DE921872C

DE921872C - Method and device for making ice

Info

Publication number: DE921872C
Application number: DEZ3311A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schmatz
Original assignee: A Ziemann GmbH
Current assignee: A Ziemann GmbH
Priority date: 1953-03-14
Filing date: 1953-03-14
Publication date: 1954-12-30

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Eis Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Eis, bei dem in einer gekühlten konischen Zelle erzeugtes Eis nach Maßgabe seiner Entstehung ohne Unterbrechung des Gefriervorganges aus der unter Wasser stehenden: Zelle durch eindun. Stempel in Richtung vom schmalen Ende der Zelle aus zum weiten Ende hin hinausgeschoben wird.Method and apparatus for making ice The invention relates to a method and an apparatus for producing ice, in which in a chilled conical cell produced ice according to its formation without interruption of the freezing process from the submerged: cell by concentrating. rubber stamp pushed out in the direction from the narrow end of the cell to the wide end will.

Es hat sich herausgestellt, daß bei diesem an sich bekannten Verfahren jedoch ein Ablösen des Eisblockes von der Zelle durch mechanischen Druck nur schwer und unter Umständen überhaupt nicht zu erreichen ist, so daß man sich mit Auftauen helfen mußte, wodurch hohe Wärmeverluste auftreten. Das Ablösen durch Druck macht deshalb Schwierigkeiten, weil die konische ZeBe an ihren schmalen Ende auf einen sehr kleinen Querschnitt zusammengezogen werden muß und dort wegen Auftretens zu hoher Flächendrücke nicht die Möglichkeit besteht, die erforderlichen Druwc'kkräfte anzuwenden.It has been found that in this known method however, it is difficult to detach the ice block from the cell by mechanical pressure and under certain circumstances it cannot be reached at all, so that one has to deal with thawing had to help, whereby high heat losses occur. The detachment by pressure makes therefore difficulties because the conical point at its narrow end on a very small cross-section must be contracted and there due to occurrence high surface pressures there is not the possibility of the required pressure forces apply.

Die Erfindung beseitigt die aufgetretenen Schwierigkeiten dadurch, daß zum Ablösen des konischen Eisb,liockes von den ihm umgebenden Zellenwänden auf diesen unmittelbar oder mittelbar ein Druck durch Binden pyram;idenfärmigen, vom schmalen Ende des Eisblockes her zentrisch in theseneinspringenden, vom Kühlmittel durchflossenen Stempel ausgeübt wird.The invention overcomes the difficulties encountered by that in order to detach the conical Eisb, liockes from the surrounding cell walls this directly or indirectly a pressure by tying pyram; idenfärmigen, from narrow end of the ice block centered in theses re-entrant, from the coolant is exercised through the stamp.

Wenn der Druck von dem Stempel unmittelbar ausgeübt wird, erfolgt die Durchführung des Verfahrens im übrigen in der bekannten Weise dadurch, daß in bestimmten Zeitabständen der Stempel den Eisblock in der Zelle um eine bestimmte Strecke zum weiten Ende der Zelle hinausschiebt. Dadurch wird der Block von den Wänden der konischen Zelle abgelöst. Es entsteht ein geringer Zwischenraum zwischen dem Block und den Zellenwänden, der sich, da die Zelle unter Wasser steht, mit Wasser füllt, das sehr schnell wieder mit dem Block zusammengefriert. Darauf kehrt der Stempel, indem er sich vom Innern des Eisblockes löst, in seine Ausgangsstellung zurück, wodurch zwischen dem Stempel und den ihn umgebenden Wänden des Eisblockes ein Zwischenraum entsteht, der sich, da der Stempel ebenfalls unter Wasser steht, mit Wasser füllt, das gefriert. Der Eisblock wächst also außen und innen. Da bei Beginn des Verfahrens der Stempel sich in seiner obersten Stellung befindet, wird als ,erste Stempelbewegum:geine Rückkehr desselben in seine Ausgangsstellung durchgeführt.When the pressure from the stamp is applied immediately, occurs the implementation of the method in the rest of the known manner in that in certain time intervals the stamps the ice block in the cell by a certain route to the far end of the cell. This will make the Block detached from the walls of the conical cell. A small gap is created between the block and the cell walls, which, since the cell is under water, fills with water, which freezes back together with the block very quickly. Thereon the punch returns to its starting position by detaching itself from the inside of the ice block back, whereby between the punch and the surrounding walls of the ice block a gap is created which, since the stamp is also under water, fills with water that freezes. The ice block grows outside and inside. Included At the beginning of the procedure the stamp is in its uppermost position as, first stamp movement: it has been returned to its original position.

