DE2716021A1

DE2716021A1 - Kuehlvorrichtung

Info

Publication number: DE2716021A1
Application number: DE19772716021
Authority: DE
Inventors: Guenter Boeck; Hans Dipl Ing Goebel; Klaus Sass
Original assignee: AHLMANN SANITAER U KUNSTSTOFFT
Current assignee: AHLMANN SANITAER U KUNSTSTOFFT
Priority date: 1977-04-09
Filing date: 1977-04-09
Publication date: 1978-10-12
Also published as: FR2386793A1; DE2716021C2

Description

Kühlvorrichtunp

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung mit einer Kältequelle zur Kühlung des diese umgebenden Raums, einem Temperaturfühler im umgebenden Raum und einer Steuervorrichtung zur Steuerung der Kälteabgabe der Kältequelle in Abhängigkeit der vom Temperaturfühler gemessenen Temperatur.

Mittel zur Kälteerzeugung für die verschiedensten Zwecke sind zahlreich bekannt, etwa Kompressions- oder Absorptionskältemaschinen für Kühlschränke, Kühlanlagen, Daneben sind auf dem Peltier-Effekt beruhende thermoelektrische Kälteaggregate bekannt geworden. Sämtliche Kältemaschinen sind jedoch auf Energiezufuhr angewiesen, so daß zumindest ein Netzanschluß vorhanden sein muß, um sie zu betreiben. Zur vorübergehenden Aufrechterhaltung tiefer Temperaturen in Kühlbehältern, Kühlboxen oder dergleichen werden vorgekühlte Substanzen in dem zu kühlenden Raum eingebracht, die einer hohen Wärmezufuhr bedürfen, um eine Zustandsänderung zu erleiden, beispielsweise Eis (gefrorenes V/asser) oder Trockeneis, oder in einen wrärmeren Zustand überführt zu werden, beispielsweise Kühlbeutel oder Kühlplatten mit kältespeichernden Substanzen.

Beim Transport und der Lagerung von verderblichen Lebensmitteln v/erden sogenannte Kühlketten eingerichtet, z.B. beginnt die Kühlung von Fischen an Bord des Fischereifahrzeugs,

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setzt sich in Kühlhäusern im Hafen fort, geht über Kühlwagen der Eisenbahn bis zu Kühlhäusern an den Orten und endet in der Kühl-Verkaufstruhe oder im Kühlschrank. In der gesamten Kühlkette wird die Temperatur möglichst unverändert tief gehalten. Zur Aufrechterhaltung der Kühlkette zwischen zwei Kühl- oder Tiefkühlräumen ist bekannt, bei kleineren Transporten, beispielsweise · vom Großhandelslager zum Einzelhandelslager, Kühlbehälter zu verwenden, die sich im wesentlichen durch ihre wärmisolierenden Eigenschaften auszeichnen. Zwecks Transporterleichterung sind derartige Kühlbehälter mit Rollen versehen, so daß sie auch als Kühlrollbehälter bezeichnet werden. Die Kühlrollbehälter v/erden im Kühlhaus mit der leicht verderblichen Ware beschickt und zur Deckung des Kälteverlustes mit Kühlplatten oder Schubladen mit Trockeneisfüllung ausgerüstet. Die vorgekühlten Substanzen ersetzen den Kälteverlust der Kühlrollbehälter an die Umgebung während des Transports, der sich bis zu zwei Tagen erstrecken kann. Der Vorteil bei einem derartigen Transport liegt darin, daß Unabhängigkeit von einer Kältemaschine erhalten wird, genaue Vorsortierung bei der Beschickung abgestimmt auf den Abnehmer erfolgen kann und eine Zuladung zur normalen Ladung auf Lastkraftwagen vorgenommen werden kann.

Bei einer Kühlkette für Tiefkühlkost ist der oben beschriebene Transport nicht problematisch, weil den Minustemperaturan keine Grenzen gesetzt sind. Schwierigkeiten entstehen jedoch bei sogenannter Frischware, z.B. Hähnchen, Fleisch usw., da

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aufgrund zumeist sehr strengerVorschriften des Lebensmittelgesetzes die Temperaturen auch während des Transportes einen vorgegebenen Temperaturbereich nicht verlassen dürfen, so ist nach dem deutschen Lsbensmittelgesetz vorgeschrieben, daß eine Temperatur von +1 C nicht unterschritten und von +7⁰C nicht überschritten werden darf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung zu schaffen, die unabhängig von einer Kältemaschine bzw. einer kontinuierlichen Energiezufuhr in der Lage ist, eine dosierte Kälteabgabe vorzunehmen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Behälter aus wärmeisolierendem Material zur Aufnahme eines vorgekühlten Stoffes vorgesehen ist, der mindestens eine Öffnung auf v/eist, und ein Drosselorgan der Öffnung zugeordnet ist, das von der Steuervorrichtung so betätigt wird, daß das Drosselorgan die Öffnung freigibt oder weiter öffnet, wenn die Temperatur einen vorgegebenen Wert übersteigt.

