DE1601077B2 - Eisherstellungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Eisherstellungsmaschine gemäß Patentanspruch 1.

Bei einer derartigen, aus der US-PS 30 68 660 bekannten Eisherstellungsmaschine erfolgt die Zufuhr des Wassers zur Maschine mittels eines drehzahlumschaltbaren Motors, wobei eine Umgehungsleitung mit einem darin befindlichen, einstellbaren, federbelasteten Ventil vorgesehen ist, durch welches bei fortschreitendem Gefriervorgang im Wasserrohr ein Teil des von der Pumpe geförderten Wassers nicht mehr dem Wasserrohr zugeführt wird, sondern unter Umgehung desselben in einen Auffangbehälter geleitet wird, von dem es zur Pumpe zurückgeführt wird. In der bekannten Anlage bestand die Gefahr, daß durch falsche Einstellung des in der Umgehungsleitung befindlichen Ventils seitens der Bedienungsperson Störungen in der Anlage auftreten, wobei die Einstellung des Ventils notwendig war, um für unterschiedliche Kapazitäten der Eisherstellungsmaschine jeweils die richtige Einstellung zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Eisherstellungsmaschine derart auszubilden, daß beim Benutzer der Maschine keine Ventileinstellungen mehr erforderlich sind und daher die Gefahr von Fehleinstellungen angeschlossen ist

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Als Folge der erfindungsgemäßen Ausbildung entfällt die bei der bekannten Anordnung vorgesehene Umgehungsleitung mit dem darin angeordneten Ventil, das bei Beginn des Gefriervorgangs einen Teil des Wassers aufnimmt. Das erfindungsgemäß verwendete Strömungsdrosselorgan wird bereits in der Fabrik entsprechend der jeweils verwendeten Kapazität der Eisherstellungsmaschine bemessen, so daß Störungen infolge einer Fehleinstellung bei der Montage ausgeschlossen sind. Darüber hinaus wird durch das Strömungsdrosselorgan die Verwendung der gleichen Pumpe mit nur einer einzigen Drehzahl für mehrere Baugrößen der Eisherstellungsmaschine möglich, wobei der normale Beschickungsdruck für das Wasserrohr der '5 Eisherstellungsmaschine auf einen gewünschten Wert eingestellt wird, der geringer als der maximale Förderdruck der Pumpe ist, der beim Ausstoßen des Eises verwendet wird. Damit genügt es, daß die Pumpe nur eine einzige Drehzahl aufweist, so daß sie kostengünstiger ausgeführt werden kann als die umschaltbare Pumpe der bekannten Anordnung. Daher kann eine ganze Modellreihe von Eisherstellungsmaschinen mit unterschiedlicher Kälteleistung mit einer Pumpe einer einzigen Größe ausgestattet werden, deren Leistung groß genug für die größte Eisherstellungsmaschine der Modellserie ist, so daß sich Einsparungen nicht nur bei den Herstellungskosten, sondern auch beim Service und der Ersatzteilhaltung ergeben. Die verwendete Pumpe liefert dabei eine Strömungsmenge, welche oberhalb der Strömungsmenge liegt, bei welcher die größte Eisherstellungsmaschine der Modellreihe ordnungsgemäß Eis erzeugen kann. Ohne das Strömungsdrosselorgan würde dabei von der Pumpe so viel Wasser geliefert, so daß anstelle einer Bildung von massiven Eisblöcken nur Eiskörnchen entstehen würden. Durch das Strömungsdrosselorgan wird die richtige Strömungsmenge erhalten, so daß nur Wasser und keine Eisteilchen durch das Wasserrohr zirkulieren.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der Zeichnung näher beschrieben, in welcher eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist.

Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Eisherstellungsmaschine wird mit Wasser von einem Wasserzufuhrrohr 10 beliefert, das an ein geeignetes Wasserleitungsnetz über ein von Hand bedienbares, nicht gezeigtes Absperrventil angeschlossen ist und in einen Behälter bzw. Sumpf 12 über ein Ventil 16 fördert, welch letzteres durch einen Schwimmer 14 gesteuert wird, der das Wasser im Sumpf 12 auf einen konstanten Spiegel hält.

