EP2698587A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Eisflocken - Google Patents

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EP2698587A1
EP2698587A1 EP12180702.8A EP12180702A EP2698587A1 EP 2698587 A1 EP2698587 A1 EP 2698587A1 EP 12180702 A EP12180702 A EP 12180702A EP 2698587 A1 EP2698587 A1 EP 2698587A1
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EP
European Patent Office
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liquid
ice flakes
cooling roller
foam
trough
Prior art date
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Application number
EP12180702.8A
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English (en)
French (fr)
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EP2698587B1 (de
Inventor
Ernest Buck
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FERRUM METALLKONSTRUKTIONEN
Original Assignee
Buck-Heitmann Petra
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Filing date
Publication date
Application filed by Buck-Heitmann Petra filed Critical Buck-Heitmann Petra
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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
    • 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
    • F25C1/18—Producing ice of a particular transparency or translucency, e.g. by injecting air

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for producing ice flakes.
  • the invention is based on the object to present a device and a method with which ice flakes can be produced in airy consistency. Based on the above-mentioned prior art, the object is achieved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments can be found in the subclaims.
  • the device comprises a trough and a cooling roller which is rotatably mounted in the trough.
  • the tub is provided with a gas supply for foaming a liquid arranged in the tub.
  • the liquid is foamed in the tub and the cooling roller is rotated.
  • the cooling roll is cooled so that the temperature at the surface of the cooling roll is lower than the freezing temperature of the liquid.
  • the foamy liquid or foam coming in contact with the chill roll is cooled down by the chill roll and then forms ice flakes carried on the surface of the chill roll.
  • the ice flakes can be lifted from the surface of the chill roll and used, for example, for cooling people.
  • the ice flakes Compared with normal flake ice, which can be formed by rotating the chill roll in normal water rather than in the frothy liquid, the ice flakes have a much more airy consistency. They thaw easily on the skin and give a pleasant feeling. The feel on the skin is no different from natural snowflakes, although the ice flakes do not have the typical crystal-like structure of snowflakes.
  • the liquid in the tub can be pure water.
  • the foaming agent preferably has a good skin tolerance.
  • it may be a conventional shower gel.
  • the foaming agent is added to the water in a low concentration of preferably less than 0.1 Vol .-%, more preferably less than 0.05 vol .-%, more preferably less than 0.01 vol .-% added. If the concentration of the foaming agent is low, no residue remains after thawing the ice flakes on the skin.
  • the device may include an inlet for the water and an inlet for the foaming agent. With a metering device can be ensured that the water and the foaming agent are introduced in the right proportion to each other in the tub.
  • the gas supply can be arranged below the cooling roller.
  • the bubbles formed by the gas introduced into the liquid rise to the top and promote foaming on the surface of the liquid.
  • the foam can be absorbed by the surface of the chill roll.
  • the chill roll may be located above the liquid level so that the chill roll does not come in direct contact with the liquid, but only has contact with the foam above the liquid level. It has proved to be advantageous if the cooling roller is partially immersed in the liquid. The liquid with the gas bubbles then forms a film on the surface of the cooling roll. Based on its vertical diameter, the cooling roll is preferably not more than 20%, more preferably not more than 10%, more preferably not more than 5% immersed in the liquid. Thus, the device differs from the normal flake production, where the chill roll may be immersed, for example, up to half in the liquid.
  • the formulation that the chill roll is rotatably mounted in the tub does not relate to the structural design of the apparatus. So it is not necessary that the cooling roller is mechanically connected to the tub. Rather, it is crucial that the cooling roller is arranged relative to the tub so that it can absorb the liquid with the gas bubbles or the foam.
  • the gas supply may therefore be designed so that it comprises a plurality of outlet openings for the gas.
  • a uniform foaming is promoted when the outlet openings are distributed in the liquid surface.
  • the planar distribution extends over at least 50%, preferably at least 70% of the length of the cooling roll.
  • the outlet openings were micro-openings having a diameter of, for example, less than 50 ⁇ m, preferably less than 20 ⁇ m.
  • the gas is introduced via a sintered element in the liquid.
  • the sintering element may have a central channel through which the gas can disperse in the sintering element, and then exit through the pores of the sintered structure to the outside.
