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Fördereinrichtung für Eisblöcke Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung
für Eisblöcke, die in der Mittelachse einen von außen nach innen führenden Hohlraum
aufweisen.
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Derartige hohle Eisblöcke bieten, wie an sich bekannt, gewisse Vorteile
in der Herstellung. Da die Erstarrung des Wassers in den Gefriergefäßen von außen
nach innen erfolgt, nimmt gerade das Gefrieren des letzten flüssigen Kerninhaltes
lange Zeit und einen verhältnismäßig großen Kalorienaufwand in Anspruch.
-Z. B. kann die Gefrierzeit für einen vollen Eisblock mit ioo mm Seitenbreite
von 42 Stunden auf 27 Stunden herabgesetzt werden, wenn man sich mit einer Dicke
von 8o mm der Eisschicht begnügt. Außerdem verbleiben die im Gefrierwasser etwa
enthaltenen gelösten Stoffe beim allmählichen Gefrieren im Kernwasser und führen,
wenn auch der Kern zum Erstarren gebracht wird, zu einer Trübung desselben.
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Wird dagegen das Kernwasser vor der Erstarrung ausgegossen, so daß
der Eisblock einen inneren Hohlraum aufweist, dann ist das Eis vollkommen klar.
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Die Erfindung verwendet diese Vorteile für eine Fördervorrichtung,
deren Bauart und zweckmäßige Anwendungsform in der folgenden Beschreibung an Hand
der beiliegenden Zeichnung als Ausführungsbeispiel erläutert ist.
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In der Zeichnung bedeuten Fig. i einen senkrechten Längsschnitt eines
Eisblockes mit einer in denselben eingesteckten Hebestange, Fig. 2 eine Draufsicht
auf denselben Eisblock und dieselbe Hebestange, Fig.3 einen senkrechten Längsschnitt
durch den Gefrierraum, Fig. q. einen Grundriß des Gefrierraumes, Fig. 5 einen halben
Quersthnitt gemäß a-a und einen halben Querschnitt gemäß b-b durch den Gefrierraum,
Fig. 6 einen halben Querschnitt gemäß c-c und einen halben Querschnitt gemäß d-d
durch den Gefrierraum.
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Der Eisblock i ist von einer gewöhnlichen etwas konischen Außenform,
ist aber mit einem Kanal 2 versehen, der sich von der einen Schmalseite des Blockes
i durch denselben in der Längsrichtung zweckmäßig bis hinter den Schwerpunkt 3 erstreckt.
Der Kanal 2 hat also eine Minimallänge, aber keine Maximalbegrenzung, weshalb er,
falls es in gewissen Fällen vorteilhaft sein sollte, ganz durchgehend sein kann.
Der Zweck dieser Minimalbegrenzung ist, den Block für die Verwendung der Haltevorrichtung
gemäß der Erfindung geeignet zu machen. Wird nämlich ein Dorn in den Hohlraum so
weit eingeführt, daß seine Spitze sich hinter dem Schwerpunkt 3 des Blockes befindet,
dann hat der Block beim Anheben des Dornes ein stabiles Gleichgewicht.
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Die Herstellung des hohlen Blockes kann in an sich bekannter Weise
erfolgen, z.B. dadurch, daß das Frieren unterbrochen und das Kernwasser ausgegossen
wird, wenn der Block i die bestimmte Schwere erhalten hat
und der
Kern noch in entsprechender Tiefe flüssig ist.
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Die Anordnungen zum Gefrieren bestehen wie die üblichen aus einem
Behälter 7, der mittels Zwischenwände 8 derart aufgeteilt ist, daß eine Salzlösung
g durch Propeller io zur ununterbrochenen Kreisströmung gebracht werden kann, wobei
die Wärme von den Gefriergefäßen 5 angenommen und zu der Kühlbatterie i i geliefert
wird. Dadurch, daß die Richtung der Salzlösungszirkulation periodisch umgekehrt
wird, wird eine gleichmäßige Wärmeableitung von sämtlichen Eiszellen erhalten. Dies
ist bei der Herstellung von Kanalblöcken unbedingt nötig, damit alle Blöcke dieselbe
Schwere und gleich .lange Kanäle erhalten.
