DE3855557T2

DE3855557T2 - Eisherstellungsgerät

Info

Publication number: DE3855557T2
Application number: DE3855557T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey Cage; Stefan Jensen; Douglas Lyon; Robert Niblock
Original assignee: Heat and Control Pty Ltd
Current assignee: Heat and Control Pty Ltd
Priority date: 1987-07-31
Filing date: 1988-07-27
Publication date: 1997-08-07
Anticipated expiration: 2008-07-28
Also published as: DK172831B1; CA1331287C; FI92758B; EP0380502B1; WO1989001120A1; FI92758C; DE3855557D1; EP0380502A4; DK26290A; JP2927439B2; JPH02504423A; FI900484A0; EP0380502A1; DK26290D0; NZ225627A; ZA885628B; ATE143126T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Eisherstellungsvorrichtungen und insbesondere eine Maschine zur Herstellung von Scherbeneis.
Scherbeneis wird in dünnen Platten mit einer Dicke von ca. 1,5 - 6,0 mm hergestellt. Die Platten können gekrümmt oder flach sein&sub1; und das dünne Eis wird bei der Abnahme im allgemeinen zu Scherben mit willkürlicher Größe zerbrochen.
Scherbeneis eignet sich besonders gut zur Verpackung von Produkten wie zum Beispiel Fisch oder Gefriergut, da die Eisscherben die Produkte dicht umgeben können. Bei anderen Anwendungen wie chemischen Verfahren und Betonkühlung, wo eine schnelle Kühlung wichtig ist, ist Scherbeneis ideal, weil die Scherben bei einer gegebenen Eismenge die größtmögliche Kühlfläche bieten.
Scherbeneis wird gewöhnlich durch Auftragen von Wasser auf die Innen oder Außenseite einer gekühlten zylindrischen Trommel hergestellt. Das Wasser wird an einer ersten Winkelstelle auf der Trommel aufgetragen und bleibt daran durch oberflächenspannung in einer dünnen Schicht haften. Beim Drehen der Trommel gefriert das Wasser zu einer dünnen Eisschicht, die an einer zweiten Winkelstelle, die in Drehrichtung hinter der ersten Winkelstelle liegt, mittels einer Eisentfernungsvorrichtung abgebrochen wird.
Durch Einstellen der Drehgeschwindigkeit der Trommel, Verändern der Verdampfertemperatur und Regulierung der Wasserströmung auf die Gefrierfläche kann die Dicke des Scherbeneises verändert werden. Da Scherbeneis ohne Unterbrechung durch einen Abnahmezyklus kontinuierlich hergestellt werden kann, wird zur Herstellung einer Tonne Eis weniger Kühlleistung benötigt als für jede andere Art von Kunsteis, wenn ähnliches Zusatzwasser und ähnliche Verdampfungstemperaturen verglichen werden.
Bei bekannten Maschinen wird Wasser auf nur eine Seite der Trommel, d.h. entweder die Außenseite oder die Innenseite, aber nicht auf beide, aufgetragen. Infolgedessen bleibt die gekühlte Oberfläche auf der anderen Seite der Trommel ungenutzt, und bei dem Eisherstellungsvorgang wird die Kühlleistung der Maschine nicht voll ausgenutzt.
Des weiteren ist die Eisentfernungsvorrichtung nur auf der Seite der Trommel angeordnet, auf der Eis gebildet wird, und durch die kontinuierliche unausgeglichene Kraft, die zum Abbrechen des Eises von der Gefrierfläche auf diese Seite der Trommel ausgeübt wird, wird der Verschleiß an den Trommellagern verstärkt.
Ein weiterer Nachteil bekannter Eisherstellungsmaschinen mit Trommel besteht darin, daß ihre Leistung nicht ohne weiteres erhöht werden kann. Soll die Leistung erhöht werden, muß in der Regel eine ganz neue Maschine installiert werden. Das heißt, neben der Installation einer zusätzlichen gekühlten Trommel ist des weiteren die Installation einer weiteren Kühleinheit einschließlich Motor, Kompressor und Kondensator und eine neue Antriebseinheit erforderlich. Aus diesem Grunde ist jegliches Erhöhen der Leistung mit beträchtlichen Kosten verbunden.