  • the channel may be connected to a compressor so that the gas is pressurized inside the sintering element.
  • the gas used is normally air.
  • a scraper can be provided which extends along the chill roll.
  • the stripper can be followed by a tilted chute.
  • the slope of the chute may be so great that the ice flakes move along the chute alone under the influence of gravity.
  • additional conveyor elements for the chute may be provided.
  • the chute can be followed by a centrifugal roller, which serves to distribute the ice flakes and direct them in the desired direction.
  • the spinner roll may include radial protrusions to catch the ice flakes.
  • Around the spinner roll may extend a housing through which the ice flocs are moved from an entrance to an exit. If still ice flakes stick together in two-dimensional structures, they are further comminuted by the centrifugal roller.
  • a preferred application for a device according to the invention is the cooling of persons after a sauna session.
  • the invention consequently also relates to a cabin intended for persons, which is equipped with a device according to the invention.
  • the device according to the invention can be suspended below the cabin ceiling, so that people can stand under the device and trickle out of the device ice flakes down on the people.
  • the device according to the invention is arranged above the cabin ceiling and provides the cabin ceiling with an opening is through which the ice flakes can enter the cabin.
  • a fog device may be provided, with which a mist can be generated in the cabin.
  • the bottom of the cabin can be provided with a heater so that thawing ice flakes quickly thaw there.
  • the waste heat of the compressor or the waste heat generated during cooling of the cooling roller can be used for the heating device.
  • the cabin can be designed as a larger space that is suitable for receiving several people. To be able to sprinkle several people at the same time with ice flakes, it may be advantageous to provide the room with several devices according to the invention.
  • the devices according to the invention can be arranged as described above or below the ceiling.
  • the invention also relates to a method for producing ice flakes.
  • a gas is introduced into a liquid so that the liquid forms a foam.
  • a cooled surface is passed through the foam so that the foam forms ice flakes on the cooled surface. Finally, the ice flakes are lifted off the cooled surface.
  • the cooled surface is guided both by the fumigated liquid and by the foam.
  • An inventive device in Fig. 1 comprises a housing 14, whose lower portion forms a trough 15.
  • a cooling roller 17 is mounted, which is cooled by suitable means so that the temperature on the surface of the cooling roller 17 is below 0 ° C.
  • the apparatus includes a motor 18 for causing the chill roll 17 to rotate.
  • the line 18 branches at 20 into a first branch 21, which is connected to a water connection, not shown, and a second branch 22, which opens into a container 23 which is filled with a foaming agent.
  • the foaming agent in the exemplary embodiment is a shower gel which has been tested for good skin tolerance.
  • a metering device 19 and a metering device 24 are arranged, so that the Line 18, a mixture of water and foaming agent can be supplied with a predetermined mixing ratio.
  • the dosers 19, 24 may be set so that the water in the conduit 18 is mixed with 0.01% by volume foaming agent.
  • the concentration of the foaming agent should be so high that good foaming is ensured. However, the concentration should not be so high that a sticky film remains after thawing the ice flakes.
  • a sintering element 25 is arranged, which extends over the length of the cooling roller 17.
  • the sintered element 25 is circular, wherein the sintered material is distributed around a channel 27 extending in the interior of the sintering element 25.
  • Fig. 3 a schematic enlargement of the sintering element 25 is shown.
  • the channel 27 is connected to a compressor 26, can be compressed with the air from the environment and introduced into the sintering element 25.
  • the air moves out of the channel 27 through the micropores in the sintered material and enters the liquid in the form of small bubbles.
  • the bubbles rise up in the liquid and form a foam on exiting the liquid. Due to the foaming agent can be generated in this way large amounts of foam.
  • the embodiment fills the Foam the entire housing 14, as indicated in the figures by the serpentine lines.
  • the surface of the rotating cooling roller 17 absorbs some liquid from the trough 15, so that a liquid film with gas inclusions forms on the surface of the cooling roller 17.
  • the liquid film absorbs and carries some of the foam, which causes the foam to freeze in the form of airy ice flakes.
  • the apparatus further comprises a scraper 28 which sits on the surface of the chill roll 17 and extends the length of the chill roll 17.
