PL197027B1 - Urządzenie do nieciągłego wytwarzania lodów - Google Patents

Abstract

1. Urz adzenie do nieci ag lego wytwarzania lodów z p lynnej mieszaniny, ze zbiornikiem, w którym osadzone s a obrotowo, rozmieszczo- ne w jednakowych odst epach, lopatki narz edzia z wbudowanymi w nie skrobakami do powta- rzalnego nak ladania i zdrapywania p lynnej mieszaniny z ch lodzonej scianki wewn etrznej zbiornika, oraz z otworem wlewowym dla p lyn- nej mieszaniny i otworem czerpalnym dla wy- dawania lodów ze zbiornika, znamienne tym, ze wzd lu zna o s (L-L) zbiornika (10) jest nachy- lona do poziomu pod k atem ostrym ( a), za s lopatki (21, 22, 23) s a tak ukszta ltowane i za- mocowane, ze ich czo lowe powierzchnie (21C, 22C, 23C) tworz a z równolegla do wzd lu znej osi (L-L) tworz ac a (M-M) zbiornika (10) k at ostry ( ß). PL PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 197027 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 355495 ⁽¹³⁾ (22) Data zgłoszenia: 07.11.2000 ^{(51) Int.Cl.}

A23G 9/12 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:

07.11.2000, PCT/DE00/03891 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

31.05.2001, WO01/37676 PCT Gazette nr 22/01 (54)

Urządzenie do nieciągłego wytwarzania lodów

(30) Pierwszeństwo: 23.11.1999,DE,19956201.6	(76) Uprawniony i twórca wynalazku: Rischewski Marcus,Keltern-Dietlingen,DE
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
04.05.2004 BUP 09/04	(74) Pełnomocnik:
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 29.02.2008 WUP 02/08	Ewa Balińska, POLSERVICE, Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o.

⁽⁵⁷⁾ 1. Urządzenie do nieciągłego wytwarzania lodów z płynnej mieszaniny, ze zbiornikiem, w którym osadzone są obrotowo, rozmieszczone w jednakowych odstępach, łopatki narzędzia z wbudowanymi w nie skrobakami do powtarzalnego nakładania i zdrapywania płynnej mieszaniny z chłodzonej ścianki wewnętrznej zbiornika, oraz z otworem wlewowym dla płynnej mieszaniny i otworem czerpalnym dla wydawania lodów ze zbiornika, znamienne tym, że wzdłużna oś (L-L) zbiornika (10) jest nachylona do poziomu pod kątem ostrym (α), zaś łopatki (21, 22, 23) są tak ukształtowane i zamocowane, że ich czołowe powierzchnie (21C, 22C, 23C) tworzą z równoległą do wzdłużnej osi (L-L) tworzącą (M-M) zbiornika (10) kąt ostry (β).

PL 197 027 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do nieciągłego wytwarzania lodów, w szczególności z pł ynnej mieszaniny. Znane maszyny do wytwarzania lodów znajdują zastosowanie w rzemieś lniczym wytwarzaniu lodów względnie w lodziarniach.

Zasada działania jest we wszystkich znanych maszynach tego typu jednakowa: płynna mieszanina, znajdująca się w zbiorniku, jest za pomocą odpowiedniego narzędzia stale rozprowadzana po chłodzonych ściankach zbiornika, tam ulega oziębieniu i zamrożeniu, po czym jest ponownie zdrapywana i w ten sposób doprowadzana do jeszcze nie zamrożonej mieszaniny. Gdy cała ilość płynnej mieszaniny zostanie zamrożona w masę lodową o żądanej konsystencji i jakości, wówczas następuje jej pobieranie ze zbiornika.

