DE69117241T2

DE69117241T2 - Schneckentyp-Eiserzeugungsmaschine

Info

Publication number: DE69117241T2
Application number: DE69117241T
Authority: DE
Inventors: Shigetoshi Sakamoto
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1991-10-01
Publication date: 1996-10-10
Anticipated expiration: 2011-10-02
Also published as: EP0479243B1; JP2678520B2; JPH04143565A; EP0479243A1; DE69117241D1; US5189891A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Schneckentyp-Eiserzeugungsmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Maschinen sind beispielsweise aus der US-A-3 354 666 bekannt:
Eine Schneckentyp-Eiserzeugungsmaschine dieser Bauart enthält eine Schnecke, die drehbar innerhalb eines zylindrischen Verdampfergehäuses angebracht ist, dem Frischwasser zugeführt wird, damit sich an der inneren Gefrierfläche des Verdampfergehäuses Eiskristalle bilden. Wenn die Schnecke von einem drehantreibbar mit ihrem unteren Ende verbundenen Elektromotor angetrieben wird, schabt deren schraubenförmige Schaufel die Eiskristalle von der inneren Gefrierfläche des Verdampfergehäuses ab und bewegt die abgeschabten Eiskristalle aufwärts zu einem Extrudierkopf, der am oberen Ende des Verdampfergehäuses angebracht ist. Das an dem Extrudierkopf zusammengedrückte Eis wird mittels einer Brechklinge gebrochen und in Form von Stücken harten Eises einem Eisvorratsbehälter oder einer Abgabekanal zugeführt, der an dem Verdampfergehäuse angebracht ist.
Im allgemeinen wird der herkömmliche Extrudierkopf in eine erste und zweite Bauart klassifiziert, wie im folgenden beschrieben. In dem US-Patent 4,741,173, erteilt am 3. Mai 1988, ist ein Extrudierkopf der ersten Bauart beschrieben, der mit einer Mehrzahl von geraden Eisextrudierdurchlässen ausgebildet ist, die an dem oberen Ende des Verdampfergehäuses anordenbar sind, um die abgeschabten, unter Wirkung der Schnecke in sie eingeführten Eiskristalle zusammenzudrücken und die zusammengedrückten Eiskörper als relativ harte Eiskörper aus ihrem Auslaß abzugeben. In dem US-Patent 3,756,041, erteilt am 3. September 1973, ist ein Extrudierkopf der zweiten Bauart beschrieben, der obere und untere, aneinander befestigte Koptbereiche umfaßt und am oberen Ende des Verdampfergehäuses anordenbar ist. Der untere Kopfbereich ist derart ausgebildet, daß er in sich eine zylindrische Kammer zur Aufnahme der abgeschabten, unter der Wirkung der Schnecke zugeführten Eiskristalle bildet und ist mit einer Mehrzahl von sich radial erstreckenden Extrudierdurchlässen ausgebildet, die an ihren inneren Enden mit der Aufnahmekammer in Verbindung sind. Innerhalb der Aufnahmekammer ist ein Extrudiernokken angeordnet und an dem oberen Endbereich der Schnecke zusammen mit dieser drehbar angebracht. Der obere Kopfbereich ist mit einer Mehraahl von sich radial erstreckenden Vertiefungen ausgebildet, um eine Drehbewegung der abgeschabten Eiskristalle innerhalb der Aufnahmekammer zu verhindern. Im Betrieb werden die aus dem Verdampfergehäuse abgeschabten Eiskristalle unter Wirkung der Schnecke in die Aufnahmekammer eingeführt und durch Drehung des Extrudiernocken radial nach außen gezwungen, um in den Extrudierdurchlässen zusammengedrückt zu werden.
In der US-A 4,3654,666 ist eine Schneckentyp-Eismaschine beschrieben, die am oberen Ende der Schnecke mit einer ringförmigen Metallplatte versehen ist, die als Extrudiervorrichtung eine Anzahl von Perforationen enthält. Die Platte ist koaxial zur Schnecke angeordnet und auf einem Ringflansch eines Gehäuses befestigt. Die Perforationen in der Metallplatte sind vom mittleren Bereich entfernt und haben konvergente Querschnitte, die von der Unterseite zur Oberseite durch die Dicke der Platte hindurch abnehmen.
Bei den vorstehend beschriebenen Extrudierkopfbaugruppen sind die Extrudierdurchlässe konisch bzw. sich verschmälernd, um die aus dem Verdampfergehäuse unter der Wirkung der Schnecke zugeführten, abgeschabten Eiskristalle zusammenzudrücken. Während der Kompression der Eiskristalle an den Extrudierdurchlässen wird die Schnecke aufgrund der Durchtrittswiderstände der Eiskristalle in den Extrudierdurchlässen mit einer großen Last beaufschlagt. Aus diesem Grunde ist der Elektromotor im allgemeinen derart konstruiert, daß er ein großes Drehmoment gegen die auf die Schnecke wirkende Belastung erzeugt. Der Elektromotor wird deshalb hinsichtlich seiner Abmessungen groß, was zu entsprechendem Energieverbrauch bzw. Leistungsaufnahme führt.