  • a scraper 28 which sits on the surface of the chill roll 17 and extends the length of the chill roll 17.
  • the slope of the chute 29 is not very large, so that the force of gravity is insufficient to the Ice flakes on the slide 29 to move down.
  • the chute 29 is therefore provided with two brushes 30, which rotate about transversely to the chute 29 aligned axes. The brushes 30 move the ice flakes along the chute 29, and also have the effect of separating the ice flakes which occasionally grow together on the surface of the chill roll 17 into a sheet together.
  • the centrifugal roller 31 comprises a plurality of radial projections, which extend in the direction of a housing wall surrounding the centrifugal roller 31 extend.
  • the ice flakes enter through an entrance into the housing, are conveyed by the centrifugal roller 31 to the exit and emerge there again from the housing.
  • FIG. 4 An application example of the device according to the invention is in Fig. 4 shown where the centrifugal roller 31 opens into an opening in the ceiling of a cabin 32.
  • a person can, for example, if you want to cool down after a sauna, put in the cabin and sprinkle from above with ice flakes. The ice flakes quickly thaw on the skin and give a pleasant feeling.
  • the cabin is provided with a double bottom 33, through which the defrosted water can be removed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Eisflocken mit einer Wanne (15) und einer Kühlwalze (17), die drehbar in der Wanne (15) gelagert ist. Erfindungsgemäß ist die Wanne (15) mit einer Gaszuführung (25) zum Aufschäumen einer in der Wanne (15) angeordneten Flüssigkeit versehen. Die Erfindung betrifft außerdem ein entsprechendes Verfahren zum Erzeugen von Eisflocken. Die Eisflocken haben eine luftige Konsistenz und können beispielsweise dazu verwendet werden, um Personen nach einem Saunagang Abkühlung zu verschaffen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen von Eisflocken.
  • Für bestimmte Anwendungsbereiche ist es gewünscht, künstliches Eis mit einer luftigen Konsistenz herzustellen, so dass das Eis in seiner Konsistenz und seinen Eigenschaften in der Anwendung Schneeflocken möglichst nahe kommt. Ein solcher Anwendungsbereich ist das Abkühlen von Personen beispielsweise nach einem Saunagang. Würde man dazu kleine Eispartikel von klassischer Konsistenz verwenden, wie sie etwa mit konventionellen Scherbeneiserzeugern hergestellt werden können, könnten die Eispartikel einerseits ein unangenehmes Gefühl beim Auftreffen auf die Haut verursachen, andererseits punktuell die Haut zu stark kühlen oder von der Haut abprallen. Eine angenehmere Abkühlung wird den Personen mit Eisflocken von luftiger Konsistenz verschafft.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzustellen, mit denen Eisflocken in luftiger Konsistenz hergestellt werden können. Ausgehend vom eingangs genannten Stand der Technik wird die Aufgabe gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung eine Wanne und eine Kühlwalze, die drehbar in der Wanne gelagert ist. Die Wanne ist mit einer Gaszuführung zum Aufschäumen einer in der Wanne angeordneten Flüssigkeit versehen.
  • Zum Erzeugen der Eisflocken wird die Flüssigkeit in der Wanne aufgeschäumt und die Kühlwalze in Drehung versetzt. Die Kühlwalze ist gekühlt, so dass die Temperatur an der Oberfläche der Kühlwalze niedriger ist als die Gefriertemperatur der Flüssigkeit. Die mit der Kühlwalze in Berührung kommende schaumige Flüssigkeit bzw. der Schaum werden durch die Kühlwalze herunter gekühlt und bildet dann Eisflocken, die auf der Oberfläche der Kühlwalze mitgeführt werden. Die Eisflocken können von der Oberfläche der Kühlwalze abgehoben werden und beispielsweise zum Abkühlen von Personen verwendet werden.
  • Verglichen mit normalem Scherbeneis, das gebildet werden kann, indem die Kühlwalze in normalem Wasser anstatt in der aufgeschäumten Flüssigkeit rotiert, haben die Eisflocken eine wesentlich luftigere Konsistenz. Sie tauen auf der Haut leicht auf und geben ein angenehmes Gefühl. Das Gefühl auf der Haut unterscheidet sich nicht von natürlichen Schneeflocken, obwohl die Eisflocken nicht den typischen kristallartigen Aufbau von Schneeflocken haben.