Eine Saugleitung 22 leitet Wasser aus dem Sumpf 12 zur Einlaßöffnung einer Kreiselpumpe 24 mit einer einzigen Drehzahl, welche von einem Elektromotor 26 angetrieben wird. Die Kreiselpumpe 24 weist eine steile Drosselkurve auf, die rasch und wesentlich Förderhöhe aufbaut, wenn der Förderstrom herabgesetzt wird, jedoch nicht zuläßt, daß das Volumenstrom über einen maximalen Leistungsbedarf hinausgeht, wenn die Förderhöhe herabgesetzt wird.

Es ist an sich bekannt, daß eine Kreiselpumpe eine Maschine ist, die aus einem Satz von umlaufenden Schaufeln besteht, welche innerhalb eines Gehäuses eingeschlossen sind. Durch die Schaufeln wird beim

^t5 Umlaufen einem Medium durch die Fliehkraft Energie mitgeteilt Eine Kreiselpumpe ist durch einen inneren Umgehungskanal gekennzeichnet, der eine Regelung der Wasserströmung durch die Förderhöhe, gegen

welche sie arbeitet, ermöglicht. Die Bauform des Laufrades einer Kreiselpumpe hat einen großen Einfluß auf das Verhältnis zwischen Förderhöhe und Förderstrom. Der Durchmesser des Laufrades bestimmt die maximale Förderhöhe, die ein gegebenes Laufrad erzeugt, während die Fläche der Gesamtbeschaufelung die Menge der Strömung bestimmt. Daher hat ein Laufrad von einem gegebenen Durchmesser mit schmalen Schaufeln eine sehr steile Drosselkurve, während ein Laufrad von gleichem Durchmesser mit einer größeren Schaufelfläche eine sehr flache Drosselkurve hat Wie erwähnt ist die Kreiselpumpe 24 bei der erfindungsgemäßen Anordnung gekennzeichnet durch ein Laufrad mit einer sehr steilen Drosselkurve oder Kennlinie, gemäß welcher sich die Druckhöhe rasch und wesentlich aufbaut, wenn der Förderstrom herabgesetzt wird, während der Förderstrom zunimmt, wenn die Förderhöhe verringert wird. Die Pumpe 24 fördert das Wasser durch einen Auslaß bzw. ein Förderrohr 28 zum Einlaßende eines Strömungsdrosselorgans, das allgemein mit 28 bezeichnet ist Die hier beschriebene Eisherstellungsmaschine erfordert eine Strömungsgeschwindigkeit, die ausreicht, im wesentlichen das gesamte Volumen flüssigen Wassers im Rohr während des Gefriervorgangs in Umlauf zu halten. Die Pumpe 24 hat eine Strömungsgeschwindigkeit, welche die Erfordernisse übersteigt, so daß das Strömungsdrosselorgai 29 zur Begrenzung der Strömung in der Wasserleitung zwischen sich und der Förderseite der Pumpe 24 dient. Das Austrittsende des Strömungsdrosselorgans 29 ist mit dem Wasserrohr 30 eines allgemein mit 32 bezeichneten Doppelrohrverdampfers verbunden. Der Doppelrohrverdampfer 32 besitzt ferner ein Außenrohr 100, das in einen nachstehend näher beschriebenen Kältemittelkreislauf geschaltet ist.

Das Innenrohr und das Außenrohr des Verdampfers 32 sind zueinander konzentrisch und bilden mehrere spiralige Windungen von einem gleichmäßigen Krümmungshalbmesser und konstantem Querschnitt. Am Austrittsende des Verdampfers 32 endet das Innenoder Wasserrohr 30 mit einem kurzen geraden Endteil 34, der sich im wesentlichen tangential zur Krümmung des vorangehenden Teils der spiraligen Rohranordnung erstreckt Die plötzliche Veränderung in der Krümmung des Auslaßendes des Wasserrohres 30 hat zur Folge, daß die spiralige Eisstange, die während des Gefriervorgangs (nachfolgend beschrieben) gebildet wird, in kurze, im wesentlichen zylindrische Längen oder Pellets gebrochen wird, welch letztere aus dem Austrittsendteil 34 des Wasserrohres 30 in eine Führung ausgetragen werden, die in einem Ablauf- oder Eisbehälter 40 angeordnet ist, welcher am Auslaßende des Wasserrohres 30 vorgesehen ist. Die Führung wird durch mehrere seitlich voneinander in Abstand befindliche parallele Schienen gebildet, durch welche Wasser zum Behälter oder Sumpf 12 ablaufen kann.

