DE840250C - Eiserzeugung - Google Patents
EiserzeugungInfo
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- DE840250C DE840250C DEA2437D DEA0002437D DE840250C DE 840250 C DE840250 C DE 840250C DE A2437 D DEA2437 D DE A2437D DE A0002437 D DEA0002437 D DE A0002437D DE 840250 C DE840250 C DE 840250C
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
- F25C1/00—Producing ice
- F25C1/12—Producing ice by freezing water on cooled surfaces, e.g. to form slabs
- F25C1/14—Producing ice by freezing water on cooled surfaces, e.g. to form slabs to form thin sheets which are removed by scraping or wedging, e.g. in the form of flakes
- F25C1/142—Producing ice by freezing water on cooled surfaces, e.g. to form slabs to form thin sheets which are removed by scraping or wedging, e.g. in the form of flakes from the outer walls of cooled bodies
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Description
- Eiserzeugung Es ist bereits bekannt, an der kalten Oberfläche einer rotierenden Gefriertrommel Eis ununterbrochen herzustellen, von der es durch Abbrechen entfernt wird, indem die elastisch ausgebildete Gefrierfläche während der Umdrehung umrund gemacht wird, wodurch das Eis in großen Scherben abbricht, oder von der das Eis mittels einer rotierenden Uornenwalze in Scherben abgebrochen wird. Hierbei kann (las -ebildete Eis auch trocken und etwas unterkühlt sein, was namentlich für das Gefrieren von Salzlösungen zu eutektischem Eis auf einer solchen elastisch verformbaren Trommelwand vorgeschlagen worden ist, von welcher das leicht unterkühlte Eis in Form von etwa 3 mm dicken Eisbändern fortlaufend entfernt wird, welche dann unmittelbar in Stücken oder nach Umwandlung von Blockeis verwendet werden..
- Es ist ferner bekannt, an der Außen- oder Innenseite einer rotierenden oder feststehenden Gefriertrommel oder eines ähnlichere, die Form einer Umdrehungsfläche aufweisenden Körpers Eisbrei herzustellen, der mit Wasser weggespült wird, nachdem er abgeschabt worden ist. Zum Abschaben des Eisbreis werden sowohl feststehende oder umlaufende Schabeisen als auch mit Zähnen versehene Fräser verwendet.
- Scherbeneis ist aber zum Einhüllen verschiedener Waren ungeeignet, da es wegen seiner scharfen Kanten diese beschädigen kann; zum Beispiel wird die Schleimschicht ungesalzener Fische beim Einlacken in Scherheneis beschädigt. Eisbrei ist naß und klumpig, und sein Anwendungsgebiet ist, auch wenn er durch ein verhältnismäßig teures Verfahren brikettiert wird, sehr begrenzt.
- Die Erfindung betrifft in erster Linie die Erzeugung von Eis von einer für verschiedene Zwecke besser geeigneten Art und sieht auch in bekannter Weise das Gefrieren von einer auf eine Gefrierfläche aufgetragenen Flüssigkeit zu hartem, untergekühltem trockenem Eis vor; sie besteht aber hauptsächlich darin, daß das so gebildete Eis im trockenen, untergekühlten Zustand mittels eines schnell rotierende ii Fräsers in Form von dünnen Spänen von der Gefrierfläche abgefräst wird.
- 1)ie Beschaffenheit dieser dünnen, trockenen Eispäne läßt sich teils durch die Umdrehungsgeschwindigkeit und Bewegungsrichtung des Fräsers, teils durch die Form der Schneiden des Fräsers regeln. So wird z. B. eine gerade Schneide oder eine längliche. gedrehte Schneide große dünne Schneeflocken ähnlich Frostschnee oder auch Eisschuppen ergeben, während eine ein- oder mehrgängige, schraubenf0 Schneide ein noch feiner zerkleinertes Produkt ergibt, jedenfalls wird aber ein solches Eisprodukt trocken und ohne scharfe Kanten sein, die die Waren, mit denen das Eis in Berührung gerät, beschädigen könnten.