Auf diese Weise wandert Birne @endlose Eissäule schubweise aus dem weiten Ende der Zelle hinaus. Hat sie die gewünschte Länge erreicht, wird sie in bekannter Weise abgeschlagen und weggefördert. Es wird also bei dem Verfahren gemäß der Erfindung der Vorteil gewahrt, daß die Eiserzeugung annähernd kontinuierlich und sehr nascherfolgt, weil die Zelle vom verdampfenden Kältemittel umspült ist und die abzuführende Gefrierwärme praktisch keine Eisschicht zu :durchdringen braucht.In this way, pear @endless pillar of ice moves in batches out of the far end of the cell. When it has reached the desired length, it is turned into Knocked off in a known way and conveyed away. It is therefore in accordance with the method the invention has the advantage that the ice production is approximately continuous and very quickly, because the cell is bathed in the evaporating refrigerant and the freezing heat to be dissipated practically does not need to penetrate a layer of ice.

Der Druck des Stempels kann aber auch mittelbar ausgeführt werden, wein an das schmale vom Stempel verschließbare Ende der Zelle ein mit Wasser gefüllter Zylinder angeschlossen ist, durch dessen dem schmalen Ende gegenüberstehende Stimfläche eine mit dem Stempel fest verbundene Antriebsstange für diesen unter Abdichtung geführt ist und der über ein unter lern Druck des Zylinderinhaltes stehendes Rückschlagventil mit einer Druckwasserleitung verbunden ist.The stamp can also be printed indirectly, add a water-filled cell to the narrow end of the cell that can be closed by the stamp Cylinder is connected by its end face opposite the narrow end a drive rod firmly connected to the punch for this under seal is performed and via a non-return valve which is under learning pressure of the cylinder contents is connected to a pressurized water pipe.

In diesem Fall kann der Druck mittelbar dadurch ausgeübt werden, daß beim Lösen des unter Wasser stehenden Stempels von den ihn umgebenden Teilen des Eisblockes eine Vergrößerung des Volumens des ihn inngebenden Wassers und anschließend eine Druckerhöhung in diesem Wasser herbeigeführt wird.In this case the pressure can be exerted indirectly in that when loosening the submerged stamp from the surrounding parts of the Ice block an enlargement of the volume of the water inside it and then an increase in pressure is brought about in this water.

Diese Druckerhöhung erfolgt ;entweder durch Verminderung des dem Wasser zur Verfügung stehenden Raumes oder durch Gefrieren einer zwischen dem Stempel und den ihn umgebenden Teilen des Eisblockes befindlichen Wasserschicht, die sich beim Gefrieren ausdehnt.This increase in pressure takes place; either by reducing the amount of water in the water available space or by freezing one between the stamp and the surrounding parts of the ice block located water layer, which is when Freezing extends.

Diesle beiden Möglichkeiten können auch miteinander in der Weise verbunden werden, da.ß zunächst eine Verminderung des dem Wasser zur Verfügung stehenden Raumes und anschließend eine Druckerhöhung durch Gefrieren der zwischen dem Stempel und dem Eisblock befindlichem. Wasserschicht erfolgt.These two possibilities can also be connected to one another in this way that initially a reduction in the space available for the water and then an increase in pressure by freezing the between the ram and the block of ice. Water layer takes place.