Die Erfindung ist von der Kenntnis ausgegangen, daß es möglich ist, die Kälteabgabe eines Kältespeichers zu steuern, um damit einen gewünschten Temperaturbereich im zu kühlenden Raum aufrechtzuerhalten. Als vorgekühlte Substanz dient vorzugsweise Trockeneis, es können jedoch auch andere kältespeichernde Substanzen verwendet werden, wie sie allgemein bekannt sind. Ein Temperaturfühler mißt die Temperatur im zu kühlenden Raum und gibt damit der Steuervorrichtung vor, in welchem Ausmaß das Drosselorgan den

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Durchströmquerschnitt durch die Öffnung einstellt, damit die gewünschte Temperatur erreicht wird.

Damit in der Hauptsache ein Wärmeaustausch lediglich über die gedrosselte Öffnung stattfindet, besteht der erfindungsgemäße Behälter aus einem wärmeisolierenden Material. Er ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßigerweise mit Hilfe eines dichtenden Deckels oder einer dichtenden Klappe abschließbar. Die Befüllung des Behälters mit Hilfe einer kältespeichernden Substanz erfolgt dann über den Deckel oder die Klappe, die mit Hilfe eines geeigneten Verschlusses (z. Beispiel Kniehebelverschluß) verschlossen werden kann. Eine geeignete Dichtung sorgt dafür, daß Temperaturbrücken in diesem Bereich nicht entstehen.

Bei der erfindungsgeraäßen Kühlvorrichtung erfolgt der Kältebzw. Wärmeaustausch zwischen Behälterinnerem und dem zu kühlenden Raum mittels Gasströmung, wobei bekanntlich das wärmere Gas nach oben steigt. Es ist daher gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorteilhaft, wenn die Öffnung im Behälter in Bodennähe angeordnet ist. Sie kann im übrigen eine beliebige Form aufweisen. Sie ist jedoch in vorteilhafter V/eise als mehr oder weniger breiter Schlitz in Bodennähe ausgebildet. Damit nun kleinere Trockeneisstücke nicht über die öffnung in den zu kühlenden Raum gelangen, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Öffnung an der Innenseite des Behälters durch ein Lochblech oder Sieb abgedeckt ist.

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Als Drosselorgan kann irgendein beliebiges geeignetes Element verwendet werden. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht hierfür als besonders vorteilhaft vor, daß das Drosselorgan eine Klappe ist, die auf der Behälteraußenseite mit der Öffnung zusammenwirkt. Die Drosselklappe ist an der einen Seite an der Behälteraußenseite angelenkt, etwa mit Hilfe eines Scharniers oder dergleichen und wird mit Hilfe einer geeigneten vom Thermofühler gesteuerten Betätigungsvorrichtung verschwenkt. Zur Steuerung der Drosselstellung kann entweder ein unmittelbar und mittelbar wirkender Thermostat vorgesehen sein, wie sie in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt sind, beispielsweise in Form eines Gas- oder Flüssigkeitssystems mit Fühler und Kapillarrohr, Bimetallthermostats oder einer thermostatischen Regelung durch ein batteriegesteuertes System.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß Steuervorrichtung, Fühler und Drosselorgan mit der Außenseite des Behälters verbunden sind. Dadurch bildet der Behälter mit den Temperatursteuermitteln eine Baueinheit. Zum Schutz des letzteren Teils ist gemäß einer v/eiteren Ausgestaltung der Erfindung ein gasdurchlässiger Schutz in Form eines Lochblechs oder dergleichen, das die Steuervorrichtung umgibt, vorgesehen.

