DE4007785A1 - Eismaschine - Google Patents
EismaschineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
- F25C1/00—Producing ice
- F25C1/12—Producing ice by freezing water on cooled surfaces, e.g. to form slabs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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- Thermal Sciences (AREA)
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- Production, Working, Storing, Or Distribution Of Ice (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Eismaschine zur
Herstellung von Eisstücken nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Die Eismaschine ist von dem Typ, in dem eine Eisform
gekühlt wird und Wasser von einem
Wassersammelbehälter über die gekühlte Eisform und
zurück zu dem Wassersammelbehälter während eines
Eisherstellungszyklusses umgewälzt wird, wobei
Eisstücke auf der Form gefrieren. In einem
Eiserntezyklus wird die Eisform erhitzt und der
Wasserumlauf gestoppt, um die Eisstücke von der
Eisform zu lösen. Zu Beginn des
Eisherstellungszyklusses wird die Eisform mittels
einer Kühlvorrichtung schnell gekühlt auf eine
Temperatur gut unterhalb der Gefriertemperatur und
das Wasser wird gekühlt, wenn es über die Eisform
umläuft. Bevor das Eis beginnt, eine klare
Eisschicht auf der Eisform zu bilden, entstehen
jedoch meist Eiskristalle in dem umgewälzten Wasser
und bilden einen Eismatsch. Der Zeitraum während
jedes Eisherstellungszyklusses, zu dem sich
Eismatsch beginnt zu bilden, scheint von
verschiedenen Faktoren abhängig zu sein, wie die
Kühlkapazität der Kühlvorrichtung und entsprechend
der Kühlrate, mit der die Eisform gekühlt wird;
weitere Faktoren sind die Temperatur des Wassers von
der Wasserversorgung, aus der eine zusätzliche Menge
Wasser zu Beginn eines jeden
Eisherstellungszyklusses entnommen wird, und die
Umgebungstemperatur.
Verschiedene Anordnungen wurden bisher vorgeschlagen
zur Überwindung des Problems der Eismatschbildung in
Eismaschinen. Die US-Patente 45 50 572 und 47 85 641
beschreiben Eismaschinen vom Umwälztyp, in denen
eine Zeitschaltvorrichtung den Wasserumlauf über die
Eisform für eine vorbestimmte Zeit nach dem Start
des Eisherstellungszyklusses verzögert. Das US-PS
47 15 194 beschreibt eine Eismaschine vom Umwälztyp,
in der das Wasserverteilungsmittel so angeordnet
ist, daß eine vorbestimmte trockene Zone bleibt, in
die kein Wasser verteilt wird. Für den beschriebenen
Zweck ist die trockene Zone etwas kälter als der
Rest der gefrierenden Oberfläche, um einen Eiskeim
zur Ausbreitung des Eises auf die gefrierende
Oberfläche zu bilden.
Aufgabe der Erfindung ist eine verbesserte
Eismaschine des Umwälztyps zur Vermeidung der
Eismatschbildung während der Eisherstellung.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen
Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat die Eismaschine
eine Eisform, Mittel zum Kühlen der Eisform während
eines Eisherstellungszyklusses und zum Erwärmen der
Eisform während eines Eiserntezyklusses, einen
Wassersammelbehälter und ein Wassereinlaßventil zur
Steuerung des Wasserflusses von einer
Wasserversorgung zu dem Wassersammelbehälter. Die
Eismaschine hat weiterhin eine erste Wassersteuerung
zur Bedienung des Wassereinlaßventils, um eine
Anfangsmenge an Wasser in dem Wassersammelbehälter
vor dem Start eines jeden Eisherstellungszyklusses
bereitzustellen, und ein Wasserumwälzmittel, das
eine Pumpe aufweist, die geeignet ist, während des
Eisherstellungszyklusses Wasser von dem
Sammelbehälter zur Eisform umzupumpen und
ungefrorenes Wasser zu dem Sammelbehälter
zurückzubringen. Ein Temperaturfühlermittel mißt die
Wassertemperatur in dem Sammelbehälter und ein
zweites Wassersteuerungsmittel ist in Betrieb, wenn
die Wassertemperatur in dem Sammelbehälter während
eines Eisherstellungszyklusses zum ersten Mal auf
ungefähr die Wassergefriertemperatur absinkt, um das
Wassereinlaßventil zu öffnen und danach zu
verschließen, um hierdurch den Sammelbehälter mit
zusätzlichem Wasser zu versorgen. Die Gesamtmenge an
zusätzlichem Wasser, die während eines
Eisherstellungszyklusses zugegeben wird, ist
wesentlich geringer, als die anfängliche Menge,
wobei das zweite Wassersteuerungsmittel
vorteilhafterweise so ausgebildet ist, daß es das
Wassereinlaßventil nur einmal während eines
Eisherstellungszyklusses öffnet und schließt.
Die Zugabe von Wasser von der Wasserversorgung zu
dem Sammelbehälter während des
Eisherstellungszyklusses wenn die Wassertemperatur
in dem Sammelbehälter zum ersten Mal auf ungefähr
die Wassergefriertemperatur abgesunken ist,
verhindert die Bildung von Eismatsch und verhindert
ein Verstopfen des Wasserumlaufsystems sowie eine
Verminderung der Qualität und des Zustandes des in
der Eisform gebildeteten Eises.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den
Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung des
Kühlaggregats einer Eismaschine nach der
vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Eismaschine,
Fig. 3 ein elektrisches Prinzipschaltbild eines
Steuerkreises für die Eismaschine,
Fig. 3a ein elektrisches Prinzipschaltbild einer
modifizierten Form einer
Wasserfüllkontrolle, und
Fig. 3b ein Prinzipschaltbild einer weiteren Form
einer Wasserfüllkontrolle.