- Mit Bezug auf den zu wählenden Unterschied zwischen dem Gefrierpunkt der Flüssigkeit und der Temperatur der Gefrierfläche sei bemerkt. daß dieser von mehreren verschiedenen Umständen abhängt, wie Art, Temperatur und Gefrierpunkt der aufgetragenen Flüssigkeit, dem Zeitintervall von der Auftragung der Flüssigkeit bis zum Abfräsen des Eises usw. und daß er daher nicht im allgemeinen angegeben werden kann; er läßt sich in jedem Einzelfall durch Versuche ermitteln und muß derart sein, daß das Eis, außer einheitlich durchzufrieren, sehr hart wird, damit beim Abfräsen fein zerkleinertes Eis von der genannten Beschaffenheit entsteht. Es sei jedoch erwähnt, daß z. B. beim Gefrieren von Süßwasser die Temperatur der Gefrierfläche in der Regel - 8 bis - io° nicht übersteigen darf und zweckmäßig in Abhängigkeit von der Leistungsfähigkeit der Maschine zwischen -i; und -20-zu \vählen ist.
- Die durch das Verfahren der Erfindung hergestellten dünnen, trockenen Eisschuppen usw. besitzen im Gegensatz zu dem bekannten Scherbeneis und Eisbrei und auch im Gegensatz zu dem für Eispackungen sehr häufig verwendeten zerschlagenen Blockeis einen leichten, körnigen Charakter: wegen ihrer Beweglichkeit lassen sie sich leicht schaufeln und auch besser über die Waren, wie Lebensmittel u. dgl., für deren Aufbewahrung sie angewandt werden sollen, verteilen, wie sie auch beim Gebrauch für Kältemischungen leichter eine gleichmäßige Verteilung des hierfür notwendigen Salzes gestatten und sich auch leichter in Kisten oder andere Gefäße füllen lassen.
- Wie bereits erwähnt, haben die gemäß der Erfindung erzeugten Eisschuppen im Gegensatz zu dem verhältnismäßig dicken Scherbeneis keine scharfen Kanten und können daher empfindliche Waren nicht beschädigen. Ferner sind sie in kühltechnischer Beziehung wertvoller als Scherbeneis und Eisbrei, und zwar dem letzteren Produkt gegenüber dadurch, daß sie kein Wasser enthalten, sondern untergekühlt sind, so daß sie pro Gewichtseinheit weit mehr Kältekalorien enthalten und dem Scherbeneis gegenüber indirekt dadurch, daß bei der Herstellung dieser dünnen Eisschuppen oder großen trockenen Schneeflocken keine größeren Kälteverluste entstehen. Die Herstellung von Scherbeneis erfolgt, wie oben angegeben, entweder durch Abbrechen des Eises in Bändern oder Schalen von einem elastischen Gefrierzylinder, der stellenweise unrund gemacht wird, oder dadurch, daß eine rotierende Dornenwalze die Eisschicht zerschlägt, so daß sich große unregelmäßige Schalen bilden. In beiden Fällen wird die Oberfläche des Gefrierzylinders über verhältnismäßig große Flächen vollständig von Eis oder Wasser entblößt, wodurch ein nicht geringer und ganz unnützer Kälteverlust an die Luft erlitten wird, ganz abgesehen davon, daß dieses Verfahren in maschinentechnischer Beziehung unbefriedigend ist und deshalb in der Praxis keinen nennenswerten Eingang gewonnen hat.
