DE804006C - Verfahren zur Erzeugung von Eis - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erzeugung von Eis

  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur

  Erzeugung von 13is in Form von großen Blöcken

  oder in Würfelform sowie eine Einrichtung zur

  Durchführung dieses Verfahrens.

  Es ist bereits eine Reibe von Verfahren und

  Einrichtungen zur Herstellung von Blockeis be-

  kannt, die wohl gewisse Vorzüge, aber auch wesent-

  liche Nachteile aufweisen. Demgegenüber zeichnet

  sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, daß

  sie die

  der bekannten Herstellungs-

  verfahren aufweist, nicht aber deren Nachteile.

  So sind Verfahren bekaniitge-,vorden,'1>ei denen

  die Eisblöcke in Zellen erzeugt werden, die ent-

  weder in ein Solebad eingetaucht werden oder in

  diesem fest eingebaut sind. Bei dem mit einge-

  tauchten Zellen arbeitenden Verfahren werden diese

  nach dein Durchfrieren des in ihnen befindlichen Gefrierwassers durch einen Kran aus dem Solebad herausgehoben und so lange in ein mit warmem Wasser gefülltes Gefäß getaucht. bis die Blöcke von den Zellen losgetaut sind, worauf die Zellen durch Kippen entleert werden.
• Die Nachteile dieses Verfahrens sind einmal, daß die Entleerung und Neubeschickung der Zellen umständlich und zeitraubend ist sowie eine verhältnismäßig große Zahl von Hilfsvorrichtungen erfordert. Weiter tritt durch das .abtropfen und durch unvorsichtiges Füllen der Zellen eine allmähliche Verwässerung der Kühlsole ein, deren korrosionsbildende Eigenschaften dadurch verstärkt werden, während die Verwendung korrosionshemmender Edelsole dadurch unwirtschaftlich würde. Außerdem können beim Auftauen leicht verhältnismäßig große Schmelzverluste eintreten.
• Das Verfahren mit fest eingebauten Zellen weist diese Nachteile zwar nicht auf, hat dagegen andere. Bei diesem Verfahren wird die Kühlsole in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Zellen ein-

