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Eiserzeugungsvorrichtung Zur Erzeugung von Eis, gegebenenfalls auch
von sonstigen Niederschlägen spröder Beschaffenheit, hat man bereits Vorrichtungen
vorgeschlagen, bei welchen auf einem verformbaren Zylinder das Eis als Film oder
dünner Überzug niedergeschlagen und dann durch Verbiegen des Zylinders von diesem
abgesprengt wurde.
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Die älteren Vorrichtungen dieser Art besaßen einen fest angeordneten,
nämlich an seinen beiden Enden eingespannten Zylinder aus dünnem nachgiebigen Baustoff,
welcher ringsum von Wasser umgeben war. Durch den Zylinder wurde tiefgekühlte Sole
oder ein anderes geeignetes Kühlmittel hindurchgeschickt, um die Zylinderwand so
tief abzukühlen, daß sie sich außen rasch mit einem Eisüberzug bedeckte.
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Um den Eisüberzug von dem Zylinder abzusprengen, drehten sich innerhalb
desselben mehrere Armpaare, die an ihren Enden mit Rollen ausgerüstet waren. Der
Außenabstand der Rollen w=ar etwas größer als der normale Zylinderdurchmesser. Bei
der Drehung verformte sieh also der Zylinder in den betreffenden Querschnitten dauernd
nach Ellipsen, deren große Achse von den Armen mit ihren Rollen gebildet wurde.
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Während der bekannte Zylinder aus einem Stück bestand und fest eingespannt
war, schlägt die Erfindung vor, den Zylinder aus mehreren Schüssen zusammenzusetzen,
welche beispielsweise aus Metallblech bestehen, und diese Schüsse durch biegsame
Streifen zu verbinden, welche beispielsweise aus Gummi hergestellt sein können.
Hierdurch wird die Nachgiebigkeit des Zylinders außerordentlich vergrößert und zugleich
die Beanspruchung des Baustoffes ganz erheblich vermindert. Damit wächst aber nicht
nur die Lebensdauer des Zylinders, sondern zugleich auch seine Wirksamkeit in bezug
auf das Absprengen des Eisüberzuges, denn die Verformungen werden, obgleich man
sie sogar etwas kleiner als bisher halten kann, vielseitiger und verteilen sich
gleichmäßiger oder vollständig,-r über den ganzen Zylinder.
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Auf diese Weise ist ein sehr großer Fortschritt geschaffen, denn der
Zeveck dieser Art der Eiserzeugung besteht darin, dafür zu sorgen, daß der Wärmeaustausch
zwischen der Sole o. dgl. . und dein zu gefr ierend"#n Wasser immer praktisch augenblicklich
erfolgen kann und keine Hemmung durch eine isolierende Eisschicht erfährt. Zu dem
Ende soll der Eisüberzug, sobald er eine gewisse Dicke erreicht hat; stets sofort
möglichst restlos wieder abgesprengt werden. Dies wird durch die neue Gestaltung
des Zylinders weit vollkommener als bisher erreicht.
Andererseits
sieht die Erfindung neue Hilfsmittel vor, um die Sole zur Beschleunigung der Bildung
des Eisüberzuges in mög lichst günstiger Form an die Innenfläche des Zylinders'
heranzubringen.. Der Gefrierzylinder selbst läuft um, und andere Hilfsmittel sind
vorgesehen, um die Wirkung der Vorrichtung auf das höchste erreichbare Maß zu steigern
und ihre Anwendung für den Dauerbetrieb zu ermöglichen.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der beiliegenden
Zeichnung dargestellt.
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Abb. i zeigt die Vorrichtung im Schnitt. Abb. 2 zeigt den Zylinder
allein, im Längsschnitt nach Linie 6-6 der Abb. 3 und q:.
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Abb. 3 und 4 sind Querschnitte nach den Linien 7-7 und 8-8 der Abb.
i und 2.
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Abb. 5 bis 8 zeigen Einzelheiten der Steuerung.
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Gemäß Abb. i ist auf einem Fundament rahmen 2ö ein Trog 26 aufgebaut.
In den Stirnwänden des Troges sind U-förmige Schlitze 3o ausgespart, in denen Naben
32 liegen. Letztere sind an Platten 34 angegossen, welche die Schlitze 3o überdecken
und mittels Schrauben 36 flüssigkeitsdicht mit den Stirnwänden des Troges verschrauot
sind.
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In den Naben 32 sind hohle Zapfen 40 drehbar, welche durch Schrauben
mit den Naben 45 der Stirnscheiben 44 des Gefrierzylinders verbunden sind. Stopfbuchsen
48 stellen die Abdichtung nach außen her.
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Der Gefrierzylinder besitzt gemäß Erfindung mehrere Schüsse 54 aus
dünnem, gut verformbarem und dabei festem Baustoff, beispielsweise einem geeigneten
Metall. Die Schüsse 54 sind durch innenliegende nachgiebige Ringe 56 miteinander
verbunden; die beispielsweise aus durch Stoff versteiftem Gummi bestehen und durch
Längsstege und -rippen 58 verbunden und versteift sind (Abb. 2).
