DEP0033431DA - - Google Patents

Description

Ingenieur Erwin Pilz

Einrichtung zum Gefrieren von kleinstückigem Eis in Formen insbesondere Stieleis.

Bei der erfindungsmässigen Einrichtung .*-^rird das für andere Zwecke bekannte Gefrier-oder Efthlverfahren mittels Saite— mascMne und direkter Kältemittelverdampfung, sowie die Abtauung mittels kondensierender Kältemitteldämpfe durch Schaffung einiger Sondereinrichtungen zum Gefrieren von kleinstückigem Eis in Formen, insbesondere Stieleis, anwendbar gemacht·

Bei den für kleinstückige Formeisherstellung mit direkter Verdampfung ausserordentlich kurzen Gefrierzeiten ist es notwendig, Vorkehrungen zu treffen, die ein Stillsetzen der Kühlmaschine zum Zwecke des Abtauens vermeiden lassen, Ausserdem ist aus wirtschaftlichen Gründen eine ununterbrochene Ausnutzung der Kältemaschine erstrebenswert. Zur Aufbewahrung des gefrorenen ülises, das nicht unmittelbar abgesetzt oder verbraucht werden kann, ist ein tiefgekühlter Behälter erforderlich, der gleichfalls aus wirtschaftlichen G ünden von der zum Gefrieren erforderlichen Kältemaschine mit den Formen oder wahlweise allein gekühlt v/erden soll» Da insbesondere bei Kleinanlagen für die Bedienung nur technisch ungeschultes Personal in Frage kommt, mussfür einfachste sowie unfallsichere Bedienungsweise gesorgt werden, äehliesslich

ist darauf zu achten, dass durch, die Bedienung kein Kälte— mit t elver lust oder Eindringen von Luft in den Kältemittelkreislauf vorkommen kann»

Allen diesen Anforderungen wird die Erfindung gerecht· Burch Verwendung zweier formen oder lormgruppen kann durch Umschalten stets abwechselnd die eine gefroren und die andere abgetaut werden, ohne dass die Kältemaschine stillgesetzt zu werden braucht. Sin besonderes Umsehaltorgan ermöglicht durch einen einzigen Handgriff die Umschaltung, und zwar dergestalt, dass auch in keiner beliebigen Üwisehenstellung ein Gefahrenmoment durch abgesperrte Druckleitung eintreten kann. Der Aufbewahrungsbehälter, welche normalerweise in Hintereinanderschaltung an die G-efrierform mitgekühlt werden kann, ist in der Mittelstellung des Umschaltorgans allein kühlbar, wobei die Temperatur in bekannter ""/eise mittels Thermostaten automatisch überwacht wird. Durch die Anwendung eines besonderen Mehrwegehahnes mit Gleitringdichtung für das Umschaltorgan, wird neben der erforderlichen Abdichtung der einzelnen Anschlußstellen gegeneinander, ein sicherer Abschluss nach aussen erzielt.

Da bei der Ausführung der Gefri ere inrl cutting nach dem Erfindungsgedanken im Augenblick des grossten Kältebedarfs stete durch den gleichzeitigen Auftrauprozess m der zweiten form eine Vergrösserung der Kondensatorleistung erzielt; wird, ist es möglich, die Kältemitteleinspritzung dem jeweiligen Kältebedarf anzupassen, ohne dass Kondensator oder Antriebsmotor für die Höchstleistung ausgelegt zu werden brauchen. Dam t wird bei geringstem Materialaufwand sparsamster Energie—

verbrauch erzielt und ein feil des luft auver lust es nutzbar gemacht»

Gegenüber maschinell gekühlten Anlagen mit; Sole als Kälteträger zeichnet sich die erfindungsgemässe Einrichtung durch den Wegfall von Sole, Soleverdampfer, Umlaufpunpe oder Rührwerk, durch wirtschaftlichere Verdampfungstemperatur bei gleicher Gefrierzeit oder kürzerer Gefrierzeit bei gleicher Yerdampfungstemperatur aus*

In der Zeichnung i st die Einrichtung prinzipiell und in einigen Details dargestellt. Ss zeigen:

Abb. Λ ein schematisches Beispiel der Gesamt-

Anordnun'g*
Abb, 2 bis 7 ein Beispiel der Ausführung eines

Ums ehalt organe s nach dem .Erfindung sgedanken

in verschiedenen Schaltstellungen und Schnitten· Abb* 2 einen Achsialschnitt nach der Linie A-B in

Schaltstellung I*
Abb. 3 einen Aehsialschnitt nach der Linie G-D in

Behältstellung II«
Abb. 4 einen Radialschnitt nach der Linie E-I in

Schaltstellung I
Abb. 5 einen Radialschnitt nach Linie 3-1? in

Schaltstellung III
Abb. 6 einen Radialschnitt nach Linie E~F in

Schaltstellung II
Abb.7 einen Radialschnitt nach Linie iS-F in einer

beliebigen 2Sw lichens se llung.

Aus Abbildung 1 ist das Kühlmöbel ersichtlich, in welches die Bisformen 1 und 2, der 'Diefkühlbehälter 3 sowie das Kühlaggregat 4-, das JSrpansionsventil 5 und das Umsteuerorgan eingebaut sind.

Das flüssige Kältemittel gelangt durch die Flüssigkeitsleitung 7 zuia Expansionsventil 5 *md nach der Entspannung durch die Sinspritzleitung 8 zum Umsteuerventil 6,

In der Schaltstellung I (Abb. 2 und 4) wird das nun unter Yerdampferdruck stehende Kältemittel durch die Rohrleitung 9 zum Bisform 2 gleitet, wo es die Eismasse zum Gefrieren bringt. Die von der form rückkehrende Rohrleitung 10 wird abermals durch das ITmsteuerventil 6 zur Rohrleitung geführt, durch welche es zum Verdampfer 12 des Tiefkühlbehälters 3 gelangt. Durch das Rohr 13 wird das jetzt vollständig verdampfte Kältemittel zurück zum Kühlaggregat 4 gebracht, von wo aus es nach Verdichtung durch den Kompressor 14 über die Druckleitung 15 wieder zum Uaisteuerorgan 6 kommt. Die komprimierten Kältemitteldämpfe erreichen über die Leitung die Form 1, wo sie durch !Deilkondensation das Abtauen des gefrorenen -Sises bewirken, Die Eüokleitung 17 führt wiederum zum Ums teuer organ 6 und von da durch, das Rohr 18 zum Kondensator 19* wo es vollständig verflüssigt wird und seinen Kreislauf von neuem beginnen kann.

In der Schaltstellung II (Abb.3 tmd Abb.6) sind die Rohi'anschlüsse 9» 10, 16 und 17 sau Umsteuerorgan 6 versperrt, während Rohr 8 mit 11 und Rohr 15 mit 18 verbunden wird. Dadurch gelangt das verdampfende Kältemittel vom Expansionsventil 5 direkt zum "Verdampfer 12 des Tiefkühlbehälters und die komprimierten G-ase nehmen gleichfalls vom Kompressor

den direkten Weg sum Kondensator 19» ohne die Eisformen 1 und 2 au durchlaufen. Diese 3ehaltstellung gestattet mithin die alleinige Kühlung des Tiefkühlbehälters 3f welche Z4-6, nachts und in Herstellungspausen erforderlich ist.

In der Sehaltstellung III (Abb.2 und Abb. 5) sind gegenüber der Schalt st ellung I lediglich die <"ege in der Weise vertauscht, dass die Bisform 1 gekühlt und die JÜsform beheizt wird. Vom iSxpansionsventil 5 gelangt das Kältemittel über die Rohrleitung 8 und 16 zur Eisform 1, von hier über 17 und 18 zum Verdampfer 12 und über 13 zum Eonpress or 14. Die Durckrohrleitung 15 führt im Umst euer organ 6 zum Rohr 9 in die aufzutauende Eisform 2. Die Rohrleitung 10 mündet in die Rohrleitung 18 und bringt das Kältemittel zum Kondensator 19«