Man kann sich vorstellen, daß beim Verfahren gemäß der Erfindung der untere Teil seiner Zelle der geschilderten bekannten Art in den oberen Teil der Zelle hineingeklappt ist und daß nun, das Ablösen des Eisblockes von den Zellenwänden auf zwei Teilvorgänge verteilt ist, so daß die im ganzen aufzuwendende Kraft in die bei den Teilvorgängen aufzuwendenden Druck- bzw. Zugkräfte unterteilt wird.It can be imagined that the method according to the invention lower part of his cell of the known type described in the upper part of the Cell is folded in and that now, the detachment of the ice block from the cell walls is distributed over two sub-processes, so that the total force to be expended in the compressive and tensile forces to be used in the sub-processes are subdivided.

In der Zeichnung ist die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigt Fig. i einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung, Fig. Seinen waagerechten Schnitt durch die Vorrichtung nach der Lirnne III-III der Fig. i.In the drawing is the device for performing the method shown schematically and for example. It shows Fig. I a vertical section through the device, Fig. 2 is a plan view of the device, Fig. His horizontal Section through the device according to Lirnne III-III of Fig. I.

Die Wände der Gefrierzelle i sind vom Kältemittel durchflossen, das durch die Leitungen 2, 3 zu-und abgeführt wird. Der Innenraum der Zelle i steht unter Wasser, das durch eine Leitung ¢ zugeführt wird. Am schmalen Ende der Zelle i tritt in diesle zentrisch ein konischer, im dargestellten Beispiel pyramidenförmiger Stempel 5 Bein, der mit seinem senkrechten Ende das schmale Ende der Zelle i abschließen 'kann. Dieser Stempel 5 ist in seiner Achsrichtung bewegbar und wird inbeliebiger Weise, beispielsweise dlurcheinen mechanischen oder hydraulischen Antrieb, über die fest mit dem Stempel 5 verbundene Antriebsstange 6 betätigt. Auch .der Stempel 5 ist vom Kältemittel durchfiossein, das durch Leitungen 7, 8 durch die Antriebsstange 6 hindurch zu- und abgeführt wird. Die Verbindung der im. der Stange 6 angeordneten Leitungsteile mit den fest angeordneten Teilen :der Leitungen 7, 8 erfolgt in an sich bekannter Weise. Außerdem ist der Stempel auch außerhalb der Zelle i von Wasser umgeben, das beispielsweise in deinem unten an die Zelle i angeschlossenen Zylinder io -enthalten sein kann.The walls of the freezer cell i are traversed by the refrigerant, the is supplied and discharged through the lines 2, 3. The interior of cell i is complete under water, which is fed through a pipe ¢. At the narrow end of the cell i enters a conical centrally, in the example shown, a pyramid-shaped one Stamp 5 leg, which with its vertical end complete the narrow end of cell i 'can. This punch 5 can be moved in its axial direction and is arbitrary Way, for example by means of a mechanical or hydraulic drive the drive rod 6, which is firmly connected to the punch 5, is actuated. Also the stamp 5 is traversed by the refrigerant flowing through lines 7, 8 through the drive rod 6 is supplied and discharged through it. The connection of the im. the rod 6 arranged Line parts with the permanently arranged parts: the lines 7, 8 takes place in on known way. In addition, the stamp is also outside of cell i of water surrounded, for example, in your cylinder connected below to cell i io -can be included.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung bei Amvendung eines vom Stempel 5 unmittelbar auf den in der Zelle i entstandenen Eisblock 9 auszuübenden Druckes ist folgende: Siobald der Eisblock 9 durchgefroren, also fertiggestellt ist, wird der Stempel 5 von ihm durch Zurückziehen gellöst und, nachdem das in den entstandenen Zwischenraum aus dem Zylinder io eingedrungene Wasser ganz oder annähernd gefroren ist, wieder in Richtung auf den Eisblock 9 gedrückt, wodurch sich letzterer von den Wänden der Zelle löst. Der im ganzen zum Ablösen des Eisblockes erforderliche Druck wird also unterteilt 'm den auf den Eisblock sich als Zug auswirkenden Teildruck, !der zum Ablösen. des Stempels 5 erforderlich ist, und ;n den Teildruck, der zum Ablösen. ödes Eisblockes von den Wänden der Zelle ierforderlich ist. Dabei tritt noch der Vorteil eln, -daß für den zum Ablösen des Eisblockes 9 von den Zellenwänden erforderlichen Teüdruckeine große Angriffsfläche in Gestalt des Stempelmantels Dur Verfügung steht, während bei dem bekannten Verfahren nur eine kleine Stempelstirnfläche zur Verfügung stand.How the device works when using a punch 5 pressure to be exerted directly on the ice block 9 formed in cell i is as follows: As soon as the ice block 9 is frozen through, that is, it is completed the stamp 5 is released from it by pulling it back and, after that, into the resulting Water that has penetrated from the cylinder is completely or approximately frozen in the space is, pressed again in the direction of the ice block 9, whereby the latter of dissolves the walls of the cell. The total required to detach the ice block Pressure is divided into the partial pressure acting as a train on the ice block, ! the one to detach. of the stamp 5 is required, and; n the partial pressure required for Peel off. barren ice block from the walls of the cell is necessary. It occurs nor the advantage eln -that for the detachment of the ice block 9 from the cell walls required partial pressure a large attack surface in the form of the stamp jacket major Is available, while in the known method only a small punch face was available.

