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Die Erfindung betrifft eine Gefriervorrichtung für Speiseeiserzeugnisse,
insbesondere Eis am Stiel.
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Derartige Gefriervorrichtungen, bei denen eine Mehrzahl von Forinblechen
auf geradem oder kreisförmigem Weg durch ein Kühlmittelbad geführt werden, sind
bekannt.
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Bei den Maschinen mit geradem Transportweg der Formbleche sind letztere
parallel zueinander angeordnet und werden fortlaufend und intermittierend in einer
Richtungdurch endlose Ketten gefördert. Nachdem die Masse in das Formblech gefüllt
worden ist, wird dieses vorwärts bewegt. Bevor das Material vollständig gefroren
ist, kann ein Stiel eingeführt werden, worauf das Formblech dann schließlich in
ein mit heißer Flüssigkeit gefülltes Bad getaucht wird, um das gefrorene Produkt
leicht aus dem Formblech ausheben zu können.
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Karussellvorrichtungen arbeiten auf ähnliche Art und Weise. Sie bestehen
aus einem Drehtisch mit einer Mehrzahl von Formblechen, einer Füllstation für die
Speiseeismasse, normalerweise einer Stiel-Einführstation, um die Stiele in das Material
einzuführen, und aus einer Entleervorrichtung zum Entfernen der gefrorenen Produkte
aus den Forrnblechen.
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Ein Nachteil der Linearmaschine besteht darin, daß immer nur weniger
als die Hälfte der Formbleche im Gebrauch sind, während die restlichen FonnbIeche
leer an den Ausgangspunkt zurückgeführt werden müssen. Dieses Verfahren wird dadurch
unwirtschaftlich.
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Es war bereits vorgeschlagen worden, in einer Karussellvorrichtung
die Formbleche auf ihrem Rundlauf aus einem Kühlmittelbad anhebbar bzw. in ein Auftaubad
absenkbar anzuordnen. Von dieser Ausführungsform war man aus verschiedenen Gründen
wieder abgekommen. Als Hauptnachteil hatte man den als unumgänglich angesehenen
konstruktiven Aufwand empfunden. Komplizierte Hub- bzw. Absenkvorrichtungen für
die einzelnen Formbleche führten zu einer Verteuerung und Komplizierung der Gesamtanlage.
Neben der gefürchteten Störanfälligkeit sah man einen weiteren Nachteil in der Gefahr,
daß die ruckartige Handhabung der mit flüssigem Krem gefüllten Formbleche beim Absenken
zu einem überschwappen des Formblechinhaltes und somit zu einer Verunreinigung der
Maschinenteile führen könnte (s. USA.-Patentschrift 2 246 941).
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Um diese Nachteile zu vermeiden, hatte man geglaubt, die Fonnbleche
wieder in einer konstanten Höhe umführen zu müssen. Um die Formbleche dennoch abwechselnd
mit einem Kühlmittel- bzw. Auftaubad in Berührung bringen zu können, hatte man vorgeschlagen,
Formbleche umschließende Wannensegmente mit umlaufen zu lassen und sie abwechselnd
mit der Kühl- bzw. Auftauflüssigkeit zu füllen.
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Dieses Verfahren weist eine Fülle von Nachteilen auf. Einmal sind
aufwendige Einrichtungen zum Entleeren bzw. zum Wiederauffüllen der einzelnen Wannensegmente
erforderlich, zum anderen aber läßt es sich nicht vermeiden, daß sich die neu hinzugegebene
Flüssigkeit mit den Rückständen des vorher in dem Wannensegment befindlichen. Bades
vermischt. Weiterhin ist ein hoher Energieverlust bei dem Betrieb einer derartigen
Vorrichtung nicht zu vermeiden, da die Wannensegmente jeweils die Temperatur der
ersten Badflüssigkeit an die zweite abgeben. Zur Vermeidung dieser Nachteile hatte
man schließlich vorgeschlagen, die Forrableche durch ein aus einem überlaufgefäß
bestehendes Kühlmittelbad zu führen, um anschließend das Auftaubad über eine Hubvorrichtung
von unten mit den Formblechen in Berührung zu bringen.