In Abb. 7 wird gezeigt, dass auch in keiner Zwischenstell mg des TJmsteuerorgans die Druckleitung 15 völlig abgesperrt wird und deshalb auch kein Gefahrenmoment (oder eine Betriebsstörung durch Ansprechen der Oberdrucks!eherungseinrichtungen) eintreten kann. Aus der Abbildung ist ersieht lieh, dass das Gas aus der Druckleitung 15 sowohl über die leitung 9 zur ^₀Tm. 2 und zurück durch die Leitung 10 zum Rohr 18, als auch direkt von 15 zu 18 und damit zum Kondensator 19 strömen kann«

Statt im Kühlmöbel kann die Kätemaschine 4, insbesondere für grössere Anlagen, auch separat aufgestellt werden und ebenso können Tiefkühlbehälter 3 und Formencisch separate Llöbelstücke sein, ohne dass eine prinzipielle Änderung der Einrichtung erforderlich Täre. Je nach Bedarf können, ebenfalls ohne Prinzips änderung, Rohrleitung 7 Ona 13 in gegenseitigem Wäremeaustausch gebracht und in Rohr-

leitung 15 ein 4n.thitzer eingebaut werden. Der Wärmeaustauscher zwischen 7 ^M 13 gestattet eine Unterkühlung des Kältemittels und bringt damit eine Leistungssteigerung der Kältemaschine, und wird insbesondere bei Frigen (CFp GIo) als Kältemittel angebracht sein. Der Eathitzer sorgt dafür, dass die Sisformen beim Auftauen höchstens Kondensationsfeemperatur annehmen können, womit ebenfalls eine gewisse Leistungssteigerung erreicht werden kann.

Das Umst euer organ 6 (Abb. 2 - 7 ) besteht im 7/esentlichen aus dem Gehäuse a , dem eingeschliffenen Ventilkegel b, dem Gleitgrundring c, dem Gleitring d, dem Federungskörper e, dem Abschlussflansch f, und der Feder g.

Der Ventilkegel b ist im Gehäuse a drehbar und wird durch die Feder g der Gleitringdichtung kräftig in den kegeligen Sitz gedrückt. BTtI. doch noch durchtretende Spuren von Kältemittel können nicht nach aussen elangen, weil einerseits die GIeitdichtung zwischen GIeitgrundring c und Gleitring d sowie der Federkörper e den Durchtritt zur ipindel hin verhindert und andererseits die Dichtung η gegen das -xehäuse hin abdichtet.

Zur Unterstützung der Feder g und besseren Dictitung des Ventilkegels b kann man den Stopfbuchsraum zwischen Gehäuse a und Federkörper e mib d-^ia. Druckrohr 15» und den Grundraum zwischen dem verjüngten Jihade des Ventilkegels b und dem Gehäuse a mit dem Saugrohr 11 durch eine kleine Boh=?- rung in Verbindung bringen.

Claims (1)

1. — 7 —
   Patentansprüche,

   1, Einrichtung zum Gefrieren von kleinstückigem iSis in lormen, insbesondere Stieleis, rekennzeichnet dadurch, dass das Gefrieren durch direkte Kälbemittelverdampfung und das Auftauen durch kondensierende Kältemitteldämpfe geschieht.

   2, Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Formen (1, 2, ) oder "GOrmengruppen
   verwendet werden, von denen abwechselnd die eine gekühlt
   und die andere gleichzeitig beheizt wird.

   3, Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung des Kühl-, besw. Ileizprozesses von der JJOrm oder Formengruppe ( 1 ) auf die j'orm oder Formengruppe (2) oder um^ekeht durch einen einzigen Handgriff geschieht.

   4, Jinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mib der zum Gefrieren verwendeten Hälcemaschine gleichzeitig ein Tiefkühlbehälter ( 3 ) Gekühlt wird,

   5, ΙΊ nrichtung nach Anspruch 1 und 4, sekenntzeich.net, dass in einer bestimmten Stellung des Ums ehaltorseines

   ( 6 ) der Tiefkühlbehälter (J) separat gekühlt werden kann, 5, Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch,

   dass für das ümsehaltorsan ( 6 ) ein Mehrwegehahn mic Gleitring-jpindelabdichtung verwendet wird,

   7« Jinrichtun3 nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch,

   dass _n die Kältemittelleitung (1j5) zwischen Kompressor

   und Umsteuerorgan (6) ein Unuhitzer eingebaut wird.