Bei Anwendung eines vom Stempel s mittelbar auf den in der Zelle i entstandenen Eisblock 9 auszuübenden Druckes, männlich durch leine Vergrößerung des Volumens des :den Stempel umgebend,-n Wassers und eine anschließende Druckerhöhung in diesem Wasser, ist an das schmale, vom Stempel 5 verschließbare Ende der Zelle i ein mit Wasser gefüllter Zylinder io angeschlossen, durch dessen dem schmalen Zellenende gegenüberstehende Stirnfläche i o' die mit dem Stempel 5 fest verbundene Antriebsstange -unter Anwendung einer Abdichtung, beispielsweise einer Stopfbüchse i i, geführt ist und über ein unter dem Druck des Zylinderinhaltes stehendes Rüc@k:schlagventil 12 mit einer Druckwasserleitung 13 verbunden ,ist.When using one of the stamp s indirectly on the in the cell i resulting block of ice 9 pressure to be exerted, male by line enlargement the volume of the: surrounding the ram, -n water and a subsequent increase in pressure in this water is to the narrow, from the stamp 5 closable Connected to the end of the cell i is a cylinder io filled with water, through its the end face i o 'opposite the narrow cell end with the punch 5 firmly connected drive rod using a seal, for example a stuffing box i i, is guided and over a under the pressure of the cylinder contents standing Rüc @ k: check valve 12 connected to a pressurized water line 13 is.

je nachdem die Druckerhöhung durch Verminderung des dem Wasser zur Verfügung stehenden Raumes (Fall i) oder durch Gefrieren einer zwischen dem Stempel 5 und dem Eisblock 9 befindlichen Wasserschidht (Fall 2) erfolgt, ergeben sich folgende Wirkungsweisen: Fall i. Nach dem Durchfrieren des Eisblockes 9 wird der Stempel 5 zurückgezogen, wodurch eine Vergrößerung des Volumens des Zylinders i o erfolgt, und zwar uze den Betrag des Volumens des aus dem Zylinder io austretenden Teiles der Antriebsstange 6. Die Voluanenvergrößerung des Zylinders i o wird ausgeglichen durch über das Rückschlagventil 12 in den Zylinder i o eintretende Wasser.depending on the pressure increase by reducing the water to Available space (case i) or by freezing one between the stamp 5 and the ice block 9 located Wasserschidht (case 2) takes place, the following results Mode of action: Case i. After the ice block 9 has frozen through, the stamp 5 withdrawn, increasing the volume of the cylinder i o, namely uze the amount of the volume of the part emerging from the cylinder io of the drive rod 6. The increase in volume of the cylinder i o is compensated for by water entering the cylinder i o via the check valve 12.

