DE2702667A1

DE2702667A1 - Eisabloesevorrichtung fuer scherbeneiserzeuger

Info

Publication number: DE2702667A1
Application number: DE19772702667
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Ing Nestler
Original assignee: Luft und Kaeltetechnik VEB
Current assignee: Luft und Kaeltetechnik VEB
Priority date: 1976-03-01
Filing date: 1977-01-24
Publication date: 1977-09-08
Also published as: NL7701193A; DD124439A1; FR2343209A1; SU646161A1; PL196025A1; CS187189B1; DK69477A

Description

VEB Kombinat Luft- und Kältetechnik

808 Dresden, Königsbrücker

Landstraße 159 Eiaablösevorriohtung für Soherbeneiserzeuger

Die Erfindung betrifft eine Eisablösevorrichtung für Scherbeneiserzeuger mit stehend angeordnetem, vorzugsweise plattenförmigem Verdampfer·

Es ist ein Eiserzeuger bekannt, bei dem das Eis auf einer sich unter Wasser drehenden, von innen durch Sole gekühlten, Trommel gebildet und durch Verformen der Trommeloberfläche mittels innen liegender Rollen abgelöst wird. Um die Trommel dünnwandig und verformbar gestalten zu können, kommt hierbei nur die indirekte Kühlung mittels Sole infrage, wodurch relativ geringe Wärme st romdicht en bzw. Gefrier leistungen pro Pläohe realisierbar sind.

Weiterhin ist ein Eiserzeuger mit direkter Verdampfung und Eisbildung auf einem flexiblen Stahlband bekannt. Bei dieser Ausführung ist an eine drehende Trommel, in der em Inneren Kältemittel direkt verdampft, ein flexibles endloses Metallband gelegt, dessen Umfang etwas größer als der Trommelumfang ist. Zwischen zwei Gummiwalzen, die das Band an die Trommel pressen und von denen eine angetrieben wird, bildet das Band eine Schleife, welche das Eis zum Abplatzen bringt. An die Seiten des Stahlbandes sind GummisohUrzen anvulkanisiert und mit der Trommel verbunden, damit kein Wasser zwischen Band und Trommel gelangt. Die einwandfreie Abdichtung des Bandes gegen eindringendes Wasser bereitet erhebliche Schwierigkeiten·

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Eine ähnliche Konstruktion sieht zwischen einer feststehenden Trommel und einem um sie gelegten endlosen Metallband eine umlaufende Rolle vor, die das Metallband in ihrer unmittelbaren Umgebung von der Trommel abhebt und dadurch verformt, aber gleichzeitig den übrigen Teil des Bandes fest an die Trommel preßt· Hier besteht wiederum das Problem der Abdichtung des Metallbandes gegen eindringendes Wasser·

Trotz direkter Verdampfung benötigen auch diese Ausführungen durch die Verdampfertrommel viel Platz·

Das bekannte thermische Abtauen einer dünnen Eisschicht von einer Gefrierfläche hat den Nachteil, daß die Eisscherben feucht werden und im Sammelbehälter zusammenfrieren· Die Forderung nach trockenem, unterkühlte© Eis läßt sich auf diese Weise nicht realisieren·

Bei den bekannten mechanischen Ablösevorrichtungen mit Schaber oder Präser, die meist angewendet werden, stellen die hohen Haftkräfte des Eises an der Gefrierfläche erhebliche Anforderungen an die Festigkeit der Ablöseeinrichtungen und der Gefrierflächen· Diese werden zur Erhöhung der Lebensdauer und zur Verminderung der Ablösekräfte oft hartverchromt· Außerdem bedingen die dünnen abzulösenden Eisschichten eine sorgfältige Fertigung der rotierenden Ablöseeinrichtung bzw· des Verdampfers«

Der Zweck der Erfindung besteht darin, den Aufwand zur Eisablösung bei kompakten Scherbeneiserzeugern zu vermindern·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Erzeugung von trockenem, unterkühltem Scherbeneis eine Eisablösevorrichtung für feststehende, ebene oder gewölbte Flächen zu schaffen, die keine mechanisch bewegten Teile besitzt«

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•f.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die nutzbare Fläche des Verdampfers von einer flexiblen Membran umschlossen ist, die nur an ihren Rändern an dem Verdampfer luftdicht befestigt ist und daß der durch gegenseitige Berührung der Tragspitzen der Oberflächenrauhigkeit von Verdampfer und Membran verbleibende Zwischenraum über eine Leitung und ein Ventil oder eine Drossel mit einem Unterdruckspeicher sowie über eine Leitung und ein Ventil mit einem Druckspeicher verbunden ist« Die Oberfläche des Verdampfers weist in vorteilhafter Ausbildung der Erfindung einander kreuzende Nuten auf, so daß viereckige Felder mit sehr gutem Wärmedurchgang und dazwischenliegende Streifen mit vermindertem Wärmedurchgang vom Kältemittel zur Eisschicht entstehen· Dadurch wird eine reliefartige Eisschicht gebildet, welche die Eisablösung erleichtert«

Zur Eisablösung von der Membran wird das Ventil in der Leitung zum Druckspeicher geöffnet, so daß eine mit hoher Geschwindigkeit aus dem Druckspeicher in den verbleibenden Zwischenraum zwischen Verdampfer und Membran sowie in die Nuten des Verdampfers laufende Druckwelle die während der Eisbildungsphase infolge des Unterdruckes enganliegende Membran von der Oberfläche des Verdampfers abhebt, sie aufbläht und das aufgefrorene Sie zum Abplatzen bringt« Als Ventile können in zweckmäßiger Weise zeitgesteuerte Magnetventile Verwendung finden«