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Eismaschine
hat eine Eisform 10 mit einem Mittel zum Kühlen der
Form und einem Mittel, das Wasser über die Eisform
während eines Eisherstellungszyklusses umwälzt, um
Eisstücke auf der Form zu gefrieren, sowie einem
Mittel zum Erwärmen der Eisform und Stoppen der
Wasserumwälzung während eines Eiserntezyklusses, um
die Eisstücke von der Form zu lösen. Die
Kühlvorrichtung ist von konventioneller Art und
enthält einen Kompressor 12 mit einer Auslaßleitung
13, die an einen Kondensator 14 angeschlossen ist.
Eine Flüssigkeitsleitung 15 erstreckt sich von dem
Kondensator 14 durch ein
Kühlmittelexpansionskontrollventil 16 zu einem
Verdampfer 17, der in Wärmeaustauschbeziehung mit
der Eisform 10 angeordnet ist. Eine Ansaugleitung 18
erstreckt sich von dem Verdampfer 15 zurück zu der
Ansaugöffnung des Kompressors 12. Während des
Eisherstellungszyklusses wird gasförmiges
Kühlmittel, das von dem Verdampfer zurückkehrt,
durch den Kompressor komprimiert und durch die
Leitung 13 zu dem Kondensator 14 abgegeben.
Flüssiges Kühlmittel von dem Kondensator gelangt
durch das Expansionsventil 16 in den Verdampfer zur
Kühlung der Form, um darin Eisstücke zu gefrieren.
Die Form wird während des Eiserntezyklusses erwärmt,
damit sich die Eisstücke von der Form lösen. In der
dargestellten Ausführungsform ist ein normalerweise
geschlossenes Heißgas-Bypaßventil 19 zwischen der
Auslaßleitung 13 des Kompressors und dem Verdampfer
angeschlossen. Das Bypaßventil 13 ist im Betrieb
offen, um das heiße komprimierte Gas vom Kompressor
durch den Verdampfer zu leiten, wodurch die Eisform
erwärmt wird und sich die Eisstücke von der Eisform
lösen. Der dargestellte Kompressor ist ein
luftgekühlter Typ mit einem Lüfter 21, der Kühlluft
über den Kondensator bläst.
Ein Wassersammelbehälter 11 hat einen Sammelbereich
11 a und einen Bereich 11 b , der sich unterhalb der
Eisform 10 erstreckt, um Wasser, das von der Eisform
abläuft, aufzufangen und zu dem Sammelbereich
zurückzuleiten. Das Wasserumwälzmittel weist eine
Pumpe 25 auf, die einen Einlaß 25 a, der mit dem
Wassersammelbehälter in Verbindung ist, und einen
Auslaß 25 b hat, der mit einem Rohr 26 verbunden ist,
das zu einem Wasserverteiler 27 führt, der
angeordnet ist, um das Wasser entlang dem oberen
Ende der Eisform zu verteilen, damit dieses über die
Eisform abwärts und zurück zu dem
Wassersammelbehälter fließt. Ein Wassereinlaßventil
31 ist vorgesehen zur Steuerung eines Wasserflusses
von einer Wasserversorgungsleitung 32, wie z.B.
einer Wasserleitung, zu dem Wassersammelbehälter, um
eine Anfangsmenge an Wasser in dem
Wassersammelbehälter zur Verfügung zu stellen. Da
die Mineralkonzentration im Wasser des
Wassersammelbehälters beim Gefrieren des Wassers auf
der Eisform ansteigt, ist ein selektiv bedienbares
Mittel vorgesehen, um Wasser aus dem Sammelbehälter
abzulassen. In der dargestellten Ausführungsform ist
ein Ablaufventil 35 an die Wasserabgabeleitung 26 an
einer Stelle angeschlossen, um Wasser von der Pumpe
25 zu einer Ablaufleitung 36 umzuleiten.
Das Wassereinlaßventil 31 wird betätigt, um den
Wassersammelbehälter mit einer Ausgangsmenge an
Wasser vor dem Start eines Eisherstellungszyklusses
zu versorgen. Während eines Eisherstellungszyklusses
arbeitet die Kühlvorrichtung, um die Eisform 10 zu
kühlen und die Umwälzpumpe 25 ist in Betrieb, um
Wasser von dem Sammelbehälter abzuziehen und das
Wasser über die Eisform umzupumpen sowie nicht
gefrorenes Wasser von der Eisform zu dem
Sammelbehälter zurückzuleiten. Beim Start des
Eisherstellungszyklusses wird die Eisform mittels
der Kühlvorrichtung schnell auf eine Temperatur
deutlich unterhalt des Gefrierpunktes gekühlt und
das Wasser wird gekühlt, wenn es über die Eisform
umgewälzt wird. Bevor das Eis eine klare Schicht auf
der Eisform zu bilden beginnt, entstehen jedoch
meist Eiskristalle in dem umgewälzten Wasser und
bilden einen Eismatsch. Gemäß der Erfindung ist ein
Temperaturfühlermittel 42 vorgesehen zur Messung der
Wassertemperatur in dem Wassersammelbehälter und ein
Wassersteuerungsmittel, das auf das
Temperaturfühlermittel reagiert, ist während jedes
Eisherstellungszyklusses wirksam, wenn die
Wassertemperatur im Sammelbehälter auf ungefähr die
Wassergefriertemperatur beginnt abzusinken, um das
Wassereinlaßventil 31 zu öffnen und danach zu
verschließen, um den Sammelbehälter mit zusätzlichem
Wasser zu versorgen.