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Die Stirnscheiben 44 des Zylinders sind bei 6o mit mehreren Lagen
von Gummi mit Stoffeinlage belegt, um hier einem Wärmeaustausch möglichst vollkommen
entgegenzuwirken.
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Auf den Zapfen 40 sind Kettenräder 66 befestigt, die von den Kettenrädern
auf einer Vorgelegewelle angetrieben werden.
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Der Gefrierzylinder taucht gemäß Abb. i !, etwa bis P in Wasser ein,
aus welchem sich der Eisüberzug auf dem Zylindermantel bildet. Die von der Erfindung
vorgeschlagene Drehung des Zylinders sorgt füreine dauernde Relativbewegung zwischen
dem Wasser und der Wärmeaustauschfläche. Ferner erleichtert sie das Aufsteigen der
abgesprengten Eisstücke und ermöglicht es schließlich, die Sole mittels feststehender
Verteiler oder Düsen gegen die Innenfläche des Zylinders zu spritzen.
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Durch ein gegen Drehung gesichertes und eine Hohlwelle bildendes Rohr
i io innerhalb der Hohlzapfen 40 wird die Sole zu- und abgeleitet. Eine Stopfbuchse
i22; i26 dient an jedem Trogende zur Abdichtung des Rohres I Io: Letzteres ist außerdem
von einem Lager 130, zweckmäßig aus einem innerhalb der Bohrung der Brille 126 liegenden
Pockholzfütter bestehend, einem Druckkugellager 134 und einem Stellring
136 umgeben.
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Innerhalb der Naben 45 stecken Büchsen 138 aus nicht rostendem
Metall, beispielsweise Nickel, und in Pockholzlager i4o eingeschlossen. Die Pumpe
104 saugt Sole an und drückt sie durch das Rohr 144 einem Standrohr i 5o mit Sieb
154 und von dort durch ein T-Stück 152 dem Rohre i io zu. Das Standrohr
150 ist unten mit einem Schnellschlußscheber 158 mit Handgriff ausgerüstet,
um angesammelten Schmutz rasch auswerfen zu können. Ein Schauglas 162 dient zur
Beobachtung der Schmutzabscheidung.
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Beim Stillstande der Schleuderpumpe 104 könnte die Sole zurücklaufen
und he@berartig auch Sole aus dem Gefrierzylinder absaugen. Um das zu verhindern,
ist das Standrohr i5o mit einem Rückschlagventil 168 versehen. Letzteres öffnet
sich bei Unterdruck und läßt Luft in i5o eintreten.
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In die Hohlwelle i io sind gemäß Abb. i vier Nippel i 7o eingesetzt,
hinter denen die Hohlwelle durch einen Stopfen 172 verschlossen ist. Die Sole fließt
in vier Strömen in j e einen Trog i So, wobei jeder Strom gegen eine Prallfläche
182 trifft, die ihn ablenkt. Die Tröge sind gegen die Zylinderwand durch ein Metallsieb
184 abgedeckt, durch welches hindurch die Sole gegen die Innenfläche des Zylindermantels
gespritzt wird. Auf ihren übrigen Flächen sind die Tröge gegen Wärmeaustausch isoliert.
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Die Tröge werden von Armkreuzen igo getragen, deren Naben 194 auf
dem Rohr i io sitzen. Für den Durchtritt der Sole sind die Arme mit Löchern ausgestattet.
Die-- verbrauchte Sole gelangt aus dem Zylinder in das rechte Ende des Rohres no,
und zwar durch Öffnungen 198. Sie tritt in ein Standrohr Zoo über und von da beispielsweise
in .einen Rückkühler.
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Infolge der Abkühlung durch die auf die Innenfläche des Zylindermantels
gespritzte Sole bildet sich auf der Außenfläche des Mantels ein Eisüberzug, und
zwar ununterbrochen. Damit derselbe eine bestimmte Dicke annehmen kann, wird der
Zylindermantel in bestimmten Zeitabständen so durchgebogen, daß sich das Eis in
Form von
Schuppen oder Splittern löst. Die Verbiegung kann so erfolgen,
daß das Eis vollständig vom Zylinder frei gemacht wird, oder so, daß die Schicht
sich stellenweise löst, um Wasser daruntertreten und erneut gefrieren zu lassen.
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Gemäß Abb.2 bis 4 sind im Innern des Gefrierzylinders Rollen 2o6 auf
Wellen 208 angeordnet und hier in geeigneter Weise festgehalten. Es können beispielsweise
vier Wellen 2o8 mit einer entsprechenden Anzahl Rollen vorgesehen sein.
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Die Rollen besitzen Flansche 216, die sich gegen die verdickten Teile
der Verbindungsringe 56 und Endringe bei 6o legen können. Die Rollen sind radial
verschiebbar. Werden sie nach außen gedrückt, so suchen sie den Zylindermantel in
ein Bogenquadrat zu verformen.