  • Die Flüssigkeit in der Wanne kann reines Wasser sein. Für die Schaumbildung ist es von Vorteil, wenn dem Wasser ein Schaummittel hinzugefügt wird, das die Schaumbildung fördert. Das Schaummittel hat vorzugsweise eine gute Hautverträglichkeit. Beispielsweise kann es sich um ein konventionelles Duschgel handeln. Das Schaummittel wird dem Wasser in geringer Konzentration von vorzugsweise weniger als 0,1 Vol.-%, weiter vorzugsweise weniger als 0,05 Vol.-%, weiter vorzugsweise weniger als 0,01 Vol.-% hinzugefügt. Wenn die Konzentration des Schaummittels gering ist, bleiben nach dem Auftauen der Eisflocken auf der Haut keine Rückstände zurück. Die Vorrichtung kann einen Einlass für das Wasser und einen Einlass für das Schaummittel umfassen. Mit einer Dosiereinrichtung kann sichergestellt werden, dass das Wasser und das Schaummittel im richtigen Verhältnis zueinander in die Wanne eingeleitet werden.
  • Die Gaszuführung kann unterhalb der Kühlwalze angeordnet sein. Die Blasen, die durch das in die Flüssigkeit eingeleitete Gas gebildet werden, steigen nach oben und fördern die Schaumbildung an der Oberfläche der Flüssigkeit. Der Schaum kann von der Oberfläche der Kühlwalze aufgenommen werden.
  • Die Kühlwalze kann oberhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnet sein, so dass die Kühlwalze nicht in direkten Kontakt mit der Flüssigkeit kommt, sondern nur Kontakt mit dem Schaum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels hat. Als vorteilhaft hat es sich aber herausgestellt, wenn die Kühlwalze teilweise in die Flüssigkeit eintaucht. Die Flüssigkeit mit den Gasblasen bildet dann einen Film auf der Oberfläche der Kühlwalze. Bezogen auf ihren vertikalen Durchmesser ist die Kühlwalze vorzugsweise nicht mehr als 20 %, weiter vorzugsweise nicht mehr als 10 %, weiter vorzugsweise nicht mehr als 5 % in die Flüssigkeit eingetaucht. Damit unterscheidet sich die Vorrichtung von der normalen Scherbeneiserzeugung, wo die Kühlwalze beispielsweise bis zur Hälfte in die Flüssigkeit eingetaucht sein kann.
  • Die Formulierung, dass die Kühlwalze drehbar in der Wanne gelagert ist, bezieht sich nicht auf die strukturelle Gestaltung der Vorrichtung. Es ist also nicht erforderlich, dass die Kühlwalze mechanisch mit der Wanne verbunden ist. Entscheidend ist vielmehr, dass die Kühlwalze so relativ zu der Wanne angeordnet ist, dass sie die Flüssigkeit mit den Gasblasen bzw. den Schaum aufnehmen kann.
  • Für die Schaumbildung ist es von Vorteil, wenn die Blasen, die das Gas in der Flüssigkeit bildet, klein sind. Die Gaszuführung kann deswegen so gestaltet sein, dass sie eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen für das Gas umfasst. Eine gleichmäßige Schaumbildung wird gefördert, wenn die Austrittsöffnungen in der Flüssigkeit flächig verteilt sind. Vorzugsweise erstreckt sich die flächige Verteilung über mindestens 50 %, vorzugsweise mindestens 70 % der Länge der Kühlwalze.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform handelte es sich bei den Austrittsöffnungen um Mikroöffnungen mit einem Durchmesser von beispielsweise weniger als 50 µm, vorzugsweise weniger als 20 µm. Dies kann beispielsweise verwirklicht werden, indem das Gas über ein Sinterelement in die Flüssigkeit eingeleitet wird. Das Sinterelement kann einen zentralen Kanal aufweisen, durch den das Gas sich in dem Sinterelement verteilen kann, um dann durch die Poren der Sinterstruktur nach außen auszutreten. Der Kanal kann an einem Kompressor angeschlossen sein, so dass das Gas im Inneren des Sinterelements unter Druck steht. Als Gas wird normalerweise Luft verwendet.