Ein Steuerkreis zum Betrieb der Eismaschine ist
schematisch in Fig. 3 dargestellt. Ein
Betriebswahlschalter 51 ist vorgesehen zur Wahl des
Betriebsmodus der Maschine, in entweder einem
Eisherstellungsmodus oder in einem Waschmodus, und
ist in Fig. 3 im Eisherstellungsmodus dargestellt.
In der folgenden Beschreibung wird angenommen, daß
vor dem Start eines Eisherstellungszyklusses der
Wassersammelbehälter entweder manuell oder
automatisch auf einen vorgewählten Flüssigkeitsstand
gefüllt wurde, und daß ein
Obererflüssigkeitsstandfühler 41 den Schalter 41 a
geöffnet hat. Wenn der Betriebswahlschalter 51 in
der in Fig. 3 gezeigten Eisherstellungsstellung ist,
stellt der Schalter 51 b einen Stromkreis zu dem
Kompressorkontaktrelais 52 her, wodurch das Relais
erregt und die Schütze 52 a geschlossen werden. Die
Relaisschütze 52 a stellen im geschlossenen Zustand
einen Stromkreis zu dem Kompressorrelais 52 b her,
wodurch der Antriebsmotor 12 a des Kompressors 12
startet. Die Relaisschütze 52 a stellen außerdem
einen Stromkreis durch einen Druckkontrollschalter
50 zu einem Lüftermotor 21 a her, wodurch der
Kondensatorkühllüfter 21 unter der Kontrolle des
Schalters 50 angetrieben wird. Wenn der
Betriebswahlschalter 51 in der
Eisherstellungsstellung ist, ist das Moduswahlrelais
R 1 stromlos und der Schalter 51 a bringt Spannung von
der Leitung L 1 durch einen normalerweise
geschlossenen Behälterfüllschalter 49 zu einer in
Fig. 3 mit L 1 a bezeichneten Leitung. L 2 ist in Fig.
3 die allgemein stromabführende Leitung. Die Leitung
L 1 a ist durch die normalerweise geschlossenen
Kontakte 53 a eines Eisernteschalters 53 und die
normalerweise geschlossenen Kontakte R 1 b des Relais
R 1 mit einem in Fig. 3 mit 54 bezeichneten Leiter
verbunden. Leiter 54 ist durch die normalerweise
geschlossenen Kontakte R 4 b eines Wasserfüllrelais R 4
mit dem Antriebsmotor 25 c der Wasserpumpe verbunden,
wodurch die Wasserpumpe in Betrieb ist und Wasser
von dem Wassersammelbehälter über die Eisform
umwälzt. Wenn die Wasserpumpe 25 startet, sinkt der
Wasserstand in dem Sammelbehälter auf einen
niederigeren Stand, da das geförderte Wasser das
Rohr 26 und den Verteiler 27 füllt und über die
Eisform fließt, dennoch wird das Wasserfüllrelais
nicht wieder erregt, bis die normalerweise offenen
Relaiskontakte R 2 b oder R 5 b geschlossen werden.
Das Temperaturfühlermittel 42 hat einen bei
Temperaturabfall sich schließenden Thermostat 42 a.
Der Leiter 54 ist über die normalerweise
geschlossenen Kontakte R 3 a eines Sperrelais R 3
(Lock-Out-Relais) und über die normalerweise offenen
Kontakte des sich bei Temperaturabfall schließenden
Wasserthermostaten 42 a mit einem
Wasserthermostatrelais R 5 verbunden, wodurch das
Wasserthermostatrelais erregt wird, wenn die
Temperatur in dem Wassersammelbehälter in den
Bereich der Wassergefriertemperatur sinkt, nämlich
0°C. Relais R 5 schließt, wenn erregt den
normalerweise offenen Relaisschalter R 5 a, wodurch
das Sperrelais R 3 erregt wird, das Sperrelais
schließt die normalerweise offenen Relaiskontakte
R 3 b, wodurch das Relais R 3 erregt bleibt
(selbsthaltend). Relais R 5 schließt im erregten
Zustand auch die normalerweise offenen
Relaiskontakte R 5 b, die in Serie geschaltet sind mit
dem normalerweise geschlossenen, über den
Obererflüssigkeitsstandfühler 41 betätigten
Hochwasserstandsschalter 41 a, um ein
Wasserfüllrelais R 4 zu erregen. Das Wasserfüllrelais
R 4 schließt, wenn erregt, den normalerweise offenen
Relaisschalter R 4 a, wodurch ein Haltestromkreis für
das Wasserfüllrelais entsteht und das
Wasserfüllrelais im erregten Zustand hält, bis der
Wasserstand wieder ansteigt und den
Hochwasserstandsschalter 41 a öffnet. Relais R 4
schließt, wenn erregt, die normalerweise offenen
Kontakte R 4 c, wodurch die Wasserfüllmagnetspule 31 a
erregt wird. Auf diese Weise wird der
Wassersammelbehälter mit einer zusätzlichen Menge an
Wasser versorgt, die ausreicht, den Wasserstand
wieder auf den ursprünglichen Wasserstand
zurückzubringen und die Wassermenge auszugleichen,
die benötigt wurde, um das Wasserrohr 26 und den
Verteiler 27 zu füllen, wenn die Pumpe zu Beginn des
Eisherstellungszyklusses gestartet wurde. Das
Sperrelais R 3 schließt im erregten Zustand die
normalerweise offenen Kontakte R 3 b, wodurch ein
Haltestromkreis entsteht (selbsthaltend) und öffnet
die normalerweise geschlossenen Relaiskontakte R 3 a,
um zu verhindern, daß der Wasserthermostat das
Wasserthermostatrelais R 5 ein zweites Mal betätigt,
wenn die Temperatur des Wassers in dem
Wassersammelbehälter erneut während des
Eisherstellungszyklusses auf ungefähr die
Wassergefriertemperatur abfällt. Die Erregung des
Sperrelais R 3 schließ ebenfalls die normalerweise
offenen Relaiskontakte R 3 c, um die Wasserpumpe unter
Strom zu halten, bis das Sperrelais, wie
anschließend beschrieben, abfällt.