Spośród znanych maszyn, pracujących w sposób nieciągły, rozróżnia się takie, które są zaopatrzone w obrotowy pionowy kocioł z chłodzoną powierzchnią ścian, z którego to kotła trzeba wyjmować gotowe lody przy użyciu dużej łopaty, oraz takie, które mają kocioł poziomy i w których gotowe lody wypycha się za pomocą narzędzia.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE-U-84 38 146.9 znana jest maszyna reprezentująca ten rodzaj maszyn i mająca typowe dla nich niedogodności: podawanie i pobieranie odbywa się od góry zbiornika, nieznacznie odchylonego od pionu, do wyjmowania gotowych lodów przy użyciu łopaty potrzebna jest fachowa siła robocza, ponieważ nie jest łatwo wyjmować lody z obracającego się kotła. Charakterystyczna dla tych maszyn, pracujących w układzie pionowym, jest ciągła kontrola procesu wytwarzania mrożonego produktu i długie czasy produkcji. Obróbka lodów i czyszczenie kotła są ponadto związane ze stałym trzymaniem rąk i przedramion w warunkach silnego zimna i znacznej wilgoci, co prowadzi do znanych konsekwencji zdrowotnych. Zaletą tego klasycznego typu maszyny polega na uzyskaniu dobrze wyrobionej struktury i bardzo niskich temperaturach gotowych lodów.

Dlatego też nie brakowało prób uzyskania podobnej jakości lodów w oparciu o innego rodzaju konstrukcje:

W niemieckim opisie patentowym nr DE-OS 3307016 przedstawione jest urządzenie tego typu, w którym zbiornik jest ustawiony w pozycji leżącej. W urządzeniu tym wzdłużna oś cylindrycznego zbiornika leży poziomo. Na końcu urządzenia od strony obsługi jest ono zamknięte pokrywą, w której znajduje się lej wlotowy do podawania płynnej mieszaniny oraz otwór czerpalny do pobierania gotowych lodów. Narzędzia do obróbki płynnej mieszaniny są wieloczęściowe. Obrotowy element służy do rozprowadzania płynnej mieszaniny po ściankach zbiornika, również obrotowy i poruszający się dodatkowo tam i z powrotem we wzdłużnej osi zbiornika, element ugniatający i wypychający służy do ugniatania powstającej masy lodowej za pomocą skrobaków, ciągłego zdrapywania płynnej mieszaniny, rozprowadzanej po wewnętrznej ściance zbiornika i wreszcie do wyrzucania gotowych lodów przez otwór czerpalny.

W tej maszynie z poziomym zbiornikiem obróbkę płynnej mieszaniny prowadzi się przy niewielkiej liczbie obrotów, w celu wyrzucenia gotowych lodów zwiększa się liczbę obrotów, aby przyspieszyć ten proces i zapobiec efektowi rozmrażania. Przy użyciu tego urządzenia wytwarza się jednak lody o niezadowalają cej jakoś ci, ponieważ w wyniku niewielkiej ś rednicy zbiornika i w porównaniu z nią dużej prędkości obrotów mają one mało czasu, aby zamarznąć na ściance zbiornika. Ponadto w maszynie tej nie wolno dopuścić do zamarznięcia lodów na stałe, aby przy wyższej liczbie obrotów element wypychający mógł je wypchnąć z kotła z tyłu do przodu przez otwór czerpalny.

Wysoka prędkość wyrzucania i niewielki przekrój otworu czerpalnego powodują doprowadzanie do masy lodowej ciepła tarcia, które nagrzewa masę i zaczyna niszczyć strukturę lodów; opróżnianie kotła jest niecałkowite. Wreszcie konstrukcja tego typu urządzenia jest bardzo skomplikowana w porównaniu do nie całkiem zadowalającego rezultatu.

W niemieckim opisie patentowym nr DE-OS 39 38 904 ujawniona jest podobna maszyna tego typu z narzędziami, pracującymi częściowo przy wykorzystaniu siły odśrodkowej i naprzemiennego kierunku obrotów w trybie zgarniania i w trybie rozprowadzania. Jakość wytwarzanych lodów jest niezadowalająca mimo skomplikowanej konstrukcji narzędzi.

Z należącego do tej samej dziedziny techniki, europejskiego opisu patentowego nr EP 0 495 211 A1 znane jest urządzenie wielofunkcyjne, które nadaje się także do zastosowania przy wytwarzaniu lodów. W urządzeniu tym zbiornik jest ustawiony poziomo. Na obsługiwanym końcu urządzenia jest ono zamknięte pokrywą, w której znajduje się lej wlewowy do podawania płynnej mieszaniny oraz zamyPL 197 027 B1 kalny otwór czerpalny do pobierania gotowych lodów. Narzędzie do obróbki płynnej mieszaniny stanowi mieszadło z trzema łopatkami.