Wie bereits mehrfach erwähnt, wird die Kältespeichersubstanz, vorzugsweise Trockeneis, in das Behälterinnere eingelegt. Damit nun eine große Abgabeoberfläche für das Trockeneis geschaffen wird, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der Behälterboden uneben ist, vorzugsweise in Form

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von parallel zur üffaungoachse verlaufenden Wellen. Alternativ hierzu ist auch denkbar, ein Rost oder dergleichen über den Behälterboden zu legen.

Der erfindungsgemäße Behälter besteht gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aus Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus zwei ineinandergesetzten, einen Zwischenraum zwischen sich bildenden Schalen, wobei der Zwischenraum mit Isoliermaterial ausgefüllt ist, beispielsweise Polyurethanschaum oder dergleichen. Wesentlich ist die hohe Isolierfähigkeit des Behältermaterials.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Behälter stapelbar ausgebildet. Nach dem Auffüllen mit der Kältespeichersubstanz, etwa Trockeneis, können mehrere Behälter übereinander gestapelt v/erden, so daß sich der Füllvorgang automatisieren läßt bzw. eine bessere Transportiermöglichkeit der Behälter geschaffen ist. Die Stapelbarkeit wird beispielsweise dadurch erreicht, daß am Boden des Behälters ein nach unten weisender Vorsprung vorgesehen ist, der passend in einen daruntergestellten Behälter eingreift.

Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung, die eine thermostatische Kühlung bewirkt, kann für viele Anwendungszwecke eingesetzt werden, etwa zur Kühlung von kleinen Maschinen usw.. Besonders vorteilhaft ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Anwendung auf einen Kühlbehälter aus wärmeisolierendem Material mit einer Befüllungs- bzw.

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Entnahmeöffnung und Mitteln zur Aufnahme des Behälters. Als Kühlbehälter kann beispielsweise ein oben erwähnter Kühlrollbehälter verwendet werden, der zur Aufnahme und zum Transport von verderblichen frischen Nahrungsmitteln dient. Zur Vereinfachung der Befüllung des erfindungsgemäßen Behälters mit der Kältespeichersubstanz ist er aus dem Kühlbehälter herausnehmbar. So können im Kühlbehälter etwa Schienen vorgesehen sein, die mit Halteschienen am Behälter zusammenwirken. Alternativ hierzu kann der Kühlbehälter mit dem Behälter eine Baueinheit bilden, wodurch die Herstellungskosten beider Teile erheblich herabgesetzt werden können. Da normalerweise der wärmste Bereich im Kühlbehälter oben liegt, ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, daß der Behälter im oberen Bereich des Kühlbehälters angeordnet ist.

Es wurde bereits oben erwähnt, daß es vorteilhaft ist, den Behälter mit einer Klappe oder einem Deckel zu versehen, der zwecks Befüllung geöffnet wird. Bei Anwendung des Behälters auf einen Kühlbehälter kann ein derartiger Deckel entfallen, indem gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Behälter nach oben oder nach einer Seite offen ist, an der offenen Seite eine Dichtung besitzt und so im Kühlbehälter angeordnet ist, daß die Dichtung mit einer Innenwand des Kühlbehälters in Eingriff ist. Damit ersetzt die Innenwand die Funktion des Deckels. Selbstverständlich kann die Dichtung auch an der Innenwand des Kühlbehälters vorgesehen sein.

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Mit Hilfe der Erfindung läßt sich ohne Schwierigkeiten in vorteilhafter Weise eine Kühlkette für frische leicht verderbliche Nahrungsmittel aufbauen. Sie hat darüberhinaus den Vorteil, daß sie in alle im Handel befindlichen Kühlbehälter (Kühlröllbehälter) nachträglich eingebaut v/erden kann. Sie ist darüberhinaus verhältnismäßig einfach und mit geringem Materialaufwand herstellbar und erfordert so gut wie keine Wartung. Die thermostatische Steuerung ist zweckmäßigerweise verstellbar auf gewünschte Temperaturwerte je nach den Anforderungen und Einsatzzwecken.

Ausfülirungsbeispiele der Erfindung sollen nachfolgend an Hand von Zeichnungen näher beschrieben werden.

FIG. 1 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung innerhalb eines Kühlbehälters.

FIG. 2 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene.

FIG. 3 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

FIG. 4 zeigt eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

FIG. 5 zeigt eine Einzelheit der Vorrichtung nach Fig. 3 teilweise im Schnitt.

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FIG. 6 zeigt eine andere AusfUhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung innerhalb eines Kühlbehälters.

FIG. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zusammenhang mit einem Kühlbehälter.

