DE613798C - Kuehlschrank mit Speiseeiserzeuger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Haushaltskühleinrichtungen, und zwar speziell auf Eiskremeerzeuger, die in elektrischen Haushaltskühlschränken verwendet werden.
Bisher hat man Eiskreme und Tafeleis dadurch hergestellt, daß das Ausgangsmaterial in einem von einer Kältemischung umgebenen Behälter gerührt wurde, bis die Masse fest wurde. Diese Methode, Eiskreme herzustellen, ist jedoch sehr umständlich. Infolgedessen sind, nachdem die elektrisch betriebenen Haushaltskühlschränke in den letzten Jahren Eingang gefunden haben, Versuche gemacht worden, die Kältequelle dieser Kühlschränke an Stelle der Kältemischungen für die Eiskremeerzeugung zu benutzen. Bisher hatten jedoch diese Versuche zu keinem brauchbaren Ergebnis geführt.

Um die notwendige Rührbewegung der für die Herstellung von Eiskreme verwendeten Mischung in Eiskremeerzeugern, die mit Kühlschränken kombiniert werden, hervorzurufen, sind Elektromotoren verwendet worden, welche vom Energiestromkreis des Kühlschrankes gespeist werden und bei der Herstellung des Speiseeises dauernd eingeschaltet sind. In der Mehrzahl der Haushaltskühlschränke sind die Kühlräume oder die zur Eiserzeugung dienenden Kammern, in welche der Eiskremeerzeuger und sein Antriebsmotor hineingesetzt werden können, von begrenzter Kühlkapazität. Infolgedessen treten Schwierigkeiten auf durch die Abwärme des Motors. So wurde z. B. festgestellt, daß ein Motor, welcher eine für das ausreichende Durchrühren der Mischung erforderliche genügende Kapazität besitzt, bei Dauerbetrieb so viel Abwärme abgibt, daß der Kühlschrank bis zu einem solchen Grad belastet wird, daß die Herstellung von Eis sehr verzögert oder sogar vorzeitig unterbrochen wird. Um die Wärmeabgabe des Motors zu verkleinern, war es also notwendig, die Motoren für die Eiserzeugung so klein zu bemessen, daß sie kaum mehr in der Lage waren, die Eiskreme zu rühren, wenn sie breiig geworden war. Das Endprodukt konnte bei dieser Betriebsweise nicht die gewünschte Eigenschaft haben.

Durch -die Erfindung werden die genannten Schwierigkeiten beseitigt, indem der Motor zum Antrieb des Rührwerkes für den Eiskremeerzeuger, der im kälteerzeugenden Teil des Kühlschrankes angeordnet ist, durch ein Regelorgan intermittierend eingeschaltet wird. Das Regelorgan wird dabei so eingestellt, daß verhältnismäßig kurze Einschaltperioden des

Motors mit langen Ausschaltperioden abwechs.eln. Ferner wird dafür gesorgt, daß der Motorstromkreis erst dann geschlossen wird, wenn die in den Eiskremeerzeuger eingefüllte Mischung bis zu einer in der Nähe ihres Gefrierpunktes liegenden Temperatur abgekühlt worden ist.

Eingehende Versuche haben ergeben, daß ein kräftiges Rühren der Mischung während ίο regelmäßig wiederkehrender kurzer Zeitperioden genau so wirksam für die Herstellung von Eiskreme ist, wie ein mäßiges andauerndes Rühren. Man kann also bei Anwendung der Erfindung den Eiskremeerzeuger mit einem relativ starken Motor ausrüsten und ein Kontrollsystem vorsehen, welches für die abwechselnde Ein- und Ausschaltung dieses Motors sorgt. Da der Motor nur dann Wärme abgibt, wenn er im Betrieb ist, so ao läßt sich durch geeignete Bemessung der Ein- und Ausschaltperiode die Gesamtwärmeabgabe herabsetzen. Man kann auf diese Weise die Einrichtung so ausbilden, daß die Kühlkapazität des Kühlschrankes, in dessen Verbindung der Eiskremeerzeuger gebraucht wird, völlig für den Betrieb des Apparates ausreicht.