Eine erste Aufgabe der folgenden Erfindung liegt daher darin, eine verbesserte Extrudier kopfbaugruppe für die Schneckentyp-Eismaschine zu schaffen, mit der die auf die Schnecke wirkende Belastung verminderbar ist.
Erfindungsgemäß wird eine Schneckentyp-Eiserzeugungsmaschine geschaffen mit einem aufrechten Verdampfergehäuse, dessen Innenwand mit einer zylindrischen Gefrierfläche ausgebildet ist, einer drehbar innerhalb des Verdampfergehäuses angebrachten Schnecke zum Abschaben von Eiskristallen von der Gefrierfläche und zum Vorschieben der abgeschabten Eiskristalle zu dem oberen Ende des Gehäuses; einer Extrudierkopfbaugruppe, die an dem oberen Ende des Verdampfergehäuses angebracht ist und ein zylindrisches Kopfbauteil enthält, das koaxial mit dem oberen Ende des Verdampfergehäuses gekoppelt ist und eine innere zylindrische Wand aufweist; einer Mehraahl von in Umfangrichtung gleich weit voneinander entfernten radialen Vorsprüngen und einer Schubvorrichtung, wobei die innere zylindrische Wand, die Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten radialen Vorsprünge und die Schubvorrichtung eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten Kompressionskammern bilden, in die die abgeschabten Eiskristalle sukzessiv unter Wirkung der Schnecke eingeführt und beim Hindurchbewegen durch die Kompressionskammern zusammengedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentrales drehbares Bauteil zum Bewegen der Schubvorrichtung entsprechend der Drehung der Schnecke vorgesehen ist, um die in die Kompressionskammer eingeführten Eiskristalle gegen die innere zylindrische Wand radial auswärts zusammenzudrücken
Die beigefügten Ansprüche 2 bis 7 sind auf vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schneckentyp-Eiserzeugungsmaschine gerichtet.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und um deren Umsetzung in die Praxis zu zeigen, wird im folgenden beispielhaft auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise aufgebrochen, einer Schneckentyp-Eiserzeugungsmaschine;
Fig. 2 eine vergrößerte senkrechte Schnittansicht einer Extrudierkopfbaugruppe gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine Aufsicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2;
Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2;
Fig. 5 eine senkrechte Schnittansicht längs der Linie 5-5 in Fig. 3;
Fig. 6 eine Vorderansicht eines in Fig. 2 gezeigten zentralen drehbaren Bauteus;
Fig. 7 eine Aufsicht auf das in Fig. 6 gezeigte zentrale drehbare Bauteil;
Fig. 8 eine Vorderansicht einer Abänderung des zentralen drehbaren Bauteils;
Fig. 9a eine Seitenansicht eines in Fig. 2 gezeigten Schubelements;
Fig. 9b eine Vorderansicht des Schubelements;
Fig. 9c eine Aufsicht des Schubelements;
Fig. 10a eine Seitenansicht eines in Fig. 14 gezeigten Schubelements;
Fig. 10b eine Vorderansicht des in Fig. 10a gezeigten Schubelements;
Fig. 10c eine Aufsicht des in Fig. 10a gezeigten Schubelements;
Fig. 11 eine senkrechte Schnittansicht eines in Fig. 2 gezeigten zylindrischen Kopfbauteils;
Fig. 12 eine Aufsicht auf das zylindrische Kopfbauteil;
Fig. 13 eine Aufsicht auf eine in Fig. 2 gezeigte Metallplatte;
Fig. 14 eine senkrechte Schnittansicht einer Abänderung der Extrudierkopfbaugruppe gemaß Fig. 2;
Fig. 15 eine Aufsicht der Abänderung;
Fig. 16 eine Ansicht eines senkrechten Schnittes längs der Linie 16-16 in Fig. 15;
Fig. 17a eine Vorderansicht einer in Fig. 14 gezeigten Befestigungsplatte;
Fig. 17b eine Seitenansicht der Befestigungsplatte;
Fig. 18a eine Vorderansicht einer ersten in Fig. 14 und 15 gezeigten Blattfeder;
Fig. 18b eine Seitenansicht der ersten Blattfeder;
Fig. 18c eine Aufsicht auf die erste Blattfeder;
Fig. 19a eine Vorderansicht einer in den Fig. 14 und 15 gezeigten zweiten Blattfeder;
Fig. 19b eine Seitenansicht der zweiten Blattfeder;
Fig. 19c eine Aufsicht auf die zweite Blattfeder;
Fig. 20 eine Ansicht eines senkrechten Schnittes einer abgeänderten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 21 eine Querschnittansicht längs der Linie 21-21 in Fig. 20;
Fig. 22 eine senkrechte Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 23 eine Ansicht eines Querschnitts längs der Linie 23-23 in Fig. 22;
Fig. 24 eine senkrechte Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