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Die Entleerung von Kernwasser und Eis aus den Gefriergefäßen 5 erfolgt
mit Hilfe einer kippbaren Mulde 12, in welche die Zellrahmen 6 eingesetzt werden.
Die Versetzung der Rahmen 6 erfolgt durch einen Laufkran 13. Mittels einer Kette
14 wird dieser Laufkran 13 zu dem Gefäßrahmen 6 gebracht, der zunächst entleert
werden soll (Fig. 3 und 6). Durch eine Hißkette 15 wird ein mit Hebehaken 16 und
Bedienspake 17 versehener Baum 18 derart versenkt, daß die Hebehaken Zapfen ig umfassen
können, die auf besonderen an den Gefäßrahmen 6 befestigten Konsolen 2o angebracht
sind. Diese Konsolen 48 dienen außerdem als Auflager für Luftverteilungsrohre 21,
die Organen zur Umrührung des Kernwassers während der Gefrierperiode zugehören.
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Nachdem der Rahmen 6 in die kippbare Mulde 12 niedergesetzt worden
ist, wird der Hebebaum i8 losgelassen und eine Strecke aufgehißt, so daß er aus
dem Wege kommt. \Tachdem der Rahmen 6 entleert worden ist, erfolgt die Zurückführung
desselben. (Anstatt des Handantriebes kann auch elektrischer Antrieb sowohl zur
Förderung als zum Hissen verwendet werden.) Die Entfernung des Kernwassers aus dem
Eisblock i erfolgt durch das Umkippen der Mulde 12 um eine Welle 22, so daß die
Gefriergefäße 5 in geneigter Stellung mit den Öffnungen nach unten kommen. Das Umkippen
wird durch eine Kurbel 23 mit zugehörigen Übertragungsmitteln, beispielsweise
Schraubengetrieben 2q., bewirkt.
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Wenn das Kernwasser eine Temperatur von o° C hat, wird es aufbewahrt,
um in der Kälteerzeugungsvorrichtung verwendet zu werden, in der Wasser von niedriger
Temperatur zu mehreren Zwecken- erforderlich ist. Die Aufbewahrung erfolgt in einem
Behälter 25, der so gelegen ist, daß er das aus den Gefriergefäßen 5 strömende Wasser
26 auffängt, und von welchem das Kernwasser durch eine Leitung 27 zu der
Kälteerzeugungsseite der Anlage überführt wird. In demselben Behälter 25 werden
auch Schmelzwasser und zerquetschtes Eis von der Auflage und Fördereinrichtung für
die fertigen Blöcke aufbewahrt. Der Behälter 25 erstreckt sich deshalb unter diesen.
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Das Losschmelzen der Eisblöcke aus den Gefriergefäßen 5 erfolgt, während
die Mulde 12 sich in gekippter Lage befindet. In der Stellung, die diese Gefäße
dann einnehmen, werden sie mit Wasser überspült, wobei die Eisblöcke i, in dem Maße,
in welchem sie Iosschmelzen, selbsttätig und unabhängig voneinander auf einen Empfangstisch
28 rutschen. Das etwas abgekühlte Spülwasser, das in einer Kaskade 29 aus der Mulde
12- abfließt, wird in einem mit Heizelementen 30 versehenen Wasserbehälter 31 aufbewahrt,
in welchem es wieder geheizt und durch eine Pumpe 32 in das Spülrohr 33 zurückgepreßt
wird, wobei es also einen Kreislauf beschreibt. Wenn sämtliche Eisblöcke i die in
der Mulde 12 vorhandenen Gefriergefäße 5 verlassen haben, wird die Pumpe 32 außer
Betrieb gesetzt, wonach die Mulde 12 in die Höhe gehoben wird.
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Durch die in den Eisblöcken i vorhandenen Kanäle 2 wird das Wegschaffen
des Eises durch die sogenannte Multipelbeförderung ermöglicht, d. h. die Blöcke
i werden zu Lasteinheiten in bestimmterWeise zusammengestellt.