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Zwecks radialer Verschiebung der Rollen 2o6 sind die Wellen 2o8 in
den Enden von Schiebern 218 gelagert, die auf radialen Führungsstangen 22o verschiebbar
sind. Kniehebel 222, deren Mittelstücke 224 im Rohr i io verschiebbar sind, bewegen
die Schieber 218. Die Kniehebel 222 sind so ausgeführt, daß ihre Länge verstellbar
ist.
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Die Mittelstücke 224 sind an einer Schubstange 228 befestigt, welche
durch den Verschlußstopfen oder Kolben 172 flüssigkeitsdicht hindurchgeht. Gemäß
Ab-b. 5 ist die Schubstange 228 durch Doppelhebel 238 mit einer Stange 2q.6 verbunden.
Der Doppelhebel 238 ist an einem B10Ck 24o drehbar gelagert, welcher mittels einer
mit Gewinde versehenen Spindel 242 parallel zur Wellenachse verstellt werden kann.
Die Stange 246 wird zwischen ihren Enden von Schwingarmen 248 gehalten. Wenn die
Stange 246 sich nach rechts bewegt, so verschiebt sich die Schubstange 228 nach
links und streckt dadurch die Kniehebel 222, so daß diese die Rollen 2o6 nach außen
bewegen.
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Zur Bewegung der Stange 246 dient ein Kurvengetriebe mit zwei Kurvenbahnen
252, 25q.. An der Stange 2q.6 sind in Hülsen 26o Bolzen 256 und 258 angebracht,
welche je eine Rolle 262 tragen, von denen die eine mit der Ilttbkttrve 252 und
die andere mit der Hubkurve 25q. zusammenarbeitet. In die Balzen 256, 258 greift
ein bei 268 drehbarer Schwinghebel 266 ein. Die schwingende Welle 268 drückt entweder
den :einen oder den anderen Bolzen 256, 258 nach außen heraus, so daß dieser dann
mittels der betreffenden Hubkurve 252, 254 verschoben und dadurch die Stange 2q.6
nach links oder rechts bewegt wird.
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Gemäß Abb. 5 kann die schwingende Welle 268 durch eine Schwingwelle
27o bewegt werden, und zwar mittels einer Schrauben-Feder 272, die oben an der Welle
268 und unten an einer Kupplungshälfte 276 befestigt ist. Wenn die untere Kupplungshälfte
278 in die obere Hälfte eingreift, erfolgt die Schwingbewegung mittels der Spindel
27o selbsttätig von der Steuervorrichtung aus. Schiebt man dagegen die untere Kupplungshälfte
nach unten, so kann die Schwingbewegung mittels eines Griffes 282 von Hand herbeigeführt
werden.
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Gemäß Abb. 5, 6 und 7 besitzt die Steuerung eine Scheibe 284 innerhalb
eines Gehäuses 286, welches am Zwischengetriebe 90 befestigt ist. Die Scheibe 284
wird ununterbrochen von der Welle 88 mittels einer Schnecke 288 gedreht. Die Welle
27o besitzt eine kugelige Verdickung 2,71, die im Gehäuse 286 gelagert ist.
Ferner trägt sie unten einen Arm 29o, welcher mit einer Rolle 292 in die Kurvennut
der Scheibe 284 eingreift. Diese Nut setzt sich aus zwei verschiedenen Teilen
285a und 285 zusammen.
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Solange die Rolle 292 im Kurventeil 285'
läuft, befindet sich
der Bolzen 256 in Eingriff mit der Hubkurve 252, wobei die Rollen 2o6 vom Mantel
des Gefrierzylinders zurückgezogen werden. Beim Durchgang durch den Kurventeil 285b
erfolgt das Spreizen der Rollen 2o6. Die Schraubenfeder 272 sorgt dafür, daß alle
Teile dauernd in Eingriff bleiben.
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Beim Betriebe der Maschine bildet sich auch Eis an den Stirnscheiben
.4,4 und an den sich nur wenig verbiegenden Endstücken 6o. Um dieser unerwünschten
Eisbildung entgegenzuwirken, sind gemäß Abb. i und 2 an den Zylinderenden mehrere
Scheiben 294 angeordnet, die aus einem geeigneten Wärtneschutzstoff, z. B. Schwammgummi,
bestehen und sich dicht an die Endstücke 6o anlegen. Falls gleichwohl die Nabe 45
einen Wärmeaustausch herbeiführt, so kann dieser nur ein langsamer sein und das
Eis kann mittels Schaber entfernt werden.
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Die durch Verformen des Gefrierzylinders von ihm losgelösten Eisschuppen
schwimmen auf der Oberfläche des Wassers und werden von hier beispielsweise mittels
einer Förderkette 320 mit Kratzern oder Räumern 322 entfernt.
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Der Wasserspiegel im Behälter 26 wird zweckmäßig immer auf gleicher
Höhe erhalten. Zu diesem Zwecke ist ein Wasserzuflußrohr 344 mit Schwimmerventil
3.16 vorgesehen. Ein Überlauf 348 schützt vor einem zu hohen Wasserstande, und am
tiefsten Punkte des Behälters 26 ist ein Entleerungshalin 35o angebracht.