Die Trennung der Funktionen Verdampfer-Druckgefäß und Verformung der Eisbildungsfläche bei gleichzeitiger Wahrung dee _ guten Wärmedurchganges durch Anpressen der Membran mittels Atmosphärendruck an die Verdampferfläche ermöglicht die Anwendung der direkten Verdampfung mit hohen Wärmestromdichten und die Verformung einer dünnen Membran zur Eisablösung durch plötzliche Drucksteigerung. Besondere mechanisch bewegte Ablöseeiiirichtungen entfallen« Gleichfalls kann auf den Einsatz von rotierenden Verdampfern verzichtet werden« Es können raumsparende Plattenverdampfer eingesetzt werden, die keine besondere OberflächenVeredlung aufweisen müssen·

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Die Membran kann aus nichtrostendem Stahlblech, aber auch aus kunststoffbeschichtetem Stahlblech oder aus Plastwerkstoff bestehen, wodurch in bekannter Weise die Haftkräfte des Eises bedeutend vermindert werden. Die Abdichtung des Zwischenraumes gegen eindringendes Wasser bereitet konstruktiv keine Schwierigkeiten. Als Druckmedium kann sowohl ein Gas als auch eine Flüssigkeit Verwendung finden, deren Gefrierpunkt unter der Verdampfungstemperatur des verwendeten Kältemittels liegt.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: die schematische Darstellung eines senkrecht stehenden, plattenförmigen Verdampfers mit einer flexiblen Metallmembran

Fig. 2t den Schnitt nach Fig. 1

In den plattenförmigen Verdampfer 1 sind Rohre 2 eingegossen, die vom Kältemittel durchströmt werden und mit einer Kältenitteleintrittsleitung 3 und einer Kältemittelaustrittsleitung 4 verbunden sind. Die Oberfläche des Verdampfers 1 weist Nuten 5 auf, die einander kreuzen, so daß schachbrettartige Muster entstehen, über den Verdampfer 1 ist eine Metallmembran 6 gespannt, die den Verdampfer 1 an drei Flächen bucheinbandartig umfaßt und mittels Klemmleisten 7 an ihren Rändern luftdicht mit ihm verbunden ist. Die Huten 5 stehen über eine Leitung 8, in die ein Magnetventil 9 eingebunden ist, mit einem Druckspeicher 10 eines nicht dargestellten Uberdruckerzeugers und über eine Leitung 11, in die eine Drossel 12 eingebunden ist, mit einem Unterdruckspeicher 13 eines nicht dargestellten Unterdruckerzeugerβ in Verbindung. Zur Eisbildung wird das Drosselventil 12 geöffnet, so daß über die Leitung 11 ein Druckausgleich zwischen dem Luftraum in den Nuten 5 und dem Unterdruckspeicher 11 stattfindet und die Metallmembran 6 durch den von außen wirkenden

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atmosphärischen Druck fest auf die Oberfläche des Verdampfers 1 gepreßt wird. Dadurch entsteht ein guter Wärmekontakt zum Verdampfer 1. Die Metallmembran 6 wird nun in bekannter Weise von einer nicht gezeichneten Berieselungseinrichtung zur Eisbildung mit Wasser beaufschlagt· Ist die gewünschte Eisdicke erreicht, wird die Wasserzufuhr unterbrochen und wenige Sekunden danach das Magnetventil 9 geöffnet· Die aus dem Druckspeicher 10 über die Leitung 8 mit hoher Geschwindigkeit in die Nuten 5 zwischen der Metallmembran 6 und der Oberfläche des Verdampfers 1 laufende Druckwelle hebt die Met al !membran 6 von der Oberfläche des Verdampf ere 1 ab, so daß sie sich aufbläht und das an ihrer Oberfläche angefrorene Eis zum Abplatzen bringt« Das so erzeugte Scherbeneis fällt in den nicht gezeigten Eisbehälter· Das überschüssige Gefrierwasser wird durch an sich bekannte Tropfleisten und -rinnen vom Eisbehälter ferngehalten· Einige Zeit nach dem Schließen des Magnetventils 9 und Öffnen des Drosselventils 12 stellt sich wiederum, wie vorbeschrieben, ein Unterdruck im Luftraum der Ruten ein. Die Metallmembran 6 wird wieder fest auf die Oberfläche des Verdampfers 1 gepreßt. Die Eisbildung erfolgt von neuem« Druck- und Unterdruckspeicher 10 ; 13 können vom gleichen Luftverdichter kleiner Leistung gespeist werden· Zur Vermeidung des Pestfrierens der Metallmembran 6 auf dem Verdampfer 1 ist die vom Luftverdichter gelieferte Druckluft durch geeignete Einrichtungen zu trocknen.

Es besteht die Möglichkeit, beliebig viele derartige Gefrierplatten parallel in geringem Abstand voneinander anzuordnen und somit die geforderte hohe Leistungsdichte zu erzielen.

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Claims

Pat ent ana prüche:

J.) Eisablö'sevorrichtung für Scherbeneiserzeuger mit stehend angeordnetem, vorzugsweise plattenförmigem Verdampfer, dadurch gekennzeichnet, daß die nutzbare Fläche des Verdampfers (1) von einer flexiblen Membran (6) umschlossen ist, die nur an ihren Rändern an dem Verdampfer (1) luftdicht befestigt ist und daß der veränderliche Raum zwischen der Oberfläche des Verdampfers (1) und der Membran (6) über eine Leitung (11) und ein Ventil oder eine Drossel (12) mit einem Unterdruckspeicher (13) sowie über eine Leitung (8) und ein Ventil (9) mit einem Druckspeicher (10) verbunden ist«

2· Eisablösevorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Verdampfers (1) einander kreuzende Hüten (5) aufweist·

ORIGINAL INSPECTED
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