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Verfahren zum Herstellen von Kunsteis, insbesondere Blockeis Bei der
Erzeugung von Eis geht man in den meisten Fällen so vor, daß das Wasser an durch
Kältemaschinen gekühlten Platten zu Eis gefroren wird oder daß das Gefrieren in
Zellen vonstatten geht. Im ersten Fall spricht man von Platteneis, im zweiten von
Blockeis. Diese Verfahren sind deswegen verhältnismäßig unwirtschaftlich, weil im
Laufe des Gefriervorganges die Eisschichten recht große Dicken annehmen, wodurch
die Kälteübertragung und damit die Gefriergeschwindigkeit mit zunehmender Block-
oder Plattendicke sehr stark abnimmt. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden,
das Eis in einzelnen dünneren Schichten auszufrieren. -Man geht dabei so vor, daß
schon nach :ausfrieren einer verhältnismäßig dünnen Eisschicht an den Kühlflächen
die Kältezufuhr unterbrocht@ii u:ifl ciii 1_ost;iuvorgang eingeleitet wird; sei
es, daß man zum Loslösen die warmen Dämpfe des in der Kälteanlage arbeitenden Kältemittels
verwendet, sei es, daß man bei der Herstellung von Platteneis elektrische Heizwiderstände
in die Kühlplatten einbaut und somit ein elektrisches Lostauverfahren anwendet.
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Beim Lostauen mit warmem dampfförmigem Kältemittel wird dieses an
den Wandungen kondensiert und läuft in flüssiger Form an ihnen herunter, wodurch
die räumlich tiefer gelegenen Stellen der Kühlfläche mit einer dickeren Flüssigkeitsschicht
bedeckt sein werden als die räumlich höher gelegenen. Infolgedessen ist der Wärmeübergang
und damit die Lostaugeschwindigkeit an den höher gelegenen Stellen größer als an
den tiefer gelegenen.
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Das Lostauen mit in den Kühlflächen eingebauten Widerständen bedingt
ähnliche Nachteile, weil die elektrischen Widerstände isoliert in die metallischen
Kühlkörper eingebettet werden müsscii. Es vergeht dann eine gewisse Zeit, bis die
Isolation durchwärmt ist und die Wärme in die Kühlkörper eindringt. Auch ist eine
gleichmäßige
Erwärmung über die ganze Fläche hin auf diese Weise
nicht gewährleistet.
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Nun ist aber das Ausfrieren von Eis in einzelnen Schichten gerade
dann am wirtschaftlichsten, wenn diese Schichten möglichst dünn sind und z. B. in
der Größenordnung von Millimeter-Dicke liegen. Diese dünnen Schichten ermöglichen
ein äußerst schnelles, über die ganze Fläche völlig gleichmäßig verteiltes, Lostauen.
Ein zu langsames und ungleichmäßiges Lostauen würde nämlich einen zu großen Teil
der an sich dünnen Eisschicht wieder zum Schmelzen bringen. Es kommt darauf an,
lediglich eine möglichst geringe.Menge der unmittelbar an der Kühlfläche haftenden
Eisschicht Tiber die ganze Fläche gleichmäßig so weit zu tauen, daß das Eis von
der Kühlfläche getrennt werden kann.
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Die Erfindung zeigt ein Verfahren zum Herstellen von Kunsteis, insbesondere
Blockeis durch abwechselndes Abtauen und Anfrieren neuer Eisschichten an die eben
abgetaute Oberfläche des bereits gebildeten Eisblocks, mit dem diese Aufgabe gelöst
werden kann. Es besteht darin, daß, während die zum Lostauen erforderliche Wärme
in an sich bekannter Weise mit Hilfe von elektrischer Energie erzeugt wird, die
Gefrierplatte, an der die dünne Eisschicht gebildet wird, beim Lostauvorgang selbst
als Heizwiderstand dient. Als Material für den Heizwiderstand dient z. B. Grauguß,
Manganin, Neusilber; bei niederem Heizspannungen auch Stahlblech. Dabei bettet man
am zweckmäßigsten die verhältnismäßig dünnen Gefrierplatten in Aussparungen einer
die Wärme und die I?lektrizität schlecht leitenden Grundplatte, z. B. aus Kunstharz
oder unter Umständen auch aus imprägniertem Holz, ein. Man hat dadurch die Möglichkeit,
jeweils diejenige Gefrierplatte zu beheizen, an der das Lostauen vorgenommen werden
soll.
