1¯Zaschine zur Herstellung von weichem Speiseeis. Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von weichem Speiseeis, die eine Gefrierkammer mit einem darin befindlichen Rührwerk, welches die Eismischung inner halb dieser Kammer fortbewegt und be arbeitet; und eine elektrisch angetriebene Pumpe,,die das Kältemittel in Umlauf setzt, aufweist.
Diese Maschine ist dadurch ge kennzeichnet, dass die Gefrierkammer von einer Rohrschlange umgeben ist, in welcher das Kältemittel umläuft, und dass das Rühr werk die Eismischung vom Einlasstrichter, welcher sich an dem einen Ende der Gefrier- kammer befindet, gegen das davon ab gekehrte Ende dieser Kammer und von dort wieder zurück zu dem auf der Einlassseite der Gefrierkammer vorgesehenen Ausfluss stutzen fördert.
Die Zeichnungen zeigen eine beispiels weise Ausführungsform des Erfindungs gegenstandes.
a' ig. <B>1</B> ist eine Perspektivansicht, welche die Vorderseite des Gehäuses der Ausfüh rungsform zeigt; Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch das Ausflussende des Vorratsbehälters für die Mischung; Fig. 3 ist eine teilweise Vorderansicht, welche die von einem Schwimmer bediente Anzeigevorrichtung darstellt, mittels welcher eine bestimmte Menge der Mischung in die Gefrierkammer auslaufen gelassen werden kann; Fig. 4 ist ein senkrechter Schnitt durch die Gefrierkammer;
Fig.5 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Akkumulator, der im Kältesystem be nützt wird; Fig. 6 ist eine Ansicht des hintern Endes der Gefrierkämmer und zeigt die Wärme übertragungsmittel; Fig. 7 ist; eine Teilansicht im Schnitt durch das hintere Ende der Gefrierkammer, welche das Lager und die Packung derselben zeigt; Fig. 8 ist eine Draufsicht auf die: Ma schine bei abgenommenem Deckel, um den Vorratsraum der Mischung zu zeigen:
Fig. 9 ist ein Schnitt, welcher den wärme gesteuerten Stromschalter zeigt, welcher zur Inbetriebsetzung und zum Abstellen des Kälteerzeugers benützt wird; Fig. 10 zeigt ein Schema der elektrischen Verbindungen der Maschine; Fig. 11. ist ein Schema, welches die ver wendeten Kälteapparate und den Kreislauf des Kältemittels durch die Maschine zeigt: Fig. 12 ist eine Perspektivansieht der mechanischen Vorrichtungen mit dem Ge häuse in punktierten Linien eingezeichnet, damit die Anordnung klar ersichtlich wird.
In den Zeichnungen bezeichnet 1.2 das Gehäuse, in welchem die gesamten Teile der Maschine untergebracht sind, so dass diese als geschlossene Einheit transportiert, ein- P <B>C</B> richtet und bedient werden kann. Im Ge häuse befindet sich zu oberst der gekiihlte Vorratsraum 14 für die Mischung und unter halb desselben die Rühr- und Eiserzeugungs- vorrichtung 16, und im untern Teil ist die Kä.Itemaschinenanlage 18.
Der Vorratsraum 1.4 besteht aus einem staubdichten Behälter finit geeigneter Isolation. Sein Boden ist gegen den Ausfluss hin geneigt, so dass die Mischung durch das Rohr 21. mit Hahn 22 ausfliessen kann. Um die Mischung auf niederer Tem peratur zu halten, sind Kühlschlangen 24 n mittelba.r unterhalb des dünnen Metallbodens des Raumes 14 angeordnet. Diese Schlangen, welche unmittelbar den Metallboden berüh ren, genügen, um die Temperatur der Mischung auf einen Punkt, der wenig über dem Gefrierpunkt liegt, abzukühlen, und die normale Temperatur, welche für den Ge brauch am geeignetsten ist, beträgt ungefähr 2 C.