Wird nun der Stempel 5 wieder in Richtung auf den Eisblock 9 bewegt, so tritt durch den wieder eintretenden Teil der Antriebsstange 6 eine Verminderung des dem Wasser zur Verfügung stehenden Raumes ein, wobei jedoch das Wasser infolge Schließrens des Rückschlagventils 12 nicht aus dem Zylinder i o entweichen kann. Die dadurch eintretende wird im Sinne des Ablösens des Eisblockes 9 von den Wänden der Zelle i benutzt.If the punch 5 is now moved again in the direction of the ice block 9, so occurs through the re-entering part of the drive rod 6, a reduction of the space available for the water, but the water as a result Closing the check valve 12 cannot escape from the cylinder i o. The thereby occurring is in the sense of the detachment of the ice block 9 from the walls of cell i used.

Fall 2. Das Verfahren gemäß Fall i kann nun in der Weise abgewandelt werden, daß nach dem Zurückziehen des Kolbens und nach dem Einströmen von Wasser über das Rückscblagventil in den Zylinder i o der Stempel 5 nicht sofort vorgeschoben wird, sondern daß man das zwischen dem Stempel 5 und dem Eisblock 9 aus dem Zylinder i o eingedrungene Wasser gefrieren läßt. Durch dieses Gefrieren. tritt @evne Vergrößerung des Volumens dieses Wassers ein, wodurch ein Druck auf den Eisblock 9 ausgeübt und dieser von den Wänden der Zelle i gelöst wird.Case 2. The method according to case i can now be modified in the following way be that after withdrawing the plunger and after the inflow of water The punch 5 is not immediately advanced via the check valve in the cylinder i o is, but that one between the punch 5 and the ice block 9 from the cylinder i o freezes water that has penetrated. Because of this freezing. occurs @evne enlargement of the volume of this water, whereby a pressure is exerted on the ice block 9 and this is detached from the walls of cell i.

Die Arbeitsweisen nach Fall i und Fall 2 können auch in der Weise miteinander verbunden werden, daß der Stempel 5 leim in den Eisblock 9, wenn die dadurch @entstehende Druckerhöhung inicht ausreicht, nur so weit eingeführt wird, da.ß noch ein Zwischenraum zwischen dem Stempel 5 und dem Eisblock 9 bleibt, und daß man das in diesem Zwischenraum befindliche Wasser erst gefrieren läßt, um die dadurch bedingte zusätzliche Drucksteigerung den Eisblock 9 von den Wänden der Zelle i zu lösen.The working methods according to case i and case 2 can also be carried out in the manner be connected together that the punch 5 glue into the ice block 9 when the the resulting pressure increase is not sufficient, is only introduced so far da.ß still remains a space between the punch 5 and the ice block 9, and that you can only freeze the water in this gap to the the resulting additional pressure increase removes the ice block 9 from the walls of the cell i solve.

Eine Eiserzeugungsanlage besteht in der Regel aus einer Mehrzahl von Einzelvorrichtungen der beschriebenen Art. Besonders in einem solchen Fall kann es zweckmäßig sein, die in den. Einzelvorrichtungen sich abspielenden Verfahren automatisch zu steuern, was beispielsweise mittels einer elektrischen Steuerung unter Benutzung einer Schaltwalzenwelle möglich ist.An ice making system usually consists of a plurality of Individual devices of the type described. Especially in such a case, can it may be appropriate to use the. Individual devices playing out procedures to automatically control what, for example, by means of an electrical control is possible using a shift drum shaft.