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In Fig. 3 ist eine solche Lasteinheit gezeigt, die in einem Greiforgan
hängt, das seinerseits auf einem Telferwagen 34. angebracht ist, der auf einem als
Fahrbahn dienenden Träger 35 läuft. Die Lasteinheit besteht hier, wie aus der Zeichnung
ersichtlich ist, aus 24 Eisblöcken i, die in vier übereinanderliegenden Reihen zu
je sechs Blöcken so zusammengestellt sind, daß die Stirnseite der Blöcke einer höheren
Reihe an die Grundseiten der Blöcke der tieferen Reihe in senkrechter Richtung anschließen.
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Selbstverständlich kann die Lasteinheit hinsichtlich Form und Anzahl
der Blöcke verschiedenartig gewählt werden, jedoch soll immer darauf geachtet werden,
daß die Anzahl der senkrechten Stapel in gewissem Verhältnis zu der Anzahl der Gefriergefäße
5 in den Gefäßrahmen 6 gewählt wird. Hierbei soll zweckmäßig die letztgenannte Anzahl
ein gerades Vielfaches von der Anzahl der senkrechten Stapel sein.
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Diese Zusammenstellung wird mittels Vorrichtungen, die später beschrieben
werden, ausgeführt. Beim Losschmelzen rutschen die Eisblöcke i auf Empfangstische
28 herunter. Die Breite dieser Tische 28 kann zweckmäßig etwa gleich der Länge der
Eisblöcke sein, und die Länge derselben soll so groß sein,
daß die
bestimmte Anzahl senkrechter Stapel Seite an Seite auf jedem Tisch 28 Platz hat.
Die Tische 28 sind auf mit Gewinden versehenen Säulen 36 angebracht, die in am Boden
befestigte, mit Gewinden versehene Hülsen 37 einführen. Mit Hilfe dieser Vorrichtungen
können die Tische 28 sowohl geschwenkt als gesenkt werden. Zwischen der Losschmelzmulde
12 und dem Empfangstisch 28 sind geneigte Rinnen 38 angebracht, in welche die Blöcke
i bei der Versetzung von den Gefriergefäßen 5 zu den genannten Tischen 28 gleiten.
In Abb. 3 bis 5 werden diese Rinnen um 9o° in der Längsrichtung gedreht gezeigt,
so daß die Blöcke i, wenn sie die Gefriergefäße 5 auf der Hochkante verlassen, an
den Empfangstischen 28 auf ihren Breitseiten liegend anlangen. Wenn die Blöcke rechteckigen
Querschnitt haben, ist es nämlich oft vorteilhaft, sie in den Lasteinheiten, wie
auf den Zeichnungen gezeigt wird, mit ihren Breitseiten aufeinanderzulegen, während
sie in den Salzlösungsbehältern 7 am besten mit den Längsseifen in der Stromrichtung
der Gefrierflüssigkeit angebracht -werden sollen und infolgedessen am zweckmäßigsten
aus den Gefriergefäßen 5 auf Hochkante herausgenommen werden, wie es die Fig. 3
bis 5 zeigen.
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Die Rinnen 38 sind zu Gruppen zusammengestellt, eine für jeden Empfangstisch
28, und jede Gruppe endet mit einer Zentriervorrichtung für die Blöcke i, bestehend
aus einer Rückstoßleiste 39, die etwas höher liegt als die Empfangsebene X-X dieser
Blöcke r, einer Sperrleiste 40, die die drei freien Seiten des Tisches 28 umschließt,
undVerteilungslinealen 41, die eigentlich eine Fortsetzung der vertikalen Wände
der Rinnen 38 darstellen. Jede Rinnengruppe mit zugehöriger Zentriervorrichtung
ist um eine Welle 42 in senkrechter Richtung drehbar und in geeignetem Maße ausbalanciert.
Wenn die Eisblöcke i die Gefriergefäße 5 verlassen, sind sie jedoch infolge des
Losschmelzens auf den Seitenflächen naß, doch geht die Feuchthaut innerhalb weniger
Augenblicke wieder zu Eis über. Während dieser Zeit sollen daher die Eisblöcke i
frei von der Unterlage gehalten werden, damit sie nicht an derselben anfrieren.
