[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Eiskörnern, insbesondere
für den Einsatz in Strahlputzgeräten, mit einer Flüssigkeits-Zufuhreinrichtung, wenigstens
einem Träger mit einer Kühlfläche, an der die mittels der Flüssigkeits-Zufuhreinrichtung
zugeführte Flüssigkeit zu Eis erstarrt, und einer Eis-Ablöseeinrichtung zum Entfernen
des Eises von der Kühlfläche.
[0002] Die GB-PS 13 97 102 offenbart ein Strahlputzgerät mit einer Vorrichtung zum Herstellen
von Eiskörnern, die ohne jegliche Beschreibung lediglich als Eiszerkleinerungseinheit
bezeichnet und in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Eiszerkleinerungseinheiten
der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik mehrfach beschrieben, beispielsweise
in der US-PS 2,735,275, der DE-OS 32 46 724, der DE-OS 24 42 365 und der DE-OS 28
01 565. Die Eiszerkleinerungseinheiten gemäß dieser Druckschriften verwenden, in der
Reihenfolge ihrer Aufzählung, als Träger mit einer Kühlfläche die Innenwandung eines
vertikal angeordneten Hohlzylinders, die Außenfläche einer horizontalen Trommel,
die parallelen Flächen einer vertikal angeordneten Scheibe oder die Oberfläche einer
horizontal angeordneten Scheibe. All diesen Eiszerkleinerungseinheiten ist gemeinsam,
daß die Flüssigkeit den Kühlflächen derart zugeführt wird, daß sie auf denselben zu
einer ununterbrochenen Eisschicht erstarrt. Mittels verschiedener Schneideinrichtungen
wird die Eisschicht zerkleinert und von der Kühl fläche entfernt. Beispielsweise
verwendet die Eiszerkleinerungseinheit gemäß der US-PS 2,735,275 eine Reihe von
Messern, die in horizontalen Bahnen entlang der Innenwandung des Hohlzylinders verfahren
werden. Diese Messer sind mit bestimmten gegenseitigen Abständen und einer bestimmten
Streckstellung gegenüber ihrer Bewegungsbahn sowie einer bestimmten Eindringtiefe
in die Eisschicht parallel zueinander angeordnet, um die Eisschicht aufzubrechen.
Dabei sind der Messerabstand, die Schrägstellung der Messer und deren Eindringtiefe
in die Eisschicht äußerst kritisch. Beispielsweise wird bei einer zu großen Schrägstellung
das Eis zerpulvert, während eine zu geringe Schrägstellung keine ausreichende Eisentfernung
ermöglicht. Im letzteren Fall kann sogar sich eine immer dicker werdende Eissschicht
aufbauen, deren Entfernung dann nicht mehr möglich ist.
[0003] Die bekannten Eiszerkleinerungseinheiten sind trotz des wartungstechnischen und des
konstruktiven Aufwandes, insbesondere hinsichtlich der Schneideinrichtungen, nicht
geeignet, Eiskörner mit der für das Strahlputzen erforderlichen Maßgenauigkeit herzustellen.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Eiskörner aus dem Verbund der ununterbrochenen
Eisschicht herausgebrochen werden müssen. Die dazu erforderlichen Energiemengen bewirken
ein Oberflächenschmelzen der Eiskörner an ihren Trennflächen. Die dabei entstandenen
Flüssigkeitsschichten kühlen bald darauf wieder ab und werden in den festen Zustand
überführt, wobei sie die einzelnen Eiskörner erneut miteinander verbinden. Es entstehen
dabei unterschiedlich große Konglomerate aus einzelnen Eiskörnern.
[0004] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden,
daß mit geringem Aufwand einzelne, voneinander getrennte Eiskörner mit hoher Maßhaltigkeit
hergestellt werden können.
