Zellen herstellen. Die in Richtung des Pfeiles S eintretende Luft bläst nämlich gerade in diese Zellen, strömt dann nach unten auf die andere Seite. Die Wände des Gefäßes U können aus Metall und hohl sein, so daß über dem Gefrierpunkt gehaltenes Wasser die Hohlräume durchströmen und das im Gefäß U befindliche Wasser über dem Gefrierpunkt halten kann, damit im Gefäß U selbst keine Eisbildung stattfindet. Man kann auch zum Anwärmen warmes Wasser durch die Gefäßwände zirkulieren lassen. Man kann aber auch das Wasser im Gefäß U in ständiger Bewegung durch ein Rührwerk oder Spritzdüsen halten oder durch sogenannte Abtauschlangen, die von der Kühlluft isolierend getrennt sind. Um die Wirkungen der Gefrierflüssigkeit und Kühlluft auf die Zellentrommel zu konzentrieren, können alle anderen Oberflächen mit Holzwolle o. dgl. Isoliermaterialien isoliert werden. In ölwachs oder Paraffin gesättigter Holzstoff oder zerkleinerte, gepreßte Korkabfälle können mittels Bindemitteln ebenfalls an den Oberflächen zur Isolation verwendet werden. Die Höhe des Wassers im Gefäß U wird dadurch reguliert,

daß ein zweites Gefäß damit in Verbindung steht, oder es wird durch Pumpe und Schwimmer oder Kugelventile stets die gleiche Höhe aufrechterhalten, so daß die Wasserhöhe in dem zweiten Gefäß oder sonst eine Wasserstandslinie immer den Wasserstand im Gefäß U kenntlich macht, ausgenommen bei der Leerung des Gefäßes bei der Herausnahme der Eisblöcke. Das zweite Gefäß kann mit einer

ίο Kühlschlange für das zu vereisende Wasser und mit Kugelfüllventil versehen sein. Die Temperatur des zu vereisenden Wassers im Gefäß U kann in beliebiger Weise so geregelt werden, daß sie stets etwas über dem Gefrierpunkt bleibt. Die Bewegung des Zellenrades kann intermittierend durch Drehung oder Hin- und Herschwingung erfolgen. Das Wasser kann auch dem Zellenrad, statt wie gezeichnet von außen, auch von innen aus zugeführt werden, wobei das Zellenrad durch eine Reihe von Wänden gebildet wird. Die Luft wird dann nahe dem Mittelpunkt des Rades auf einer Seite zugeführt und entweicht auf der anderen über den Wannenunterteilungen, die zu diesem Zwecke in beträchtlichem Abstand vom Mittelpunkt endigen. In diesem Falle sind die Trennwände der Wannen dreieckig, wie aus Fig. 5 hervorgeht. Die Gefrierflüssigkeit tritt zwischen die hohle Trommel und die hohlen Zwischenwände ein, und wenn genügend Eis gebildet ist, wird die Trommel angehalten und die Gefrierflüssigkeit durch einen nicht gezeichneten Hahn abgelassen und Warmwasser zugeführt. Wenn sich die Eisblöcke gelöst haben, wird die Trommel langsam gedreht, die Blöcke fallen dann auf die Schrägfläche Z und werden entfernt; diese wird, für gewöhnlich an Ort und Stelle gelassen, zweckmäßigerweise aber abgenommen. Die Trommel kann an Riemen aufgehängt oder mittels Achszapfen gelagert und angetrieben werden.

Claims (4)

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Eis, dadurch gekennzeichnet, daß man das an sich bekannte Verfahren der Leitung von unterkühlter Luft oder Gas über die Eiserzeugungsfläche, welche abwechselnd in Wasser eingetaucht wird, mit dem gleichfalls an sich bekannten Verfahren der Unterkühlung des zur Eisbildung dienenden Gefäßes von außen mittels Kühlmitteln gleichzeitig oder nacheinander ausführt.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hauptmenge des zu gefrierenden Wassers etwas über dem Gefrierpunkt hält und soviel als möglich von der Gefrierluft durch einen Deckel bzw. eine Isolierschicht trennt, soweit als dies die sich drehende Eiserzeugungsfläche zuläßt.

3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und Ausführungsform nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine hohle Zellen- oder Wannentrommel, durch welche die Gefrier- und Abtauflüssigkeit strömt, wobei Einrichtungen zur Leitung von Kühlluft oder Gas über die äußere Oberfläche der eisbildenden Trommelzellen vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Messerwalze (L) und Abführschrägfläche (V) vor der Zellentrommel zur Beseitigung der unregelmäßigen Eisflächen an den Zellenaußenseiten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.