Dies wird dadurch bewirkt, daß bewegliche Organe, beispielsweise Keile 43, unter
dem einen Ende jedes Blockes i angebracht werden, so daß sie nur mit ihrer entgegengesetzten
Kante gegen die Unterlage ruhen. Nachdem die Feuchthaut zu Eis gefroren ist, werden
die Keile 43 entfernt. Sie können daher zweckmäßig an einer drehbaren Welle 44 fest
angebracht sein, die ihrerseits an der Rückstoßleiste 39 angebracht und mit einer
Handspalte 45 versehen ist. Die Zusammenlegungsvorrichtung wirkt wie folgt: In den
Verbindungsrinnen 38 rutschen die Blöcke i auf den Empfangstisch 28 hinaus, der
in der Höhenlage derart eingestellt ist, daß seine Ebene ein Stück unter der Rückstoßleiste
39 liegt, so daß eine Treppe gebildet wird. Wenn die Blöcke i die Sperrleiste 40
treffen, prallen sie etwas zurück, werden aber durch die von der Rüchstoßleiste
39 gebildete Treppenstufe beim übergang zwischen den Verbindungsrinnen 38 und dem
Empfangstische 28 zurückgehalten und fallen mit ihren oberen Seiten auf die Keile
43 herunter, so daß die unteren Flächen der Blöcke nicht auf der Unterlage aufliegen.
Seitlich werden die Blöcke i während der Bewegung über den Tisch 28 von den Verteilungslinealen
41 geführt. Nachdem die erste Blockreihe der vertikalen Stapel der Lasteinheit auf
dem Empfangstisch 28 ihre so beschriebene Lage eingenommen hat und in dieser Lage
geblieben ist, bis die Blöcke i trockengefroren sind, werden die Keile 4.3 durch
die Drehung der Welle 44 um einen gewissen Winkel durch die Handspalte 45
entfernt. Die Blöcke fallen dann auf die Unterlage, wonach das Zentrieraggregat
durch seine Drehung um die Welle 42 um einen so großen Winkel gehoben wird, daß
die Eisblöcke i frei werden. Hiernach wird der Empfangstisch 28 um ein Stück, entsprechend
einer Blockdicke, heruntergeschraubt, d. h. zu solcher Lage, daß die obere Ebene
der auf demselben liegenden Eisblöcke i ungefähr dieselbe Höhenlage einnimmt, wie
die Ebene des Tisches 28 vorher einnahm. Hierbei soll jedoch bemerkt werden, daß
die auf dem Tisch 28 liegenden Eisblöcke i in dieser neuen Lage des Tisches ihre
oberen Seiten in Richtung gegen die Sperrleiste 40 wenden sollen, gegen welche die
von den Rahmen 6 neu ankommenden Blöcke i immer ihre Grundflächen kehren. Dies wird
leicht dadurch bewirkt, daß man die Gewindesteigung der Säule 36 zu einem ungeraden
Vielfachen der doppelten Blockdicke macht. Auf diese Weise werden die neuen Blöcke
ihre oberen Seiten in entgegengesetzter Richtung gegenüber den auf dem Tisch 28
bereits liegenden Blöcken wenden, wodurch die Konizität der Eisblöcke i kompensiert
wird.
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Nachdem der Empfangstisch 28 heruntergeschraubt ist, wird wieder die
Zentriervorrichtung zu ihrer Arbeitslage gesenkt, wobei auch die Keile 43 durch
Ausbalancierung am zweckmäßigsten durch die Handspake 45 ihre Arbeitslagen selbsttätig
einnehmen, d. h. solche Lagen, daß sie etwas über die tiefer liegenden Eisblöcke
i hervorragen. Wenn der nächste Gefäßrahmen 6 geleert wird, wird der oben beschriebene
Vorgang wiederholt, wonach
die Lasteinheit- in senkrechter Richtung
um eine zweite-Blockreihe gewachsen ist. Die übrigen Blockreihen der Lasteinheit
werden auf dieselbe Weise aufgebracht. Wenn diese die volle Größe erhalten hat,
wird .das Zentrieraggregat in senkrechte Lage emporgehoben, und der Raum wird frei
für die Versetzung der Lasteinheit durch hierzu geeignete Förderorgane, wonach der
Empfangstisch 28 in die Ausgangslage wieder geschraubt wird.