FIG. 8 zeigt drei aufeinandergestapelte Vorrichtungen

nach der Erfindung.
FIG. 9 zeigt eine Draufsicht auf den Behälter nach Fig. 4,

Fig. 1 zeigt teilweise einen Kühlbehälter 10, der aus einem Innengehäuse 11 und einem Außengehäuse 12 besteht und bei dem der Zwischenraum zwischen Innen- und Außengehäuse mit Polyurethanschaum 13 aufgefüllt ist. Ein derartiger Kühlbehälter ist bekannt und soll nachfolgend nicht näher beschrieben werden.

An der oberen Innenseite des Innengehäuses 11 sind parallel und im Abstand zueinander Halteschienen 14 befestigt, die mit Kalteschienen 15 zusammenwirken, die an der Oberseite eines Deckels 16 eines allgemein mit 17 bezeichneten Behälters befestigt sind. Der Behälter besteht wiederum aus einem Innengehäuse 18 und einem Außengehäuse 19 und einer daadschen abgeordneten Polyurethancchicht 20. Der Deckel 16 besteht ebenfalls aus einer äußeren Umhüllung 21, die eine Poiyurethanschicht 22 einschließt. Die Schicht 21 und die Gehäuse 18, 19 sind vorzugsweise aus Kunststoff.

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Das wannenföri/iig"- Irmengr-häuse "8 lient zur Aufnahme einer Kältespeichersubstanz, etwa Trockeneis, was jedoch nicht dargestellt ist. Im Bodenbereich besitzt der Behälter 17 einen schlitzförmigen Kanal 23, der das Behälterinnere mit dem Inneren des Kühlbehälters 10 verbindet. Der Boden des Gehäuses ist wellenförmig ausgebildet, wie bei 24 dargestellt, wobei die Wellen parallel zur Achse des Kanals 23 verlaufen.

Das Äußengehäuse 19 ist Lei 25 geprügt, wobei die Außenabraessungen des Ansatzes 25 so bemessen sind, daß er passend von eben in einen daruntergestellten Behälter 17 einsetzbar ist.

Der Deckel 16 löst einen zurückspringenden umlaufenden Randabschnitt 26, in dem eine umlaufende elastisch verformbare Dichtung 27 befestigt ist, die mit der Oberseite 28 des Behälters 17 in dichtendem Eingriff bringbar ist. V/ie aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, sind an zwei Deckelseiten Haken 29 vorgesehen, die mit Kniehebelverschlüssen 30 auf gegenüberliegenden Seiten des Behälters 17 zusammenwirken.

Vie aus den Figuren 2, 3 und 5 hervorgeht, ist an der Außenseite des Behälters 17 ein Thermostat 31 befestigt. Da er von bekannter Art ist, soll auf seinen Aufbau nicht ausführlich eingegangen v/erden. Er ist von einem kastenförmige:'! Schutzgitter 32, das ebenfalls an der Außenseite des Behälters 17 befestigt ist, umgeben. Ein Tempraturfühier 33 ist mit Hilfe einer Schelle 34 an der inneren Oberseite des Schutzgitters 32 befestigt und über ein Kapillarrohr

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35 mit einem nicht im einzelnen dargestellten Gas- bzw. Flüssigkeitssystem 36 verbunden. Das System 36 besitzt einen Stellhebel 37, der in Fig. 5 einmal in voll ausgezogenen und einmal in gestrichelten Linien in unterschiedlichen Stellungen gezeichnet ist und der mi-t einer Klappe 38 zusammenwirkt, die mit Hilfe eines Scharniers 39 an der Außenseite des Behälters 17 schwenkbar angelenkt ist. In voll ausgezogenen Linien verschließt die Klappe 38 den Kanal 23 an der Außenseite, während in gestrichelten Linien die weitestraögliche Öffnung angedeutet ist. Mit Hilfe des Thermostaten 31 wird somit der Durchströmquerschnitt des Kanals 23 in Abhängigkeit von der vom Temperaturfühler 33 gemessenen Temperatur verändert. Der Temperaturbereich kann mit Hilfe eines Einstellknopfes 40 eingestellt werden, beispielsweise bei 3° C, so daß ein Temperaturbereich im Kühlbehälter 10 zwischen 0 und 7° C erhalten wird.