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Auch diese Anlage zeichnet sich durch einen ungewöhnlich großen konstruktiven
Aufwand aus. Das ständig aus dem überlaufbehälter strömende Kühlmedium führt zu
höheren Energieverlusten, als wenn die Kühlflüssigkeit in Ruhe gehalten würde. Zur
Wahrung eines konstanten Kühlmittelpegels ist ein großer Kühlmittelumlauf und damit
eine große Pumpleistung, mit entsprechend aufwendigen Aggregaten erforderlich.
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Der Erfinder hatte sich die Aufgabe gestellt, alle die genannten Nachteile
zu vermeiden. Bei Abwägung aller Vor- und Nachteile stellte sich heraus, daß die
ursprüngliche Heb- und Senkbarkeit der Formbleche dann am günstigsten sei, wenn
es gelänge, den konstruktiven Aufwand in vernünftigen Grenzen zu halten und vor
allem jede ruckartige Höhenverlagerung der Formbleche zu vermeiden. Der Erfinder
ging dabei von einer Gefriervorrichtung für Speiseeiserzeugnisse, insbesondere Eis
am Stiel, aus, bestehend aus einem drehbaren Karussell mit einer Mehrzahl von Formen,
entlang deren Kreisbahn eine Füllstation, ein Kühlmittelbad und eine ein Auftaubad
aufweisende Entleerungsvorrichtung vorgesehen sind, wobei die Formen auf ihrem Rundlauf
aus dem Kühlmittelbad anhebbar bzw. in das Auftaubad absenkbar angeordnet sind.
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Bei derartigen Vorrichtungen wird die genannte Aufgabe in einfacher
Weise dadurch gelöst, daß erstens die Formen (z. B. Formblech, Rahmen, Rollen) als
selbständige bewegbare Einheiten ausgebildet sind, wobei lediglich diese gewichtsarmen
Einheiten an der Hub- und Senkbewegung teilnehmen, und daß zweitens jeder der Einheiten
über Kupplungselemente mit dem Karussell, der Drehung des Karussells folgend, verbunden
ist, jedoch diesem gegenüber in Axialrichtung (Aufwärts- bzw. Abwärtsrichtung) verschiebbar
ist.
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Die Erfindung besteht nicht in dem erst- oder zweitgenannten Merkmal
als solchem, wohl aber in deren Vereinigung bei einer Gefriervorrichtung der ,genannten
Art.
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Die Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ausschließlich die gewichtsarmen
Formeinheiten (nicht aber sonstige Maschinenteile hohen Gewichtes) an der Hub- bzw.
Absenkbewegung teilnehmen, während sich das schwere Karussell in einer konstant
bleibenden Horizontalebene dreht. Dementsprechend können die Führungselemente konstruktiv
leicht und daher preiswert ausgebildet sein. Das gleiche gilt für die Kupplungselemente,
die nur unbedeutende Kräfte zu übertragen haben. Da an der Hub- bzw. Absenkbewegung
nur geringe Massen teilnehmen, kann, was bei der Erfindun- als zu lösende Aufgabe
wesentlich ist, ein ruckfreier Bewegungsablauf sichergestellt werden. Das wegen
seiner nachteiligen Folgen gefürchtete überschwappen des flüssigen Fonnblechinhaltes
wird somit sicher vermieden.
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Eine vorteilhafte konstruktive Ausführungsform besteht darin, daß
das Karussell aus einem drehbaren Ringrahmen besteht, in dem sich radial erstreckende,
abnehmbare Halterahmen zur Aufnahme der Formbleche eingesetzt sind. Dabei können
die beiden
Enden jedes Halterahmens mit sich nach unten erstreckenden
Führungsstiften versehen sein, die in axialer Richtung in Ausnehmungen des Ringrahmens
gleiten.
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Um die Formbleche in einfacher Weise auf ihrer Kreisbahn in das Kühlmittelbad
bzw. in den Tank der Entleerungsstation abzusenken bzw. aus diesen herauszuheben,
ist es zweckmäßig, daß die Führungselemente zur Axialverschiebung der Formbleche
durch nach auf- und abwärts verlaufende Schienen gebildet sind, auf die die Halterahmen
mit Rollen aufgesetzt sind.