  • Um die Eisflocken von der Kühlwalze abzuheben, kann ein Abstreifer vorgesehen sein, der sich längs der Kühlwalze erstreckt. An den Abstreifer kann sich eine geneigt angeordnete Rutsche anschließen. Die Steigung der Rutsche kann so groß sein, dass die Eisflocken sich alleine unter dem Einfluss der Schwerkraft entlang der Rutsche bewegen. Wenn die Steigung kleiner ist, können zusätzliche Förderelemente für die Rutsche vorgesehen sein. Beispielsweise kann es sich dabei um Bürsten handeln, mit denen die Eisflocken entlang der Rutsche nach unten transportiert werden. Ein weiterer Vorteil solcher Bürsten kann es sein, dass die Eisflocken zerkleinert werden, wenn sie nach dem Abheben von der Kühlwalze noch in einer flächigen Struktur zusammenhängen.
  • An die Rutsche kann sich eine Schleuderwalze anschließen, die dazu dient, die Eisflocken zu verteilen und in die gewünschte Richtung zu lenken. Die Schleuderwalze kann radiale Vorsprünge umfassen, um die Eisflocken zu erfassen. Um die Schleuderwalze herum kann sich ein Gehäuse erstrecken, durch das hindurch die Eisflocken von einem Eingang zu einem Ausgang bewegt werden. Sofern noch Eisflocken in flächigen Strukturen aneinander kleben, werden diese durch die Schleuderwalze weiter zerkleinert.
  • Ein bevorzugter Anwendungsfall für eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist das Abkühlen von Personen nach einem Saunagang. Die Erfindung betrifft folglich auch eine für Personen bestimmte Kabine, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann unterhalb der Kabinendecke aufgehängt sein, so dass Personen sich unter die Vorrichtung stellen können und die aus der Vorrichtung austretenden Eisflocken auf die Personen herunterrieseln. Möglich ist es auch, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung oberhalb der Kabinendecke angeordnet ist und die Kabinendecke mit einer Öffnung versehen ist, durch die die Eisflocken in die Kabine eintreten können. Um der Person nicht nur das Gefühl der auftauenden Eisflocken zu geben, sondern auch einen passenden optischen Eindruck zu bieten, kann eine Nebelvorrichtung vorgesehen sein, mit der in der Kabine ein Nebel erzeugt werden kann. Durch den Nebel im Zusammenspiel mit einer geeigneten Beleuchtung werden die Eisflocken für die Person besser sichtbar. Der Boden der Kabine kann mit einer Heizeinrichtung versehen sein, so dass dort auftreffende Eisflocken schnell auftauen. Für die Heizeinrichtung kann beispielsweise die Abwärme des Kompressors oder die beim Kühlen der Kühlwalze entstehende Abwärme genutzt werden. Die Kabine kann als größerer Raum gestaltet sein, der zur Aufnahme mehrerer Personen geeignet ist. Um mehrere Personen gleichzeitig mit Eisflocken berieseln zu können, kann es von Vorteil sein, den Raum mit mehreren erfindungsgemäßen Vorrichtungen zu versehen. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können wie beschrieben oberhalb oder unterhalb der Decke angeordnet sein.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Erzeugen von Eisflocken. Bei dem Verfahren wird ein Gas in eine Flüssigkeit eingeleitet, so dass die Flüssigkeit einen Schaum bildet. Eine gekühlte Oberfläche wird durch den Schaum geführt, so dass der Schaum auf der gekühlten Oberfläche Eisflocken bildet. Schließlich werden die Eisflocken von der gekühlten Oberfläche abgehoben.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die gekühlte Oberfläche sowohl durch die begaste Flüssigkeit als auch durch den Schaum geführt. Das Verfahren kann mit weiteren Merkmalen fortgebildet werden, die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung beschrieben sind.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand vorteilhafter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Fig. 2:
    einen Schnitt in Längsrichtung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Fig. 1;
    Fig. 3:
    eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Sinterelements; und
    Fig. 4:
    ein schematisches Anwendungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Fig. 1 umfasst ein Gehäuse 14, dessen unterer Abschnitt eine Wanne 15 bildet. In den in Fig. 2 sichtbaren Stirnwänden 16 des Gehäuses 14 ist eine Kühlwalze 17 gelagert, die mit geeigneten Mitteln so gekühlt ist, dass die Temperatur auf der Oberfläche der Kühlwalze 17 unterhalb von 0 °C liegt. Die Vorrichtung umfasst einen Motor 18, um die Kühlwalze 17 in Drehung zu versetzen.