[0005] Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Flüssigkeitszufuhreinrichtung
als Tropfenbildner ausgebildet ist, daß die Kühlfläche in einer im wesentlichen horizontalen
Ebene mit Abstand unterhalb des Tropfenbildners angeordnet ist, und daß die Eis-Ablöseeinrichtung
eine zur Kühlfläche parallele und dieser im wesentlichen aufliegende Abstreifkante
zum Abstreifen der auf der Kühlfläche gebildeten Eistropfen aufweist.
[0006] Mittels des Tropfenbildners werden Tropfen bestimmter und genau einzuhaltender Größe
in genau festgelegten Abständen voneinander gebildet. Diese Tropfen werden sodann
auf die Kühlfläche übertragen, wo sie ohne Veränderung ihrer Größe und ihrer gegenseitigen
Abstände zu Eistropfen erstarren. Es ist sodann nur noch erforderlich, diese Eistropfen
mittels der Abstreifkante von der Kühlfläche zu entfernen. Dabei ist lediglich die
sehr geringe Haftung der Eistropfen zur Kühlfläche unter Zufuhr entsprechend geringer
Energiemengen zu überwinden, so daß kein Oberflächenschmelzen der Eistropfen mehr
auftritt und diese infolgedessen als getrennte Eistropfen aus der Vorrichtung entnommen
werden können.
[0007] Vorzugsweise ist der Tropfenbildner als eine im wesentlichen horizontale Lochplatte
mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern ausgebildet.
[0008] Der Kühlflächenträger kann als im wesentlichen kreisrunde Trägerscheibe ausgebildet
sein, deren Oberfläche die Kühlfläche darstellt.
[0009] Zur Erzielung eines kontinuierlichen Betriebs der Vorrichtung ist es günstig, den
Tropfenbildner so auszubilden, daß er eine zum Kühlflächenträger im wesentlichen
radial verlaufende, langgestreckte Form aufweist, und Kühlflächenträger und Tropfenbildner
mittels einer Antriebseinrichtung relativ zueinander in ihrer jeweiligen Ebene zu
bewegen. Dabei kann die Abstreifkante im Abstand vom Tropfenbildner angeordnet sein.
[0010] Vorzugsweise ist die Abstreifkante im wesentlichen radial zum Kühlflächenträger mit
einer dessen Radius im wesentlichen entsprechenden Länge angeordnet.
[0011] Die Entfernung der Eistropfen ist besonders einfach, wenn im Randbereich des Kühlflächenträgers
in einer Ebene unterhalb desselben ein Auffangtrichter für die abgestreiften Eistropfen
angeordnet ist.
[0012] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Tropfenbildner in Form eines Kreisausschnitts
konzentrisch zum Kühlflächenträger und mit etwa gleichem Radius angeordnet. Dabei
kann der Kreisausschnitt einen Winkel von etwa 30° einschließen.
[0013] Vorzugsweise ist der Tropfenbildner stationär an einem Rahmen der Vorrichtung gehalten
und der Kühlflächenträger an einer im Rahmen drehbar gelagerten, mit der Antriebseinrichtung
gekuppelten Zentralachse befestigt. Dabei kann die Abstreifkante stationär angeordnet
sein.
[0014] Um sicherzustellen, daß die Flüssigkeitstropfen bei Erreichen der Abstreifkante
zu festen Eistropfen erstarrt sind, ist es günstig, die Abstreifkante in Drehrichtung
des Kühlflächenträgers mit einem Winkelabstand von ungefähr 330° vom Tropfenbildner
anzuordnen.
[0015] Vorteilhafterweise verläuft die Abstreifkante in Drehrichtung des Kühlflächenträgers
konvex. Aufgrund dieses konvexen Verlaufs drängt die Abstreifkante die Eistropfen
an den Rand des sich drehenden Kühlflächenträgers, wo sie dann herunterfallen und
im Auffangtrichter aufgefangen werden können.
[0016] Vorzugsweise ist die Abstreifkante an einem an der Zentralachse abgestützten Abstreifbalken
ausgebildet. Der Abstreifbalken kann im Randbereich des Kühlflächenträgers an einer
am Rahmen befestigten Stützeinrichtung abgestützt sein. Dabei ist es günstig, bei
der Stützeinrichtung eine Stützrolle zum Abstützen des Kühlflächenträgers zu lagern.