Die Maschine ist dazu bestimmt, weiches Speiseeis in kleinen Mengen für unmittel baren Gebrauch herzustellen. Es ist, vorteil haft, dass Mittel vorgesehen sind, um die vom Raum 14 zu entnehmende Menge genau an zugeben, so dass, wenn eine, zwei oder drei Portionen gewünscht werden, eine genügende, aber nicht viel grösser als die erforderliche Menge von Mischung ausfliessen gelassen werden kann. Zu diesem Zweck ist ein Schwimmer 26 an einem Arm 27 angelenkt. Dieser Arm ist an einer drehbaren Welle 3 7 befestigt, welche ein verhältnismässig grosses Zahnrad 28 trägt. Dieses Rad steht in Ein griff mit einem kleineren Zahnrad 30, an welchem ein Zeiger 32 befestigt ist.
Der Zeiger dreht vor einer mit Teilung ver- sehenen Skala 33, bei welcher die Zwischen räume zwischen den Teilstrichen einer be stimmten Menge der Mischung entsprechen. Diese Anordnung ist aus Fig. ? und 3 er sichtlich.
Wenn der Zeiger sich @im linken Ende 34 der Skala befindet, ist der Raum 14 voll, und leer, wenn er sich am rechten Ende befindet. Dieser Mechanismus. mit Ausnahme des Schwimmers 26 und des Armes 27, ist: aiisserliall) des eigentlichen Gehäuses an geordnet, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Welle 37 verbindet den Schwimmer und sei nen Arm 27 mit der Anzeigevorrichtung.
Im obern, mittleren Teil des Gehäuses ist die Eiserzeugungs- und Rührvorrichtung 16 angeordnet. Diese umfasst eine Gefrierkam- iner 40, deren Innenfläche genau bearbeitet ist und die vorzugsweise aus nichtrostendem Metall besteht. Die Kammer 40 ist von einer Rohrschlange umgeben. Um einen innigen Kontakt zwischen dem die Rohrschlange bil denden Rohr 42 und dem Gefrierraum 40 herzustellen, ist das Rohr flach ausgeführt, so dass die Rohrschlange und die Gefrier- kammer eine gemeinsame ebene Berührungs fläche aufweisen.
In der Zeichnung wurde dieses Rohr mit rechteckförmigem Quer schnitt dargestellt. Diese Form ist aber nicht wesentlich, wenn die Kammer 40 mit einer ebenen Berührungsfläche versehen wird. Der Rohrquerschnitt kann eine viereckige, drei eckige oder irgend eine andere Form besitzen, welche den gewünschten innigen Kontakt er zielt. Das Rohr 42 wird in aneinanderliegen- den Windungen von einem Ende bis zum andern der Kammer 40 gewickelt, und dann wird in umgekehrter Richtung eine zweite Schicht mit vorzugsweise versetzten Win- dungen um die Kammer gewickelt. In ge wissen Fällen kann es erforderlich sein, noch weitere Windungen anzubringen; dies hängt von der Grösse der Kammer und der Art des verwendeten Rohres ab.
In dieser Weise zirkuliert die Flüssigkeit, die normalerweise aus einem Niederdruck kältemittel besteht, durch die Rohrwindun gen, indem sie zuerst durch die innern Win dungen fliesst und dann durch die äussern Windungen zurückkehrt. Zur Erzielung einer raschen Kühlung ist es vorteilhaft, das Zu flussrohr 44 an die vordere Seite der Kammer 40, wo der Ein- und Ausfluss der Mischung stattfindet, zu führen. Nach Fertigstellung der Installation sollten die Windungen 42 mit Isoliermaterial bedeckt werden, welches in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
Gleichachsig mit der Kammer 40 ist ein Rührwerk 60 angebracht. Dieses besteht aus einer Rührwelle 61, an welcher eine Anzahl Flügel 62 derart schief angeordnet sind, dass, wenn die Rührwelle im normalen Drehsinne dreht, die Masse in der Gefrierkammer 40 nach rückwärts bewegt wird, oder nach links in Fig. 4. Ein schraubenförmiger Schaber 64 ist längs eines grösseren Durchmessers an geordnet, so dass er die Kammerwandung ge rade berührt. Er ist so gewunden, dass er die Masse in der Kammer 40 nach rechts in Fig. 4 zu stossen bestrebt ist.