  m Durchfrieren wird sie ab-

  - äsSCti-WA- und wieder zwischen die Zellen

  geführt. Die dadurch abgetauten Eisblöcke werden dann mittels eingefrorener Haken durch einen Kran aus den Zellen einzeln nacheinander herausgehoben.
• Dieses Verfahren ist nur bei großen Eisblöcken wirtschaftlich, wobei aber diese noch unter zusätzlichem Arbeitsaufwand in Blöcke von brauchbarer Größe zersägt werden müssen. Eine weitere zusätzliche Arbeit bedeutet das Einlassen und nachherige Austauen der Haken. Außerdem setzt dieses Verfahren, wie auch' das mit eingetauchten Zellen arbeitende Verfahren, die Verwendung eines Zwischenmittels voraus, denn beide sind für direkte Verdampfung des Kältemittels nicht geeignet. Beide Verfahren setzen auch der Klareiserzeugung dufch Einblasen von Luft erhebliche'Schwierigkeiten entgegen, da die Luft innerhalb der Gefrierzone zugeführt werden muß,wodurch die Einblaseöffnungen infolge Gefrierens der in der Luft enthaltenen Feuchtigkeit sich leicht verstopfen, wenn nicht besondere, ziemlich umständliche und kostspielige Maßnahmen dagegen getroffen werden.
• Diese Schwierigkeiten werden bei einem weiteren Verfahren vermieden, bei dem vorzugsweise direkte Verdampfung angewendet wird. Bei diesem Verfahren werden doppelwandige Zellen ohne Boden benutzt, die in den Gefrierwasserbehälter eingebaut sind. Das Kältemittel befindet sich in den Zellenmänteln. Nach dem Durchfrieren wird warmes Kältemittel in den Doppelmantel der Zellen eingelassen, wodurch sich die Eisblöcke von den Wandungen lösen und an die Oberfläche schießen, so daß sie herausgenommen werden können. Das Verfahren ist zwar für die Klareiserzeugung durch Einblasen von Luft außerhalb der Gefrierzone infolge der Verwendung unten offener Zellen geeignet, hat aber unter anderem den Nachteil, daß die Herstellung rechteckiger Zellen mit doppeltem Mantel technisch großen Schwierigkeiten begegnet, weshalb bisher ausschließlich zylindrische Zellen verwendet wurden. Diese Zellenform hat aber wieder den Nachteil, daß sich zylindrische Eisblöcke nicht so leicht raumsparend stapeln lassen wie rechteckige Eisblöcke. Ferner ist der Materialaufwand ziemlich groß, da die für die Zellen verwendeten handelsüblichen Rohre erhebliche Wandstärken haben. Endlich ist auch das Herausnehmen der schwimmenden Eisblöcke aus dem Gefrierwasser eine unangenehme Arbeit.
• Diese Nachteile werden durch ein Verfahren vermieden, das an Stelle von Eiszellen Rohrbündel verwendet, die vom Kältemittel durchströmt und in das Gefrierwasser eingetaucht werden. Um die Rohre bildet sich ein Eisblock von unregelmäßiger und daher ungünstiger Gestalt und unbestimmtem Gewicht, der nach dein Herausheben des Rohrbündels aus dem Gefrierwasser abgetaut wird, indem warmes Kältemittel durch die Rohre geleitet wird.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung weist keinen dieser Nachteile auf, wohl aber die Vorzüge der bekannten Verfahren. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auch eine unten offene, vom Gefrierwasser umspülte Anordnung benutzt, bei der Gefriertaschen vom Kühlmittel durchflossen werden, das sowohl zum Gefrieren als auch zum Auftauen dient. Diese Gefriertaschen sind kammartig an einem beweglichen Rahmen angeordnet, so daß sich zwischen ihnen Eisplatten bilden. Erfindungsgemäß werden diese Gefriertaschen in das Gefrierwasser eingetlpcht, nach erfolgter Eisbildung in den Zwischenräumen samt den daran haftenden Eisplatten aus dem Gefrierwasser herausgehoben, abgestellt und die Eisplatten aus den Zwischenräumen mittels des erwärmten Kühlmittels herausgetaut. Um Blockeis zu erzeugen, werden sämtliche Eisplatten, die beim Abtauen auf einem Gestell abgesetzt worden sind, gleichzeitig mittels elektrischer Heizdrähte in die gewünschte Größe zerlegt. Dazu dient ein mit Heizdrähten bespannter Rahmen, der auf die Eisplatten aufgelegt wird und durch sein Gewicht und die Schmelzwirkung der stromdurchflossenen Heizdrähte diese durch die Eisplatten selbsttätig hindurchführt.
• Bei der Erzeugung von Würfeleis werden zwischen die Gefriertaschen aus einem gut wärmeleitenden Metall bestehende Würfelgitter gehängt. Nach dem Durchfrieren wird der Gefriertaschenkamm samt den daran haftenden Eiswürfeln in ein Auftaugefäß mit warmem Wasser eingelassen, und gleichzeitig werden die Gefriertaschen von innen durch erwärmtes Kühlmittel erwärmt. Dies hat zur Folge, daß das warme Auftauwasser nach Abschmelzen einer dünnen Eisschicht zwischen Gefriertaschen und Würfelgitter dringen und die Eiswürfel aus den Würfelgittern heraustauen kann. Dann werden durch den Kran die Gefriertaschen mit den noch lose daran hängenden Würfelgittern auf ein endloses Förderband gestellt und anschließend die Befestigungen der Würfelgitter gelöst, so daß nach Anheben des Kranes die Würfelgitter auf dem Förderband stehenbleiben. Dieses Förderband hat etwa die dreifache Länge des Eisgenerators. Auf der einen Seite desselben werden leere Würfelgitter in den den Entfernungen der Gefriertaschen voneinander entsprechenden Abständen aufgestellt, während auf der anderen Seite, am Ende des Förderbandes, das Auskippen des vollen Würfelgitters erfolgt. Wird das Förderband um eine Generatorlänge in Auskipprichtung gedreht, so kommen die leeren Würfelgitter unter dem hochgezogenen Gefriertaschenkamm zu stehen, der nun zwischen sie herabgelassen wird. Nach Befestigung der Würfelgitter an .den Gefriertaschen wird das Ganze vom Kran wieder in den Generator gesetzt, und das Gefrieren kann von neuem beginnen. Die die aufgetauten Eiswürfel enthaltenden Würfelgitter sind inzwischen um eine Generatorlänge weitergedreht worden. Dreht man nun das Förderband noch ein

  Stück «-eiter. so gelangt das äußerste Würfelgitter

  zur L'mlenkrolle des hörderhandes und führt bei

  weiterem Drehen eine Kippbewegung um 9o° aus,

  wobei die Eiswürfel aus dem Gitter heraus und in

  daruntergestellte Wagen oder einen Behälter fallen.

  Das leere Würfelgitter wird darauf entfernt, das

  Band wieder ein Stück «-eitergedreht, das nächste

  Würfelgitter ausgekippt usf.