Zur Überwindung der oben beschriebenen Schwierigkeiten und Erhöhung der Produktionsleistung von Eisherstellungsmaschinen ist die Verwendung von gekühlten Scheiben vorgeschlagen worden. Die GB-A-1 460 095 (und entsprechende US-A-3 863 462) beschreibt eine Scherbeneismassenherstellungsmaschine, die eine oder mehrere aufrechte, um eine horizontale Welle drehbare gekühlte Scheiben umfaßt. Wasser oder eine andere gefrierbare Flüssigkeit wird auf beide Flächen der Scheibe aufgetragen und beim Drehen der Scheibe zu Eisplatten gefroren. Danach werden die Platten von der Scheibe als Eisscherben entfernt. Jede Scheibe weist einen Durchmesser von ca. 1,8 m auf und umfaßt ein Paar großer, runder Aluminiumplatten, die ca. 20 mm voneinander beabstandet sind und zur Bildung eines geschlossenen Raums an ihrem Umfang verschlossen sind. In dem Innenraum sind zur Bildung rudimentärer Durchgänge, durch die zur Kühlung der Scheibenflächen ein Kühlmittel gepumpt wird, Trennwände plaziert.
Die Scherbeneisherstellungsmaschine nach der GB-A-1 460 095 besitzt jedoch mehrere innewohnende Nachteile; unter anderem:
(a) Aufgrund der großen Strömungsdurchgänge in der Scheibe ist die Verwendung eines nicht verdampfungsfähigen Kühlmittels wie zum Beispiel Salzsole und Glycol erforderlich. Das heißt, ein "siedendes" oder verdampfungsfähiges Kältemittel, das durch direkte Verdampfung kühlt, ist zur Verwendung bei der Scheibe nach der GB-A-1 460 095 nicht geeignet. Salzsole und Glycol weisen eine geringe Kühlleistung auf, und es müssen große Mengen derartiger Kühlmittel durch die Scheibe gepumpt werden, um die erforderliche Kühlung zu erreichen.
(b) Da ein Kühlmittel wie zum Beispiel Salzsole oder Glycol verwendet werden muß, ist eine getrennte Kälteanlage zur Kühlung der Salzsole oder des Glycols erforderlich.
(c) Die Herstellung der Scheiben gemäß den erforderlichen Toleranzen ist schwierig. Die Scheiben mit einem Durchmesser von 1,8 m müssen gegossen und bearbeitet und an ihrem Umfang geschweißt werden, wobei die flachen Außenflächen der Scheiben jedoch nicht um mehr als 1/8 mm von der Ebene, in der sie drehen, abweichen dürfen.
Aus den obengenannten Gründen wird die Eisherstellungsmaschine nach der GB-A-1 460 095 als wirtschaftlich nicht akzeptabel erachtet.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, zumindest einige der oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik durch Bereitstellung einer kompakteren Eisherstellungsmaschine, die effizienter arbeiten kann, zu lindern oder zu überwinden.
Diese Aufgabe wird durch die Eisherstellungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
In der Regel handelt es sich bei der auf das Scheibenglied aufgetragenen Flüssigkeit um Wasser, das zur Bildung von Eis gefroren wird. Das Eis wird in Form von Scherbeneis entfernt, wie oben beschrieben.
Das Wasser kann durch Drehen der Scheibe durch eine Wasserwanne oder dergleichen auf die Fläche der Scheibe aufgetragen werden. Alternativ dazu kann das Wasser auf die Scheibe aufgesprüht werden.
Vorzugsweise umfaßt das Eisentfernungsmittel ein Paar Abnahmeblätter, die jeweils einander gegenüberliegenden Seiten der Scheibe benachbart sind und sich radial daran entlang erstrecken. Die Abnahmeblätter berühren die Scheibe nicht, sondern sind in einem geringen Abstand, der in der Regel 0,05 - 1,0 mm beträgt, davon angeordnet. Das Eis wird ohne Einleitung von Wärme entfernt.
Beim Rotieren der Scheibe wird jede Stelle auf den Wirkflächen der Scheibe nacheinander folgenden Schritten ausgesetzt: (1) Wasser wird auf die Scheibenfläche aufgetragen, (2) das Wasser gefriert beim Drehen der Scheibe mit der Zeit zu Eis, (3) das Eis wird durch das Eisentfernungsmittel entfernt und der obige Ablauf mit jeder Umdrehung der Scheibe in einem kontinuierlichen Prozeß wiederholt.
Für Fachleute ist ersichtlich, daß die Eisherstellungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung nur wenig sich bewegende Teile hat und relativ wirtschaftlich hergestellt werden kann.