In Fig. 6 ist im Schnitt ein Kühlbehälter 10 dargestellt, der dem Kühlbehälter nach den Figuren 1, 2 und 5 enspricht. Er ist von herkömmlichem Aufbau und an einpr Seite mittels einer Tür 41 zu öffnen. Der Kühlbehälter steht auf vier Transportrollen 42. Der einzige Unterschied zur in Figuren 1 und 2 gezeigten Anordnung liegt darin, .daß der Behälter 17 keinen Deckel besitzt, sondern an der Oberseite eine Dichtung 43· Im übrigen ist der Behälter 17 mit dem Thermostaten in der oben beschriebenen Art und V/eise aufgebaut. Auch die Befestigung des Behälters 17 im Kühlbehälter 17 erfolgt in der oben beschriebenen Weise. Die Deckelfunktion wird im vorliegenden Fall von der Oberseite des Kühlbehälters 10 erfüllt.

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Fig. 7 zeigt einen etwas abgev/andelten Kühlbehälter 50 mit einer seitlichen Tür 51, in den integriert ein Behälter zur Aufnahme eines Kältespeichermittels eingebaut ist. Dies ist bei 52 angedeutet. Der Aufbau geschieht durch ein in der Oberseite des Kühlbehälters 50 eingelassenes Fach 531 das über einen abnehmbaren oder schwenkbaren Deckel 5^ dichtend abschließbar ist. Das Thermostatsystern kann in der vorher beschriebenen Art und Y/eise aufgebaut sein und ist daher mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 8 zeigt, daß mehrere Behälter 17 bei entferntem Deckel aufeinander stapelbar sind, und zwar vor und nach der Trockeneisbefüllung.

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Claims

ANSPRÜCHE

1. Kühlvorrichtung mit einer Kältequelle zur Kühlung des diese umgebenden Raums, einem Temperaturfühler im umgebenden Raum und einer Steuervorrichtung zur Steuerung der Kälteabgabe der Kältequelle in Abhängigkeit von der vom Temperaturfühler gemessenen Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter (17) aus wärmeisolierendem Material zur Aufnahme eines vorgekühlten Stoffes vorgesehen ist, der mindestens eine Öffnung (23) aufweist, und ein Drosselorgan (38) der Öffnung (23) zugeordnet ist, dos von der Steuervorrichtung so betätigt wird, daß das Drosselorgan die Öffnung freigibt oder weiter öffnet, wenn die Temperatur einen vorgegebenen Wert übersteigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (17) mit Hilfe eines dichtenden Deckels (16) odor einer dichtenden Klappe abschließbar ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (?-3) in Bodennähe angeordnet ist.

A. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung an der Innenseite des Behälters (17) durch
ein Lochblech oder Sieb (23a) abgedeckt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Drosselorgan eine Klappe (38) ist, die auf der Behälteraußenseite mit der Öffnung (23)
zusammenwirkt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuervoirichtung für das Drosselorgan ein thermostatisches System enthält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein unmittelbar wirkender Thermostat (31) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittelbar wirkender Thermostat vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß Steuervorrichtung (36), Fühler (33) und Drosselorgan (38) mit der Außenseite des Behälters
(17) verbunden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile von einem gasdurchlässigen Schutz (32) umgeben ^£ind* 8099 4 1/0526

11. Vorrichtung noch einem der Ansprüche 1 bis 10_} dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterboden uneben ist, vorzugsweise in Form von parallel zur Öffnungsachse verlaufenden Wellen (24).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (17) aus Kunststoffmaterial besteht, vorzugsweise aus zwei ineinandergesetzten, einen Zwischenraum zwischen sich bildenden Schalen (18, 1S)» wobei der Innenrauro mit Isoliermaterial (20) ausgefüllt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (17) stapelbar ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch die Anwendung auf einen Kühlbehälter (1O) aus wärraeisoHierendem Material mit einer Befüllungs- bzw. Entnahmeöffnung und Mitteln zur Aufnahme des Behälters (17).

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (17) aus dem Kühlbehälter .(10) herausnehmbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schulter (17) mit dem Kühlbehälter (50) eine Baueinheit bildet.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch

gcJicmn^eichnet, o.yß öor Behälter (17) im oberen Bereich

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des Kühlbehälters (10, 50) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (17) nach oben oder nach einer Seite offen ist, an der offenen Seite eine Dichtung (43) besitzt und so im Kühlbehälter (10) angeordnet ist, daß die Dichtung mit einer Innenwand des Kühlbehälters in Eingriff ist.

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