- Wie bereits oben erwähnt, ist es zwar an sich bekannt, mittels eines rotierenden Fräsers auf einer rotierenden Gefriertrommel gebildeten Eisbrei zu entfernen. Hierdurch wird jedoch die erfindungsgemäße Herstellung von dünnen, trockenen, unterkühlten Eisspänen weder beabsichtigt noch ermöglicht, denn der durch Auftragung eines Flüssigkeitsüberschusseshergestellte Eisbrei ist naß und klumpig und wird auch in kleineren oder größeren Klumpen von dem Fräser entfernt, welche dann später mittels eines Siebes von dem Wasserinhalt teilweise'befreit werden sollen. Ein eigentlicher Fräsvorgang (Spanbildung) erfolgt nicht, denn die dazu erforderliche harte Werkstofffläche (hier harte Eisschicht) liegt nicht vor.
- Zur Erzielung der erwünschten Beschaffenheit des erfindungsgemäßen Fertigproduktes ist es dagegen von Bedeutung, daß die Flüssigkeit in einer so dünnen Schicht auf die Gefrierfläche aufgetragen wird, daß diese im Gegensatz zum Eisbrei urnd ähnlich wie beim Scherheneis zu einer ganz trockenen harten Eisschicht einheitlich durchfrieren kann, welche dann in dünnen Spänen abgefräst wird. Zu diesem Zweck kann man, wenn die Gefrierfläche beispielsweise als eine rotierende Gefriertrommel ausgeführt ist, diese auf an sich bekannte Weise in ein Flüssigkeitsbad teilweise eintauchen lassen. Für Regelungszwecke ist es jedoch besser, die Flüssigkeit, wie auch bekannt, dtircli Aufspritzen aufzutragen. Zum Beispiel kann die Flüssigkeit mittels einer oder mehrerer Düsen, Zerstäuber, Duschen od. dgl. auf die Gefrierfläche in Form feiner Strahlen oder eines dünnen Schleiers oder in sehr fein verteiltem Zustand aufgetragen werden. Es kann ferner unter Umständen zweckmäßig sein, hinter der Aufspritzanordnung eine gegen die Gefrierfläche anliegende Walze oder Leisten aus einem zweckentsprechenden, vorwiegend weichen oder elastischen Werkstoff, z. B. Kautschuk, anzubringen, um einen
Ausgleich der aufgetragenen Flüssigkeit zu be- wirken. Die Gefrierfläche kann von dem Außen- oder Innenumfang eines rotierenden oder stillstehenden K<irlters in Form einer Umdrehungsfläche, z. B. ähn- lich den bekannten Gefriertrommeln, gebildet wer- den, aber sie kann auch eben sein, in welchem Falle sie z. 13. stillsteht, wenn die Anordnung zum Auf- tragen (fug Flüssigkeit und die Fräser zum Abfräsen der 1?isscliicht sich über die Gefrierfläche hin und her bewegen. 1)ie Erfindung betrifft auch bestimmte Merkmale einer 'Maschine zum Ausüben des Verfahrens. Kenn- zeiclinend für diese Maschine sind 'Mittel zur Er- des rotierenden Fräsers, so daß er auf -e hier Temperatur gehalten werden kann, welche nahe dem Gefrierpunkt der Flüssigkeit oder über dem- selben liegt, damit (las abgefräste Eis leicht vom Fräser losgeht. Ztvcckrn'ißig wird der Fräser hohl ausgebildet und durch ihn eine der Erwärmung des Fräsers dienende Flüssigkeit geleitet. I)icse Erwärmung kann z. B. durch die zu frie- rende Flüssigkeit erfolgen, welche dabei gleichzeitig altgekühlt wird. \\'etin die Gefrierfläche aus der glatten Außen- seite eitles rotierenden Zylinders besteht, auf den Flüssigkeit gespritzt wird, bestehtein weiteres Merk- inal der Ertni(lung darin, daß die Vorrichtung zum :\tiftragen (leg Flüssigkeit und der schnell rotie- rende Fräser auf derselben