Des weiteren kann bei der Eisherstellungsvorrichtung Direktverdampfungskühlung mit einem "siedenden" oder verdampfungsfähigen Kältemittel verwendet werden, wodurch ein höherer Wirkungsgrad und eine höhere Gefrierleistung erreicht werden können. Es wird nur eine Kälteanlage benötigt, wobei die Scheibe(n) den Verdampfer der Kälteanlage darstellen.
Die Scheibe weist vorzugsweise einen Verbund- oder Laminataufbau aus zwei Hälften auf, in die offene Kanäle in Mustern geätzt oder eingearbeitet wurden, die Spiegelbilder voneinander sind. Wenn die beiden Hälften zur Bildung der Verbundscheibe aufeinander gelegt werden, bilden einander gegenüberliegende offene Kanäle geschlossene Innenkanäle Das Muster der Kanäle ist derart, daß sie sich im wesentlichen über die gesamte Ebene der Scheibe erstrecken und im wesentlichen gleich lang sind, so daß die Scheibe gleichmäßig gekühlt wird.
Bei einer Maschine mit einer einzelnen Scheibe weist die gekühlte Scheibe eine Mittelöffnung auf, in die ein Kragen eingesetzt ist. Auf einer Seite nimmt der Kragen eine das komprimierte Kältemittel zuführende Hohlwelle auf. Der Kragen weist eine Reihe von Radialbohrungen auf, die an ihren Innenenden mit der Hohlwelle kommunizieren. An ihren Außenenden kommunizieren die Radialbohrungen mit jeweiligen Einlässen zu den Kanälen in der Scheibe, wobei die Kanaleinlässe an der zylindrischen Fläche der Scheibenöffnung vorgesehen sind. Das flüssige Kältemittel strömt durch die Hohlwelle in die Innenkanäle der Scheibe, wo es verdampft und so die Scheibe kühlt.
Die Kanalauslässe kommunizieren mit einer anderen Hohiwelle auf der gegenüberliegenden Seite des Kragens über einen zweiten Satz von Radialbohrungen im Kragen. Das verdampfte Kältemittel wird durch diese Hohlwelle zu dem Kompressor abgezogen. Die Scheibe, der Kragen und die Wellen bilden zusammen eine Anordnungseinheit, die durch einen Motor unter Verwendung eines Riemen- oder Kettenantriebs zu einer Scheibe oder einem Kettenrad an einer der Wellen gedreht wird.
Die Scheibe kann jedoch auch auf eine beliebige andere Weise gedreht werden. Beispielsweise kann die Scheibe um den Umfang mit Zähnen ausgebildet sein, so daß sie entweder direkt oder über einen Kettenantrieb durch ein Zahnradgetriebe angetrieben werden kann.
Bei einer Maschine mit mehreren Scheiben ist eine Anzahl von Scheiben auf einer gemeinsamen Welle montiert, und über ein Verteiler- und Rohrleitungssystem wird den Kanälen in jeder Scheibe Kältemittel zugeführt. Die Scheiben werden parallel versorgt, und die Rohrleitungen sind im wesentlichen gleich lang ausgeführt, damit der Druck in der Kältemittelversorgung der Scheiben gleichmäßig abfällt. Das verdampfte Kältemittel kann über die gemeinsame hohle Welle abgezogen werden.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Eisherstellungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittansicht der Scheibenanbringanordnung nach Fig. 1 von der Seite;
Fig. 4 eine Schnittansicht eines Quadranten der Scheibe der Eisherstellungsvorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 5 eine Schnittansicht eines Teils Scheibe nach Fig. 4;
Fig. 6 eine Schnittansicht eines Teils einer Scheibenhälfte nach Fig. 4;
Fig. 7 eine Schnittansicht entlang B-B in Fig. 3;
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang C-C in Fig. 3;
Fig. 9 eine Seitenansicht des Eisentfernungsmittels nach Fig. 2;
Fig. 10 eine Endansicht des Eisentfernungsmittels nach Fig. 9;
Fig. 11 eine Draufsicht des Eisentfernungsmittels nach Fig. 9;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer Eisherstellungsvorrichtung mit mehreren Scheiben gemäß einer anderen Ausführungsform;
Fig. 13 eine Schnittansicht der Maschine mit mehreren Scheiben nach Fig. 12;
Fig. 14 eine Draufsicht des Eisentfernungsmittels nach Fig. 12;
Fig. 15 eine Seitenansicht des Eisentfernungsmittels nach Fig. 14;
Fig. 16 eine Schnittansicht der Welle nach Fig. 12; und
Fig. 17 eine Schnittansicht der Scheibenanbringung an der Welle nach Fig. 16.