Fig. 25 eine Ansicht eines Querschnitts längs der Linie 25-25 in Fig. 24.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Schneckentyp-Eiserzeugungsmaschine, die aus einem Gefriermechanismus 10a, einem Antriebsmechanismus 10b, einem Abgabemechanismus 10c und einer Extrudierkopfbaugruppe 20 zusammengesetzt ist. Der Gefriermechanismus 10a enthält ein aufrechtes, zylindrisches Verdampfergehäuse 11, das von einer Wendel 13a umgeben ist, durch die in herkömmlicher Weise Kühlmittel hindurchgeleitet wird, um das Gehäuse zu kühlen, und eine Schnecke 12, die innerhalb des Verdampfergehäuses 11 drehbar angebracht ist, welchem Verdampfergehäuse 11 bei P2 frisches Wasser zugeführt wird, damit sich an der inneren Gefrierfläche des Verdampfergehäuses 11 Eiskristalle bilden. Das Verdampfergehäuse 11 ist an einem Gehäuse 15a des Antriebsmechanismus 10b mittels eines hohlen Tragbauteils 14 senkrecht angebracht. Die Verdampferwendel 13a ist als ein Teil eines Kühlkreislaufs (nicht dargestellt) vorgesehen und von Isolationsmaterial 13b umgeben. Das Tragbauteil 14 hat ein Paar axial voneinander beabstandeter Ringfiansche 14b, 14c, die flüssigkeitsdicht innerhalb des unteren Endbereiches des Verdampfergehäuses 11 miteinander verbunden sind, und einen unteren Ringflansch 14d, der an dem unteren Gehäuse isa des Antriebsmechanismus 15 zum Halten bzw. Tragen des Verdampfergehäuses 11 an Ort und Stelle befestigt ist. Der Antriebsmechanismus 10b enthält einen Elektromotor 15c, der antriebsmäßig mit einer Antriebswelle 15b mittels eines Untersetzungsgetriebes 15d verbunden ist.
Die Schnecke 12 hat einen Körperbereich 12a mit großem Durchmesser, auf dem einteilig mit ihm eine schraubenförmige Schaufel 12d ausgebildet ist, und einen oberen und einen unteren Schaftbereich 12b und 12c. Der untere Schaftbereich 12c wird von dem Tragbau teil 14 drehbar gehalten und ist antriebsmäßig mit der Antriebswelle 15b des Antriebsmechanismus 10b verbunden. Der obere Schaftbereich 12b wird von einem oberen, zylindrischen Tragbauteil 16 mittels einer Buchse 16c aus einem geeigneten Lagermaterial drehbar gehalten. Das zylindrische Tragbauteil 16 ist innerhalb des oberen Endbereiches des Verdampfergehäuses 11 angeordnet und an Ort und Stelle mittels Schraubbolzen befestigt, die mit ihm durch den oberen Endbereich des Verdampfergehäuses 11 verschraubt sind. Wie in Fig. 2 und 4 dargestellt, hat das zylindrische Tragbauteil 16 einen zylindrischen Körperbereich 16a, der mit der Buchse 16c verbunden ist, und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten radialen Vorsprüngen 16b, die sich von dem zylindrischen Körperteil 16a radial auswärts erstrecken. Die radialen Vorsprünge 16b sind innerhalb des oberen Endbereichs des Verdampfergehäuses 11 miteinander verbunden, um eine Mehrzahl von Eistransportdurchlässen P1 zu bilden. Die radialen Vorsprünge 16b veijüngen sich in Richtung auf den Körperbereich 16a und erstrecken sich vom unteren Ende zum oberen Ende des Körperbereiches 16a. Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die Eistransportdurchlässe P1 derart ausgebildet, daß die abgeschabten, von der Schnecke 12 zugeführten Eiskristalle gleichmaßig in die Extrudierkopfbaugruppe 20 eingeführt und darin leicht zusammengedrückt werden.
Wie in Fig. 1, 2, 3 und 5 dargestellt, enthält die Extrudierkopfbaugruppe 20 ein zentrales drehbares Bauteil 21, eine Mehrzahl von Schubelementen 22 und ein zylindrisches Kopfbauteil 23. Wie in Fig. 6 und 7 dargestellt, hat das zentrale drehbare Bauteil 21 einen säulenartigen Körperbereich 21a und ein Paar sich diametral gegenüberliegender Nockenbauteile 21b, 21c, die an dem Körperbereich 21a befestigt sind, um sich mit ihm zusammen zu drehen. Jedes der Nockenbauteile 21b, 21c hat einen halbkreisförmigen Querschnitt. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der säulenartige Körperbereich 21a des drehbaren Bauteils 21 koaxial an dem oberen Ende der Schnecke 12 angebracht und an Ort und Stelle mittels einer Befestigungsschraube befestigt, die durch ihn hindurch in den oberen Schaftbereich der Schnecke 12 für eine gemeinsame Drehung mit ihr eingeschraubt ist. Wie in Fig. 9(a), 9(b) und 9(c) dargestellt, haben die Schubelemente 22 jeweils die Form eines rechtwinkligen Blocks 22a, der an einer Seite mit einer abgeschrägten Nockenfläche 22b ausgebildet ist. Wie in Fig. 11 und 12 gezeigt, hat das zylindrische Kopfbauteil 23 einen zylindrischen Körperbereich 23a, der an seinem Innenumfang integral mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten radialen Vorsprüngen 23c und an seinem unteren Ende mit einem Ringflansch 23b ausgebildet ist. Die radialen Vorsprünge 23c erstrecken sich radial einwärts bis zu einem vorbestimmten Abstand von der zentralen Achse des Körperbereichs 23a, um eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten radialen Ausnehmungen 23b zu bilden.