Nachdem eine genügende Eisschicht sich auf der
Eisform aufgebaut hat, wird die Eismaschine gestoppt
und die Eisernte eingeleitet. In der hier
beschriebenen bevorzugten Ausführungsform wird das
Ende des Eisherstellungszyklusses mittels eines
Niedrigwasserstandsschalters 58 a eingeleitet, der
durch einen Niedrigwasserstandsfühler 58 betätigt
wird, der zum Erkennen eines in dem Sammelbehälter
auf einen vorgewählten Niedrigstand absinkenden
Wasserstandes angeordnet ist. Der
Niedrigwasserstandsschalter 58 a ist normalerweise
offen und über ein Zeitverzögerungsrelais TDa mit
einem Zyklusenderelais R 2 verbunden. Das
Zeitverzögerungsrelais TDa ist ein verzögernd
einschaltendes Zeitverzögerungsrelais, das
betriebsbereit ist nach Anlegung einer Spannung
zwischen den Anschlüssen 1 und 3 und das nach einer
vorbestimmten Zeitverzögerung nach Anlegen der
Spannung das Relais R 2 erregt, das mit den
Anschlüssen 2 und 3 des Verzögerrungsrelais
verbunden ist. Das Zeitverzögerungsrelais ist
einstellbar an einem Einstellwiderstand, der
zwischen den Anschlüssen 4 und 5 des
Zeitverzögerungsrelais angeschlossen ist, um ein
vorgewähltes Verzögerungsintervall zu erhalten, z.B.
im Bereich von 4 Sekunden. Der
Niedrigwasserstandsschalter 58 a bildet im
geschlossenen Zustand auch einen Stromkreis über die
normalerweise geschlossenen Kontakte R 1 c des
Moduswahlrelais R 1 zu einer Ablaufventilmagnetspule
35 a, wodurch das Ablaufventil 35 geöffnet wird, so
daß der Wasserfluß von der Pumpe zu dem
Wasserverteiler 27 unterbrochen ist und das aus dem
Sammelbehälter gepumpte Wasser stattdessen über die
Ablaufleitung 36 abläuft.
Nach einem vorbestimmten Zeitintervall nach
Schließen des Niedrigwasserstandsschalters 58 a
erregt das Zeitverzögerungsrelais TDa das
Zyklusenderelais R 2, wodurch die normalerweise
offenen Relaiskontakte R 2 a geschlossen werden und
von der Leitung L 1 a einen in Fig. 3 mit 61
bezeichneten Leiter mit Spannung versorgen. Das
Schließen der Relaiskontakte R 2 a bildet einen
Stromkreis zu einer Magnetspule 19 a des
Heißgasventils 19 und öffnet das Ventil, wodurch
Heißgas zu dem Verdampfer 17 gelangt und diesen
erwärmt und entfrostet. Das Zyklusenderelais R 2
schließt im erregten Zustand auch die normalerweise
offenen Kontakte R 2 b, wodurch das Wasserfüllrelais
über den Hochwasserstandsschalter 41 a erregt wird
und den Wassersammelbehälter wieder füllt, bis der
Hochwasserstandsschalter öffnet.
In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist
die Eisform von dem in der US-PS 46 94 656
beschriebenen Typ, deren Inhalt durch Bezugnahme zur
Beschreibung der vorliegenden Erfindung gehört. Ganz
allgemein und wie in Fig. 2 dargestellt, hat die
Eisform in der vorliegenden Erfindung einen
Formaufbau mit einer Wand 17 a, die die Basis einer
jeden Tasche bildet, Rippen 17 b, die sich von der
Wand nach außen erstrecken und ein Paar von
gegenüberliegenden Seiten einer jeden Tasche bilden,
und bewegbaren Platten oder Lamellen 17 c, die sich
quer zu den Rippen erstrecken und relativ zu der
Wand und den Rippen bewegbar sind, um die Eisstücke
von der Eisform während eines Erntezyklusses
auswerfen zu helfen. Die Gefrierwand 17 a ist
vorzugsweise zylinderförmig und die Rippen 17 b
erstrecken sich allgemein horizontal um die
Gefrierwand, während sich die beweglichen Lamellen
17 c allgemein vertikal erstrecken. Ein Ring 17 d ist
mit den vertikalen Lamellen 17 c in Eingriff und ist
angeordnet, um die Lamellen in Reaktion auf die
Ringbewegung in verschiedene Richtungen zu bewegen.