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, umfaßt die Eisherstellungsmaschine 10 einer ersten Ausführungsform der Erfindung einen Rahmen 12, an dem ein Wasserreservoir 11 und eine Pumpe 13 angebracht sind. Mittels der Pumpe 13 wird Wasser aus dem Reservoir 11 durch das sich nach oben erstreckende Rohr 14 zu einem Paar Wasserdüsen 15 gepumpt, die oberhalb und auf den jeweiligen Seiten einer sich drehenden gekühlten Scheibe 20 angeordnet sind. Die Wasserdüsen sind so ausgerichtet, daß sie Wasser auf beide Flächen der Scheibe leiten, wodurch ein auf beiden Flächen der Scheibe haftender Wasserfilm verbleibt. Die Scheibe 20 dreht sich in der durch den Pfeil in Fig. 1 angedeuteten Richtung und wird über einen Riemen oder eine Kette 17 und eine Scheibe 8 von dem Motor 16 angetrieben. Die Scheibe 20 kann jedoch auch durch ein beliebiges anderes Mittel angetrieben werden. Beispielsweise kann die Scheibe 20 auf dem Umfang mit Zähnen versehen sein und entweder direkt oder über eine Kette durch ein Zahnradgetriebe angetrieben werden.
Die gekühlte Scheibe 20 weist mehrere darin ausgebildete Kanäle auf und stellt den Verdampfer in einem Kältekreislauf dar. Die Anbringung der gekühlten Scheibe 20 wird in Fig. 3 ausführlicher gezeigt. Wie in der Zeichnung zu sehen, weist die Scheibe 20 eine kreisrunde Mittelöffnung auf, in der ein kreisrunder Kragen 22 eingesetzt ist. Auf einer Seite nimmt der Kragen 22 eine Kältemittel zuführende Hohlwelle 18 auf, während er auf der anderen Seite eine andere Hohlwelle 21 zum Ableiten des verdampften Kältemittels aufnimmt. Die Wellen 18, 21, der Kragen 22 und die Scheibe 20 sind relativ zueinander fixiert und drehen sich als Anordnungseinheit. Zur Ermöglichung der Drehung ist die Welle 18 in einem Lager 25 und die Welle 21 in einem Lager 23 angebracht. Die Lager 23, 25 befinden sich jeweils in Lagerblöcken, die vorzugsweise einstellbar und abmontierbar im Rahmen 12 der Eisherstellungsmaschine angebracht sind. Die Hohlwellen 18 und 21 kommunizieren mit dem Kondensator bzw. Kompressor (nicht gezeigt) eines Kältekreislaufs. O-Ringe 26, 24 sind zur Abdichtung der Verbindungen mit den Wellen 18 bzw. 21 vorgesehen.
An der Welle 21 sind eine Scheibe, ein Zahnrad oder ein Kettenrad befestigt, die bzw. das durch einen Motor 16 über einen Riemen oder eine Kette 17 gedreht wird. Durch die Drehung der Scheibe 8 wird wiederum die aus der Scheibe, dem Kragen und dem Rohr bestehende Anordnung gedreht.
Die gekühlte Scheibe 20 wird in den Fig. 4 - 6 ausführlicher gezeigt. Die Scheibe 20 besteht aus einem Laminataufbau und umfaßt zwei Scheiben 20A und 20B die aufeinander angeordnet sind. In einer Fläche jeder Scheibe 20A, 20B ist beispielsweise durch Ätzen oder Einarbeiten ein Muster aus offenen Kanälen 30A ausgebildet. Die Kanalmuster sind Spiegelbilder voneinander, so daß beim Zusammenkleben der Scheiben 20A und 20B geschlossene Kanäle 30 gebildet werden. Die Scheibe ist in der Regel 4 - 10 mm dick, und die Kanäle sind in der Regel 3,5 mm breit und 2,5 mm hoch.
In Fig. 4 wird das Kanalmuster für einen Quadranten der Scheibe 20 gezeigt. Das Muster für den Quadranten unten rechts ist das Umkehrbild. zum dargestellten Muster für den Quadranten oben rechts, und die Muster für die Quadranten oben und unten links sind Spiegelbilder der Muster für die Quadranten oben bzw. unten rechts. Das Kanalmuster ist so ausgeführt, daß
(a) die Kanäle im wesentlichen über die gesamte Wirkfläche der Scheibe verteilt sind, so daß alle Punkte auf der Fläche dicht am Kältemittel liegen; und
(b) die Kanäle im wesentlichen gleich lang sind, so daß der Druck in dem Kältemittel in allen Kanälen gleichmäßig abfällt.