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist das zylindrische Kopfbauteil 23 koaxial mit dem oberen Ende des Verdampfergehäuses 11 verbunden und wird von einem Ringflansch 11b aufgenommen, der an dem oberen Endbereich des Verdampfergehäuses 11 befestigt ist. Das Kopfbauteil 23 ist an dem Ringflansch 11b des Gehäuses 11 an seinem Ringflansch 23 mittels hindurchgeschraubter Schraubbolzen befestigt. In einem Zustand, in dem das Kopfbauteil 23 mit dem oberen Ende des Verdampfergehäuses 11 zusammengebaut ist, ist jede Endwand der radialen Ausnehmungen 23d leicht nach außen verschoben, um einem abgestuften Bereich lid an dem oberen Ende des Gehäuses 11 zu bilden, und die Schubelemente 22 sind innerhalb der radialen Ausnehmungen 23d verschiebbar angeordnet, um eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten Kompressionskammern r zu bilden, die in Verbindung mit dem jeweiligen Eistransportdurchlässen P1 sind. Die Schubelemente 22 sind von dem oberen Ende des Tragbauteils 16 aufgenommen, um durch einen Eingriff mit Nockenvorsprüngen 21c des zentralen drehbaren Bauteils 21 radial auswärts bewegt zu werden. In Fig. 13 ist eine hexagonale Halteplatte 19 dargestellt, die an dem oberen Ende eines zylindrischen Kopfbauteils 23 befestigt ist, um die Aufwärtsbewegung der Schubelemente 22 zu begrenzen (siehe Fig. 2).
Wie in Fig. 1 dargestellt, enthält der Abgabemechanismus 10c einen Abgabekanal 18 mit einem zylindrischen Bereich, der mit dem zylindrischen Körperbereich 23a des Kopfbauteils 23 verbunden ist, und ein Rührglied 17, das an dem oberen Ende des zentralen drehbaren Bauteils 21 für eine gemeinsame Drehung mit ihm angebracht ist. Der zylindrische Bereich des Abgabekanals 18 ist an dem Ringflansch 11b des Verdampfergehäuses 11 zusammen mit dem Ringflansch 23b des Kopfbauteils 23 mittels der Befestigungsschrauben befestigt. Das Rührglied 17 ist aus einer an dem zentralen drehbaren Bauteil 21 mittels Befestigungsschrauben befestigten Nabenplatte 17a und einer Mehrzahl von Rührfingern 17b zusammengesetzt, die an ihren einen Enden an der Nabenplatte 17a befestigt sind.
Im Betrieb der Eiserzeugungsmaschine werden an der inneren Gefrierfläche des Verdampfergehäuses 11 gebildete Eiskristalle von der schraubenförmigen Schaufel 12d der Schnecke 12 abgeschabt und in die jeweiligen Kompressionskammern r des Kopfbauteils 23 durch die Eistransportdurchlässe P1 hindurch eingeführt. In der Extrudierkopfbaugruppe 20 dreht das zentrale drehbare Bauteil 21 zusammen mit der Schnecke 12, wodurch die Nockenbauteile 21b, 21c die Schubelemente 22 radial auswärts drängen. Die in die Kompressionskammern r eingeleiteten Eiskristalle werden auf diese Weise von den Schubelementen 22 sukzessive komprimiert und aufwärts als relativ harte Eiskörper extrudiert, wenn sie von den Schubelementen 22 freikommen. In diesem Moment werden die komprimierten Eiskörper sukzessive durch eine Scherkraft zerbrochen, die auf sie an dem abgestuften Bereich lid wirkt, und die Schubelemente 22 werden jedesmal, wenn sie von dem Eingriff mit den Nockenbauteilen 21b, 21c freikommen, von den Eisenkristallen radial einwärts zurückbewegt, die nachfolgend aus den Eistransportdurchlässen P1 in die Kompressionskammer r eingeführt werden. Auf diese Weise werden die komprimierten Eiskörper sukzessive aus den Kompressionskammern r aufwärts extrudiert und durch Drehung des Rührgliedes 17 aus dem Abgabekanal 18 abgegeben, um in einem geeigneten Aufbewahrungsbehälter (nicht dargestellt) aufbewahrt zu werden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, werden die von der Schnecke 12 zugeführten, abgeschabten Eiskristalle durch die Eistransportdurchlässe P1 hindurch sukzessive in die Kompressionskammern r eingeführt und mittels der Schubelemente 22 zusammengedrückt, die sukzessive durch den Eingriff mit den Nockenbauteilen 21b, 21c radial auswärts gedrängt werden. Wenn die Schubelemente 21b, 21c sukzessive von den Nockenbauteilen 22 freikommen, werden die komprimierten Eiskörper von Eiskristallen aufwärts extrudiert, die nachfolgend aus den Eistransportdurchlässen P1 unter der Wirkung Schnecke 12 eingeführt werden. Diese Anordnung der Schubelemente 22 ist dahingehend wirksam, daß die auf die Schnecke 12 wirkende Belastung kleiner wird als in einem herkömmlichen Extrudierkopf. Entsprechend kann der Antriebsmechanismus 10b hinsichtlich seiner Abmessungen klein gebaut werden, um die Leistungsaufnahme zu vermindern.