Vertikale Übertragungsbalken 63 verbinden den Ring
17 d mit einem Hebel 64, der zur Ausführung einer
Schwenkbewegung an einem fixierten Drehpunkt 65
montiert ist. Erntemittel sind während des
Erntezyklusses betriebsbereit, um eine
ertragsbringende Kraft auf die Platten oder Lamellen
17 c auszuüben und dazu die Lamellen von einer in
Fig. 2 gezeigten ersten Position voranzutreiben in
Richtung auf eine zweite Position, wodurch die
Eisstücke in dem Moment, in dem die Eisblöcke
freigeschmolzen sind, in den Taschen relativ zu der
Oberfläche 17 a und den Rippen 17 b verschoben werden.
Danach kehren die Lamellen von der zweiten Position
zurück in die erste Position. Wie in Fig. 2
dargestellt, ist ein Erntemotor 71 in Betrieb, um
eine Welle 72 über einen (nicht dargestellten) ins
Langsame übersetzenden Mechanismus
(Untersetzungsgetriebe) anzutreiben. Die Welle 72
treibt eine Kurbel 73 und eine Kurvenscheibe 74 an.
Ein Verbindungsglied 75 ist schwenkbar an der Kurbel
an einer von der Welle 72 beabstandeten Stelle
angebracht und ein zweites Übertragungsglied 76 ist
schwenkbar an dem Überführungshebel 64 angebracht.
Eine Feder 77 ist an den Enden der
Übertragungsglieder 75 und 76 befestigt und wird
durch gegeneinander verschiebbare Teleskopbecher 78
geführt, so daß die Feder Kompressions- und
Druckkräfte zwischen den Übertragungsgliedern 75 und
76 übertragen kann. Die Kurbel und die Kurvenscheibe
sind während des Eisherstellungszyklusses wie in
Fig. 2 dargestellt angeordnet. Die Kurvenscheibe 74
hat eine Kerbe 74 a, die angeordnet ist, um
deckungsgleich mit dem Betätigungselement des
Schalters 53 zusammenzuwirken, damit der Schalter 53
in eine Position kommen kann, in der er den
normalerweise geschlossenen Kontakt 53 a wie in Fig.
3 gezeigt einnimmt. Wenn die Kurvenscheibe 74 in der
in Fig. 2 gezeigten Position ist, ist die Kurbel
ausgerichtet, den Hebel 64 und damit die beweglichen
Platten oder Lamellen 17 c in eine in Fig. 2
dargestellte Position zu bringen. Ein zweiter
Kurvenschalter 81 ist mit seinem Betätigungselement
ungefähr 180° vom Betätigungselement des Schalters
53 angeordnet und ein Ernteschalter 82 ist so
angeordnet, daß er durch den Übertragungshebel 64
betätigt wird, wenn der Übertragungshebel in seine
zweite Position bewegt wird. Der
Kurvenscheibenschalter 81 ist normalerweise
geschlossen, er kommt aber durch die Kurvenscheibe
74 in seine offene Stellung, wenn die Kurvenscheibe
um eine halbe Umdrehung gedreht und dabei die
Kurvenscheibenkerbe 74 a deckungsgleich in Beziehung
mit dem Betätigungselement des Schalters 81 kommt.
Der Ernteschalter 82 ist normalerweise offen und ist
so angeordnet, daß er in seine geschlossene Position
gebracht wird, wenn der Hebel 64 und die Lamellen
17 c ihre zweite Position erreichen.
Wenn die normalerweise offenen Relaiskontakte R 2 a
schließen, wird Spannung auch durch den
Kurvenscheibenschalter 81 an den Erntegetriebemotor
71 gelegt, wodurch die Kurvenscheibe 74 und die
Kurbel 73 entgegen dem Uhrzeigersinn (Pfeil in Fig.
2) angetrieben werden. Das Verbindungsglied 75
drückt die Feder 77 zusammen, wodurch auf den Hebel
64 eine ertragsbringenden Kraft wirkt. Wenn die
Kurvenscheibe 74 sich dreht, bewegt sie den Schalter
53 von seiner normalerweise geschlossenen
Kontaktstellung 53 a - wie in Fig. 2 gezeigt - in
Kontaktschluß mit seinem normalerweise offenen
Kontakt 53 b, wodurch der Erntegetriebemotor
weiterhin erregt bleibt, wenn das Zyklusenderelais
R 2 abfällt (stromlos wird) und die Kontakte R 2 a
öffnet. Der Motor 71 dreht die Welle 72 weiter, bis
die Kurvenscheibenkerbe 74 a mit dem zweiten
Kurvenscheibenschalter 81 zusammenwirkt, wodurch der
Kurvenscheibenschalter 81 öffnet und den
Erntegetriebemotor stoppt.