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Bei der Einrichtung, die zur Ausübung des Verfahrens dient, ordnet
man erfindungsgemäß mindestens zwei Gefrierplatten an, die mit Erhöhungen oder Vertiefungen
versehen sind, deren relative Lage auf den beiden Gefrierplatten verschieden ist.
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In einem oben und unten offenen Rahmen, der gerade die Größe der Gefrierplatte
hat, wird nun innerhalb von einigen Minuten eine dünne Eisschicht ausgefroren. Nach
Abstellen der Kühlung und elektrischem Lostauen des Eisblocks von der Gefrierplatte
und von dem Rahmen wird der Rahmen mit der darin lose verschiebbaren Eisschicht,
die die Erhöhungen bzw. Vertiefungen der Gefrierplatte als Negativ wiedergibt, auf
die zweite Gefrierplatte geschoben. Da die Erhöhungen bzw. Vertiefungen der zweiten
Gefrierplatte gegenüber denen der ersten Gefrierplatte versetzt sind, wird der von
der ersten Gefrierplatte zur zweiten geschobene Eisblock nicht mehr auf der zweiten
Gefrierplatte voll aufsitzen. Infolge der erhabenen Rippen in der Gefrierplatte
bleibt vielmehr ein Abstand zwischen ihr und dem Eisblock. Werden dagegen Eisrippen
in den Vertiefungen der Gefrierplatte am Eisblock angefroren, so sorgen diese gleichfalls
für einen Abstand zwischen Eisblock und Gefrierplatte. Der Eisblock wird demnach
nach erfolgtem Abtauen und folgendem Wechsel von einer Gefrierplatte zur anderen
um das Maß der Erhöhung bzw. Vertiefung in der Gefrierplatte gehoben. Der entstehende
freie Raum wird mit Gefrierwasser gefüllt. Das Einbringen des frischen Gefrierwassers
geschieht z. B. dadurch, daß am unteren Rande des Rahmens Löcher vorgesehen sind,
die den Zutritt des Gefrierwassers vermitteln.
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Versieht man nun noch die Grundplatte, in der die eigentlichen Gefrierplatten
eingebettet sind, mit einem Rand, so daß auf dieser Grundplatte Gefrierwasser gehalten
werden kann, in einer Höhe, die z. B. den Erhöhungen der Gefrierplatte entspricht,
so wird das Gefrierwasser durch die im Rahmen befindlichen Löcher in den Raum zwischen
Gefrierplatte und auf deren Erhöhungen ruhender Eisschicht dringen, so daß nunmehr
das Gefrieren der zweiten Schicht erfolgen kann.
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Ist diese Schicht erstarrt und mit der erstgebildeten zusammengefroren,
so wird wieder die Kühlung abgestellt, abgetaut, und der Rahmen auf die erste Gefrierplatte
zurückgeschoben, und das Spiel beginnt von neuem.
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Je nachdem, welche Form man dem Rahmen gibt, kann man Eisblöcke beliebigen
Formats ausfrieren. So kann man beispielsweise dem Rahmen die Abmessungen der üblichen
Eisblöcke geben.
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Man kann nach einem weiteren Erfindungsgedanken besonders zweckmäßig
so vorgehen, daß man oberhalb der dünnen auszufrierenden Wasserschicht ein Transportband,
beispielsweise aus Stahl, anordnet, das durch einen kalten Luftstrom unter o° gehalten
wird und auf dem die Eisschicht anfriert. Nach Lostauen des Eises von der Gefrierplatte
wird das Band unter gleichzeitiger Vergrößerung des Abstandes zwischen der Platte
und dem Eis so bewegt, daß das Eis über die zweite Platte gelangt, wo dann das Ausfrieren
der nächsten Schicht vor sich geht. In diesem Falle erübrigen sich die Erhöhungen
bzw. Vertiefungen in den Gefrierplatten.