Znane maszyny do wytwarzania lodów wymagają z uwagi na swoją konstrukcję, zawierającą wiele elementów, dużego wysiłku przy czyszczeniu, ponieważ występuje w nich wiele połączeń, otwartych krawędzi i uszczelnień (na przykład zamocowana na stałe blacha odprowadzająca), które stykają się bezpośrednio z lodami. Stanowią one zatem dobrą pożywkę dla niebezpiecznych bakterii, na przykład salmonelli. Użycie znanych maszyn jest zatem problematyczne z higienicznego punktu widzenia, ponieważ dokładne czyszczenie, o ile w ogóle jest możliwe praktycznie, jest nie zawsze przeprowadzane ze względów czasowych. Również zastosowanie odpowiednich chemikaliów do czyszczenia nie jest pożądane ze względów higienicznych i ekologicznych. Także przechowywanie gotowych lodów po pobraniu z otworu czerpalnego nie jest w znanych maszynach wystarczająco dobrze rozwiązane.

Najczęściej spotykane na rynku maszyny do wytwarzania lodów mają tylko jedną podstawkę pod korytko, na której wspomniane korytko jest ustawione chwiejnie (jako że korytka na lody mają zawsze wypukłe denka) i najczęściej zbyt nisko na niehigienicznej podkładce z gumy. Zawsze potrzebna jest jedna ręka, aby przytrzymać korytko w pozycji właściwej do napełnienia go gotowymi lodami. Te operacje są męczące i mają niekorzystny wpływ na zdrowie personelu.

W odniesieniu do większych dodatków, które dodaje się do niektórych gatunków lodów przy ich pobieraniu, żaden z producentów nie zaoferował dotychczas praktycznego rozwiązania.

Urządzenie do nieciągłego wytwarzania lodów z płynnej mieszaniny, ze zbiornikiem, w którym osadzone są obrotowo, rozmieszczone w jednakowych odstępach, łopatki narzędzia z wbudowanymi w nie skrobakami do powtarzalnego nakł adania i zdrapywania pł ynnej mieszaniny z chł odzonej ś cianki wewnętrznej zbiornika, oraz z otworem wlewowym dla płynnej mieszaniny i otworem czerpalnym dla wydawania lodów ze zbiornika, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wzdłużna oś L-L zbiornika jest nachylona do poziomu pod pierwszym kątem ostrym α, zaś łopatki są tak ukształtowane i zamocowane, że ich czołowe powierzchnie tworzą z równoległą do wzdłużnej osi L-L tworzącą M-M zbiornika kąt ostry β.

Korzystnie, czołowe powierzchnie trzech łopatek zawierają co najmniej dwa skrobaki, z których każdy jest osadzony w kanale i pod działaniem sprężyny dociskany promieniowo do wewnętrznej ścianki zbiornika.

Korzystnie, poniżej każdego z kanałów w bocznej powierzchni łopatek umieszczony jest otwór, w którym poprowadzony jest przyporządkowany mu kanał, przy czym dolny koniec odpowiedniego skrobaka jest zagłębiony od góry i osadzony w sposób zabezpieczony przed wypadnięciem w otworze.

Korzystnie, dolny koniec skrobaków ma kształt widełek, których zwrócone w stronę otworu ramię jest dostępne od zewnątrz.

₂

Korzystnie, przekrój otworu czerpalnego wynosi co najmniej 100 cm².

Korzystnie, poniżej otworu czerpalnego na obudowie zamocowane są dwa równoległe wsporniki o regulowanym odstępie, pomiędzy które wsuwany jest pojemnik na lody.

Korzystnie, kąt α wynosi 20° +/- 2°.

Korzystnie, kąt β wynosi 30° +/- 3°.

Korzystnie, średnica zbiornika wynosi 30 cm +/- 3 cm.

Korzystnie, częstość obrotów narzędzia jest przełączalna pomiędzy pierwszą częstością obrotów, wynoszącą korzystnie 143 obroty/minutę, do obróbki płynnej mieszaniny oraz drugą, wyższą częstością obrotów, wynoszącą korzystnie 288 obrotów/minutę, do wyrzucania gotowej masy lodowej.

Korzystnie, poniżej otworu czerpalnego umieszczona jest zdejmowalna blacha odprowadzająca.

Korzystnie, w obszarze pokrywy umieszczony jest pojemnik z dodatkami.