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Die neue Vorrichtung gemäß der Erfindung ist insbesondere zur Herstellung
von Eis am Stiel geeignet. Da die Formbleche während fast des gesamten Arbeitszyklus
mit dem zu gefrierenden Material gefüllt sind, besitzt diese Maschine eine hohe
Kapazität. Die Formbleche lassen sich leicht auswechseln, so daß unter Inkaufnahme
nur kurzer Stoppzeiten verschieden geformte Produkte hergestellt werden können.
Die Bedienung der Vorrichtung ist einfach und kann jederzeit automatisiert werden.
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In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der
Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Gefriervorrichtung gemäß der
Erfindung in Draufsicht, F i g. 2 in Draufsicht ein Formblech in vergrößertem
Maßstab, F i g. 3 ebenfalls in Draufsicht einen Halterahmen für das Formblech
nach F i g. 2, F i g. 4 im Schnitt den das Formblech gemäß
F i g. 2 tragenden Halterahmen nach F i g. 3,
F i g. 5 die Gefriervorrichtung
nach F i g. 1 im Schnitt und in teilweise schaubildlicher Anordnung zusammen
mit weiteren Hilfsapparaturen und F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI
der Fig. 1.
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Danach umfaßt ein Karussell 1 einen Innenring 11,
einen
Außenring 12 und zwischen diesen sich radial erstreckende Speichen 10. Das
Karussell wird im Uhrzeigersinn von einem Antrieb 84 in Umdrehung versetzt.
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Auf dem Karussell 1 sind Formbleche 75 vorgesehen, die
nacheinander eine Füllstation 2, ein Kühlmittelbad 3, eine Stieleinführstation
4 und eine Entleervorrichtung 5 passieren, um dann wieder der Füllstation
2 zugeführt zu werden.
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In F i g. 1 sind aus Gründen der besseren übersichtlichkeit
lediglich zwei Formbleche 75 dargestellt. Das Karussell 1 ist aber
gewöhnlich durch Formbleche 75 ab2edeckt, die sich bezüglich der Drehachse
des Kirussells- in radialer Richtung erstrecken und in entsprechende Ausnehmungen
13, 13' des Innen- und Außenringes 11, 12 eingreifen. Durch eine Fülleitung
78 erfolgt die Beschickung des Tanks 3 mit einem flüssigen Kühlmittel,
beispielsweise Salzlösung, die über die Auslaßleitung 79 zu einer Kühlanlage
zurückgeführt wird. Die Strömungsrichtung des Kühlmittels in dem Tank
3 ist der Bewegung der Formbleche 75 entgegengesetzt. Die Entleerstation
5 steht mit einer Abpackstation 6 über einen Förderer 51 in
Verbindung, d#er tangential zu dem Karussell 1 verläuft.
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Aus den F i g. 2 bis 4 ist deutlich zu entnehmen, daß jedes
Formblech 75 aus einem dünnen Blech besteht, das sechs nach oben offene Vertiefungen
72
aufweist, die beispielsweise der Form der herzustellenden Eis-am-Stiel-Körper
angepaßt sind. Jedes C
der Formbleche 75 wird von einem Halterahmen
74 getragen und ist an diesem mittels Schrauben 76, 76',
die durch Bohrungen
77, 77' der Formbleche ragen, befestigt. Sowohl die Formbleche
75 als auch deren Rahmen 74 sind in Längsrichtung keilförmig ausgebildet,
so daß sie das Karussell vollständig abdecken. An beiden Enden der Halterahmen 74
ist je ein sich nach unten erstreckender zylindrischer Führungsstift
71, 71' vorgesehen, der in den Ausnehmungen 13, 13'
des Karussellrahmens
11, 12 gleitet. Dadurch werden die Halterahmen 74 und deren Formbleche
75 von dem sich drehenden Karussell 1 mitgenommen. Dabei laufen die
Hafterahmen 74 mit ihren an jedem ihrer Enden vorgesehenen Rollen 73, 73'
auf Schienen 81,81'.
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Der Mittelteil jedes Halterahmens 74 ist ausgespart, um die Vertiefungen
72 des Formblechs 75 aufnehmen zu können. Die Längsränder jedes Formblechs
75 sind nach unten umgebogen, um das Formblech gegen Bewegungen dem ihm zugeordneten
Rahmen 74 zu sichern.