Seite der durch die lzotationsachse des Gefrierzylinders hindurch- gehenden senkrechten Ebene angebracht sind, und zwar die Fliissigkeitsauftragvorrichtung oben am Gefrierzylinder und (leg Fräser in der Nähe der (furch die _'\chse (ies Gefrierzylinders hindurch- gehenden waagerechten Ebene, wobei sich der Ge- frierzylinder in einer solchen Richtung dreht, daß jeder ''unkt von ihm von (leg Flüssigkeitsauftrag- vorrichtung bis zum Fräser einen Winkel durchläuft, der wesentlich größer ist als 18o°. Bei einer ange- niessenen Größe und Umdrehungsgeschwindigkeit der (@efriertrotntnel wird hierdurch gesichert, daß die l)<ttt(#r (leg Gefrierperiode lang genug wird, um eine Harte. einheitlich durchfrorene. stark unter- kühlte 1?isscliicht zu bilden, wobei gleichzeitig ein :1ltsickern von Flüssigkeit, die nicht gefriert, ver- tnie(l(#ii t\ ird, und (leg Fräser so angebracht wird, (Maß die altgefrästen Fisspäne nicht in dem Apparat liertimgeworfeti werden, wodurch sie auf den Ge- frierzylitt(ler oder den Fräser zurückfallen könnten, sondern ungefähr senkrecht hinabgeworfen werden, um einen 'laufen zu bilden, von dem das Eis leicht fortgeschaufelt werden kann. Während der letzten 13ewegun- (leg Gefrierfläche vor Erreichung des Fr:isers erfolgt die Unterkühlung und Härtung der gefrorenen Flüssigkeit und ein unbeabsichtigtes Ilerabfalleti des Eises ist deshalb ausgeschlossen. 1?rtin(lungsgemüß wird zweckmäßig weiterhin zwischen cler zvlitidrischen Gefrierfläche und einem Ititienzylinder ein ritigförtniger Holilrautn gebildet, durch den (las Kältemittel zirkuliert, indem der ge- nannte Hohlraum alt den Enden des Doppelzylinders - In der Zeichnung sind schematisch zwei Ausführungsformen der Eismaschine nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
- Fig. i und 2 zeigen die eine Ausführungsform in senkrechtem Querschnitt bzw. teilweise senkrechtem Längsschnitt, unter `'Weglassung von, einigen Einzelheiten, und Fig. 3 und d. zeigen die zweite Ausführungsform von der Seite bzw. von oben gesehen, ebenfalls unter Weglassung von einigen Einzelheiten.
- Bei der in Fig. i und 2 gezeigten, ununterbrochen arbeitenden Maschine ist die Gefrierfläche i die zylindrische Außenfläche eines rotierenden Doppelzylinders, in dessen Hohlraum 2 ein Kühlmittel (Ammoniak oder ein anderes dampfförmiges Kühlmittel für unmittelbare Expansion oder eine Gefrierflüssigkeit) umläuft, indem es durch ein zentrales Rohr 3 zugeführt wird, das sich durch. die hohle Welle 2a der Gefriertrommel erstreckt, und durch den` einen hohlen Endboden dieses Zylinders oder durch hohle Speichen ,I nach dem Hohlraum 2 geleitet wird, von welchem es durch den hohlen Endboden oder die hohlen Speichen 5 am entgegengesetzten Ende um das Rohr 3 herumströmt und durch ein Abflußrohr 6 abfließt. Die Dichtung wird mittels einer Stopfbuchse 7 hergestellt.
- Die Welle 2Q der Gefriertrommel ruht in Lagern 8 und wird in der gezeigten Ausführungsform durch einen Riemen-, Faden oder Kettenzug 9-10-i3 von einem Elektromotor 1:I angetrieben.
- Die zu frierende Flüssigkeit wird von einem Behälter 15 nach einer Düsenvorrichtung 16 geführt, welche sie in angemessener Menge als feine Strahlen oder in anderer Weise fein verteilt über die Gefrierfläche verteilt.