  Die Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung

  bestehen im wesentlichen darin, daß es mit verhält-

  nismäßig einfacher Vorrichtung leicht und rasch

  durchgeführt werden kann, daß bei der Blockeis-

  erzeugung das Zerlegen der Eisplatten selbsttätig

  sowie reit einfachen -Mitteln vorgenommen wird und

  daß Würfeleis in großen -Mengen damit erzeugt

  werden kann. M@ eiter läßt sich auf einfache Art ohne

  die bisher bekannten Nachteile durch Lufteinblasen

  Klareis erzeugen.

  Infolge der mit dem Verfahren leicht zu verNvirk-

  lichenden geringen Eisplattendicke und der daraus

  folgenden kurzen Gefrierzeit, die bei Blockeis etwa

  zwischen 2 und 3 Stunden, bei Würfeleis zwischen

  3/s und i Stunde liegt, ergeben sich verhältnismäßig

  kleine Abmessungen des Generators und damit ein

  geringer Raum- und -Materialbedarf der Anlage.

  Wesentlich ist ferner, daß sich das Verfahren

  gemäß der Erfindung mit gleichem Vorteil sowohl

  für direkte Verdampfung als auch für Solekühlung

  eignet. Bei Solekühlung wird die Sole im Kreislauf

  durch die Anlage geführt, wodurch Korrosionen

  weitgehend vermieden werden. Als Soleerwärmer

  dient ein mit einer Heizschlange versehener

  Schichtenspeicher, dessen Höhe größer ist als sein

  Durchmesser und bei dem die kalte Sole unten ein-

  und die erwärmte Sole oben austritt.

  Die Gefriertaschen werden durch einen Kran be-

  fördert, an dem auch die Sammelbehälter für das

  Kühlmittel angeordnet sind, in deren Zu- und Ab-

  leitungen flexible Teile, beispielsweise flexible

  Schläuche, eingebaut sind. Durch die Anordnung

  der Sammelbehälter am Kran und den Einbau

  flexibler Teile in die Zu- und Ableitungen des Kühl-

  mittels wird das Ab- und Einschalten des Gefrier-

  taschenkammes während des Aus- und Einbringens

  derselben vermieden.

  Auf der Zeichnung sind Einrichtungen zur Her-

  stellung von Block- und Würfeleis beispielsweise

  und schematisch dargestellt. Es zeigt

  Abb. i eine Darstellung einer Einrichtung zur

  Erzeugung von Blockeis und

  Abb. 2 eine Seitenansicht des Eisgenerators bei

  senkrecht geschnittenem Gefrierwasserbehälter so-

  wie eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Zer-

  legen der Eisplatten,

  Abb. 3 eine Draufsicht auf die Einrichtung und

  die eingetauchten Gefriertaschen,

  Abb. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung zum

  Zerlegen der Eisplatten in Blöcke,

  Abb. 5 eine schematische Darstellung des Sole-

  erwärmers,

  Abb. 6 die Ansicht eines Würfelgitters,

  Abb. 7 ein zwischen zwei Gefriertaschen auf-

  gehängtes Würfelgitter,

  Abb. S und 9 die Darstellung der Anlage zur

  Erzeugung von N\'ürfeleis im Aufriß und Grundriß.

  Der Gefrierwasserbehälter i des Eisgenerators

  hat eine Länge, die zweckmäßig ein Mehrfaches

  seiner Breite beträgt. Bei der Herstellung von Block-

  eis (Ahl). i bis 4) werden Gefriertaschen 2 einge-

  hängt, die kammartig an einem Rahmen 3 in solchen

  Abständen voneinander angeordnet sind, daß beim

  Gefrieren Eisplatten 4 von gewiitischter Stärke ent-

  stehen. Der Rahmen 3 hängt an beiden Enden

  mittels Drahtseile ; an einem Kran 6, durch den

  die Gefriertaschen 2 aus dem Gefrier"vasser heraus-

  gehoben und in dieses eingetaucht werden.

  Das Kühlmittel wird durch eine Leitung zu-

  und durch eine Leitung 8 abgeleitet, die an Steig-

  leitungen 9 arid io angeschlossen sind. Diese stehen

  mit Sammelgefäßen i i und 12 für das flüssige oder

  gasförmige Kältemittel oder die zu- und abfließende

  Sole in Verbindung. Die Sammelgefäße i i und 12

  sind am Kran 6 gelagert, und z« ar so, daß sie in

  Gefrierstellung senkrecht über der -Titte der Ge-

  friertaschenanordnung stehen. Die Anschlüsse der

  Steigleitungen 9 und io befinden sich auf der Ober-

  seite der Sammelgefäße i i und 12 tind sind mit

  ihnen durch flexible Teile 13, z. B. durch flexible

  Rohrbögen, verbunden. Ebensolche flexiblen Teile 14

  sind vor den Saniniel-efäßen i i und 12 in die zur

  Kältemaschine führenden Leitungen 15 und*16 ein-

  geschaltet.