[0017] Vorteilhafterweise ist der Tropfenbildner an einer im Rahmenrand außerhalb des Kühlflächenträgers
gehaltenen Nebenachse und an der Zentralachse abgestützt.
[0018] Der Rahmen kann eine Bodenplatte in einer Ebene unterhalb des Kühlflächenträgers
und eine Kopfplatte in einer Ebene oberhalb des Tropfenbildners umfassen.
[0019] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind zwischen Kopfplatte und Bodenplatte
mehrere Anordnungen bestehend aus je einem Tropfenbildner, je einem Kühlflächenträger
und je einer Abstreifkante angeordnet.
[0020] Vorzugsweise ist der Tropfenbildner über ein Schlauchsystem an einen Flüssigkeitsvorrat
angeschlossen. Das Schlauchsystem kann mehrere Anschlußschläuche umfassen, die im
wesentlichen gleichmäßig verteilt am Tropfenbildner angeschlossen sind.
[0021] Zur Erzielung einer besonders gleichmäßigen Flüssigkeitsverteilung kann an jedes
Loch des Tropfenbildners je ein Anschlußschlauch angeschlossen sein. Der Innendurchmesser
jedes Anschlußschlauchs beträgt vorteilhafterweise 0,5 mm.
[0022] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Tropfenbildner als Gehäuse mit abnehmbarem
Deckel ausgebildet. Dabei können die Anschlußschläuche durch den Deckel hindurch
in die Löcher eingesteckt sein.
[0023] Vorzugsweise ist der Flüssigkeitsvorrat über ein in Richtung des Tropfenbildners
stufenweise feiner werdendes, sich verzweigendes Verteilsystem an die Anschlußschläuche
angeschlossen. Dabei kann eine Dosier-Flüssigkeitspumpe zwischen dem Flüssigkeitsvorrat
und dem Verteilsystem angeordnet sein.
[0024] Vorteilhafterweise sind die Bodenplatte und die Kopfplatte durch eine Ringwand miteinander
zur Bildung eines im wesentlichen geschlossenen Raumes verbunden.
[0025] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist dieser geschlossene Raum als Kühlraum
ausgebildet. Dabei kann der Kühlflächenträger aus Aluminium hergestellt sein.
[0026] Zur Erzielung hoher Maßhaltigkeit der Eistropfen ist es günstig, wenn die Antriebseinrichtung
zum taktweisen Drehen des Kühlflächenträgers ausgebildet ist. Die Übertragung der
Tropfen vom Tropfenbildner auf den Kühlflächenträger erfolgt bei Stillstand des letzteren,
so daß Form, Größe und gegenseitiger Abstand der Tropfen auf dem Kühlflächenträger
im wesentlichen der gleiche wie am Tropfenbildner ist.
[0027] Vorzugsweise umfaßt die Antriebseinrichtung eine Zähnung an der Zentralachse und
eine an einer Antriebsachse einer Motor/Getriebeeinheit exentrisch angeordnete Gleitrolle,
die in die Zähnung eingreift.
[0028] Dabei kann die Zähnung an einer an der Zentralachse befestigten, im wesentlichen
horizontalen Antriebsscheibe ausgebildet sein.
[0029] Günstig ist eine Ausbildung der Zähnung in Form von vertikalen Zapfen, die im Randbereich
der Antriebsscheibe angeordnet sind.
[0030] Die Antriebsscheibe kann an dem oberen freien Ende der Zentralachse und die Motor/Getriebeeinheit
an der Kopfplatte befestigt sein.
[0031] Vorzugsweise umfaßt die Zähnung 12 Zapfen. Eine derartige Zähnung ist auf einen
Tropfenbildner mit einem Kreisausschnitt von 30° abgestimmt.