In der Extrudierkopfbaugruppe 20 ist der abgestufte Bereich lid an dem oberen Ende des Verdampfergehäuses 11 vorgesehen, um die komprimierten Eiskörper zu zerbrechen; die Schubelemente 22 können alternativ an ihren oberen Enden mit radialen Vorsprüngen ausgebildet werden, um auf die aus den Kompressionskammern r extrudierten, komprimierten Eiskörper eine Scherkraft auszuüben. Zusätzlich können sich die Schubelemente 22 an ihren unteren Enden abwärts veijüngen, um die Einführung abgeschabter Eiskristalle in die Kompressionskammern r zu erleichtern.
Gemäß Fig. 14 bis 16 enthält eine mit 20A bezeichnete Abänderung der Extrudierkopfbaugruppe 20 ein zentrales drehbares Bauteil 24 und eine Mehrzahl von Schubelementen 25, die dem drehbaren Bauteil 21 und den Schubelementen 22 der Extrudierkopfbaugruppe 20 entsprechen. Gemäß Fig. 8 hat das zentrale drehbare Bauteil 24 einen säulenartigen Körperbereich 24a und zwei Paare sich diametral gegenüberliegender Nockenbauteile 24b, 24c, die jeweils an dem oberen und unteren Bereich des säulenartigen Körperbereiches 24a befestigt sind. Jedes der Nockenbauteile 24b, 24c hat einen halbkreisförmigen Querschnitt. Wie in Fig. 14 gezeigt, ist der Körperbereich 24a des drehbaren Bauteils 24 koaxial an dem oberen Ende der Schnecke 12 angebracht und an Ort und Stelle für eine gemeinsame Drehung mittels der Befestigungsschraube befestigt, die durch ihn hindurch in den oberen Schaftbereich der Schnecke 12 geschraubt ist. Wie in Fig. 10 (a), 10(b) und 10(c) dargestellt, haben die Schubelemente 25 jeweils die Form einer rechtwinkligen Platte 25a mit oberen und unteren Vorsprüngen 25b und 25c, die jeweils an einer Seite mit einer abgeschrägten Nockenfläche ausgebildet sind. In Fig. 17(a) und 17(b) ist eine Befestigungsplatte 26 dargestellt, die an der Rückseite der jeweiligen Druckplatte 25, wie in Fig. 14 dargestellt, zu befestigen ist. Ein erster Satz von Befestigungsplatten 26 ist an ihren Vorderseiten in Eingriff mit den entsprechenden Schubplatten 25 und daran mittels Befestigungsschrauben (nicht dargestellt) befestigt, um einen senkrechten Schlitz 25d zu bilden, während einer zweiter Satz von Befestigungsplatten 26 an ihren Hinterseiten mit den entsprechenden Schubplatten 25 in Eingriff ist und daran mittels Befestigungsschrauben (nicht dargestellt) befestigt ist, um ein Paar senkrechter Schlitze 25e zu bilden. Wie in Fig. 15 dargestellt, sind die Schubplatten 25 verschiebbar innerhalb der radialen Ausnehmungen 23d des zylindrischen Kopfbauteils 23 in gleicher Weise wie bei der in Fig. 2 und 3 dargestellten Extrudierkopfbaugruppe 20 angeordnet.
In Fig. 18 und 19 sind zwei Arten von Blattfedern 27 und 28 dargestellt, die mit dem zylindrischen Kopfbauteil 23, wie im folgenden beschriebenen, zusammenbaubar sind. Die Blattfeder 27 hat einen Haltebereich 27a mit L-förmigen Querschnitt und einen seitlichen Federbereich 27b, der sich senkrecht von dem Haltebereich 27a aus erstreckt. Die Blattfeder 28 hat einen Haltebereich 28a mit L-förmigen Querschnitt und ein Paar seitlicher Federbereiche 28b, 28c, die sich von dem Haltebereich 28a aus senkrecht erstrecken. Wie in Fig. 15 und 16 dargestellt, sind die Blattfedern 27, 28 alternierend an ihren oberen Enden an den in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten Vorsprüngen 23c des Extrudierkopfbauteils 23 mittels der Befestigungsschrauben derart befestigt, daß der seitliche Bereich 27b der Blattfeder 27 in den senkrechten Schlitz 25d eingesetzt ist und die seitlichen Bereiche 28b, 28c der Blattfeder 28 in das Paar senkrechter Schlitze 25e eingesetzt sind. Auf diese Weise werden die Schubplatten 25 von den Blattfedern 27 und 28 gehalten und unter den elastisch nachgiebigen Kräften der Blattfedern 27 und 28 in Eingriff mit dem zentralen drehbaren Bauteil 24 gehalten.