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Das Zusammenwirken derHalterahmen 74 mit den Schienen 81, 81'
und dem Karussell 1 ergibt sich am besten aus F i g. 6. Der Innen-
und Außenring 11
bzw. 12 des Karussellrahmens läuft auf Kugellagern 14, 14',
die in einem festen Fundament 8 sitzen. Das Karussell 1 dreht sich
somit in einer angenähert horizontalen Ebene. Dort, wo die Vertiefungen
72
der Fonnbleche 75 durch das Kühlmittel im Tank 3
laufen müssen,
sind die Schienen 81, 81' so tief angeordnet, daß die Führungsstifte
71, 71' vollkommen in die Ausnehmungen 13, 13' ragen. An anderen Stellen
der Kreisbahn steigen die Schienen 81, 81' so hoch an, daß die Formbleche
fast gänzlich über das Karussell 1 hinaus angehoben werden, wie es in F i
g. 6 mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Dabei wirken die Führungsstifte
71, 71' nach wie vor als Mitnehmer gegenüber dem Karussell 1.
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Gemäß F i g. 5 besteht die Füllstation 2 hauptsächlich
aus einem das flüssige Eiskremgemisch aufnehmenden Bunker mit einem pneumatisch
oder hydraulisch gesteuerten Bodenventil. Dieses führt eine für sechs Eis-am-Stiel-Portionen
ausreichende Materialmenge einer hydraulisch angetriebenen Sprizpresse
86 zu, die diese Charge in die Vertiefungen 72 der Formbleche
75 abfüllt, sobald ein Formblech unter die sechs Auslaßdüsen der Spritzpresse
86 gelangt ist (in F i g. 5 ist nur eine Spritzdüse dargestellt).
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Die gefüllten Formbleche 75 werden nun - auf den Schienen
81, 81' laufend - in das Kühlmittelbad 3 in unmittelbarer Nähe
der Auslaßleitung 79
abgesenkt, wo die Temperatur des Kühlmittels relativ
hoch ist. Von hier laufen die Formbleche gegen den Kühlmittelstrom. Ungefähr in
der Mitte des Kühlmittelbehälters 3 ist der Inhalt der Formbleche zähflüssig
genug geworden, um einen eingeführten Stiel 41 in aufrechter Stellung zu halten.
Das freie Ende des Stieles 41 ragt dabei über das Formblech hinaus. Die Stieleinführvorrichtung
ist an sich bekannt und wird von einem hydraulischen oder pneumatischen Motor angetrieben.
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Auf dem Wege durch den kältesten Teil des Kühlmittelbehälters
3 erstarrt das Eiskremgemisch vollständig. Nach Verlassen deses Behälters
3 werden die Formbleche kurz in heißes Wasser getaucht, das sich in einem
Behälter 82 befindet, der auf einer hydraulischen Hebevorrichtung
87 montiert ist.
Diese hebt den Behälter so weit an, daß
die Formbleche von dem heißen Wasser umschlossen werden, während sie auf einem geraden,
horizontalen Ab-
schnitt der Schienen 81, 81' laufen. Die Ehtze des
Wassers löst das gefrorene Material von den Wänden der Vertiefungen 72.
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In der anschließend erreichten Entleerstation 5
v#erden die
Fonnbleche gegenüber Greifern 52 ausgerichtet, die auf dem Förderband angebracht
und durch Hebevorrichtungen 88 in vertikaler Richtung verstellbar sind. Diese
Greifer erfassen das Ende des Stieles 41 und heben das Eis 90 aus der Vertiefung
72 aus. Das Eis am Stiel wird dann von dem Förderer 51 zu einer Abpackstation
transportiert, wo es nach Passieren einer Auslösevorrichtung von den Greifern
52 getrennt wird. Das Eis am Stiel 90 fällt herunter und wird von
einem durch ein Gebläse 61 erzeugten Luftstrom in ein Deckblatt
62 geführt. Die eingewickelten Eisstücke werden dann von einem Förderband
83 abtransportiert.
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Obwohl die Vorrichtung insbesondere zum Gefrieren von Eis am Stiel
geeignet ist, läßt sie sich auch zur Herstellung anderer Speiseeiserzeugnisse verwenden.