Unmittelbar seitlich benachbart dem Eisbehälter 40 und im Strömungsverbindung mit diesem durch eine öffnung 41 im unteren Teil der Wand des Eisbehälters 40 ist eine senkrechte Ablaufleitung 42 vorgesehen, durch welche aus dem Wasserrohr 30 in den Eisbehälter 40 gelangendes Wasser zum Sumpf 12 zurückgeführt wird, aus welchem es durch die Saugleitung 22 wieder zur Pumpe 24 für den erneuten Umlauf zurückgeleitet wird. Ein Druckfühlschalter 86 ist in die Wasserleitung 30i4 zwischen dem Auslaßende des Strömungsdrosselorgans 29 und dem Einlaß zum Wasserrohr 30 des Doppelrohrverdampfers geschaltet Wie sich am besten aus dem in F i g. 3 gezeigten Schaltbild ergibt, betätigt der Druckfühlschalter 88 einen Schalterkontakt 86, der mit einer Heißgas-Magnetspule 128 in Reihe geschaltet ist. Wenn sich im Wasserrohr 30 Eis zu bilden beginnt, s bildet es eine Drosselung für die Strömung des durch das Strömungsdrosselorgan 29 hindurchtretenden Wassers. In der Leitung 3OA entwickeln sich zwischen dem Strömungsdrosselorgan 29 und dem Wasserrohr 30 Drücke. Wenn sich weiterhin Eis im Rohr 30 bildet, wird

ίο der Druckfühlschalter 28 durch den Aufbau des Wasserdrucks im Rohr 3OA beeinflußt, was den Grad der Eisbildung im Rohr 30 anzeigt. Wenn ein bestimmter Druck in der Wasserleitung 30Λ durch die Eisbildung im Wasserrohr 30 erreicht wird, wird der Schalterkontakt 86 geschlossen, wodurch die Heißgas-Magnetspule 128 erregt wird. Dies hat zur Folge, daß heißes Gas durch das Außenrohr des Doppelrohrverdampfers strömt, um das Eis im Rohr 30 aufzutauen und dadurch das hydraulische Ausstoßen des Eises im Rohr 30 zu

2(f ermöglichen.

Ein Sicherheitsschalter 90 tastet den Wasserdruck zwischen der Förderseite der Pumpe 24 und dem Strömungsdrosselorgan 29 ab. Der Schalter 90 besitzt einen Kontakt 92, der in die Schließstellung gebracht wird, wenn die Pumpe 24 aus irgendeinem Grunde nicht in Tätigkeit tritt oder nicht ausreichende Drücke für die einwandfreie Arbeitsweise der Eisherstellungsmaschine aufbaut. Der Kontakt 92 des Schalters befindet sich elektrisch in Parallelschaltung zum Kontakt 86 des Druckfühlschalters 88 und in Reihenschaltung mit der Heißgas-Magnetspule 128. Daher hat das Schließen des Kontakts 92 infolge Versagens der Wasserpumpe 24 oder wegen eines nicht ausreichenden Druckes in der Förderleitung der Pumpe 24 zur Wirkung, daß die Heißgas-Magnetspule 128 erregt wird, wodurch ein Ventil 126 in einer Heißgasumgehungsleitung 124 geöffnet wird, so daß heißes Gas in das Außenrohr des Doppelrohrverdampfers eintreten kann. Der Sicherheitsschalter 90 verhindert daher eine Fortsetzung des

•to Gefriervorgangs, wenn die Wasserpumpe 24 nicht einwandfrei arbeitet oder keinen ausreichenden Wasserdruck aufbaut.

Das Kühlsystem besitzt einen Kompressor 104, der durch einen Motor 106 angetrieben wird. An den Kompressor 104 ist eine Saugleitung 102 angeschlossen, durch welche die Kältemittelgase zur Vordichtung geleitet werden.