Im Betrieb der Eiserzeugungsmaschine bewirkt eine Drehung des zentralen drehbaren Bauteils 24, daß die Nockenbauteile 24b, 24c die Schubplatten 25 radial auswärts gegen die elastisch nachgiebigen Kräfte der Blattfedern 27, 28 drängen. Auf diese Weise werden die in die Kompressionskammern r eingeführten Eiskristalle von den Schubplatten 25 sukzessive komprimiert und als Stücke harten Eises aufwärts extrudiert, wenn sie von den Schubplatten 25 freikommen. Dabei werden die komprimierten Eiskörper sukzessive infolge einer Scherkraft zerbrochen, die auf sie an dem abgestuften Bereich 11d wirkt, und die Schubplatten 25 werden jedes Mal, wenn sie vom Eingriff mit den Nockenbauteilen 24b, 24c freikommen, von den elastisch nachgiebigen Kräften der Blattfedern 27, 28 radial einwärts zurückbewegt. Auf diese Weise werden die abgeschabten Eiskristalle aus den Eistransportdurchlässen P1 gleichmäßig in die Kompressionskammern r eingeführt, um die komprimierten Eiskörper sukzessive in Richtung auf das innere des Abgabekanals 18 zu extrudieren.
In Fig. 20 und 21 ist eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei eine Extrudierkopfbaugruppe 30 ein drehbares Bauteil 31, ein zylindrisches Schubbauteil 32 und ein zylindrisches Bauteil 33 enthält. Das drehbare Bauteil 31 hat einen abgestuften, drehbaren Körperbereich 31a, der integral mit einem oberen und unteren Schraubzapfen 31b und 31c ausgebildet ist. Die zentrale Achse O&sub2; des oberen Schraubzapfens 3 ib fallt mit der Mitte des drehbaren Körperbereiches 3 la zusammen und ist von der zentralen Achse O&sub1; des unteren Schraubzapfens 3 lc um eine vorbestimmte Strecke radial verschoben. Der untere Schraubzapfen 31c ist koaxial in den oberen Schaftbereich 12b der Schnecke 12 eingeschraubt, so daß der drehbare Körperbereich 31a bezüglich der zentralen Achse der Schnecke exzentrisch angeordnet ist. Das zylindrische Schubbauteil 32 ist über ein Kugellager 3 ib drehbar mit dem Körperbereich 3 la des drehbaren Bauteils 31 gekoppelt. Das zylindrische Schubbauteil 32 hat einen zylindrischen Körperbereich 32a, der an seinem äußeren Umfang integral mit einer Mehrzahl in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten radialen Vorspuingen 32b ausgebildet ist, die sich von oben nach unten am Körperbereich 32a erstrecken.
Das zylindrische Kopfbauteil 33 hat einen zylindrischen Körperbereich 33a, der an seinem unteren Ende integral mit einem Ringflansch 33b ausgebildet ist. Das zylindrische Kopfbauteil 33 ist koaxial mit dem oberen Ende des Verdampfergehäuses 11 verbunden und an dem Ringflansch 11b des Verdampfergehäuses 11 an seinem Ringflansch 33b mittels durchgeschraubter Schrauben befestigt. In einem Zustand, in dem das zylindrische Kopfbauteil 33 mit dem oberen Ende des Verdampfergehäuses 11 zusammengebaut ist, ist das zylindrische Schubbauteil 32 bezüglich des zylindrischen Kopfbauteils 33 exzentrisch angeordnet, so daß die radialen Vorsprünge 32b des Schubbauteils 32 mit der zylindrischen Innenfläche 33c des Kopfbauteils 33 derart zusammenwirken, daß eine Mehrzahl von Kompressionskammern r gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Innendurchmesser des Kopfbauteils 33 etwas kleiner als der des Verdampfergehäuses 11, um den abgestuften Bereich lid an dem oberen Ende des Gehäuses 11 zu bilden.
Im Betrieb der Eiserzeugungsmaschine werden die abgeschabten Eiskristalle aus dem Eistransportdurchlässen P1 unter der Wirkung der Schnecke 12 sukzessive in die Kompressionskammern r eingeführt. Dabei dreht die zentrale Achse O&sub2; des drehbaren Bauteils 31 um die zentrale Achse Ol der Schneckenwelle 12b, wie in Fig. 21 mit L bezeichnet. Dies bedeutet, daß sich das drehbare Bauteil 31 bezüglich der Schneckenwelle 12b exzentrisch dreht. Auf diese Weise wird das zylindrische Schubbauteil 32 durch die exzentrische Drehung des drehbaren Bauteils 31 in Richtung auf die zylindrische Innenfläche 33c des Kopfbauteils 33 gedrängt, um die in die Kompressionskammern r eingeführten, abgeschabten Eiskristalle sukzessive zusammenzudrücken Die komprimierten Eiskörper werden durch eine auf sie an dem abgestuften Bereich 11b wirkende Scherkraft zerbrochen und von den nachfolgend in die Kompressionskammem r eingeführten, abgeschabten Eiskristallen bei Freigabe von dem zylindrischen Schubbauteil 32 aufwärts extrudiert.