Zur abwechselnden Ein- und Ausschaltung des Rührwerksmotors kann irgendein Zeitschalter verwendet werden. Thermostatisch gesteuerte Einrichtungen sind für diesen Zweck besonders geeignet insofern, als sie eine zusätzliche automatische Kontrolle ermöglichen. Wenn man z. B. einen geeigneten Motorkontrollthermostaten mit dem Eiskremeerzeuger verbindet, kann nach dem Einschütten der anfangs noch warmen Eiskrememischung in den Behälter und Einsetzen des Erzeugers in den Kühlschrank die Einschaltung des Motors so lange verzögert werden, bis die Mischung auf einen Punkt abgekühlt ist, der in der Nähe der Gefriertemperatur liegt. Bei Erreichen dieser Temperaturgrenze schaltet dann der Thermostat den Motor ein. Der Thermostat wird zweckmäßig in der Form ausgebildet, daß er mit einer Heizeinrichtung versehen wird, die gleichzeitig mit dem Motor eingeschaltet wird. Nach Verlauf weniger Sekunden verursacht diese Einrichtung einen derartigen Temperaturanstieg, daß Motor- und Heizstromkreis wieder unterbrochen werden. Darauf steht der Motor still, bis der Thermostat bis auf die kritische Temperatur abgekühlt worden ist. Daraufhin wird Motor- und Heizstromkreis wieder geschlossen. Diese Vorgänge wechseln sich so lange ab, als die Einrichtung mit der Energiestromquelle verbunden ist. Da die Einschaltperiode wesentlich kürzer als die Ausschaltperiode ist, so kann das Erstarren der Mischung keinen Schaden hervorrufen, da der Motor so bemessen ist, daß er die kurzzeitige Einschaltung auch für den Fall verträgt, daß er ganz abgebremst wird.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Fig. ι zeigt eine "Seitenansicht des Eiskremeerzeugers. Die Einrichtung besteht aus einem zylindrischen Behälter 10, dessen offenes Ende mit einem abnehmbaren Deckel 12 versehen ist. An diesen ist abnehmbar ein Getriebekasten 14 montiert, welcher den Elektromotor 16 tragt. Dieser Motor treibt über das Getriebe das Rührwerk 18 an. Diese Einrichtung ist so bemessen, daß sie in den Eiskasten 20 eines in Fig. 3 dargestellten Haushaltskühlschrankes eingesetzt werden kann. Dem Motor 16 wird der Strom durch die Anschlußschnur 22 aus einer mit dem Kühlschrank baulich vereinigten Steckdose zugeführt.

Wie es in Fig. 2 deutlich erkennbar ist, trägt der Motor 16 ein Ritzel 26, welches über Zahnräder 27, 28, 29, 30, 31 die Hauptwelle des Getriebekastens 32 treibt. Das Ende dieser Welle 32 ist als Vierkant 33 (Fig. 1 und 6) ausgebildet, welcher in ein entsprechendes Loch am Ende 34 der Rührwerkswelle paßt. Das Rührwerk ist bei 36 und 38 gelagert.

In Fig. 6 sind die vier Einzelteile der Einrichtung besonders dargestellt, nämlich der Eiskremebehälter 10, das Rührwerk 18, der bewegliche Deckel 12 und der Getriebekasten mit dem Motor 14, 16, Der Deckel 12 drückt, wenn er auf das offene Ende des Behälters 10 gesetzt wird, gegen eine Dichtung 40, die aus Gummi oder einem anderen elastischen Material besteht. Diese Dichtung hat den Zweck, einen flüssigkeitsdichten Abschluß zu erzielen und besteht aus einem solchen Material, daß die Eiskreme davon nicht angegriffen oder verdorben werden kann.

Wie in Fig. 2 und 5 erkennbar ist, trägt der Deckel 12 auf der einen Seite einen plattenartigen Vorsprung 50, der in ein entsprechendes auf der Wandung des Behälters 10 befestigtes Stück 52 eingreift. Rings um den Umfang des Behälters sind federnde Verschlußstücke 59 angeordnet. Diese Verschlußstücke bestehen, wie in Fig. 4 erkennbar ist, aus einer Konsole 57, die an der Behälterwandung befestigt ist. Durch ein Scharnier ist mit dieser Konsole eine Federklammer verbunden, welche auf die Deckplatte 12 drückt und sie fest gegen den Dichtungsring preßt. Motor- und Getriebekasten werden in eine geeignete Bohrung 42 (Fig. 6), welche sich im Innern der Deckplatte 12 befindet, ingesetzt und darin festgehalten durch einen am Boden befindlichen Vorsprung 44, der hinter eine schmale Platte 45 gesetzt wird und

oben mit Hilfe eines ähnlichen Vorsprunges 46, der durch eine drehbar befestigte Lasche 47 gehalten wird.