  Zum Zwecke der Klareiserzeugung wird durch

  ein unten im Gefrierwasserbehälter liegendes, längs

  durchlaufendes und mit Einblaseöffnungen ver-

  sehenes Rohr 17 Luft eingeleitet.

  Nach der Bildung der Eisplatten .4, die bei ent-

  sprechenden Abständen der Gefriertasche 2 von

  den Wänden und dem Boden des Gefrierwasser-

  behälters i an diesem nicht anfrieren können, wird

  der Rahmen 3 samt den Gefriertaschen 2 und den

  zwischen ihnen haftenden Eisplatten 4 vom Kran 6

  aus dem Gefrierv°asser herausgehoben und auf

  einem Gestell 18 abgestellt. Bei der Hublrewegung

  des Kranes 6 geben die flexiblen Bögen 13 nach

  oben nach, und bei seiner seitlichen Abstellbewegung

  krümmen sich die flexiblen Bögen 14 mehr oder

  weniger stark.

  Das Abtauen der Eisplatten 4 au: den Gefrier-

  taschen 2 erfolgt bei direkter Verdampfung in be-

  kannter Weise durch Vertauschen von Kondensator-

  und `'"erdampferseite.

  Bei indirekter Kühlung ist der vorgesehene Sole-

  erwärniei- ig als Schichtenspeicher ausgebildet,

  dessen Höhe ein Mehrfaches seines Durchmessers

  beträgt. Im unteren Teil des Soleerwärmers i9 be-

  findet sich eine Heizschlange 2o. Während des

  Heizens steigt die Sole nach oben. Beim Abtauen

  wird durch eine Solepumpe die aus den Gefrier-

  taschen 2 abgezogene kalte Sole unten in den Sole-

  erwärmer i9 eingeführt; sie drückt die warme Sole

  vor sich her, ohne sich infolge ihrer größeren

  Schwere mit ihr zu vermischen. Die warme Sole

  tritt also sofort in die Gefriertasche 2 ein, und das

  Abtauen geht atif diese `'eise sehr schnell vor sich.