- Wenn diese in der durch einen Pfeil angegebenen Richtung gedreht wird, dann gefriert Flüssigkeit, und es wird an der Gefrierfläche ein Eishäutchen von solcher Stärke gebildet, daß ein Teil der Schicht mittels des mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Fräsers 18 entfernt wird. Das so gewonnene Eis wird in eitlem wärmeisolierten Behälter i9 aufgesammelt, von dem das trockene Eis, das ähnlich Frostschnee ist, durch eine Klappe 2o entfernt werden kann. Der Fräser 18 wird durch einen Riemen-, Faden- oder Kettenzug 12 angetrieben.
Um zu verhindern, daß der Friiser 18 mit Eis- partikeln gefüllt wird, wodurch seine Fräsfähigkeit vermindert werden würde, kann die zu frierende Flüssigkeit durch die hohle Welle 21 und von dort nach dem Behälter 1,5 geleitet werden, wie in Fig. i dargestellt ist. Hierdurch wird die Flüssigkeit auch für voraus etwas abgekühlt, ehe sie auf die Gefrier- fläche aufgespritzt wird. Zur Erwärmung des Frä- sers kann auch das verhältilismäßig warme flüssige Kühlmittel der Kompressionskühleranlage benutzt werden. Zur Vermeidung des Auftauens des hergestellten Schuppeneises kann der isolierte Behälter i9 in be- kannter Weise durch Kühlrohre 22 gekühlt werden. Bei der beschriebenen Ausfiihrungsforin der Ma- schinewird (las Eis gleichzeitig in der ganzen Breite der Gefrierfläche vom Fräser 18 entfernt, der eine entsprechend große Länge hat; aber an Stelle des- selben kann ein 'hin und her gehender und gleich- zeitig rotierender, kurzer Fräser angewandt werden. Wie oben angegeben wurde, kann man überhaupt durch Änderung der Konstruktion und Betriebs- weise des Fräsers oder der Fräser die Beschaffenheit des entfernten, zerkleinerten Eises innerhalb be- stimmter Grenzen ändern. Wenn es für angebracht gehalten wird, kann inan, wie oben erwähnt wurde, eine Ausgleichung der auf die Gefrierfläche aufge- tragenen Flüssigkeit mittels einer zwischen der Düsenvorrichtung 16 und dein Fräser angebrachten Walze oder durch Leisten bewirken. Diese Teile sind in der Zeichnung nicht gezeigt. Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Ausfiihrungsforin der Eisherstellungsmaschine mit stillstehender, ebener Gefrierfläche und beweglichem Fräser und Flüssigkeitsatiftrager. 23 ist die Gefrierfläche, welche horizontal angebracht sein kann und an deren Enden Verlängerungen 24 zur Unterstützung des Fräsers und der Auftragsanordnung, wenn diese sich außerhalb der Gefrierfläche befinden, vorhanden sind. Der Fräser 25 und die Auftragsanordnung 26 werden durch Kurbeln 27 und Verbindungsstangen 28 in der Längsrichtung der Maschine hin und her gezogen. Die Kurbeln sind auf einer Welle 29 be- festigt, die von einer Riemenscheibe 3o angetrieben wird. Der Fräser 25 wird w<ilirend des Arbeits- hubes, d. h. während der Bewegung von rechts nach links, in schnelle Rotation uni seilte eigeile Achse von den links in Fig.4 gezeigten Zahnradvorrich- tungen versetzt, von denen dann zwei auf der Welle des Fräsers lose gelagerte Zahnräder 31 init orts- festen Zahnstangen 32 im Eingriff sind. DieseZalin- stangen sind an dem der Kurbelwelle am nächsten befindlichen Ende mit zwei beweglichen Gliedern 33 versehen. welche mittels Federn 34 normalerweise gegen den Anschlag 33 gehalten werden. _1n dem eiltge#Iengesetzten Ende sind ebenfalls zwei beweg- liche Glieder» vorgesehen, welche nicht mit Fe- (lern versehen