Das Rührwerk fördert also die Eis mischung vom Einlasstrichter, welcher sich an dem einen Ende der Gefrierkammer be findet, gegen das davon abgekehrte Ende die ser Kammer und von dort wieder zurück zu dem auf der Einlassseite der Kammer vor gesehenen Ausflussstutzen. Durch diese fort währende Bewegung der Masse von einem Ende zum andern, zusammen mit der stän digen Rührung und Knetung durch die Flü gel 62 und den Schaber 64, wird eine gute Mischung erzielt. Das Rührwerk 60 dreht an einem Ende in einem öllosen Lager 66, und am andern Ende wird es über ein er weitertes Ende einer Welle 68 geführt.
Es wird durch eine in eine Nute eingreifende Zunge 70 angetrieben und ist so angeordnet, dass es zum Reinigen oder Reparieren leicht entfernt werden kann, ohne mit der Welle 68 in Konflikt zu kommen. Die Welle 68 dreht in Lagern 72 und 73, welche in der von der Stirnwand 76 der Kammer 40 getragenen Hülse 74 angeordnet sind. Eine Stopfbüchse 78 ist angeordnet, damit die Lager 72 und 73 gut geschmiert werden können, ohne dass Gefahr besteht, dass das 01 in die Gefrier kammer dringt. Die Antriebsscheibe 80 ist mit der Welle 68 verkeilt. Diese Scheibe ist mittels eines Riemens 83, vorzugsweise von V-förmigem Querschnitt, mit dem Motor 82 verbunden. Das gesamte Rührwerk und die Kammer 40 werden vom vordern, gewölbten Deckel 84 getragen, welcher am Gehäuse 12 befestigt ist.
Um das Rührwerk an Ort und Stelle zu bringen, ist an der Gefrierkammer eine äussere Endplatte 86 vorgesehen, an welcher das Lager 66, der Einlasstrichter 88 und der Ausflussstutzen 89 angebracht sind. Der Aus fluss besitzt einen drehbaren Abschluss- deckel 90.
Damit die Maschine sofort betriebsfähig ist, sobald die Mischung in die Gefrierkam- mer gebracht wird, ist eine thermoelektrische Vorrichtung angeordnet, welche sehr emp findlich gegen Temperaturwechsel ist. Die äussere Fläche der der Einlass- und Ausfluss- seite abgekehrten Endwand 76 der Gefrier- kammer trägt eine wärmeempfindliche Röhre 92. Es wurde gefunden, dass der Thermostat am schnellsten anspricht, wenn die Form der Röhre so ist, wie in Fig. 6 dargestellt wurde.
Sie ist in eine Nute im Deckel 76 eingesetzt, so dass die Wandstärke der Endwand 76 zwischen der Röhre 92 und dem Innern des Zylinders 40 sehr dünn ist. Diese Wand stärke beträgt ungefähr 0,8 mm. Wenn frische Mischung durch den Trichter 88 eintritt und infolge ihres flüssigen Zustandes den untern Teil der Gefrierkammer 40 ausfüllt, so steht sie mit der dünnen Metallschicht hinter der Röhre 92 in Berührung. Die Temperatur dieser Schicht steigt sofort an, weil die frische Mischung wärmer ist und die Flüs- sigkeit in der Röhre 92 expandiert. Diese Expansion wird durch ein dünnes Verbin dungsrohr 94 an einen Thermostaten bekann ter Bauart, der in Fig. 9 dargestellt ist, über tragen.
Der Flüssigkeitsdruck wirkt auf ein gewelltes Rohr 95, welches über Verbin dungsglieder 96 den elektrischen Kontakt 9 7 schliesst, so da.ss der Stromkreis zwischen den Leitern 98, 99 geschlossen wird. Eine Ein stellschraube 102 wirkt auf eine Regulier vorrichtung, welche die Bewegung des Unter brechers 97 steuert, und eine Temperatur kontrolle für das Rührwerk bildet. Die elek trischen Verbindungen können aus Fig.l0 entnommen werden, welche den Stromkreis in seiner einfachsten Form zeigt.
Er besteht im wesentlichen aus einem Nebenstromkreis 99 und 104, welcher über geeignete Relais 106, 107 und 108 den Motor 100 der Kälte maschine und den Motor 82 des Rührwerkes wahlweise antreibt, wobei die Energie von den Netzleitern 110 und 112 an die Motoren übertragen wird. Ein Schalter 113 muss ent gegen Federdruck in seiner Schliessstellung gehalten werden, so dass also der Stromkreis nur geschlossen ist, wenn die Person, die die. itasehine bedient, auf den Schalterknopf drückt. Wenn der Stromkreis geschlossen ist, so werden die Relais 106 und 107 unter Strom gesetzt, wodurch die Motoren 82 und 100 angetrieben und das Rührwerk, wie auch die Kältemaschine in Betrieb gesetzt werden.