  Zutn Z«-eck des Abtauens der l;isplatten 4 wird

  der Rahmen 3 mit den Gefriertaschen 2 vom Kran 6 hochgezogen und auf das Gestell 18 gestellt. Nach erfolgtem Abtauen werden die abgetauten Eisplatten 4 in geringen Abständen voneinander auf diesem Gestell 18 abgestellt (Abb. 2) und dort in Blöcke zerlegt. Dazu ist ein Rahmen 21 von einigem Gewicht und solchen Abmessungen vorgesehen, daß er über die Eisplatten 4 geschoben werden kann. Über den Rahmen 21 sind in der Breite der zu schneidenden Eisblöcke in entsprechenden Abständen Heizdrähte 22 gespannt. Der Rahmen wird lose oben auf die Eisplatten 4 aufgelegt und ein auf niedrige Spannung transformierter Strom durch die Heizdrähte 22 geschickt. Durch sein Gewicht und infolge Erwärmung der Heizdrähte 22 sinkt der Rahmen 21 nach unten, indem diese hierbei das Eis durch Schmelzen durchschneiden, wodurch sämtliche Eisplatten 4 gleichzeitig in Blöcke von der gewünschten Größe zerlegt werden.
• Für die Erzeugung von Würfeleis (Abb. 6 bis 9) «-erden Gitter 23 verwendet, die auf beiden Seiten offen sind und deren Gefrierräume der Größe der zu erzeugenden Eiswürfel 24 entsprechen. Die Würfelgitter 23 werden lösbar zwischen den Gefriertaschen 2 befestigt. Mittels des Kranes 6 werden die Gefriertaschen 2 samt den zwischen ihnen angeordneten Würfelgittern 23 in den Gefrierwasserbehälter i des Eisgenerators eingetaucht, worauf der Gefriervorgang wie bei der Erzeugung von Eis in Blockform vor sich geht.
• Nach dem Gefrieren werden die Gefriertaschen 2 mittels des Kranes 6 in den Auftaubehälter 25 eingetaucht, in dem sich warmes Wasser befindet, und in die Gefriertaschen 2 wird erwärmtes Kühlmittel eingeleitet. Dadurch werden die Eiswürfel 24 innerhalb der Würfelgitter 23 Iosgetaut. Darauf werden die Gefriertaschen 2 mittels des Kranes 6 auf ein an dem Auftaugefäß 25 vorbeilaufendes endloses Förderband 26, das etwa die dreifache Länge des Eisgenerators hat, aufgesetzt. Zur Aufnahme der Würfelgitter 23 sind auf dem Förderband 26 Fassungen vorgesehen. Nach Lösen der Befestigungen der Würfelgitter 23 und Abheben der Gefriertaschen 2 mittels des Kranes 6 werden die Würfelgitter 23 auf dem Förderband 26 weiterbewegt, so daß jedes bei der Umkehrrolle 27 des Förderbandes 26 anlangende Würfelgitter 23 kippt. Durch einen Anschlag 28 werden sie in waagerechter Lage aufgefangen, und die Iosgetauten Eiswürfel =4 fallen hierbei aus den Würfelgittern 23 heraus in einen darunter befindlichen Behälter, eine Rutsche 29 oder eine sonstige Auffangeinrichtung.
• Die entleerten Würfelgitter 23 werden am anderen Ende der Förderbandes 26 aufgestellt und gelangen beim Vorschub desselben unter die hochgezogenen Gefriertaschen 2, die dann über die Würfelgitter 23 gesenkt werden. Nach der Befestigung derselben zwischen den Gefriertaschen 2 werden diese durch den Kran 6 wieder in den Wasserbehälter i des Eisgenerators gesenkt, und das Gefrieren geht von neuem vor sich.
• Inzwischen werden die vollen, zuvor auf das Förderband 26 abgestellten Würfelgitter 2 durch Kippen entleert, und die leeren Würfelgitter 2 werden wieder am Anfang des Förderbandes 26 auf dieses aufgesetzt und für den Vorschub bereiteestellt.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung von Eis mittels einer nach unten offenen Anordnung, die durch nebeneinander angeordnete, von dem sowohl zum Gefrieren als auch zum Auftauen dienenden Kühlmittel durchflossene und vom Gefrierwasser umspülteKühlmittelräume gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen kammartig angeordneten, in das Gefrierwasser eingetauchten Gefriertaschen (2) Eis erzeugt wird, die Gefriertaschen samt dem an ihnen haftenden Eis aus dem Gefrierwasser herausgehoben und mittels des erwärmten Kühlmittels aus dem Eis herausgetaut werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i zur Erzeugung von Blockeis, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Eisplatten (4) auf einem Gestell (i8), auf dem sie beim Abtauen abgesetzt worden sind, gleichzeitig mittels elektrischer Heizdrähte (22) in die gewünschte Größe zerlegt "-erden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zerlegen der Eisplatten (4) ein mit Heizdrähten (22) bespannter Rahmen (2i) auf die Eisplatten (4) aufgelegt wird, der durch sein Gewicht und die Heizwirkung der stromdurchflossenen Heizdrähte (22) diese durch die Eisplatten (4) selbsttätig hindurchführt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmittel das Kältemittel selbst oder ein Kälteträger, z. B. Sole, verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Sole als Kühlmittel diese in geschlossenem Kreislauf geführt wird.
6. 6. Einrichtung zur Herstellung von Würfeleis nach Anspruch i, gekennzeichnet durch der Würfelform entsprechende Gefrierräume bildende Gitter (23), die mit geringen Abständen von den Gefriertaschen (2) zwischen diesen aufhängbar sind.
7. 7. Verfahren zur Herstellung von Würfeleis mittels der Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugten Eiswürfel in einem Auftaubehälter (25) innerhalb der Gitter (23) Iosgetaut werden und daß anschließend die gefüllten Gitter auf ein Förderband (26) abgestellt werden, an dessen einer Umlenkstelle sie nacheinander in waagerechte Lage kippen, wodurch die Eiswürfel (24) in eine darunter befindliche Auffangeinrichtung (29) fallen. B.
8. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen i, 4 und.5, gekennzeichnet durch einen als Soleerwärmer (i9) dienenden, mit einer Heizanlage (2o) versehenen Schichtenspeicher, dessen Höhe größer ist als sein Durchmesser und bei dem die kalte Sole unten ein- und die erwärmte Sole oben austritt.
9. 9. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen i bis 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einem die Gefriertaschen (2) befördernden Kran (6) auch die Sammelgefäße (11, 12) für das Kühlmittel angeordnet sind, in deren Zu- und Ableitungen (9, io, 15, 16) biegsame Teile (13, 14), beispielsweise biegsame Schläuche, eingebaut sind.