Durch das Verfahren gemäß der Erfindung ist eine Leistungssteigerung gegenüber bekannten Verfahrene bei denen prismatische Zellen ohne gekühlten, in den Eisblock einspringenden pyramidenförmigen Stempel angewendet werden, bis zum 24fachen möglich, d.h. die Eismenge, die sonst in 24 Stunden hergestellt wird, kann mit dem Verfahren und der Vorrichtung .der Erfindung in i Stunde hergestellt werden, oder es kann zur Erzeugung deiner bestimmten Eismenge innerhalb eines bestimmten Zeitraumes bei Anwendung der Erfindung einte entsprechend kleinere Anlage verwendet werden.The method according to the invention increases performance compared to known methods in which prismatic cells without cooled, in The pyramidal punch receding into the ice block can be applied up to 24 times more possible, i.e. the amount of ice that is otherwise made in 24 hours with the method and the device of the invention can be produced in 1 hour, or it can be used to generate your specific amount of ice within a specific one Period of time when applying the invention used a correspondingly smaller system will.

Zwedkmäß,ig ist zwischen den einander zugekehrten Stirnwänden der Zelle i und des Zylinders i o eine Isolierschicht 1 ¢ vorgesehen. Ferner wird die Vorrichtung vorzugsweise in bekannter Weise in der Form ergänzt, daß über dem Eisblock 9 in entsprechender Entfernung -von der Oberkante der Zelle i eine geneigte Seherwand 15 vorgesehen ist, die den Eisblock 9, wenn er an die Scherwand anstößt, abbricht und auf eine Rutsche od. dgl. fallen -läßt, durch die er abbefördert wird.Zwedkäß, ig is between the facing end walls of the Cell i and the cylinder i o an insulating layer 1 ¢ provided. Furthermore, the Device preferably supplemented in a known manner in the form that above the block of ice 9 at a corresponding distance from the upper edge of cell i an inclined viewing wall 15 is provided, which breaks off the ice block 9 when it hits the shear wall and drops onto a slide or the like, through which it is carried away.

Claims

PATENT APPLICATION: i. Process for the production of ice, in which in a cooled conical cell produced ice according to its formation without interruption of the freezing process from the cell under water @ by a stamp in Is pushed out in the direction from the narrow end of the cell to the wide end, characterized in that for detaching the conical block of ice from those surrounding it Cell walls a @ u @ f this directly or indirectly a pressure by a pyramid-shaped, from the narrow end of the ice block centered in this re-entrant punch is exercised.

2. The method according to claim i, characterized in that da.ß when releasing of the submerged stamp from the parts of the ice block surrounding it .an increase in the volume of the water surrounding it and then an Pressure increase in diesel water is brought about.

3. Process .according to claims i and 2, characterized in that the pressure increase by reducing the dem Water available space. q .. The method according to claims i and 2, characterized in that the pressure increase by freezing a between the plunger and the parts of the ice block surrounding it he follows. 5. The method according to claims i to ¢, characterized in that the pressure generation first by reducing the space available for the water and then by freezing one between the Stamp and those surrounding it Parts of the Eisbloakies located Wasserschvcht takes place. 6. Device for implementation of the method according to claims i to 5, characterized in that the narrow End of a conical, through the refrigerant of. outside cooled cell (i) @eipen centrally into the cell (i) from the narrow end protruding pyramid-shaped, axially movable ram through which refrigerant flows. (5) concluding: Leßbur is. 7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the narrow, from Stamp (5) closable end of the cell (i) a cylinder filled with water (i o) is connected, through its end face opposite the narrow toe end (io ') a drive shaft (6) firmly connected to the punch (5) for this under Sealing is performed and the over one, under the. Printing of the cylinder content standing Rückschlagvantil (12) is connected to a pressurized water line (13). B. Apparatus mach claims 6 and 7, characterized in that d; @e lines (7, 8) for cooling the ram (5) through the drive rod (6) from the cylinder (io) are brought out. 9. Device mach claims 6 to 8, characterized in that that between the facing end walls of cell (i) and cylinder (i o) an insulating layer (14) is provided. Attached pamphlets: »The No. 3, 1935, p. 3 i.