Korzystnie, urządzenie w celu czyszczenia zawiera zespoły do nagrzewania zbiornika i wtrysku płynu czyszczącego do zbiornika.

Korzystnie, do otworu wlewowego przyspawany jest lej, zaś otwór wlewowy jest zamykany zabezpieczonym przed utratą elementem zamykającym.

Korzystnie, element zamykający w leju zawiera pokrywę i zamocowaną na niej zaślepkę, osadzoną zaciskowo pomiędzy lejem i obudową.

Korzystnie, silnik narzędzia jest sterowany elementem stykowym, zapewniającym obrót narzędzia tylko przy zamkniętej pokrywie i zamkniętym otworze wlewowym.

Korzystnie, narzędzie jest zamocowane rozłącznie w zbiorniku i łączone z wałem napędowym.

PL 197 027 B1

Korzystnie, zbiornik jest ze stali stopowej, zaś wszystkie jego elementy i obszary, stykające się z lodami, są zespawane ze sobą bezszczelinowo.

Korzystnie, otwór wlewowy, lej i jego element zamykający oraz otwór czerpalny z elementem zamykającym stanowią część pokrywy zbiornika.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest takie udoskonalenie urządzenia opisanego na wstępie rodzaju, że przy prostej konstrukcji zapewnia ono wytwarzanie lodów o wysokiej jakości.

Zasadnicza idea wynalazku polega na współdziałaniu nachylenia zbiornika z narzędziami, pracującymi wyłącznie w sposób obrotowy, które dzięki temu można wykorzystywać zarówno do przetwarzania płynnej mieszaniny w lody, jak też do wypychania gotowych lodów.

Korzystne postaci wykonania rozwiązania według wynalazku są zamieszczone w zastrzeżeniach zależnych.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie w schematycznym przekroju wzdłużnym, fig. 2 - zbiornik urządzenia w widoku perspektywicznym i częściowym przekroju, fig. 3 - część łopatki w zbiorniku, w widoku perspektywicznym, fig. 4A do 4C - zbiornik z pokrywą w trakcie różnych etapów obróbki, w przekrojach wzdłużnych, fig. 5 - lej wlotowy i jego element zamykający w widoku perspektywicznym, oraz fig. 6 - otwór czerpalny i jego element zamykający w widoku perspektywicznym.

Urządzenie do nieciągłego wytwarzania lodów w zalecanym przykładzie wykonania według wynalazku przedstawione jest na fig. 1, na której ukazane są istotne elementy składowe urządzenia do wytwarzania lodów, w obudowie 40 zamocowany jest, korzystnie wspawany, zbiornik 10, korzystnie ze stali stopowej, którego wzdłużna oś L-L tworzy z poziomem pierwszy kąt ostry α, który wynosi w przybliżeniu 20°. Wewnątrz tego cylindrycznego zbiornika 10 obraca się wokół jego wzdłużnej osi L-L narzędzie 20, którego wał napędowy 25 jest za pomocą przekładni pasowej 32 sprzężony z wałem 31 silnika 30. W przedstawionym przykładzie wykonania przekładnia pasowa 32 redukuje liczbę obrotów silnika w stosunku 1 do 5.

Samo narzędzie 20 jest wkładane od otwartej strony zbiornika 10 w wał napędowy 25 i można je łatwo wyjąć, na przykład w celu oczyszczenia.

Poniżej zbiornika 10 znajduje się przednia blacha 43, usytuowana z przodu obudowy 40, która umożliwia dostęp do wszystkich elektrycznych podzespołów urządzenia.

Podzespoły elektryczne są umieszczone w skrzynce rozdzielczej 46, z której wyprowadzone są kable sterujące i zasilające 47, biegnące wewnątrz obudowy 40 do odpowiednich elementów. Skrzynka rozdzielcza 46 jest zamocowana na wewnętrznej stronie przedniej blachy 43, przechylanej w przód (podwójna strzałka na fig. 1). Ułatwia to dostę p do skrzynki rozdzielczej 46 w celach naprawczych lub kontrolnych. Nie przedstawiony łańcuch zabezpieczający ogranicza kąt otwarcia przedniej blachy 43 do maksymalnie 90°. Przednią blachę 43 można wówczas zdjąć i wraz ze skrzynką rozdzielczą 46 położyć na podłożu.