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Die Kälteübertragung wird am besten so vorgenommen, daß die Gefrierplatte,
die gerade in Betrieb ist, von unten her mit Sole bespritzt wird.
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Abb. i bis 5 zeigen das Verfahren und eine zu seiner Ausübung geeignete
Einrichtung.
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In Abb. i bedeutet i eine Grundplatte, die mit Aussparungen versehen
ist, in denen die beiden Gefrierplatten 2 liegen.
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Abb. 2 zeigt einen Schnitt in der Richtung A-B der Abb, i. Mit 3 sind
die Erhöhungen in den Gefrierplatten angedeutet. Die elektrischen Anschlüsse für
die Gefrierplatten sind mit 4 bezeichnet. Der Rand 5 sorgt dafür, daß das Gefrierwasser
auf der Platte :2 etwas höher als der obere Rand gehalten werden kann.
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Abb. 3 zeigt den Rahmen, der gerade auf die Gefrierplatte 2 paßt.
Er ist mit 6 bezeichnet und trägt bei 7 Löcher, um das Gefrierwasser eindringen
zu lassen.
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Abb. 4 zeigt einen Schnitt in der Richtung C-D
der
Abb. i mit einem aufgesetzten Rahmen. Die Bezeichnungen sind dieselben wie in den
vorhergehenden Abbildungen. Man erkennt den Rahmen 6 über der linken Gefrierplatte
2. Innerhalb des Rahmens sind bereits einige Eisschichten zu einem Block 8 zusammengefroren.
Der Gefrierwasserspiegel 9 steht innerhalb der Grundplatte durch den Rand 5 begrenzt
so hoch, wie die im Rahmen 6 befindlichen Eisschichten 8 bei jeder Bewegung des
Rahmens auf die andere Gefrierplatte gehoben werden. Unterhalb der Gefrierplatten
befindet sich die Soleführung io mit den Düsen i i, durch die die Sole 12 von unten
gegen die Gefrierplatte 2 gespritzt wird.
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In Abb. 5 ist i wieder die Grundplatte, durch 2 sind die Gefrierplatten
bezeichnet, während 13 ein beispielsweise aus Stahl bestehendes Band ist, das zu
Beginn der Eiserzeugung um die Dicke der zu gefrierenden Wasserschicht über den
Gefrierplatten liegt und die Wasseroberfläche gerade berührt. In ähnlicher Weise
wie vorher beschrieben, wird das Gefrierwasser zwischen die Gefrierplatten und das
Band gebracht. Durch Rohrleitung io, Ventil 14 und Düse i i wird die Sole zunächst
unter die linke Gefrierplatte gespritzt. Gleichzeitig bläst der Ventilator 15 durch
den Kanal 16 Luft über das Transportband 13, deren Temperatur unter o° liegt. Dabei
kann die Einrichtung so getroffen werden, daß die Luft mit Hilfe der zerstäubten
Sole gekühlt und durch Kanal 17 angesaugt wird. Ist die Eisschicht auf der linken
Gefrierplatte 2 ausgefroren, so wird elektrisch losgetaut. Dabei bleibt jedoch die
Eisschicht am Transportband hängen. Dieses wird jetzt um die Eisschichtdicke gehoben
und sodann so weit nach rechts verschoben, daß die bereits ausgefrorene Eisschicht
über der rechten Gefrierplatte liegt, wo unter Umschaltung der entsprechenden Ventile
14 die zweite Schicht ausgefroren werden kann. Dabei wird dann die rechte Düse i
i benutzt. Nachdem dieses Spiel so lange wiederholt ist, bis sich ein Eisblock der
gewünschten Dicke ergeben hat, wird der Ventilator abgestellt, so daß der Block
von dem Band abfällt. Selbstverständlich können beliebig viele Gefrierplatten nebeneinander
angeordnet werden.