Durch diese beiden Merkmale wird gewährleistet, daß die Scheibe so gleichmäßig und einheitlich wie möglich gekühlt wird. Darüber hinaus ermöglicht das Vorsehen eines Musters aus dünnen Kanälen, daß die Scheibe unter Verwendung eines verdampfungsfähigen oder "siedenden" Kältemittels anstatt Salzsole gekühlt werden kann. Aus diesem Grunde wird die Scheibe schneller und wirksamer gekühlt.
Obgleich die dargestellte Scheibe aus zwei Schichten besteht, können, falls gewünscht, mehr als zwei Schichten zur Bildung der Laminatscheibe verwendet werden.
Jeder Kanal 30 weist einen Einlaß 31 auf, der mit der Mittelöffnung in der Scheibe kommuniziert. Die Auslässe der Kanäle 30 sind auch auf der inneren zylindrischen Fläche der Scheibe, auf der gegenüberliegenden Seite der Einlässe angeordnet.
Wie in den Fig. 3, 7 und 8 gezeigt, weist der Kragen 22 auf einer Hälfte mehrere Radialbohrungen 27 auf, die an ihren Innenenden 32 mit der Hohlwelle 18 und an ihren Außenenden mit den Einlässen 31 der Kanäle 30 in der Scheibe 20 kommunizieren. Auf der gegenüberliegenden Hälfte ist der Kragen 22 mit mehreren Radialbohrungen 29 versehen, deren Außenenden mit den Auslässen 33 der Kanäle 30 und deren Innenenden mit den Axialbohrungen 28 kommunizieren, die wiederum mit der Hohlwelle 21 kommunizieren.
Ein kondensiertes Flüssigkältemittel wird über die Welle 18 durch die Radialbohrungen 27 im Kragen 22 in die Kanäle 30 in der Scheibe 20 geleitet, wo es verdampft und so die Scheibe kühlt. Das verdampfte Kältemittel wird durch die Bohrungen 20 und 28 aus den Kanalauslässen 33 und durch die Hohlwelle 21 heraus zu dem Kompressor (nicht gezeigt) in dem Kältekreislauf gezogen. Auf diese Weise wirkt die Scheibe als Verdampfer in dem Kältekreislauf.
Wie in Fig. 2 gezeigt sind zum Abbrechen des an der Scheibe gebildeten Eises von den gekühlten Flächen Eisentfernungsmittel 40 am Rahmen 12 angebracht. Nach dem Abbrechen von der Scheibe fällt das Eis die Rutsche 50 herunter und wird in dem Eisbehälter 51 aufgefangen.
In den Fig. 9 - 11 wird eine Ausführungsform einer Abnahmeblattanordnung gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind die Abnahmeblätter 52 an dem unteren Rand eines jeweiligen Paars von radialen Armelementen 53 befestigt, die wiederum an der Stützplatte 51 befestigt sind, die durch Bolzen 59 an dem Träger 56 im Rahmen 12 der Eisherstellungsmaschine angebracht ist. Die Innenenden der Arme 53 werden durch den Hängearm 54 gestützt, der schwenkbar an der Halterung 55 an dem Maschinenrahmen befestigt ist. Durch das Stützen der Anbringungsanordnung durch den Hauptrahmen anstatt durch die Wellen 18, 21 wird auf die Lager 23 und 25 kein Druck ausgeübt und ihre Lebensdauer verlängert.
Des weiteren umfaßt die in den Fig. 9 - 11 gezeigte Abnahmeblattanordnung einen Lagerblock 58, der zwischen einem Paar Halterungen 57 festgehalten wird, damit eine ordnungsgemäße relative Ausrichtung zwischen der Scheibe 20 und den Arbeitsrändern der Abnahmeblätter 52 aufrechterhalten bleibt.
Die Abnahmeblattanordnung ist einfach und wirtschaftlich ausgeführt, aber dennoch leicht einzustellen und zu warten. Darüber hinaus nimmt die Abnahmeblattanordnung das Eis von beiden Seiten der Scheibe 20 in der gleichen Winkelstellung ab, so daß die auf der Scheibe wirkenden Kräfte ausgeglichen sind.