[0032] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Tropfenbildner im Antriebstakt derart
auf- und abbewegbar, daß er bei Stillstand des Kühlflächenträgers die untere Totpunktstellung
einnimmt. Die Tropfen werden somit unmittelbar vom Tropfenbildner auf den Kühlflächenträger
übertragen, d. h. während der Übertragung sind die Tropfen in Berührung mit dem Kühlflächenträger
und dem Tropfenbildner und lösen sich von letzterem erst nach Anheben desselben.
Die Tropfen lösen sich also nicht erst vom Tropfenbildner und fallen dann bis zum
Auftreffen auf den Kühlflächenträger herab. Die Gefahr des Zerreißens der Tropfen
beim Auftreffen auf den Kühlflächenträger wird somit verhindert.
[0033] Dabei kann in der unteren Totpunktstellung der Abstand des Tropfenbildners vom Kühlflächenträger
etwa 1 mm betragen.
[0034] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Nebenachse auf- und abbewegbar im
Rahmen geführt und an seinem oberen Ende mit dem Arm eines zweiarmigen Hebels verbunden,
dessen anderer Arm durch einen an der Antriebsachse exzentrisch angeordneten Nocken
auf- und abbewegbar ist.
[0035] Um sicherzustellen, daß die Nebenachse und damit der Tropfenbildner bei stillstehendem
Kühlflächenträger im unteren Totpunkt angelangt sind, ist es vorteilhaft, den Nocken
gegenüber der Gleitrolle um etwa 90° in Drehrichtung der Antriebsachse vorlaufend
anzuordnen.
[0036] Nachstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher beschrieben.
[0037] Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen
von Eiskörnern als Teil eines Strahlputzgeräts,
Figur 2 eine abgebrochene Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach
Figur 1,
Figur 3 eine Draufsicht der in Figur 2 gezeigten Anordnung bestehend aus dem Tropfenbildner,
dem Kühlflächenträger und dem Abstreifbalken,
Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 3,
Figur 5 eine Draufsicht auf die Antriebseinrichtung und
Figur 6 eine Stirnansicht der Antriebseinrichtung im Schnitt.
[0038] Das in Figur 1 dargestellte Strahlputzgerät umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung
1 zum Herstellen von Eiskörnern, die einerseits über ein Schlauchsystem 2 und ein
Verteilsystem 3 an einen Wasservorrat 4 und andererseits über einen Transportschlauch
5 an eine Strahldüse 6 angeschlossen ist. Die für das Strahlputzen erforderliche
Druckluft wird mittels eines Kompressors 7 erzeugt und über eine Leitung 8 dem Transportschlauch
5 zugeführt.
[0039] Der Wasservorrat 4 kann ein offenes oder auch geschlossenes Wasserreservoir sein,
dem eine Dosierflüssigkeitpumpe 9 nachgeschaltet ist.
[0040] Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 umfaßt einen Rahmen bestehend aus einer horizontalen
Bodenplatte 10 und einer mit Abstand oberhalb derselben angeordneten horizontalen
Kopfplatte 11. Beide Platten 10, 11 sind durch eine in Figur 2 mit 12 angedeutete
Ringwand miteinander zur Bildung eines im wesentlichen geschlossenen Kühlraums 13
verbunden.
[0041] Eine vertikale Zentralachse 14 ist in vertikaler Richtung unverschiebbar, jedoch
drehbar in den Platten 10, 11 gelagert. Im Abstand von der Zentralachse 14 ist ei
ne Nebenachse 15 ebenfalls in den Platten 10, 11 in vertikaler Richtung verschiebbar
geführt.
[0042] Innerhalb des Kühlraums 13 sind übereinander mehrere Anordnungen 16 bestehend aus
je einem Tropfenbildner 17, einem Kühlflächenträger 18 und einem Abstreifbalken 19
angebracht. Der Tropfenbildner 17 jeder Anordnung 16 ist in einer horizontalen Ebene
mit Abstand oberhalb des Kühlflächenträgers 18, parallel zu diesem, angeordnet. Der
Kühlflächenträger 18 besteht aus Aluminium. Seine dem Tropfenbildner 17 zugewandte
Oberfläche 20 stellt eine Kühlfläche dar. Der Abstreifbalken 19 weist eine Abstreifkante
21 auf, die parallel zur Kühlfläche 20 verläuft und dieser aufliegt.