Zur Schaltung des Motors ist ein Thermostat 60 vorgesehen, der auf der Unterseite des Getriebekastens 14 montiert und mit einer Deckplatte 61 versehen ist. Die Einzelheiten dieses Thermostaten 60 sind in Fig. 8 und 9 dargestellt. 62 ist die Trägerplatte des Thermostaten, die auf beiden Seiten mit Isolationsmaterial 63 versehen ist, das dazu dient, die feststehenden Kontaktstücke 65 bis 68 voneinander und von der Platte 62 zu isolieren. Eine Bimetallscheibe 72, die eine Anzahl von Kontakten 74 trägt, ist durch einen Bolzen 70 mit der Platte 62 verbunden. In der dargestellten Schaltlage dient die Bimetallscheibe dazu, die feststehenden Kontaktstücke zu überbrücken.

ao Die Thermostatscheibe ist vorzugsweise so ausgebildet, wie es im amerikanischen Patent ι 448 240 dargestellt ist. Derartige Thermostatscheiben haben die Eigenschaft, daß sie sich bei einer bestimmten Temperatur in der einen Richtung durchbiegen und bei Abkühlung bis zu einer zweiten von dem ersten Wert abweichenden Temperatur in eine zweite Schaltlage umschnappen. Die Ansprechwerte der Schaltscheibe können durch besondere Wärmebehandlung im Fabrikationsprozeß eingestellt werden. 76, jy und 79 sind Anschlußklemmen für die zu schaltenden Stromkreise. 80 ist ein Heizelement, welches zwischen der Bimetallscheibe 72 und der Grundplatte befestigt ist.

Eine bevorzugte Verbindungsart des Thermostaten 60 im Motorstromkreis ist in Fig. 9 dargestellt. In dieser sind mit 22 die von einem Netz herkommenden Leitungen bezeichnet. In einer dieser Leitungen ist der Thermostat eingeschaltet.

Bei den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen ist der Thermostat 60 am Getriebekasten 14 montiert. Diese Anordnung ist besonders zweckmäßig, da sie eine einheitliche Konstruktion von Motor- und Regeleinrichtung ergibt. Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, die Ansprechwerte des Thermostaten so zu wählen, daß der Motorstromkreis geschlossen wird, wenn die Thermostattemperatur gerade unter den Gefrierpunkt oder in die Gegend von — 1⁰C sinkt und daß die Unterbrechung des Stromkreises bei einer beträchtlich höheren Temperatur des Thermostaten, etwa bei 27 bis 43⁰C erfolgt.

Der Thermostat wird vorzugsweise in der

Weise eingestellt, daß das Verhältnis von Einschaltzeit und Ausschaltzeit in der Größen-Ordnung von 1 : 60 liegt. Infolgedessen kann die Kapazität des Motors unter Berücksichtigung seiner Wärmeausstrahlung innerhalb der Kühlkammer um ein Vielfaches größer gemacht werden als für den Fall, daß ein dauernd in Betrieb befindlicher Motor verwendet wird.

Die Zeit, welche erforderlich ist, um die Thermostatscheibe 72 bis zur Gefriertemperatur herab zu kühlen, ist viel langer als die Zeit, welche bis zum Abschalten des Thermostaten infolge der Erhitzung durch das Heizelement 80 vergeht, da der Deckel 61 und andere Wärmeisolationsmittel die Einwirkung der Kälte verlangsamen. Das abwechselnde Ein- und Ausschalten des Motors und Thermostaten geht so lange vor sich, als die Einrichtung mit Hilfe des Steckers an den Stromkreis angeschlossen ist.

Für den Fall, daß die Eiskreme derart erstarrt ist, daß das Rührwerk sich nicht mehr bewegen kann, kann kein Schaden für den Motor daraus entstehen, da die Einschaltperioden verhältnismäßig kurz sind. Man braucht also keine komplizierten Sicherheitseinrichtungen für den Motor vorzusehen, so daß die Einrichtung auch Jn dieser Hinsicht sehr einfach ist.

Für einen Thermostaten mit bestimmter Charakteristik kann durch Bemessung der Stärke des Heizelementes 80 und seiner Wärmeabgabe sowohl die Einschaltzeit als auch die Ausschaltzeit variiert werden. Indem man die Wärmeabgabe des Thermostaten 72 vergrößert, wird die Ausschaltperiode des Motors verkürzt. Praktisch kann eine solche Vergrößerung dadurch erzielt werden, daß die Wärmeisolation zwischen der Thermostatscheibe und der Kühlraumluft verschlechtert wird oder dadurch, daß der Thermostat auf einen solchen Teil des Kälteerzeugers gesetzt wird, der eine niedrigere Temperatur besitzt.