Durch eine Austrittsleitung 108 werden heiße verdichtete Gase aus dem Kompressor 104 einem Kondensator 110 zugeführt, der die verdichteten Gase auf eine flüssige Form abkühlt, worauf das kondensierte Kältemittel durch eine Leitung 112 einem Kältemittel-' behälter 114 zugeführt wird. Aus dem Behälter 114 gelangt das Kältemittel über eine Auslaßleitung 118, in der sich ein Entspannungsventil 116 befindet, zum Einlaßende des Außenrohres 100 des Doppelrohrverdampfers 32. Das öffnen des Entspannungsventils 116 wird durch ein wärmeempfindliches Element, das sich in thermischem Kontakt mit der Rückfuhr- oder Saugleitung 102 des Kompressors 104 befindet, in an sich bekannter Weise gesteuert.

Nach dem Durchtritt durch das Entspannungsventil 116 tritt das Kältemittel durch die Auslaßleitung 118 und durch das Außenrohr 100 des Doppelrohrverdampfers 32 hindurch und wird zur Saugseite des Kompressors 104 über die Kältemittelsaugleitung 102 zurückgeleitet. Um das Eis im Wasserrohr 30 ausreichend auftauen zu können, so daß das Eis von der Innenfläche der Wand

des Rohres 30 freikommt, wenn das Eis gewonnen werden soll, ist eine Heißgasumgehungsleitung 124 an die Austrittsleitung 108 vor dem Kondensator 110 angeschlossen, welche Heißgasleitung mit der Kältemittelauslaßleitung 118 nachfolgend dem Entspannungsventil 116 in Verbindung steht. Ein »Heißgas«-Ventil 126, das durch eine Magnetspule 128 gesteuert wird, befindet sich in Reihenschaltung mit der Heißgasumgehungsleitung 124 und verschließt diese normalerweise. In der Heißgasumgehungsleitung 124 befindet sich

ferner ein Rückschlagventil 122 benachbart der Verbindung der ersteren mit der Auslaßleitung 118, um eine Rückströmung von Kältemittel durch die Heißgasumgehungsleitung zu verhindern.

Zur Beschleunigung der Abtauwirkung wird heißes Gas nicht nur in das Einlaßende des Außenrohres 100 über die Auslaßleitung 118 eingeleitet, sondern auch durch eine Zweigleitung 120, die von der Heißgasumgehungsleitung 124 nachfolgend dem Ventil 126 und vorausgehend dem Rückschlagventil 122 abgezweigt ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Eisherstellungsmaschine mit einem Wasserrohr, in welchem Eis gebildet wird, einer Kreiselpumpe für die Wasserzirkulation durch dieses Rohr mit einer Strömungsgeschwindigkeit, die ausreicht, im wesentlichen das gesamte Volumen flüssigen Wassers im Rohr in Umlauf während des Gefriervorgangs zu halten, einer Einrichtung zum Kühlen des Wassers im Rohr zur Bildung einer Eisablagerung in diesem, einer Abtasteinrichtung zur Ermittlung, wann eine bestimmte Eisablagerung im Rohr entstanden ist, und einer Auftaueinrichtung, welche durch die Abtasteinrichtung betätigt wird, um einen Auftauvorgang einzuleiten, damit das im Rohr abgelagerte Eis ausreichend gelockert wird, so daß es unter dem Einfluß der Wasserströmung und des Wasserdruckes aus der Kreiselpumpe durch das Rohr bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreiselpumpe (24) eine steile Drosselkurve hat und zwischen dem Austrittsende der Pumpe (24) und dem Eintrittsende des Rohres (30) ein Strömungsdrosselorgan (29) liegt.

2. Eisherstellungsmaschine nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdruck zwischen dem Abgabeende der Pumpe (24) und dem Strömungsdrosselorgan (29) durch einen Sicherheitsschalter (90) abgefühlt wird, so daß der Gefriervorgang abgebrochen wird, wenn die Wasserpumpe nicht richtig arbeitet oder keinen ausreichenden Wasserdruck aufbaut.

3. Eisherstellungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsschalter (90) und ein Druckfühlschalter (88) parallel in einem elektrischen Schaltkreis liegen, der beim Schließen eines jeden dieser Schalter betätigt wird, um eine Heißgasmagnetspule (128) einzuschalten.