Da auf beiden Seiten der Scheibe 20 Eis gebildet wird, kann die Eisherstellungsmaschine nach der vorliegenden Erfindung kompakter ausgeführt werden als bekannte Maschinen mit Trommel, bei denen nur auf einer Seite der Trommel Eis gebildet wird. Da sich die Gefrierflächen der Scheibe sehr nahe am Kältemittel befinden, wird darüber hinaus ein höherer Wirkungsgrad erzielt. Die Eisherstellungsmaschine weist nur wenige sich bewegende Teile auf und benötigt daher weniger Wartung als bestehende Maschinen. Sollten Wartungsarbeiten erforderlich sein, kann die in Fig. 3 gezeigte Scheiben-/Wellen-/Lager-Anordnung leicht aus den Lagerhalterungen in der Maschine herausgenommen werden.
Die Maschine kann intermittierend gestartet und gestoppt werden, und die Geschwindigkeit der Scheibe kann verstellt werden, so daß Produkte mit unterschiedlicher Klarheit und Konsistenz erzeugt werden. Eine einzelne Scheibe mit einem Durchmesser von 500 mm kann in einem Zeitraum von 24 Stunden über eine halbe Tonne Eis erzeugen.
In den Fig. 12 bis 17 wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, in der mehrere gekühlte Scheiben verwendet werden. Wie in den Fig. 12 und 13 gezeigt, umfaßt die erfindungsgemäße Eisherstellungsmaschine mit mehreren Scheiben eine Anzahl von gekühlten Scheiben 70, die auf einer gemeinsamen Hohlwelle 71 angebracht sind. Die Welle 71 ist an ihren Enden an Lager- und Dichtungsanordnungskombinationen 65 angebracht. Ein Einlaßkanal 68 ist an einem Ende der Hohlwelle 71 zur Verbindung mit einer Quelle von kondensiertem Flüssigkältemittel vorgesehen, während das gegenüberliegende Ende der Welle 71 einen Auslaßkanal 67 für einen Sauganschluß für das verdampfte Kältemittel aufweist. Die Scheiben 70 stellen auf ähnliche Weise wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 11 den Verdampfer eines Kältekreislaufes dar.
Die Scheiben 70 sind in einem Wassertank 69 angebracht, der in der Regel aus rostfreiem Stahl oder glasfaserverstärktem Kunststoff besteht. Der Tank 69 ist an einer Basis 61 angebracht, die zweckmäßigerweise aus einer Aluminiumgußlegierung besteht. Voneinander beabstandete Paare von Flanschen 72 sind an dem Tank 69 ausgebildet, wobei sich jede Scheibe 70 zwischen einem jeweiligen Paar Flansche 72 erstreckt. Abstreifblätter 75 sind am oberen Ende der jeweiligen Flansche 72 zum Abbrechen der an den Scheiben 70 gebildeten Eisplatte, wenn sich die Scheiben an den Blättern vorbei drehen, vorgesehen.
Die Scheiben 70 und die Welle 71 werden durch eine Scheibe oder ein Kettenrad 64 gedreht, die bzw. das koaxial an der Welle 71 angebracht ist und mittels eines Antriebsmotors 63 über ein Untersetzungsgetriebe 62 durch eine Kette oder einen Riemen angetrieben wird. Für Fachleute ist jedoch ersichtlich, daß andere Mittel zum Drehen der Scheiben 70 vorgesehen werden können. Beispielsweise können die Scheibe oder das Kettenrad 64 oder eine oder mehrere der Scheiben 70 mit Zähnen am Umfang ausgebildet sein und direkt durch ein Zahnradgetriebe angetrieben werden.
Der Tank 69 ist bis zur Höhe 80, wie in Fig. 13 gezeigt, mit Wasser gefüllt. Während sich die Scheibe 70 durch das Wasser in dem Tank 69 bewegt, bleibt auf beiden Flächen der Scheibe aufgrund von Oberflächenspannung ein Wasserfilm haften. Während sich die gekühlte Scheibe 70 wie gezeigt im Uhrzeigersinn dreht, gefriert das an den gekühlten Flächen der Scheibe haftende Wasser und bildet eine dünne Eisplatte, die anschließend durch wie gezeigt positionierte Abstreifblätter 75 von der Scheibenfläche abgebrochen wird. Jegliches nicht an der Fläche der Scheibe 70 haftende Wasser oder jegliches nicht gefrorene Wasser tropft einfach in den Tank 69 zurück. Demgemäß besteht nur wenig Verschwendung der zu gefrierenden Flüssigkeit.
Die Herstellung von Eis kann durch Vermindern der Temperatur des Wassers im Tank 69 auf nahe dem Gefrierpunkt, Erhöhen der Drehgeschwindigkeit der Scheibe 70 und Erhöhen der Kältemittelströmung durch die Scheibe 70 gesteigert werden.