Wenn der Thermostat 60, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, auf dem Getriebekasten montiert wird, so ist er einer mittleren Temperatur zwischen Behälter 10 und Motor ,16 unterworfen. Er kühlt sich infolgedessen schneller ab, als wenn er in direkter Wärmeberührung mit dem Motor 16 montiert wäre, da die Wärmeverluste des Motors die Temperatur erhöhen. Andererseits kühlt er sich uo wieder schneller ab, als wenn er in direkter Wärmeberührung mit dem Behälter 10 montiert wäre, dessen Temperatur in der Nähe des Gefrierpunktes liegt.

Die letzte Art der Montage ist in Fig. 11 dargestellt. Hier ist der Thermostat 60 durch Haltefedern 84 auf den Behälter 16 gedrückt.

Sobald der Eiskremeerzeuger aus der Wärmeberührung mit dem Verdampfer 20 entfernt wird und einer Temperatur ausgesetzt wird, die oberhalb des Gefrierpunktes liegt, kann der Motor nicht wieder einge-

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schaltet werden. Man kann infolgedessen den Eiskremeerzeuger auf eine der im Kühlschrankinnern befindlichen Roste 86 legen, ohne die Steckverbindung 24 zu lösen, da dann die Umgebungstemperatur oberhalb des für das Einschalten des Motors erforderlichen kritischen Wertes liegt. Man kann auf diese Weise die Eiskreme kühl halten, so lange, bis sie zum Verbrauch aus dem Kühlschrank entnommen wird.

Für den Fall, daß man auf das automatische Ingangsetzen mit Hilfe des Thermostaten verzichten will und nur die abwechselnde Ein- und Ausschaltung mit Hilfe des Thermostaten vornehmen will, kann der Thermostat auch außerhalb des Kühlschrankes angeordnet werden oder an irgendeinem geeigneten Ort, an welchem die Thermostattemperatur für das Schließen des Motorstromkreises so eingestellt wird, daß sie oberhalb der Umgebungstemperatur liegt.

In Fig. 10 ist eine andere Schaltung für das Heizelement des Thermostaten gezeichnet. Das Heizelement 80, welches von der niedrigohmigen Type ist, im Gagenstatz zu dem hochohmigen Widerstandselement, das in Fig. 9 dargestellt ist, ist durch Anschluß an die Kontaktstücke 67 in Serie mit dem Motor 16 geschaltet. Während die Perioden der Motoreinschaltung bei der Schaltung nach Fig. 9 konstant und unabhängig von der Motorbelastung sind, hat die in Fig. 10 dargestellte Serienschaltung des Heizelementes zur Folge, daß die Einschaltperioden des Motors sich im umgekehrten A'erhältnis mit dem Quadrat des Motorstromes ändern. Wenn also die Motorlast wachst, so werden die Einschaltperioden erheblich kürzer. Das kann in manchen Fällen von Vorteil sein.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie kann z. B. auch angewendet werden bei chemischen Prozessen, wo eine Substanz bewegt werden soE bei einer bestimmten, im wesentlichen konstanten Umgebungstemperatur und wo diese Bewegung unterbrochen werden soll im Falle einer unzulässigen Temperaturänderung.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kühlschrank mit Speiseeiserzeuger, der in Wärmeaustausch mit dem kälteerzeugenden Teil im Kühlschrank angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor für das Rührwerk des Speiseeiserzeugers durch ein Regelorgan 55 periodisch eingeschaltet wird.

2. Kühlschrank nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Einstellung des Regelorgans, daß verhältnismäßig kurze Einschaltperioden des Motors mit langen Ausschaltperioden abwechseln.

3. Kühlschrank nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Thermostaten, der den Motorstromkreis erst schließt, nachdem die im Speiseeiserzeuger eingefüllte Mischung bis zu einer in der Nähe ihres Gefrierpunktes liegenden Temperatur abgekühlt ist.

4. Kühlschrank nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Thermostaten, der den Motor abschaltet, wenn die Temperatur, welcher der Speiseeiserzeuger ausgesetzt wurde, über den Gefrierpunkt steigt.

5. Regelorgan nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat mit einer Heizwicklung versehen ist, welche gleichzeitig mit dem Motor eingeschaltet wird und welche die Temperatur des Thermostaten erhöht, so daß er infolge dieser Temperatursteigerungen den Motor wieder abschaltet.

6. Kühlschrank nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Einstellung des Regelthermostaten, daß der Motor nur eingeschaltet werden kann, wenn die Umgebungstemperatur des Speiseeiserzeugers unterhalb des Gefrierpunktes liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Ι*"ΙΐΜΝ. OFDRUCKl' IN DKR