Zbiornik 10 jest otoczony układem chłodzącym, który, jak przedstawiono schematycznie na figurach rysunku, składa się z wężownic chłodzących 11 i rozciągającej się na nich izolacji 12.

Do czyszczenia służy urządzenie, dostarczające gorący gaz do zewnętrznej ścianki zbiornika 10, oraz co najmniej jedna dysza natryskowa 41 w zbiorniku 10, służąca do natrysku płynu czyszczącego z przewodu 42 do wnę trza zbiornika 10.

Skierowana w dół, otwarta strona zbiornika 10 jest zamykana samozaciskową pokrywą 13. Na dolnym końcu pokrywy 13 usytuowany jest otwór czerpalny 15, zaś w jej górnej części otwór wlewowy 14. Tylko przy zamkniętej pokrywie 13 i zamkniętym otworze wlewowym 14 możliwy jest obrót narzędzia 20, ponieważ w przeciwnym razie dopływ prądu do silnika 30 jest odcinany przez element stykowy. Dzięki temu dostęp do wnętrza zbiornika 10 jest możliwy jedynie przy nieruchomym narzędziu 20.

Jako dodatkowy element zabezpieczający w dolnej przedniej blasze 43, stanowiącej przednią osłonę obudowy 40, umieszczony jest wyłącznik awaryjny, który wyłącza silnik 30, gdy personel stwierdzi wystąpienie takich zakłóceń, które wymagają szybkiej interwencji. Aby zwiększyć szybkość i niezawodność reakcji, nad wyłącznikiem awaryjnym 44 przez całą szerokość przedniej blachy 43 biegnie poziomo uchwyt zwalniający 45, który biegnie na wysokości kolan i może być szybko uruchomiony w każdej pozycji roboczej.

W otworze wlewowym 14 umieszczony jest lej 14A do napeł niania zamraż anej pł ynnej mieszaniny. Korzystnie lej 14A jest przyspawany, stanowiąc tym samym, integralną część pokrywy 13. Jako element zamykający lej 14A służy zaślepka 14B, która za pomocą pokrywy 14C leja jest wprowadzana w lej 14A i zaciskają c się w nim, odcina otwór wlewowy 14 (fig. 5). Obok leja 14A zamocowany jest

PL 197 027 B1 pojemnik 14D z dodatkami, służący do podawania na przykład wiórków czekoladowych, krokantu i temu podobnych.

Otwór czerpalny 15 jest zamykany przedstawionym na fig. 6 elementem zamykającym 15A i ze względów bezpieczeństwa ma na swym przekroju żaluzjową kratę 15D, przez którą gotowe lody są podawane na zewnątrz. Element zamykający 15A dla otworu czerpalnego 15 składa się z płytki 15B z zamkiem dociskowym 15C, który na fig. 6 jest przedstawiony w stanie zdemontowanym.

W przedstawionym przykł adzie wykonania przy ś rednicy zbiornika 10 wynoszą cej w przybliż eniu 30 cm przekrój otworu czerpalnego 15 wynosi w przybliżeniu 150 cm², zatem jest znacznie większy niż stosowane dotychczas wartości w urządzeniach znanych ze stanu techniki i w istotnym stopniu przyczynia się do podwyższenia jakości lodów.

Poniżej otworu czerpalnego 15 na obudowie 40 zamocowane są dwa równoległe wsporniki 48 o regulowanym odstę pie, pomię dzy które wsuwa się pojemnik 50 na gotowe lody (fig. 4C).

Poza tym pomiędzy otworem czerpalnym 15 i pojemnikiem 50 umieszczona jest zdejmowalna blacha odprowadzająca 19 z podniesionym z boku powierzchniami chroniącymi przed rozpryskiwaniem (fig. 4C i 6). Blacha odprowadzająca w położeniu zamontowanym osłania również przednią blachę 43.

Narzędzie 20 składa się w przedstawionym przykładzie wykonania z trzech łopatek 21, 22 i 23 w kształcie litery U, obróconych względem siebie o kąt γ - 120°, w związku z czym powstaje struktura przestrzenna, uwidoczniona na fig. 2. Podczas gdy stopy łopatek 21, 22, 23 są zamocowane na (nie przedstawionym) przedłużeniu wału napędowego 25 wewnątrz zbiornika 10, same łopatki są tak skręcone, że ich poszczególne czołowe powierzchnie 21C, 22C i 23C tworzą kąt ostry β z tworzącą M-M równoległą do wzdłużnej osi L-L (fig. 2).

