DE19635422C2 - Verfahren zum Vermeiden einer Eisschlammbildung im Wassertank einer Eismaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermeiden einer Eisschlamm­ bildung im Wassertank einer Eismaschine, dargelegt im einteiligen Patentanspruch 1.

Aus DE-GM 18 45 435 ist eine Eismaschine für die Herstellung von Eisstücken bekannt. In dieser Eismaschine wird Wasser mittels einer Wasserpumpe und einem Zufuhrrohr zur Bildung von Eis­ kristallen über einen Verteilerbehälter verteilt und über Verdampferplatten gepumpt. Eine vergleichbare Maschine ist auch aus der EP 0 049 174 A2 bekannt.

Solche Eismaschinen sind stets für Eisbildung im Wasserreser­ voir anfällig. So bildet sich gelegentlich eine Art Eis­ schlamm, wenn die Wasserpumpe der Eismaschine ständig Wasser durch die Maschine und ihre inneren Bauteile pumpt, insbe­ sondere über die Verdampferplatten, während der Kompressor der Eismaschine läuft. Strömt das Wasser ständig über die Verdampferplatten, so sinkt die Wassertemperatur auf unter 0°C, das Wasser wird also "unterkühlt".

Hat einmal das Wasser die Temperatur von etwas unter 0°C, so bildet sich plötzlich eine schlammartige Mischung aus Eis und Wasser. Dieser Eisschlamm kann von der Wasserpumpe nicht gepumpt werden, so daß die Wasserströmung unterbrochen ist. Um diese Eisbildung zu verringern oder zu vermeiden, hat man versucht, das Einschalten der Wasserpumpe zu verzögern, so daß die Verdampferplatten überkühlt werden. Der Gedanke war, daß die Überkühlung der Verdampferplatten zu einer anfäng­ lichen Eisbildung auf den Verdampferplatten führt, wenn ein kurzer Wasserguß auf den Platten verteilt wird, so daß damit das unterkühlte Wasser an den Verdampferplatten anfriert. Ein anderer Versuch bestand im Einspritzen von Frischwasser in den Eissumpf, wenn die Wassertemperatur im Sumpf unter etwa 0°C abfiel. Wie erwähnt, hatten diese Versuche nur teilweise Erfolge.

Es ist somit eine hauptsächliche Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das es erlaubt, die ungewünschte Eis­ schlammbildung in einer Eismaschine zu vermeiden, ohne daß die Funktion der Eismaschine zum Herstellen von Eis beein­ trächtigt wird.

Insbesondere soll das Verfahren so beschaffen sein, daß der Wasserkreislauf in einer Eismaschine so gesteuert wird, daß an den Verdampferplatten verbliebenes Restwasser friert und Eiskristalle an den Platten bildet, während die Wasserströ­ mung durch die verschiedenen Komponenten der Eismaschine unterbrochen ist.

Weiterhin hat sich die Erfindung zum Ziel gesetzt, die Was­ serströmung durch die verschiedenen Komponenten der Eis­ maschine während einer bestimmten Zeitdauer zu unterbrechen, so daß Restwasser an den Verdampferplatten anfriert und zu Eiskristallansätzen führt.

Weiterhin soll die Wasser­ pumpe der Eismaschine nur nach einer bestimmten Zeitdauer, in der sie abgeschaltet war, wieder eingeschaltet werden, so daß Wasser in der Eismaschine (d. h. Wasser bei oder um 0°C) zu Eiskristallen friert, die sich an den Verdampferplatten ausbilden. Sind Eiskristalle vorhanden, so kann das zirku­ lierende Wasser nicht bis auf unter etwa 0°C abkühlen, weil dieses Wasser schnell zur Eiskristallbildung an den Platten führt, so daß die Bildung von Eis im Wassertank in der Eismaschine vermieden ist.

Desweiteren soll die Eisbildung im Wassertank der Eismaschine ohne zusätzliche teure Ein­ richtungen realisiert werden, vielmehr sollen vorhandene Komponenten für das Verfahren benutzt werden.

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Unteran­ sprüchen.