  • In das Gehäuse 14 hinein erstreckt sich eine Leitung 18, mit der Flüssigkeit in die Wanne 15 eingefüllt werden kann. Die Leitung 18 verzweigt sich bei 20 in einen ersten Zweig 21, der mit einem nicht dargestellten Wasseranschluss verbunden ist und einen zweiten Zweig 22, der in einen Behälter 23 mündet, der mit einem Schaummittel gefüllt ist. Bei dem Schaummittel handelt es sich in dem Ausführungsbeispiel um ein Duschgel, das auf gute Hautverträglichkeit getestet wurde. In dem ersten Zweig 21 und dem zweiten Zweig 22 sind ein Dosierer 19 und ein Dosierer 24 angeordnet, so dass der Leitung 18 ein Gemisch aus Wasser und Schaummittel mit einem vorgegebenen Mischungsverhältnis zugeführt werden kann. Die Dosierer 19, 24 können beispielsweise so eingestellt sein, dass das Wasser in der Leitung 18 mit 0,01 Vol.-% Schaummittel vermischt ist. Allgemein sollte die Konzentration des Schaummittels so hoch sein, dass eine gute Schaumbildung gewährleistet ist. Allerdings sollte die Konzentration nicht so hoch sein, dass nach dem Auftauen der Eisflocken ein klebriger Film zurückbleibt.
  • Mit der Zuleitung 18 wird so viel Flüssigkeit in die Wanne 15 eingefüllt, dass der untere Abschnitt der Kühlwalze 17 gerade in den Flüssigkeitsspiegel eingetaucht. Durch eine geeignete Steuerung, die in den Figuren nicht dargestellt ist, wird sichergestellt, dass der Flüssigkeitsspiegel im Betrieb der Vorrichtung auf diesem Stand gehalten wird.
  • Am tiefsten Punkt der Wanne 15 unterhalb der Kühlwalze 17 ist ein Sinterelement 25 angeordnet, das sich über die Länge der Kühlwalze 17 erstreckt. Im Querschnitt ist das Sinterelement 25 kreisförmig, wobei das Sintermaterial um einen sich im Inneren des Sinterelements 25 erstreckenden Kanal 27 verteilt ist. In Fig. 3 ist eine schematische Vergrößerung des Sinterelements 25 gezeigt. Der Kanal 27 ist an einen Kompressor 26 angeschlossen, mit dem Luft aus der Umgebung komprimiert und in das Sinterelement 25 eingeleitet werden kann. Die Luft bewegt sich aus dem Kanal 27 durch die Mikroporen in dem Sintermaterial hindurch und tritt in Form kleiner Bläschen in die Flüssigkeit ein. Die Bläschen steigen in der Flüssigkeit nach oben und bilden beim Austritt aus der Flüssigkeit einen Schaum. Aufgrund des Schaummittels können auf diese Weise große Mengen an Schaum erzeugt werden. In dem Ausführungsbeispiel füllt der Schaum das gesamte Gehäuse 14 aus, wie es in den Figuren durch die Schlangenlinien angedeutet ist.
  • Im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung nimmt die Oberfläche der sich drehenden Kühlwalze 17 etwas Flüssigkeit aus der Wanne 15 auf, so dass sich ein Flüssigkeitsfilm mit Gaseinschlüssen auf der Oberfläche der Kühlwalze 17 bildet. Durch den Flüssigkeitsfilm wird etwas von dem Schaum aufgenommen und mitgeführt, was dazu führt, dass der Schaum in Form von luftigen Eisflocken gefriert.