Szczegóły budowy łopatki są widoczne na fig. 3.

Zwrócony ku wewnętrznej stronie zbiornika 10 koniec przedstawionej tu przykładowo łopatki 21 (przy odpowiednio takiej samej budowie obu pozostałych łopatek 22 i 23) ma kształt płytkowy, przy czym w czołowej powierzchni 21C znajdują się dwa kanały 21D, 21E, z których każdy kończy się w przyporządkowanym mu bocznym otworze 21F, 21G. W te kanały 21D, 21E wprowadzane są skrobaki 21A, 21B, w związku z czym mogą się one przesuwać promieniowo w odniesieniu do zbiornika 10 pod działaniem sprężyn 21H, 21K, to znaczy skrobaki są dociskane do wewnętrznej ścianki zbiornika.

Dolny koniec skrobaków 21A, 21B ma przy tym kształt widełek, których zwrócone w stronę danego otworu 21F, 21G ramię jest dostępne do zewnątrz, w związku z czym działając na to ramię można wyjąć skrobak z przyporządkowanego mu otworu, na przykład celem oczyszczenia lub wymiany uszkodzonych części, co można bardzo prosto i szybko przeprowadzić przy użyciu rozwiązania według wynalazku.

Na podstawie fig. 4A do 4C przedstawiona jest poniżej zasada działania urządzenia według wynalazku.

Celem napełnienia zbiornika płynną mieszaniną 60, sporządzoną odpowiednio do własności późniejszych lodów, przewidzianą jej ilość wprowadza się do leja 14A, co przedstawiono na fig. 4A (strzałka P1). Podczas procesu napełniania łopatki 21, 22, 23 są nieruchome w wyniku zdjęcia pokrywy 13. Ustala się pewien poziom płynnej mieszaniny 60 w zbiorniku 10, co w przybliżeniu przedstawiono na fig. 4A. Po całkowitym napełnieniu zbiornika płynną mieszaniną 60 otwór wlewowy 14 zamyka się zaślepką 14B.

Rozpoczyna się proces przetwarzania płynnej mieszaniny 60 w masę lodową 70, co przedstawiono schematycznie na fig. 4B. Przy obrocie łopatek 21, 22, 23 (strzałka obrotowa P2) ze stosunkowo niską prędkością obrotową, wynoszącą 143 obroty/minutę, powierzchnie łopatek pobierają płynną mieszaninę 60 i rozprowadzają jej części na chłodzonej wewnętrznej powierzchni zbiornika 10, gdzie mieszanina ta ulega zamarzaniu i tworzy zmrożone powierzchnie 70', zaznaczone schematycznie punktami na fig. 4B. Z każdym obrotem narzędzia, zawierającego łopatki z wbudowanymi w nie skrobakami, te zamrożone powierzchnie 70' masy lodowej 70 są sukcesywnie zdejmowane z wewnętrznej ścianki zbiornika 10, przedostając się z powrotem do jeszcze nie zamrożonych fragmentów płynnej mieszaniny 60, wskutek czego w trakcie obróbki coraz więcej płynnej mieszaniny 60 zostaje przekształconych w żądaną ilość masy lodowej 70, przy czym opisany proces „rozprowadzania/zdrapywania jest powtarzany wiele razy aż do uzyskania masy lodowej 70 o żądanej konsystencji i jakości (zwłaszcza w odniesieniu do stałej temperatury). Przy stosunkowo dużej średnicy zbiornika 10, wynoszącej 30 cm, liczbie łopatek i prędkości ich obrotów, wynoszącej 143 obroty/minutę, uzyskuje

PL 197 027 B1 się minimalny czas przebywania płynnej mieszaniny 60 na wewnętrznej ściance zbiornika, wynoszący około 0,42 s, co zapewnia dobre zamrażanie i przemrożenie lodów.