Der den beiden Motoren gemeinsame Steuerkreis umfasst eine thermoelektrische Vorrichtung mit der wärmeempfindlichen Röhre 92 und den zwei Schaltern 114 und 115 Schalter 114 und 115 werden vom Hebel <B>116</B> an der Vorderseite des Gehäuses bedient. Wenn dieser Hebel so gedreht wird, dass sein unterer Teil nach links schaut (in Fig. 1), so ist der Stromkreis am Schalter 114 geschlos sen. Wenn er nach rechts gedreht wird, so wird der Stromkreis nur am Schalter 115 ge schlossen. Die Schliessung des Schalters 114 erregt die Relais 106 und 107, wodurch die Motoren 82 und 100 unter Strom gesetzt wer den, was auch durch den Schalter 113 er folgte.
Der Unterschied besteht jedoch darin, dass jetzt die beiden Motoren der thermoelek- trischen Vorrichtung unterstellt werden, die beide Motoren automatisch abschaltet, sobald die Eismischung in der Gefrierkammer eine bestimmte Temperatur erreicht hat, so dass die Maschine selbsttätig arbeitet und der Schalter 113 nicht von Hand geschlossen zu werden braucht.
Der Schalter<B>115,</B> der unabhängig von den Schaltern 114, 113 betätigt werden kann, steuert nur das Relais 108, welches nur den Stromkreis des Rührwerkmotors 82 schliesst. Diese Schaltung wird benützt während der Periode, da das fertige Produkt durch den Ausfluss 89 entleert wird, da zu dieser Zeit kein Erfordernis für zusätzliche Kühlung be steht und die Kältemaschine daher ab geschaltet werden kann. Es ist nur notwen dig, das Rührwerk in Drehung zu setzen, damit der Schaber 64 das fertige weiche Speiseeis ausstösst.
Der Kreislauf des Kältemittels ist in Fig.11 gezeigt. Der Kompressor 116 wird benützt, um das Kältemittel zu komprimie ren und es in Richtung der Pfeile durch den Kondensator 118 in den Flüssigkeitsbehälter 120 zu fördern. Von hier aus wird die Hoch druckflüssigkeit durch das Ventil 121 zu der Kühlschlange 1.24 im Akkumulator 126 ge fördert. Dadurch wird die Flüssigkeit ge kühlt und wird dann expandieren gelassen, indem sie durch ein Regelventil 128 von be kannter Art geführt wird. Die Flüssigkeit ist jetzt auf niederen Druck- reduziert und zirkuliert an der Gefrierkammer 16 durch das Rohr 42, von dem es nach den Kühl schlangen 24 des Vorratsraumes geführt wird.
Von hier aus wird die Flüssigkeit oder der unter niederem Druck befindliche Dampf in den Akkumulator 126 geleitet. Wenn das Kältemittel diesen Punkt erreicht hat, so ist es zum grössten Teil zu Dampf unter nie derem Druck verdampft, und eine Stauplatte 130 genügt, um die übriggebliebene, noch nicht verdampfte Flüssigkeit zurückzuhalten. Der Dampf fliesst über die Platte 130 in den Raum, der die Kühlschlange 124 enthält. Hier wird die grösste Kühlung des Kühl- mittels erzielt, welches durch das Rohr 124 fliesst. Das aus dem Akkumulator aus tretende Gas wird nach unten zum Kompres sor 116 geführt, wo der Kreislauf von neuem beginnt.