Die Ausführung und der Aufbau jeder gekühlten Scheibe ist im wesentlichen wie oben anhand der Fig. 4 - 6 beschrieben.
Eine beispielhafte Form des Abstreifblattes ist in den Fig. 14 und 15 dargestellt. Jedes Abstreifblatt 75 ist mittels geeigneter Befestigungselemente durch Löcher 77 lösbar oben auf seinem dazugehörigen Flansch 72 befestigt. Jedes Abstreifblatt 75 umfaßt eine Reihe von Zähnen 76 zum Abbrechen des Platteneises von den gekühlten Flächen der Scheiben 70. Die Abstreifblätter sind gehärtet und angelassen, so daß sie verschleißfest sind. Die Schleifwirkung des Eises an den Abstreifblättern bildet den einzigen nennenswerten Verschleiß in der Maschine, und die Abstreifblätter 75 können leicht ersetzt oder zum Schärfen ausgebaut werden.
Die Versorgung der Scheiben 70 mit Kältemittel ist in den Fig. 16 und 17 dargestellt. Ein Vierwege- Flüssigkältemittelverteiler ist an dem Einlaßkanal 68 der Hohlwelle 71 vorgesehen. Der Vierwegeverteiler umfaßt vier Verteilerrohre 81 - 84 aus Kupfer, die mit den Kanälen in den jeweiligen Scheiben 70 kommunizieren. Die Längen der Verteilerrohre 81 - 84 von dem Einlaßkanal 68 zu ihren jeweiligen Scheiben 70 sind gleich ausgeführt, damit der Druck in der Kältemittelzufuhr zu jeder Scheibe gleichmäßig abfällt.
Das Ausgabeende jedes Verteilerrohrs 81 - 84 ist in einer Radialbohrung in einem jeweiligen mit einem Kragen versehenen Abschnitt der Hohlwelle 71, an dem eine zugehörige Scheibe 70 angebracht ist, aufgenommen. Jede Scheibe 70 ist mittels einer Klemmringmutter 78 an einem mit einem Kragen versehenen Abschnitt angebracht. Eine elliptische Innenbohrung ist in der Mitte jeder Klemmringmutter 78 ausgebildet, so daß zwischen dem Ausgabeende des jeweiligen Ausgaberohrs 81 - 84 und den Kanälen in der zugehörigen Scheibe eine Einlaßkammer 73 gebildet wird. Durch die Rohre 81 - 84 zugeführtes Kältemittel füllt die Aufnahmekammern 73, die mit den Kanalöffnungen 31 jeder jeweiligen Scheibe 70 kommunizieren. Kältemittel strömt durch die Kanäle 30 jeder jeweiligen Scheibe, wo es verdampft und so die Scheiben kühlt. Das verdampfte Kältemittel wird über die Kanalauslässe, die mit einer zwischen den Wellen 71 und der Scheibe 70 durch die elliptische Öffnung in der Klemmringmutter 78 gebildeten Saugkamrner 74 kommunizieren, abgesaugt. Die Saugkammer 74 kommuniziert wiederum über in die Welle 71 geschnittene Schlitze 79 mit dem Inneren der Hohlwelle 71. Das Kältemittel wird über den Auslaßkanal 67 aus dem Inneren 80 der Hohlwelle 71 abgezogen und dem Kompressor des Kältekreislaufs zugeführt.
Oben werden nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, und für Fachleute offensichtliche Modifikationen können daran ausgeführt werden, ohne von dem Schutzbereich der Ansprüche abzuweichen. Obgleich beispielsweise eine kreisrunde Scheibe bevorzugt wird, kann bei der Eisherstellungsmaschine eine anders ausgebildete Scheibe verwendet werden, beispielsweise eine sechs- oder achteckige. Die Ausführung der Scheibe kann so geändert werden, daß sie mehr als zwei Schichten enthält, die zusammengeklebt oder -gelötet sind.