Szczególne znaczenie ma przy tym fakt, że w wyniku nachylenia łopatek o drugi kąt ostry β powstaje składowa ruchu, która odpowiada za to, aby przy zdrapywaniu zamrożonych fragmentów 70' z wewnętrznej ścianki zbiornika 10 spadały one pod działaniem siły ciężkości do części zwróconej w stronę otworu czerpalnego 15, gdzie gromadzi się pozostał a część pł ynnej mieszaniny 60 wraz ze znajdującą się w niej, już zamrożoną, masą lodową 70.

Po zakończeniu tego etapu obróbki, czyli właściwego wytwarzania lodów, otwiera się element zamykający 15A i podwyższa się prędkość obrotów łopatek 21, 22, 23, korzystnie do wartości około 288 obrotów/minutę, co zaznaczono podwójną strzałką P3.

Widoczna staje się tutaj druga ważna funkcja nachylenia łopatek o drugi kąt ostry β, mianowicie wytwarzanie składowej tnącej, działającej na masę lodową 70 (przedstawioną w postaci punktów na figurach 4A, 4B, 4C w odróżnieniu od zakreskowanej płynnej mieszaniny 60). Wskutek wielkości otworu czerpalnego 15 z jednej strony i zwiększonej prędkości obrotów łopatek z drugiej strony gotowa masa lodowa 70 jest w krótkim czasie i praktycznie bez pozostałości wyrzucana ze zbiornika 10 do pojemnika 50 (strzałka P5), który następnie wyciąga się ze wsporników 48 i ewentualnie wkłada do lady chłodniczej.

Z opisu budowy i zasady działania urządzenia według wynalazku wynika wyraźnie, że pozwalają one na prawie w pełni zautomatyzowaną pracę, począwszy do napełnienia zbiornika 10 płynną mieszaniną 60, skończywszy zaś na wyjęciu pojemnika 50 z gotową masą lodową 70, przy czym istotne są tutaj zwłaszcza obydwa kąty α i β. Urządzenie według wynalazku łączy zatem w sobie zalety obróbki znanych dotychczas maszyn pracujących w pozycji poziomej, ze znakomitą jakością lodów, osiąganą w maszynach pracujących w pozycji pionowej. Przy odpowiednim doborze liczby obrotów według przykładu wykonania osiąga się w szczególności bardzo delikatne działanie, zachowujące objętość i strukturę lodów, co z kolei przejawia się w utrzymującej się przez długi czas jakości lodów. Delikatność obróbki można wytłumaczyć również w ten sposób, że nachylenie zbiornika o pierwszy ostry kąt α wspomaga dzięki sile ciężkości pracę łopatek przy wyrzucaniu lodów, ponieważ otwór czerpalny 15 o dużych wymiarach znajduje się na końcu najniżej położonego obszaru zbiornika 10.

Przedstawione nachylenie zbiornika pozwala na realizację także innych korzystnych koncepcji, na przykład wspomnianego na wstępie, wyjątkowo prostego czyszczenia na zasadzie natrysku po nagrzaniu ścianek kotła, w której przykładowo świeża woda, podawana automatycznie za narzędziem, po oczyszczeniu wewnętrznej powierzchni zbiornika 10 może ponownie spłynąć przez otwór czerpalny 15. Również tutaj bardzo korzystna okazuje się, nie zawierająca szczelin połączeniowych, konstrukcja zbiornika 10. Zatem, nakłady poniesione na spawanie opłacają się, ponieważ pozwalają uniknąć opisanych na wstępie problemów, związanych z łączeniem różnych elementów w obszarze kotła.

Konstrukcja kotła, złożonego z niewielu zespawanych ze sobą części, pozwala zatem na racjonalne jego wytwarzanie i zapewnia spełnienie wymogów sanitarnych.

Ponadto opisane powyżej, w dużej mierze zautomatyzowane operacje wymagają obsługi w bardzo wąskim zakresie, co moż na tak zorganizować, ż e obsługa urządzenia według wynalazku będzie się odbywała jedynie w obszarze zasięgu jednej osoby, bez schylania się i nadwyrężania, a także bez konieczności długiego noszenia ciężarów, co sprawia, że obsługa urządzenia jest bardzo komfortowa i nie powoduje uszczerbku na zdrowiu personelu.