Es ist also eine in sich geschlos sene Rohrleitungsanlage vorgesehen, die einen Akkumulator 126 enthält, in welchem eine Wärmeübertragung stattfindet zwischen dem nachher in den Kühlmantel der Gefrier- kammer eintretenden Kältemittel und dem Kältemittel, das diesen Kühlmantel und dar auf die Kühlschlange des Vorratsraumes durchflossen hat. Der Akkumulator, welcher der Kühlschlange 24 des Vorratsraumes 14 zugeordnet ist, ist in diesem Vorratsraum untergebracht.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Ma schine ist die folgende: Die beschriebene Maschine wird normaler weise in Confiserien, Restaurants und der gleichen benützt, wo Speiseeis nur zu ge wissen Zeiten, aber nicht ständig, verkauft wird. Wenn eine Portion Eis bestellt wird, wird die ungefähre Menge der Mischung für diese Bestellung aus dem Vorratsraum 14 entnommen. Diese Menge kann durch die in Fig. 2 dargestellten Anzeigemittel genau be stimmt werden. Die flüssige Speiseeis- mischung, welche vom Rohr 24 gekühlt wurde, wird durch den Hahn 22 in den Trichter 88 ausfliessen gelassen und gelangt in die Gefrierkammer 40.
Da die Mischung flüssig ist, bedeckt sie sofort den untern Teil des Zylinders, und da sie sich auf einer höhe ren Temperatur als die Kammer befindet, wird durch Wärmeübertragung die Flüssig keit in der Thermostatröhre 92 expandiert. Dadurch wird der Schalter 97 geschlossen, und wenn der Schalterhebel 116 vorher nach links in Fig. 1 gedreht wurde, so wird der Stromkreis geschlossen, und beide Motoren 100 und 82 sind eingeschaltet, so dass die Maschine im Vollbetrieb arbeitet. Eine sofor tige Inbetriebsetzung der beiden Motoren kann auch erreicht werden, wenn der Knopf des Schalters 113 in der Kontaktstellung ge halten wird.
Sobald die Mischung genügend geknetet wurde, um die gewünschte Konsistenz zu be sitzen, wird der Ausflussdeckel 90 geöffnet, und der Schaber 64 stösst das Eis heraus. Während dieser Periode, wenn kein weiteres Eis mehr gebraucht wird, kann der Schalter hebel 116 nach rechts gedreht werden; da durch wird der Motor der Kältemaschine ab gestellt, sobald die Röhre 92 den Stromkreis am Schalter 97 unterbricht, während der Mo tor des Rührwerkes noch läuft, um das in der Kammer 40 befindliche Eis auszustossen.
Es kann der Fall eintreten, dass ein Kunde stärker gefrorenes Eis, als es nor malerweise hergestellt wird, verlangt, und die automatische Einschaltvorrichtung mit dem Rohr 92 kann ausser Betrieb sein infolge ungenügendem Temperaturunterschied. Aus diesem Grunde ist der Schalter 113 vorteil haft, welcher bedient werden kann, um den Motor der Kältemaschine und den Rührwerk motor anzustellen. Der Schalterhebel 116 kann dann in seine bffnungsstellung ge bracht werden, in welcher Stellung er nach unten gerichtet ist.
Es ist ersichtlich, dass der Schalter 113 und die beiden Schaltstellungen des Schalter hebels 116 notwendig sind, wenn die völlige Kontrolle der beiden Motore unter allen Umständen gewünscht wird.
.Wenn die Mischung geändert wird, oder infolge klimatischer Bedingungen kann es erforderlich sein, den Grad der Kühlung zu ändern. Dies wird erzielt durch Einstellung der Schraube 102, wodurch der Federdruck auf die Verbindungsglieder 96 zur Bedie nung des Schalters 97 geändert wird.
Es wurde gefunden, dass zur bequemen Herstellung von weichem Speiseeis in den jenigen Fällen, in denen kein regelmässig an dauernder Service während des ganzen Tages besteht, es wesentlich ist, die ganze Appara tur in einem einzigen Gehäuse zu vereinigen, um einen vollautomatischen Betrieb zu er zielen, der jedoch allen aussergewöhnlichen Ansprüchen angepasst werden kann.
Die dargestellte Maschine kann von einem ungelernten Arbeiter bedient werden, und sie gestattet, jederzeit automatisch Speiseeis- mischungen von weichem, cremeartigem Ge füge und unvernichtetem Aroma in einer Menge, die für eine oder mehrere Portionen ausreicht, herzustellen. Sie bildet daher einen willkommenen Ersatz für die kostspieligen Kühlanlagen, die für das Aufbewahren des in grösserer Menge hergestellten Speiseeises notwendig waren, und umgeht die Schwierig keit, die darin besteht, das erzeugte Speise eis mit dem gewünschten Grad von Weich heit aufzubewahren.