zu sein brauchen, (la sie infolge ihrer eigeilen Schwerkraft gegeit die Ver1@1igerungs- stücke 2-1 in Anilage sind. Der Friiser wird während seiner hin und her gehenden 1lewegung abwechselnd oberhalb der Zahnstangen 32 in l@iclittiiig zur Kur- bel und unterhalb der Zahnstangen in Richtung voll der Kurbel weg sich bewegen. Die zuletzt genannte Bewegung ist also der Arbeitsliul), bei welchem die Abfräsunig des Eises und die Auftragung der Flüs- sigkeit erfolgt, während die Rückwärtsbewegung Leerlauf ist. Um zti erreichen, daß Flüssigkeit nur während des Arbeitshubes aufgetragen wird, ist die Auftragungsvorric'htung mit einem Hahn versehen, der mittels Kontergewichte 38 geschlossen gehalten wird, wenn die Kontergewichte nach unten gerichtet sind, tvährend er mittels Hebel 39 geöffnet wird, wenn diese gegen die be#,veglichen Glieder 33 stoßen. Der Hahn wird dann während des Arbeitshubes so lange offen gehalten, bis die Hebel von dem breiten Teil der Zahnstangen 32 loskommen, wodurch die Wasserzufuhr selbsttätig abgesperrt wird. 40 ist ein Schirm, der verhindern soll, daß die Eispartikel vom' Friiser herumgeschleudert werden. 41 ist ein Behäl- ter zur Zufuhr von Flüssigkeit für die Auftragungs- anordnUng 26. Dieser Behälter wird durch einen biegsamen Schlauch 42 von einer Wasserleitung oder einem ortsfesten Wasserbehälter 43 mit Flüs- sigkeit versorgt. Der Fräser 25 und die Atiftragungsanordnumg 26 nebst zugehörigem Behälter 4i sind in einem ge- meinsamen, nicht gezeigten Halter gelagert, der den Abstand zwischen ihnen sichert und welcher mit ihnen hin und her bewegt wird, so daß während des Arbeitshubes Wasser auf die Gefrierfläche kurz hinter dem arbeitenden Fräser aufgetragen wird. Während des Leerlaufhubes rollen zwei glatte Rollen 44. auf der Oberseite der Glieder 36, den Zahnstangen 32 und den Gliedern 33, bis der Fräser und der Flüssigkeitsauftrager die rechts in Fig. 3 durch punktierte Striche gezeigten Stellungen er- reichen. Die auf der Welle des Fräsers' lose gelagerten Zahnräder 31 sind mit Getl-ieliell 31a im Eingriff, auf deren Wellen größere Zahnräder 31b mit Getrie- ben 31- im Eingriff sind, die auf der Welle des Frä- sers festsitzen.
Claims (1)
- PATEN T A N S P R C C,11 E
i. Eiserzeugung durch Gefrieren von einer auf eine Gefrierfläche aufgetragenen Flüssigkeit zu hartem, unterkühltem trockenem Eis und Ent- fernen des gebildeten Eises, dadurch gekenn- zeichnet, daß es im trockenen unterkühltem Zu- stand mittels eines schnell rotierenden Fräsers in Form von dünnen Spänen, wie großen Schnee- flocken, Schuppen- oder fein zerkleinertem Eis, von der Gefrierfläche abgefräst wird. 2. 1`-Iaschine zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, bei welcher die Gefrierfläche aus der glatten Außenseite eines rotierenden Zy- linders besteht, auf den Flüssigkeit gespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich- tung (16) zum Auftragen der Flüssigkeit und der schnell rotierende Friiser (18) auf derselben Seite der durch die Rotationsachse des Gefrier- zylinders hindurchgehenden senkrechten Ebene angebracht sind, und zwar die Flüssigkeits- auftragvorrichtung oben am Gefrierzylinder und der Fräser an einer im Sinlie der Umlauf-
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DK840250X | 1940-03-09 |
Publications (1)
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