  • Die Vorrichtung umfasst ferner einen Abstreifer 28, der auf der Oberfläche der Kühlwalze 17 sitzt und sich über die Länge der Kühlwalze 17 erstreckt. Wenn die Eisflocken durch die Drehung der Kühlwalze 17 gegen den Abstreifer 28 stoßen, werden sie von der Oberfläche der Kühlwalze 17 abgehoben und gelangen auf eine Rutsche 29. Die Steigung der Rutsche 29 ist nicht sehr groß, so dass die Schwerkraft nicht ausreicht, um die Eisflocken auf der Rutsche 29 nach unten zu bewegen. Die Rutsche 29 ist deswegen mit zwei Bürsten 30 versehen, die sich um quer zu der Rutsche 29 ausgerichtete Achsen drehen. Die Bürsten 30 bewegen die Eisflocken entlang der Rutsche 29 und haben außerdem die Wirkung, die Eisflocken, die auf der Oberfläche der Kühlwalze 17 gelegentlich zu einem flächigen Gebilde zusammen wachsen, voneinander zu separieren.
  • Vom unteren Ende der Rutsche 29 fallen die Eisflocken auf eine Schleuderwalze 31, mit der die Eisflocken in die gewünschte Richtung geleitet werden und gegebenenfalls weiter voneinander separiert werden. Die Schleuderwalze 31 umfasst eine Mehrzahl von radialen Vorsprüngen, die sich in Richtung einer die Schleuderwalze 31 umgebenden Gehäusewand erstrecken. Die Eisflocken treten durch einen Eingang in das Gehäuse ein, werden durch die Schleuderwalze 31 zum Ausgang befördert und treten dort wieder aus dem Gehäuse aus.
  • Ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 4 gezeigt, wo die Schleuderwalze 31 in eine Öffnung in der Decke einer Kabine 32 mündet. Eine Person kann sich, beispielsweise wenn sie nach einem Saunagang Abkühlung wünscht, in die Kabine stellen und sich von oben mit Eisflocken berieseln lassen. Die Eisflocken tauen auf der Haut schnell auf und vermitteln ein angenehmes Gefühl. Die Kabine ist mit einem doppelten Boden 33 versehen, über den das abgetaute Wasser abgeführt werden kann.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum Erzeugen von Eisflocken mit einer Wanne (15) und einer Kühlwalze (17), die drehbar in der Wanne (15) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne (15) mit einer Gaszuführung (25) zum Aufschäumen einer in der Wanne (15) angeordneten Flüssigkeit versehen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Flüssigkeit um eine Mischung aus Schaummittel und Wasser handelt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dosiereinrichtung (19, 24) vorgesehen ist, mit der das Wasser und das Schaummittel in einem vorgegebenen Verhältnis zueinander in die Wanne (15) eingeleitet werden können.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlwalze (17) teilweise in die Flüssigkeit eingetaucht ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlwalze (17) bezogen auf ihren vertikalen Durchmesser nicht mehr als 20%, vorzugsweise nicht mehr als 10%, weiter vorzugsweise nicht mehr als 5% in die Flüssigkeit eingetaucht ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuführung (25) unterhalb der Kühlwalze (17) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuführung (25) eine Mehrzahl von Austrittöffnungen aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen eine flächige Verteilung haben, wobei sich die flächige Verteilung über mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 70% der Länge der Kühlwalze (17) erstreckt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen von einem Sinterelement gebildet werden.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstreifer (28) vorgesehen ist, der sich längs der Kühlwalze (17) erstreckt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Abstreifer (28) eine Rutsche (29) anschließt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Förderelemente (30) vorgesehen sind, um die Eisflocken auf der Rutsche (29) zu fördern.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schleuderwalze (31) aufweist, um die Eisflocken in eine vorgegebene Richtung zu leiten.
  14. Verfahren zum Erzeugen von Eisflocken mit folgenden Schritten:
    a. Einleiten von Gas in eine Flüssigkeit, so dass die Flüssigkeit Gasblasen formt und einen Schaum bildet;
    b. Führen einer gekühlten Oberfläche (17) durch den Schaum, so dass der Schaum auf der gekühlten Oberfläche (17) Eisflocken bildet; und
    c. Abheben der Eisflocken von der gekühlten Oberfläche (17).
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die gekühlte Oberfläche (17) durch die Flüssigkeit und durch den Schaum geführt wird.
EP12180702.8A 2012-08-16 2012-08-16 Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Eisflocken Not-in-force EP2698587B1 (de)

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