[0043] Der Kühlflächenträger 18 ist als kreisrunde Trägerscheibe ausgebildet, die an der
Zentralachse 14 befestigt und mit dieser drehbar ist. Zu diesem Zweck ist die Zentralachse
14 mit einer noch zu beschreibenden Antriebseinrichtung 22 gekuppelt. Der Radius des
Kühlflächenträgers 18 ist etwas geringer als der Abstand zwischen der Zentralachse
14 und der Nebenachse 15. Der Abstreifbalken 19 ist radial zum Kühlflächenträger
18 angeordnet. Seine bezüglich der Drehrichtung F des Kühlflächenträgers 18 nachlaufende
Seite weist einschließlich der Abstreifkante 21 einen konvexen Verlauf auf. Der aus
Kunststoff bestehende Abstreifbalken 19 ist mit einem Ende an der Zentralachse 14
und mit seinem anderen Ende an einem Zapfen 23 einer Stützeinrichtung 24 befestigt,
welche im Randbereich des Kühlflächenträgers 18 unterhalb desselben angeordnet ist
und eine Stützrolle 25 trägt, die dazu dient, den Kühlflächenträger 18 so abzustützen,
daß er in seiner horizontalen Ebene verbleibt und auf diese Weise die Abstreif kante
21 über ihre Gesamtlänge der Kühlfläche 20 aufliegt. Die Stützeinrichtung 24 ist an
der Bodenplatte 10 befestigt.
[0044] Im Bereich des Abstreifbalkens 19 ist unterhalb und im Randbereich des Kühlflächenträgers
18 ein Auffangtrichter 26 angeordnet, der über eine Fördereinrichtung 27 zum Transportschlauch
5 führt.
[0045] Der Tropfenbildner 17 ist als Lochplatte mit einer Vielzahl von schematisch in den
Figuren 2 und 3 dargestellten Durchgangslöchern 28 ausgebildet. In der Draufsicht
weist der Tropfenbildner 17 die Form eines Kreisausschnitts auf, der einen Winkel
von 30° einschließt und drehfest mit der Nebenachse 15, mit dieser auf- und abbewegbar,
befestigt und an der Zentralachse 14 abgestützt ist. Die Befestigung des Tropfenbildners
17 an der Nebenachse 15 erfolgt über einen Randabschnitt 29, der den Tropfenbildner
17 außerhalb des den Kühlflächenträger 18 überdeckenden Bereichs mit den Durchgangsbohrungen
28 radial (nach außen) und axial (in Richtung zur Kopfplatte 11) zur Nebenachse 15
verlagert. Der Randabschnitt 29 setzt sich entlang den verbleibenden Seiten des Tropfenbildners
17 zur Bildung eines ununterbrochen umlaufenden Randes fort. Auf diesen Rand ist
ein Deckel 30 abnehmbar aufgesetzt, so daß der Tropfenbildner 17 insgesamt als Gehäuse
ausgebildet ist.
[0046] Der Abstreifbalken 19 ist in Drehrichtung F des Kühlflächenträgers 18 mit einem
Winkelabstand von etwa 330° vom Tropfenbildner 17 angeordnet.
[0047] Der Tropfenbildner 17 ist über das Schlauchsystem 2 an das Verteilsystem 3 angeschlossen.
Zu diesem Zweck umfaßt das Schlauchsystem 2 nicht dargestellte Anschluß schläuche,
deren Anzahl gleich der Anzahl der Bohrungen 28 ist. Jeder Anschlußschlauch ist durch
den Deckel 30 hindurchgeführt und in das entsprechende Druchgangsloch 28 eingesteckt.