Wenn das heiße Gas, das durch den Verdampfer strömt,
diesen genügend erwärmt hat, damit die Eisstücke
sich von dem Verdampfer und von den Rippen lösen
können, bewegt die Feder 77 den Hebel 64 und die
Lamellen 17 c schnell entgegen dem Uhrzeigersinn von
der in Fig. 2 gezeigten ersten Position in eine
Position, in der der Hebel 64 in Eingriff ist mit
dem Ernteschalter 82, wodurch der normalerweise
offene Ernteschalter geschlossen wird und den
Erntegetriebemotor wieder unter Spannung setzt. Die
Welle 72 dreht dadurch weiter entgegen dem
Uhrzeigersinn (Pfeil in Fig. 2) und der
Kurvenscheibenschalter 81 schließt durch die
Kurvenscheibe 74 wieder, wodurch ein Stromkreis zu
dem Erntegetriebemotor erhalten bleibt, so daß der
Getriebemotor weiterhin die Welle dreht, bis die
Kurvenscheibenkerbe 74 a mit dem Betätigungselement
des Schalters 53 zusammenwirkt, wodurch der Schalter
53 seinen normalerweise offenen Kontakt 53 b öffnet
und wieder in Kontaktschluß mit seinem normalerweise
geschlossenen Kontakt 53 a kommt. Wenn die Welle 72
die Kurvenscheibe 74 zurück in ihre in Fig. 2
gezeigte Position dreht, bewegt sie auch den
Übertragungshebel 64 und die Lamellen 17 c zurück zu
der in Fig. 2 gezeigten ersten Position.
Die Bewegung des Schalters 53 von seinem
normalerweise offenen Kontakt zurück zu seinem
normalerweise geschlossenen Kontakt leitet einen
nachfolgenden Eisherstellungszyklus ein. Wenn der
Schalter 53 sich von seinem normalerweise offenen
Kontakt 53 b wegbewegt, macht er die Magnetspule 19 a
stromlos, wodurch das Heißgasventil 19 schließt und
die Gefriervorrichtung wieder in einen Zustand zum
Kühlen der Eisform kommt. Die Bewegung des Schalters
53 zu seinem normalerweise geschlossenen Kontakt 53 a
setzt auch die Wasserpumpe wieder unter Spannung,
woduch der Wasserumlauf vom Wassersammelbehälter
über die Eisform wieder beginnt.
Wenn der Betriebswahlschalter 51 in der
Waschposition ist (obere Stellung in Fig. 3), ist
das Moduswahlrelais R 1 erregt, wodurch die
normalerweise geschlossenen Kontakte R 1 b und R 1 c
geöffnet und die normalerweise offenen Kontakte R 1 a
geschlossen sind. Ein manuell bedienbarer
Spülschalter 91 ist mit den Relaiskontakten R 1 a und
der Wasserablaufmagnetspule 35 a verbunden und
ermöglicht das gezielte Öffnen des
Wasserablaufventils 35. Ein manuell bedienbarer
Schalter 92 ist außerdem vorgesehen, um gezielt die
Wasserfüllmagnetspule 31 a unter Spannung zu setzen,
wodurch im Waschmodus das Wassereinlaßventil 31
geöffnet wird.
Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich,
daß die Eismaschine einen ersten Schaltkreis
aufweist mit einem Zyklusenderelais R 2, einem
Obererflüssigkeitsstandfühler 41, einem
Wasserfüllrelais R 4 und einer Wasserfüllmagnetspule
31 a, die das Wassereinlaßventil 31 schalten, um den
Wassersammelbehälter auf einen vorgewählten oberen
Flüssigkeitsstand zu füllen, bevor ein
Eisherstellungszyklus beginnt. Während des
Eisherstellungszyklusses wälzt die Pumpe 25 Wasser
von dem Wassersammelbehälter durch das Rohr 26 und
den Verteiler 27 über die Eisform um. Der
Flüssigkeitsstand in dem Sammelbehälter sinkt
nachdem die Pumpe 25 gestartet ist und bevor sich
Eis in der Eisform bildet, da ein Teil des Wassers
benötigt wird, um das Rohr 26 und den Verteiler 27
zu füllen und um über die Eisform zu dem
Sammelbehälter zurückzufließen. Wenn die Temperatur
in dem Sammelbehälter auf ungefähr die
Wassergefriertemperatur absinkt, ist ein zweiter
Wasserkontrollstromkreis vorgesehen, der den
Wasserthermostaten 42 a, das Wasserthermostatrelais
R 5, den Obererflüssigkeitsstandschalter 41 a und das
Wasserfüllrelais R 4 aufweist, um Wasser von der
Wasserversorgung zu dem Wassersammelbehälter
hinzuzufügen, bis der Wasserstand wieder bis zu dem
ursprünglichen oberen Wasserstand angestiegen ist,
wodurch der Schalter 41 a öffnet. Das Hinzufügen von
Wasser zu dem Wassersammelbehälter zu einem
Zeitpunkt, da die Wassertemperatur zum ersten Mal
auf die Wassergefriertemperatur abfällt, wurde als
effektiv befunden, um die Bildung von Eismatsch in
dem Wasserumlaufsystem zu verhindern. Es wurde
jedoch festgestellt, daß es nur notwendig ist,
Wasser zu dem Zeitpunkt zuzugeben, an dem die
Wassertemperatur zum ersten Mal auf die
Gefriertemperatur abgefallen ist und das Sperrelais
R 3 ist vorgesehen, um ein erneutes Öffnen des
Wassereinlaßventils für den Rest des
Eisherstellungszyklusses zu verhindern. In der
dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist die
Dauer des Eisherstellungszyklusses durch die
Wassermenge bestimmt, die auf der Eisform gefroren
wird. Der Niedrigwasserstandsfühler 58 ist
angebracht, um den Schalter 58 a zu schließen, wenn
der Wasserstand auf einen vorgewählten Stand
unterhalb des oberen Wasserstands sinkt. Die
Wassermenge, die während des
Eisherstellungszyklusses zugegeben wird, entspricht
allgemein nur einem Teil des Wassers, das
ursprünglich dem Sammelbehälter zugeführt wurde,
nämlich dem Teil, der zum Füllen des Rohrs 26 und
des Verteilers 27 sowie zum Überströmen der Eisform
verbraucht wird, wenn die Pumpe 25 startet. Da das
Wasserthermostatrelais den Sammelbehälter wieder
füllt, nachdem ein Eisherstellungszyklus gestartet
ist und bevor Eis in der Eisform gefriert, gibt die
Wassermenge in dem Sammelbehälter zwischen dem
oberen Wasserstand und dem unteren Wasserstand
nahezu die Menge an Eis an, die auf der Eisform
aufgebaut wird.