Das bevorzugte Verfahren besteht darin, daß die Temperatur des durch die Komponenten der Eismaschine zirkulierenden Wassers überwacht und bestimmt wird, wenn das Kreislauf­ wasser auf eine Ist-Temperatur von etwa 0°C abfällt. Dann wird die Wasserpumpe der Eismaschine für eine bestimmte Zeitdauer abgestellt. Diese Zeitdauer hängt beträchtlich von verschiedenen Faktoren ab, beträgt vorzugsweise aber zwi­ schen 20 und 40 Sek. und vorzugsweise etwa 40 Sek.

Während der Abstellzeit der Wasserpumpe friert das an den Verdampferplatten anhaftende Restwasser zu Eiskristallen. Nach dem Verstreichen der Zeitdauer wird die Wasserpumpe wieder eingeschaltet und das Wasser beginnt von neuem zu zirkulieren. Wasser, das eine Temperatur von nahe 0°C hat und über die Verdampferplatten strömt, friert zu Eiskristal­ len. Diese verhindern, daß das Wasser unterkühlt wird und damit ist die Bildung eines Eissumpfes in der Eismaschine vermieden, was dazu führen würde, daß kein Wasser mehr ge­ pumpt werden kann.

Ist einmal gemessen worden, daß der Wasserpegel im Sumpf auf eine bestimmte Höhe abgefallen ist, was anzeigt, daß fertige Eiswürfel im Verdampfer vorhanden sind, so wird das Eis ge­ sammelt. Während des Sammelvorgangs wird Wasser in den Sumpf eingelassen, um den Vorrat auf eine bestimmte Höhe zu brin­ gen. Dann wird der vorbeschriebene Zyklus wiederholt und die Wasserpumpe dann abgeschaltet, wenn festgestellt wird, daß die Ist-Temperatur des Wassers, das durch die Eismaschine zirkuliert, auf etwa 0°C abgefallen ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert keine zusätzliche Ausrüstung in einer ansonsten konventionellen Eismaschine, erhöht die Gesamtkosten nur unwesentlich und eliminiert das Problem der Eisbildung im Wassertank der Eismaschine voll­ ständig.

Ferner ist es dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verdanken, daß sich die Außenabmessungen der Eismaschine nicht vergrö­ ßern und ferner die Konstruktion einfach bleibt.

In der folgenden Beschreibung wird das erfindungsgemäße Ver­ fahren anhand einer in der Zeichnung dargestellten Eis­ maschine näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Eismaschine,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Einzelteile der Eismaschine und

Fig. 3 einen Ausschnitt einer Verdampferplatte der Eis­ maschine, an der sich Eiskristalle ausbilden, nach­ dem die Wasserströmung abgestellt wurde,

Fig. 4 einen Ausschnitt der Verdampferplatte der Fig. 3, an der sich fortlaufend Eiskristalle bilden, nachdem die Wasserzirkulation wieder aufgenommen wurde und Wasser von etwa 0°C über die Verdampferplatte strömt und

Fig. 5 einen Ausschnitt einer Verdampferplatte mit Eisan­ satz, der fertig zum Sammeln ist.

Fig. 1 zeigt eine Eismaschine 10, die für das erfindungsge­ mäße Verfahren geeignet ist. Sie besteht aus einem eisbil­ denden Abschnitt 12 und einer Eiswanne 14 zum Einsammeln des Eises, das im Abschnitt 12 hergestellt wurde. Eine Wasser­ leitung 16 speist Wasser in die Eismaschine 10. Die Eis­ maschine 10 kann selbstverständlich auch mit Einrichtungen zum Liefern von Eiswasser versehen sein.

Fig. 2 zeigt verschiedene Komponenten für die Eisherstellung im Abschnitt 12, nämlich ein Gehäuse 18 mit einem ersten Ge­ häuseteil 20 und einem zweiten Gehäuseteil 22. In dem ersten Gehäuseteil sind eine Eiwürfelrutsche 24, mehrere Verdam­ pferplatten 26 und ein Wasserverteiler 28 untergebracht. An die Wasserverteilung ist ein Wassereinspeiserohr 30 ange­ schlossen, das mit einer T-förmigen Kupplung 28a mit dem Wasserverteiler 28 am Ende 30a verbunden ist. Das Rohr 30 besitzt ferner einen längeren Halsteil 30b, der mit einer Wasserpumpe 32 verbunden ist, die im zweiten Gehäuseteil 22 des Gehäuses 18 untergebracht ist. Ferner gehört zur Wasser­ pumpe 32 eine Pegelsteuerung 33 und ein Schwimmer 35.