In Fig. 22 und 23 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei der eine Extrudierkopfbaugruppe 40 ein drehbares Schubbauteil 41 und ein zylindrisches Kopfbauteil 42 umfaßt. Das zylindrische Schubbauteil 41 ist in Form eines drehbaren Nockenbauteils mit einem Paar von sich diametral gegenüberliegenden Nockenflächen 41a, 41b ausgebildet. Das drehbare Nockenbauteil 41 ist koaxial an dem oberen Ende einer Schnecke 12a für eine gemeinsame Drehung mit dieser angebracht. Bei dieser Ausführungsform ist die Schnecke 12a integral mit zwei auf ihr ausgebildeten schraubenförmigen Schaufeln 12e und 12f ausgebildet, wie in Fig. 22 gezeigt. Das zylindrische Kopfbauteil 42 hat einen zylindrischen Körperbereich 42a, der an seinem unteren Ende mit einen Ringflansch 42b und an seinem Innenumfang mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten radialen Vorsprüngen 42c ausgebildet ist. Das zylindrische Kopfbauteil 42 ist koaxial mit dem oberen Ende des Verdampfergehäuses 11 gekoppelt und mit dem Ringflansch 11b des Verdampfergehäuses 11 an seinem Ringflansch 42b mittels hindurchgeschraubter Schrauben befestigt. In einem Zustand, in dem das zylindrische Kopfbauteil 42 mit dem oberen Ende des Verdampfergehäuses 11 zusammengebaut ist, erstrecken sich die radialen Vorsprünge 42c des Kopfbauteils 42 radial einwärts zu den Nockenflächen 41a, 41b des drehbaren Nockenbauteils 42 hin, um eine Mehrzahl in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernter Kompressionskammern r zu bilden. Der Innendurchmesser des zylindrischen Körperbereiches 42 a des Kopfbauteils 42 ist etwas kleiner als der des Verdampfergehäuses 11, um den abgestuften Bereich lid an dem oberen Ende des Gehäuses 11 zu bilden.
Im Betrieb der Eiserzeugungsmaschine werden die abgeschabten Eiskristalle unter der Wirkung der Schnecke 12a sukzessive aus dem Eistransportdurchlässen P1 in die Kompressionskammern r eingeführt. Das drehbare Nockenbauteil 41 dreht sich zusammen mit der Schnecke 12a, um die abgeschabten Eiskristalle an seinen Nockenflächen 41a und 41b 10 sukzessive zu komprimieren. Die komprimierten Eiskörper werden durch eine Scherkraft, die auf sie an dem abgestuften Bereich lid einwirkt, zerbrochen und bei Freigabe von den Nockenflächen 41a, 41b des drehbaren Nockenbauteils 41 von den nachfolgend in die Kompressionskammern r eingeführten abgeschabten Eiskristallen nach oben extrudiert.
In den Fig. 24 und 25 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei der eine Extrudierkopfbaugruppe 50 ein zentrales drehbares Bauteil 51, eine Mehrzahl von Schubwalzen 52 und ein zylindrisches Kopfbauteil 53 enthält. Das zentrale drehbare Bauteil 51 hat einen säulenartigen zentralen Bereich 51b, der mit einem Hülsenbereich einer Haltescheibe 5 la gekoppelt ist. Die Haltescheibe 51a ist koaxial an dem oberen Ende der Schnecke 12 für eine gemeinsame Drehung mit ihr angebracht und mittels einer Schraube an Ort und Stelle befestigt, die durch sie hindurch in den oberen Endbereich der Schnecke 12 eingeschraubt ist. Die Schubwalzen 52 sind mittels einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten, an der Haltescheibe Sib befestigten Tragzapfen 51c drehbar gehalten. Die Schubwalzen 52 werden in Eingriff mit dem säulenartigen Körperbereich Sib des drehbaren Bauteils 51 gehalten. Das zylindrische Kopfbauteil 53 hat einen zylindrischen Körperbereich 53a, der an seinem unteren Ende mit einem Ringfiansch 53b und an seinem inneren Umfang mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleich weit entfernten radialen Vorsprüngen 53c ausgebildet ist.
Der zentrale Körperbereich 53a des Koptbauteils 53 ist weiter an seinem inneren Umfang mit einem abgestuften Bereich 53d ausgebildet, die zwischen den radialen Vorsprüngen 53c angeordnet ist. Das zylindrische Kopfbauteil 53 ist koaxial mit dem oberen Ende des Verdampfergehäuses 11 verbunden und mit dem Ringflansch 11b des Verdampfergehäuses 11 an seinem Ringflansch 23b mittels hindurchgeschraubter Schrauben befestigt. In einem Zustand, in dem das zylindrische Kopfbauteil 53 mit dem oberen Ende des Verdampfergehäuses 11 zusammengebaut ist, erstrecken sich die radialen Vorsprünge 53c des Kopfbauteils 53 radial einwärts, um eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten Kompressionskammern r zu bilden.
Im Betrieb der Eiserzeugungsmaschine werden die abgeschabten Eiskristalle sukzessive unter Wirkung der Schnecke 12 aus dem Eistransportdurchlässen P1 in die Kompressionskammern r eingeleitet. Die Haltescheibe 5 la dreht sich mit der Schnecke 12 und die Schubwalzen 52 drehen sich mit der Haltescheibe 51a, um die in die Kompressionskammern r eingeführten, abgeschabten Eiskristalle sukzessive zu komprimieren. Die komprimierten Eiskörper werden durch eine auf sie an dem abgestuften Bereich 53d wirkende Scherkraft zerbrochen und bei Freigabe von den Schubwalzen 52 von den in die Kompressionskammern r eingeführten abgeschabten Eiskristallen nach oben extrudiert.