Claims (19)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do nieciągłego wytwarzania lodów z płynnej mieszaniny, ze zbiornikiem, w którym osadzone są obrotowo, rozmieszczone w jednakowych odstępach, łopatki narzędzia z wbudowanymi w nie skrobakami do powtarzalnego nakładania i zdrapywania płynnej mieszaniny z chłodzonej ścianki wewnętrznej zbiornika, oraz z otworem wlewowym dla płynnej mieszaniny i otworem czerpalnym dla wydawania lodów ze zbiornika, znamienne tym, że wzdłużna oś (L-L) zbiornika (10) jest nachylona do poziomu pod kątem ostrym (α), zaś łopatki (21, 22, 23) są tak ukształtowane i zamocowane, że ich czołowe powierzchnie (21C, 22C, 23C) tworzą z równoległą do wzdłużnej osi (L-L) tworzącą (M-M) zbiornika (10) kąt ostry (β).

   PL 197 027 B1
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że czołowe powierzchnie (21C, 22C, 23C) trzech łopatek zawierają co najmniej dwa skrobaki (21A, 21B), z których każdy jest osadzony w kanale (21D, 21E) i pod działaniem sprężyny dociskany promieniowo do wewnętrznej ścianki zbiornika (10).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, ż e poniżej każdego z kanałów (21D, 21E) w bocznej powierzchni łopatek umieszczony jest otwór (21F, 21G), w którym poprowadzony jest przyporządkowany mu kanał (21D, 21E), przy czym dolny koniec odpowiedniego skrobaka (21A, 21B) jest zagłębiony od góry i osadzony w sposób zabezpieczony przed wypadnięciem w otworze (21F, 21G).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że dolny koniec skrobaków (21A, 21B) ma kształt widełek, których zwrócone w stronę otworu (21F, 21G) ramię jest dostępne od zewnątrz.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przekrój otworu czerpalnego (15) wynosi co najmniej 100 cm².
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że poniżej otworu czerpalnego (15) na obudowie zamocowane są dwa równoległe wsporniki (48) o regulowanym odstępie, pomiędzy które wsuwany jest pojemnik (50) na lody (70).
7. 7. Urządzenie wed ług zastrz. 1, znamienne tym, że kąt (α) wynosi 20° +/- 2°.
8. 8. Urządzenie wed ług zastrz. 3, znamienne tym, że kąt (β) wynosi 30° +/- 3°.
9. 9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że średnica zbiornika (10) wynosi 30 cm +/- 3 cm.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że częstość obrotów narzędzia (20) jest przełączalna pomiędzy pierwszą częstością obrotów, wynoszącą korzystnie 143 obroty/minutę, do obróbki płynnej mieszaniny (60) oraz drugą, wyższą częstością obrotów, wynoszącą korzystnie 288 obrotów/minutę, do wyrzucania gotowej masy lodowej (70).
11. 11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że poniżej otworu czerpalnego (15) umieszczona jest zdejmowalna blacha odprowadzająca (19).
12. 12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w obszarze pokrywy (13) umieszczony jest pojemnik (14D) z dodatkami.
13. 13. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w celu czyszczenia zawiera zespoły do nagrzewania zbiornika (10) i wtrysku (41, 42) płynu czyszczącego do zbiornika (10).
14. 14. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że do otworu wlewowego (14) przyspawany jest lej (14A), zaś otwór wlewowy (14) jest zamykany zabezpieczonym przed utratą, elementem zamykającym.
15. 15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że element zamykający w leju (14A) zawiera pokrywę (14C) i zamocowaną na niej zaślepkę (14B), osadzoną zaciskowo pomiędzy lejem (14A) i obudową (40).
16. 16. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że silnik (30) narzędzia (20) jest sterowany elementem stykowym, zapewniającym obrót narzędzia (20) tylko przy zamkniętej pokrywie (13) i zamkniętym otworze wlewowym (14).
17. 17. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że narzędzie (20) jest zamocowane rozłącznie w zbiorniku (10) i łączone z wałem napędowym (25).
18. 18. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zbiornik (10) jest ze stali stopowej, zaś wszystkie jego elementy i obszary, stykające się z lodami, są zespawane ze sobą bezszczelinowo.
19. 19. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwór wlewowy (14), lej (14A) i jego element zamykający oraz otwór czerpalny (15) z elementem zamykającym (15A) stanowią część pokrywy (13) zbiornika (10).