Ferner zeigt Fig. 2, daß die Pegelsteuerung 33 eine Pegelab­ senkung des Wassers im Wassertank 18a des Gehäuses 18 signali­ siert. Das Wassereinspeiserohr 30 ist mit einem Temperatur­ sensor 34a einer elektronischen Steuerung 34 versehen, um die Temperatur des im Rohr 30 strömenden Wassers zu messen.

Anhand der Fig. 3 bis 5 wird das bevorzugte Verfahren er­ läutert, wie die Bildung von Eisschlamm in der Eismaschine (10) vermieden wird. Zunächst einmal wird hierzu keine zusätz­ liche, teure Ausrüstung benötigt. Auch wird der Betrieb der Eismaschine und ihre Leistungsfähigkeit zur Herstellung von Eiswürfeln nicht verschlechtert.

Wenn in der Eismaschine 10 das Wasser aus dem Wassertank 18a des Gehäuses 18 durch das Zufuhrrohr 30 in den Wasserverteiler 28 gepumpt wird und dann das Wasser über die Verdampfer­ platten 26 strömt und in den Wassertank 18a zurückfließt, so wird das Wasser an den Verdampferplatten 26 abgekühlt und die Wassertempe­ ratur wird ständig vom Sensor 34a überwacht. Die elektro­ nische Steuerung 34 ist handelsüblich.

Der Sensor 34a liefert an die Steuerung 34 ein Spannungssig­ nal, das die Wassertemperatur anzeigt. Im ständigen Kreis­ lauf des Wassers wird dieses immer kühler und überströmt von neuem die Verdampferplatten (26), die in bekannter Weise von einem Kompressor (nicht dargestellt) gekühlt sind. Jedesmal, wenn das Wasser die Verdampferplatten 26 überströmt, sinkt die Tempe­ ratur ab. Gelangt die Temperatur etwas unter 0°C, so bildet sich im Wassertank 18a ein Eisansatz aus, der zum Pumpen nicht ge­ eignet ist.

Um dies zu vermeiden, wird die Wasserpumpe 32 von der Steue­ rung 34 abgeschaltet, sobald der Sensor 34a eine Temperatur des Wassers im Zufuhrrohr 30 von etwa 3°C mißt (entsprechend einer Ist-Temperatur von etwa 0°C). Die Steuerung 34 beläßt die Wasserpumpe (32) für eine bestimmte Zeitdauer abgeschaltet, vorzugsweise etwa 20 s und insbesondere etwa 40 s.

Während der Abschaltzeit der Wasserpumpe 32 zeigt Fig. 3, daß an den Platten 26 verbliebenes Restwasser anfriert und Eiskristalle 36 bildet. Nach Verstreichen der Zeitdauer wird die Wasserpumpe 32 von der Steuerung 34 eingeschaltet und die Wasserströmung aus dem Wassertank 18a usw. wird wieder aufge­ nommen. Da über die Verdampferplatten 26 Wasser von oder nahe etwa 0°C strömt, wie dies durch das Bezugszeichen 38 in Fig. 4 angegeben ist, kommt es zum Ausfrieren von Eiskri­ stallen 36 und diese beginnen zu wachsen. Anders ausge­ drückt, die vorhergehende Bildung von Eiskristallen 36 an den Verdampferplatten 26 führt dazu, daß Wasser mit oder nahe einer Temperatur von etwa 0°C leicht an den Verdampferplatten 26 anfriert, so daß ein Unterkühlen des Kreislaufwassers vermieden ist (d. h. eine Abkühlung unter etwa 0°C) und damit ist auch eine Eis­ schlammbildung im Wassertank 18a des Gehäuses 18 vermieden. Auf diese Weise bleibt die Temperatur des Kreislaufwassers bei einer Ist-Temperatur von etwa 0°C und damit wird die Unter­ kühlung im Tank 18a (also unter 0°C) vermieden. Solange das Kreislaufwasser 38 strömt, wächst der Eisansatz 36 an den Verdampfer­ platten 26, bis die in Fig. 5 dargestellten Eiswürfel fertig zum Sammeln sind.