Claims

1. Schneckentyp-Eiserzeugungsmaschine mit

einem aufrechten Verdampfergehäuse (11), dessen Innenwand mit einer zylindrischen Gefrierfläche ausgebildet ist;

eine drehbar innerhalb des Verdampfergehäuses (11) angebrachte Schnecke (12) zum Abschaben von Eiskristallen von der Gefrierfläche und zum Vorschieben der abgeschabten Eiskristalle zu dem oberen Ende des Gehäuses (11);

einer Extruderkoptbaugruppe (20; 20A; 30; 40; 50), die an dem oberen Ende des Verdampfergehäuses (11) angebracht ist und ein zylindrisches Kopfbauteil (23; 33; 42; 53) enthält, das koaxial mit dem oberen Ende des Verdampfergehäuses (11) gekoppelt ist und eine innere zylindrische Wand (23d; 33c) aufweist;

einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten radialen Vorsprüngen (23c; 32b; 42c; 53c); und

einer Schubvorrichtung (22; 25; 32; 41a, 41b; 52),

wobei die innere zylindrische Wand (23d; 33c), die Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten radialen Vorsprünge und die Schubvorrichtung eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten Kompressions kammern (r) bilden, in die die abgeschabten Eiskristalle sukzessiv unter der Wirkung der Schnecke (12) eingeführt und beirn Hindurchbewegen durch die Kompressionslmrnmern zusanimengedrückt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

ein zentrales drehbares Bauteil (21; 24; 31; 41; 51) zum Bewegen der Schubvorrichtung (22; 25; 32; 41a, 41b; 52) entsprechend der Drehung der Schnecke (12) vorgesehen ist, um die in die Kompressionskammern (r) eingeführte Eiskristalle gegen die innere zylindrische Wand (23d; 33c) radial auswärts zusammenzudrücken.

2. Schnecken-Eiserzeugungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (23c; 42c; 53c) von der zylindrischen Wand zur zentralen Achse des zylindrischen Kopfbauteils (23) um eine vorbestimmte Strecke vorstehen.

3. Schneckentyp-Eiserzeugungsrnaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubvorrichtung eine Mehzzahl von Schubelementen (22; 25) enthält, die radial verschiebbar innerhalb der Kompressionskannnern (r) angeordnet sind, und daß das zentrale drehbare Bauteil (21; 24) einen säulenartigen Körperbereich (21a; 24a), der koaxial an dem oberen Ende der Schnecke (12) für eine gemeinsame Drehung mit dieser angebracht ist, und ein Nockenbauteil (21b, 21c; 24b, 24c) aufweist, das an dem Körperbereich (21a; 24a) des drehbaren Bauteils (21; 24) befestigt ist, um die Schubelernente (22; 25) durch einen Eingriff mit ihnen während der Drehung der Schnecke (12) radial auswärts zu bewegen.

4. Schneckentyp-Eiserzeugungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zylindrischen Kopfbauteil (23) eine elastische Vorrichtung (27, 28) zusammengebaut ist, um die Schubelemente (22; 25) bei Lösung des Eingriff mit dem Nockenbauteil (21b, 21c; 24b, 24c) radial einwärts vorzuspannen.

5. Schneckentyp-Eiserzeugungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale drehbare Bauteil ein drehbares Nockenbauteil (41) aufweist, das koaxial an dem oberen Ende der Schnecke (12) für eine Drehung mit dieser angebracht ist, welches Nockenbauteil (41) eine Nockenfläche (41a, 41b) aufweist, die die Schubvorrichtung bildet und derart geformt ist, daß die in die Kompressionskammern (r) eingeführten Eiskristalle entsprechend der Drehung der Schnecke (12) sukzessive zusammengedrückt werden.

6. Schneckentyp-Eiserzeugungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale drehbare Bauteil eine Haltescheibe (51a) enthält, die an dem oberen Ende der Schnecke (12) für eine Drehung mit dieser koaxial angebracht ist, ein drehbares Bauteil (51), das einen säulenartigen Körperbereich (Sib) aufweist, der mit der Haltescheihe (51a) gekoppelt ist, und daß die Schubvorrichtung eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten Schubwalzen (52) enthält, die drehbar an der Haltescheibe (51a) angebracht sind und in Eingriff mit dem Körperbereich (51b) des drehbaren Bauteils (51) gehalten werden, um die in die Kompressionskammern (r) entsprechend der Drehung der Schnecke (12) eingeführten Eiskristalle sukzessive zusammenzudrücken

7. Schneckentyp-Eiserzeugungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale drehbare Bauteil exzentrisch an dem oberen Ende der Schnecke (12) angebracht ist und daß die Schubvorrichtung ein zylindrisches Schubbauteil (32) aufweist, das drehbar mit dem drehbaren Bauteil (31) derart gekoppelt ist, daß es sich exzentrisch zu der inneren zylindrischen Wand bewegt, welches zylindrische Schubbauteil (32) einen zylindrischen Körperbereich (32a) aufweist, der an seinem äußeren Umfang einteilig mit den in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernten radialen Vorsprüngen (32b) ausgebildet ist.