Claims

1. Eisherstellungsvorrichtung, umfassend: wenigstens ein drehbares Scheibenelement (20) mit Innenkanälen (30), die sich im wesentlichen über den gesamten Betriebsab-5 schnitt des Scheibenelements erstrecken, Einlaßmitteln zu den Kanälen und Auslaßmitteln von den Kanälen; Mittel zum Anschluß der Einlaß- und Auslaßmittel des Scheibenelements an eine Kühlmittelzufuhr zum Leiten von Kühlmittel durch die Kanäle in dem Scheibenelement zur Kühlung des Scheibenelements; Mittel (16, 17) zum Drehen des Scheibenelements; Mittel (15) zum Auftragen von Flüssigkeit auf beide Seiten des Scheibenelements an einer ersten Stelle, wodurch Flüssigkeit an den Seiten des Scheibenelements hängen bleibt und bei Drehung des Scheibenelements daran festfriert; und Mittel (40) zum Entfernen der gefrorenen Flüssigkeit von den Seiten des Scheibenelements an einer zweiten Stelle, die in Drehrichtung des Scheibenelements von der ersten Stelle winkelversetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Scheibenelement in einem Kühlsystem angeschlossen ist und einen Verdampfer für das System zur Aufnahme von in dem System fließendem verdampfungsfähigem Kühlmittel bildet; und daß das Scheibenelement eine Mehrzahl relativ enger Innenkanäle (30) zum Leiten des verdampfungsfähigen Kühlmittels durch die Kanäle umfaßt, so daß das Kühlmittel in den Kanälen verdampft wird, um hierdurch das Scheibenelement zu kühlen.

2. Eisherstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (30) im wesentlichen gleiche Längen haben, so daß in allen diesen Kanälen der Kühlmitteldruck gleichmäßig abfällt.

3. Eisherstellungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Scheibenelemente (20) einen Laminataufbau hat und wenigstens zwei Scheibenabschnitte (20A, 20B) aufweist, in die offene Kanäle (30A) in jeweiligen Mustern geformt wurden, die Spiegelbilder voneinander sind, wobei die Scheibenabschnitte (20A, 20B) zur Bildung des Scheibenelements (20) zusammengeklebt sind, und wobei die Innenkanäle (30) durch gegenüberliegende offene Kanäle (30A) geformt sind.

4. Eisherstellungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsauftragemittel eine Pumpe (13) und Düsen (15) umfaßt, die mit der Pumpe verbunden sind und an jeder Seite der Scheibe angeordnet sind, um zu gefrierende Flüssigkeit auf die Seiten der Scheibe zu sprühen.

5. Eisherstellungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Auftragen von Flüssigkeit ein Reservoir (69) der Flüssigkeit umfaßt, in die das Scheibenelement teilweise eingetaucht ist.

6. Eisherstellungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Entfernen der gefrorenen Flüssigkeit ein Paar von Blattelementen (52) umfaßt, die jeweils entgegengesetzten Seiten des Scheibenelements benachbart sind.

7. Eisherstellungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Scheibenelement (20) eine einzelne gekühlte Scheibe ist, wobei die Scheibe eine Mittelöffnung aufweist, in die ein Kragenelement (22) eingesetzt ist, wobei das Kragenelement (22) eine erste Mehrzahl von Radialbohrungen (27) umfaßt, die an ihren Innenenden (32) mit einer an eine Seite des Kragenelements (22) angesetzten Hohlwelle (18) und an ihren Außenenden mit jeweiligen Einlässen (31) zu den Kanälen (30) in dem Scheibenelement kommunizieren, und eine zweite Mehrzahl von Radialbohrungen (29) umfaßt, deren Außenenden mit jeweiligen Auslässen (33) der Kanäle (30) in dem Scheibenelement (20) kommunizieren und deren Innenenden mit einer zweiten Hohlwelle (21) kommunizieren, die an die entgegengesetzte Seite des Kragenelements eingesetzt ist.

8. Eisherstellungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkanäle (30) in dem Scheibenelement von den Einlässen (31) nach außen zum Umfang der Scheibe verlaufen und dann zu den Auslässen (33) nach innen.

9. Eisherstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Mehrzahl von Scheibenelementen (70) umfaßt, die in dem Kühikreislauf angeschlossen sind und an einer gemeinsamen Hohlwelle (71) mit einem Einlaßende (68) und einem Auslaßende (67) angebracht sind, wobei die Vorrichtung ferner Kühlmittelausgaberohre (81-84) umfaßt, die zwischen dem Einlaßende (68) der Hohlwelle (71) und der jeweiligen Anbringung jedes der Scheibenelemente (70) an der Welle (71) verlaufen, wobei die Ausgaberohre (81-84) im wesentlichen gleiche Längen haben, und wenigstens eine Öffnung in der Welle (71) an der Anbringung jedes jeweiligen Scheibenelements (70) an der Welle zur Bildung einer Fluidverbindung zwischen den Auslässen der Kanäle in den jeweiligen Scheibenelementen und dem Inneren der Welle (71).