Stellt die Pegelsteuerung 33 fest, daß die Wasserhöhe im Wassertank 18a auf einen bestimmten Wert abgesunken ist, so zeigt dies an, daß fertige Eiswürfel an den Verdampferplatten 26 haften (Fig. 5). Die Eiswürfel werden dann "geerntet", vor­ zugsweise mit einem Heißgasbypaß, über den die Verdampferplatten 26 auf eine Temperatur über 0°C erwärmt werden. Dann fallen die Eiswürfel auf die Rutsche 24 und in die Eiswanne 14 (Fig. 1). Dabei steuert die Steuerung 34 ein Ventil an (nicht darge­ stellt), über das Wasser aus der Wasserleitung 16 in den Wassertank 18a strömt. Der Schwimmer 35 meldet der Steuerung 33, wenn der Tank 18a voll ist.

Anschließend wird die Wasserpumpe 32 eingeschaltet, die wie­ derum Wasser im Kreislauf pumpt, das dann allmählich auf 3°C absinkt (Ist-Temperatur etwa 0°C), worauf dann die Steuerung 34 wiederum die Wasserpumpe 32 abstellt, und die Eisbildung beginnt, worauf die Wasserpumpe 32 wieder eingeschaltet wird, bis sich die Eiswürfel gebildet haben.

Die Abschaltdauer der Wasserpumpe 32 muß auf die spezifische Eis­ maschine 10 abgestimmt werden. Ausschlaggebend ist, daß die Ab­ schaltzeit ausreichend lang ist, so daß Restwasser an den Verdampferplatten 26 in Eiskristalle 36 umgewandelt werden, bevor die Wasserpumpe 32 wieder eingeschaltet wird. Die Ab­ schaltzeit kann also auch andere Werte als die genannten einnehmen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Vermeiden einer Eisschlammbildung im Wassertank einer Eismaschine (10) mit folgenden Schritten:
die Temperatur des aus dem Wassertank (18a) über Verdampferplatten (26) eines Verdampfers der Eismaschine (10) gepumpten Wassers wird gemessen;
erreicht das gepumpte Wasser eine bestimmte Temperatur, so wird die Was­ serpumpe (32) während einer bestimmten Zeitdauer abgestellt, bis ein an den Ver­ dampferplatten (26) verbleibendes Restwasser zu Eiskristallen (36) friert und
nach Verstreichen der bestimmten Zeitdauer wird die Wasserpumpe (32) wieder angestellt und die an den Verdampferplatten (26) angefrorenen Eiskristalle (36) fördern eine Eisbildung des über die Verdampferplatten (26) strömenden Was­ sers, wodurch eine Unterkühlung des Wassers auf eine Temperatur von unter etwa 0°C und damit die Eisbildung im Wassertank (18a) vermieden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisbildung an den Verdampferplatten (26) überwacht wird und zum Ablösen der Eiskristalle (36) die Verdampferplatten (26) auf eine Temperatur von über 0°C erwärmt werden, worauf die an den Verdampferplatten (26) gebildeten Eiskristalle (36) abfallen und in einer Vorratswanne (14) gesammelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die be­ stimmte Zeitdauer für das Abstellen der Wasserpumpe (32) zwischen 20 und 60 s beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Zeitdauer für das Abstellen der Wasserpumpe (32) 40 s beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserpumpe (32) abgestellt wird, wenn die gemessene Temperatur des Wassers 3,3°C beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassertank (18a) nach Ablösen der Eiskristalle (36) von den Verdampferplatten (26) wieder aufgefüllt wird, die Temperatur des Wassers weiterhin während der Strömung des Wassers über den Verdampferplatten (26) gemessen wird und die Wasserpumpe (32) für eine bestimmte Zeitdauer abgestellt bleibt, wenn sich die Temperatur des Wassers auf einen bestimmten Wert abgekühlt hat.