Eine Modifikation in der Vorrichtung zur Kontrolle
der Wasserzugabe während des
Eisherstellungszyklusses ist in Fig. 3a gezeigt. Der
Schaltkreis in Fig. 3a ist vorgesehen, um gegen den
Teil in dem in Fig. 3 gezeigten Schaltkreis
ausgetauscht zu werden, der unterhalb der mit X
gekennzeichneten Punkte liegt. Der Schaltkreis in
Fig. 3a entspricht dem entsprechenden Teil in Fig.
3, außer daß ein sich bei steigender Temperatur
schließender Thermostat 101 (Close-On-Rise)
vorgesehen ist, der feststellt, wenn die
Wassertemperatur in dem Sammelbehälter über eine
vorgewählte Temperatur steigt, z.B. 3° oder 4° über
der Wassergefriertemperatur. Der bei steigender
Temperatur schließende Thermostat 101 ist in Serie
geschaltet mit normalerweise offenen Relaiskontakten
R 3 d des Sperrelais R 3 und einem Relais R 6. Die
normalerweise offenen Kontakte R 3 d des Relais R 3
verhindern, daß der bei steigender Temperatur
schließende Thermostat betriebsbereit ist, bis das
Sperrelais R 3 als Folge des in Betrieb gehenden, bei
sinkender Temperatur schließenden Wasserthermostates
42 a erregt wird. Relais R 6 ist im erregten Zustand
in Betrieb, wodurch die normalerweise geschlossenen
Relaiskontakte R 6 a, die in Serie geschaltet sind mit
dem Wasserfüllrelais R 4, öffnen, um das
Wasserfüllrelais stromlos zu setzen, wenn die
Wassertemperatur auf einen vorgewählten Wert
oberhalb der Wassergefriertemperatur ansteigt.
Ein weiterer modifizierter Schaltkreis zur Kontrolle
der Wassermenge, die während des
Eisherstellungszyklusses zugegeben wird, ist in Fig.
3b gezeigt. Dieser Schaltkreis ist vorgesehen, um
gegen den Teil in dem in Fig. 3 gezeigten
Schaltkreis ausgetauscht zu werden, der unterhalb
der mit X gekennzeichneten Punkte liegt. In der in
Fig. 3b gezeigten Modifikation wird ein verzögernd
einschaltendes Zeitverzögerungsrelais TDb zur
zeitlichen Begrenzung der Wasserzugabe während des
Eisherstellungszyklusses verwendet. Das
Zeitverzögerungsrelais TDb ist zwischen die
normalerweise geöffneten Relaiskontakte R 3 d des
Sperrelais R 3 und das Relais R 6 geschaltet. Die
Relaiskontakte R 3 d sind nur geschlossen, wenn das
Sperrelais R 3 in Reaktion auf das Einsetzen des
Wasserthermostatrelais R 5 erregt ist. Das
Zeitverzögerungsrelais TDb ist angeordnet, um die
Erregung des Relais R 6 für ein vorbestimmtes
Zeitintervall zu verzögern, das in Wechselbeziehung
ist mit der Flußrate durch das Wassereinlaßventil
31, um während eines Eisherstellungszyklusses den
Wassersammelbehälter mit einer zusätzlichen
Wassermenge zu versorgen. Relais R 6 öffnet im
erregten Zustand die normalerweise geschlossenen
Kontakte R 6 a, die in Serie mit dem Wasserfüllrelais
R 4 geschaltet sind, wodurch das Wasserfüllrelais
stromlos wird. Das Wasserfüllrelais bleibt dann für
den Rest des Eisherstellungszyklusses stromlos.