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Es ist bereits angedeutet worden, daß die Versetzung der Eisblöcke
i zunächst durch eine Hebespake 4 erfolgen kann, die in den 11#.anal2 eingesteckt
wird. Auf diesen Umstand gründet sich auch das System für die Versetzung der Lasteinheiten.
Diese erfolgt durch Greiforgane, die (Fig. 6 bis 8) aus den Hebespaken 4 bestehen,
die an seitlich gestellten Stapelwinkeln 46 angebracht sind. Für jeden senkrechten
Stapel der Lasteinheit ist je ein Winkel 46 an einem gemeinsamen Hebebaum 47 angebracht.
Der Abstand der Hebespaken 4 voneinander in der Höhenrichtung auf den Stapelwinkeln
46 ist gleich der Dicke von zwei im Zickzack zusammengelegten Eisblöcken i, und
jede Hebespake 4 trägt also zwei im Zickzack liegende Blöcke durch Eingriff in den
Kanal 2 des Barunterliegenden Blockes i. Der Abstand der Stapelwinkel 46 voneinander
in seitlicher Richtung ist gleich der Stapelbreite plus der Dicke eines Führungslineals
41. Das so erhaltene Hebeorgan ist mit zwei Aufhängebefestigungen versehen. Die
eine, die Leerlaufbefestigung 48, nimmt, wenn das unbelastete Greiforgan darin aufgehängt
wird, eine solche geneigte Gleichgewichtslage ein, daß die Eisblöcke i der Lasteinheit
danach streben, nach innen gegen die Stapelwinkel 46 soweit wie möglich zu gleiten,
wodurch das Verbleiben der Eisblöcke i auf den Hebespaken 4 gesichert ist.
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Das Greiforgan ist auf einer Fördervorrichtung aufmontiert, die mit
einem Wagen 34-versehen ist, der auf einer Förderbahn 35 läuft, die über die Empfangstische
28 in der senkrechten Symmetrieebene Y-Y der Lasteinheiten (Fig.6 und 7) liegt,
wenn diese Lasteinheiten auf den Tischen 28 sich in der Stellung befinden, in welcher
ihre Hebung erfolgen soll.
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Eine Versetzung einer Lasteinheit durch oben beschriebene Organe erfolgt
folgendermaßen: Unbelastet und aufgehängt in der Leerlaufbefestigung 48 hängt das
Greiforgan in horizontaler Gleichgewichtslage und kann also dazu gebracht werden,
eine solche Lage seitlich einer Lasteinheit einzunehmen, daß jede ihrer Hebespaken
4 gerade vor die Mündung eines Blockkanals 2 (in Fig. 8 strichpunktiert) kommt.
Aus diesem Grunde kann auch das Greiforgan ohne weiteres durch eine Bewegung des
Wagens 34 direkt von der Seite in die Lasteinheit eingeschoben werden. Nachdem dies
geschehen ist, wird die Aufhängung gewechselt, indem die Belastungsbefestigung 49
in Gebrauch genommen wird. Beim Heben nimmt dann die Lasteinheit die oben beschriebene
Lage ein (Fig.8). In aufgehobener Lage ist die Lasteinheit in waagerechter Richtung
schwenkbar, weshalb sie auch durch eine verhältnismäßig kleine Türöffnung So hinausbefördert
werden kann.
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Außer den Vorteilen in Hinsicht auf die Beförderung bringt die Kernlochfrierung
auch den besonders beachtenswerten Vorteil einer stark verkürzten Gefrierzeit mit
sich. Wenn die Frierzeit nach bekannten physikalischen Normen für ein Parallelepiped
von einer gewissen Basis (Abb. 4 kreuzgestrichelt) berechnet wird,. so erhält man
den Zusammenhang zwischen Gefrierzeit und Eisdicke, der in Abb.5 dargestellt wird.
Wenn ein Block von dem Schnitt, der in Abb. 4 gezeigt wird, massiv gefroren werden
soll, wird die Gefrierzeit nach Abb. 5 etwa 42 Stunden betragen. Wenn ein Kernloch
offengelassen wird, so daß die Dicke der Eiskruste etwa 8o mm beträgt, geht die
Gefrierzeit auf etwa 27 Stunden herunter.