Claims (11)
1. Eismaschine mit einem Eisformmittel, einem
Kühlungsmittel, das in einem Eisherstellungsmodus
betriebsbereit ist zum Kühlen des Eisformmittels und
in einem Erntemodus betriebsbereit ist zum Erhitzen
des Eisformmittels, einem Wassersammelbehälter,
einem Wassereinlaßventilmittel zum Steuern des
Wasserflusses von einer Wasserversorgung zu dem
Wassersammelbehälter, einem ersten
Wassersteuerungsmittel zum Inbetriebsetzen des
Wassereinlaßventilmittels, um den
Wassersammelbehälter mit einer Ausgangswassermenge
zu versehen, einem Wasserumwälzmittel, das eine
Pumpe aufweist, die Wasser von dem
Wassersammelbehälter abzieht und über das
Eisformmittel umwälzt, von dem ungefrorenes Wasser
zu dem Wassersammelbehälter zurückkehrt, einem
Stromkreismittel zum Inbetriebsetzen des
Kühlungsmittels im Eisherstellungsmodus, um das
Eisformmittel zu kühlen und zum Inbetriebsetzen der
Pumpe, um Wasser über das Eisformmittel zum Kühlen
und darauf Gefrieren während eines
Eisherstellungszyklusses umzuwälzen, einem weiteren
Stromkreismittel zum Beenden des
Eisherstellungszyklusses und zum Gebrauch des
Kühlungsmittels im Eiserntemodus sowie zum Stoppen
der Pumpe während eines Eiserntezyklusses,
gekennzeichnet durch ein zweites
Wassersteuerungsmittel, das betriebsbereit ist,
während eines jeden Eisherstellungszyklusses wenn
die Wassertemperatur in dem Wassersammelbehälter zum
ersten Mal auf ungefähr die Wassergefriertemperatur
absinkt, um das Wassereinlaßventilmittel zu öffen,
um den Wassersammelbehälter mit einer zusätzlichen
Wassermenge von der Wasserversorgung zu versorgen
und danach das Wassereinlaßventilmittel zu schließen.
2. Eismaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite
Wassersteuerungsmittel ein Temperaturfühlermittel
zur Messung der Temperatur des Wassers in dem
Wassersammelbehälter und Mittel enthält, die auf das
Temperaturfühlermittel reagieren, um das
Wassereinlaßventilmittel in Betrieb zu setzen.
3. Eismaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite
Wassersteuerungsmittel das Wassereinlaßventilmittel
während jedes Eisherstellungszyklusses nur einmal
öffnet und danach für den Rest des
Eisherstellungszyklusses schließt.
4. Eismaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite
Wassersteuerungsmittel angeordnet ist, um das
Wassereinlaßventilmittel zu schließen, wenn der
Flüssigkeitsstand in dem Wassersammelbehälter einen
vorgewählten oberen Stand erreicht hat.
5. Eismaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Wassersteuerungsmittel ein Mittel enthält zum Öffnen
des Wassereinlaßventilmittels vor jedem
Eisherstellungszyklus, um den Wassersammelbehälter
mit Wasser zu versorgen, und zum Schließen des
Wassereinlaßventilmittels, wenn das Wasser in dem
Wassersammelbehälter einen vorgewählten oberen Stand
erreicht hat.
6. Eismaschine nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite
Wassersteuerungsmittel das Wassereinlaßventilmittel
schließt, wenn der Flüssigkeitsstand in dem
Wassersammelbehälter den vorgewählten oberen Stand
erreicht hat.
7. Eismaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite
Wassersteuerungsmittel das Wassereinlaßventilmittel
schließt, wenn die Temperatur des Wassers in dem
Wassersammelbehälter um mindestens einige Grade über
die Wassergefriertemperatur angestiegen ist.
8. Eismaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite
Wassersteuerungsmittel, nachdem es das
Wassereinlaßventilmittel geöffnet hat, dieses nach
einem vorbestimmten Zeitintervall schließt.
9. Eismaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stromkreismittel zum Beenden des
Eisherstellungszyklusses ein
Niedrigwasserstandfühlermittel zum Erkennen, wenn
der Wasserstand in dem Wassersammelbehälter auf
einen vorgewählten unteren Stand unterhalb des
oberen Standes abgefallen ist, und ein Mittel
enthält, das auf das Niedrigwasserstandfühlermittel
reagiert und den Eisherstellungszyklus beendet.
10. Eismaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stromkreismittel zum
Beenden des Eisherstellungszyklusses versehen ist
mit einem Niedrigwasserstandfühlermittel, das
reagiert, wenn der Wasserstand in dem
Wassersammelbehälter auf einen vorgewählten
niedrigen Wasserstand unterhalb des oberen
Wasserstandes abfällt, einem Mittel, das auf das
Reagieren des Niedrigwasserstandfühlermittels
anspricht, um das Wasser von dem Pumpenmittel zu
einem Abfluß abzugeben, um den Aufbau von Eis in dem
Eisformmittel zu stoppen, und einem Mittel, das ein
Zeitverzögerungsmittel aufweist, das auf das
Reagieren des Niedrigwasserstandfühlermittels in
Betrieb geht, um den Eisherstellungszyklus zu
beenden und den Eiserntezyklus nach einem
vorbestimmten Zeitintervall nach dem Reagieren des
Niedrigwasserstandfühlermittels zu starten.
11. Eismaschine nach Anspruch 10, gekennzeichnet
durch ein Mittel, das am Ende des
Eisherstellungszyklusses in Betrieb ist, um das
erste Wassersteuerungsmittel in Betrieb zu setzen.
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