Der Innendurchmesser jedes Anschlußschlauchs beträgt 0,5 mm. Die Anschlußschläuche
sind im Schlauchsystem 2 gebündelt bis zum Verteilsystem 3 geführt. Wie in Figur
1 deutlich zu erkennen, ist das Verteilsystem 3 als ein vom Wasservorrat 4 aus in
Richtung zum Schlauchsystem 2 stufenweise feiner werdendes, sich verzweigendes Verteilsystem
ausgebildet, so daß letztendlich die feinste Abstufung des Verteilsystems 3 über
den jeweiligen Anschlußschlauch in den aus Kunststoff bestehenden Tropfenbildner 17
eingeleitet wird.
[0048] Die Antriebseinrichtung 22 zum Antrieb der Zentralachse 14 und damit des Kühlflächenträgers
18 umfaßt eine Motor/Getriebeeinheit 31, einen Exenter 32 und eine Zähnung 33. Letztere
ist in Form von zwölf vertikalen Zapfen ausgebildet, die mit gleichen gegenseitigen
Abständen im Randbereich einer horizontalen Antriebsscheibe 34 ausgebildet sind.
Die Antriebsscheibe 34 ist an dem über die Kopfplatte 11 überstehenden freien Ende
der Zentralachse 15 befestigt.
[0049] Die an der Kopfplatte 11 befestigte Motor/Getriebeeinheit 31 weist eine Antriebsachse
35 auf, die an ihrem freien Ende den Exenter 32 in Form einer Gleitrolle trägt. Die
Gleitrolle 32 ist in ihren Abmessungen und ihrer exentrischen Anordnung so auf die
Zapfen 33 und deren gegenseitige Abstände abgestimmt, daß sie bei Drehung der Antriebsachse
35 die Antriebsscheibe 34 taktweise dreht. Mit anderen Worten, der Kühlflächenträger
18 wird während einer Umdrehung zwölfmal für jeweils einen bestimmten Zeitraum stillgesetzt.
[0050] Der Tropfenbildner 17 wird im Takt mit der intermittierenden Drehung des Kühlflächenträgers
18 durch entsprechende Hubbewegungen der Nebenachse 15 auf- und abbewegt. Zu diesem
Zweck ist ein zweiarmiger Hebel 36 an einem an der Kopfplatte 11 befestigten Stützblock
38 bei 37 gelagert. Dieser zweiarmige Hebel 36 ist mit einem Arm 39 über eine Schwenkverbindung
mit einem Stift 40 an dem über die Kopfplatte 11 überstehenden freien Ende der Nebenachse
15 befestigt. An den anderen Arm 41 greift ein an der Antriebsachse 35 exentrisch
befestigter Nocken 42 derart an, daß bei Drehung der Antriebsachse 35 der zweiarmige
Hebel 36 die Nebenachse 15 und damit den Tropfenbildner 17 auf- und abbewegt. Eine
an der Kopfplatte 11 befestigte Feder 46 hält den Arm 41 des zweiarmigen Hebels 36
ständig in Anlage an die Antriebsachse 35 bzw. den Nocken 42. Der Nocken 42 ist gegenüber
dem Exenter 32 um 90° in Drehrichtung D der Antriebsachse 35 vorlaufend angeordnet.
Dadurch wird erreicht, daß dann, wenn der Exenter 32 und der entsprechende Zapfen
33 außer Eingriff kommen und damit der Kühlflächenträger 18 stillgesetzt wird, der
Nocken 42 den Scheitelpunkt seiner Bewegungsbahn erreicht hat und damit der Tropfenbildner
17 über den zweiarmigen Hebel 36 und die Nebenachse 15 am unteren Totpunkt seiner
Hubbewegung angelangt ist. Die exentrische Anordnung des Nocken 42 ist so gewählt,
daß in der unteren Totpunktstellung der Abstand des Tropfenbildners 17 vom Kühlflächenträger
18 etwa 1 mm beträgt.
[0051] Die Fördereinrichtung 27 besteht aus einem Präzisionsrohr 43, in welchem ein Flügelrad
44 angeordnet ist. Das Flügelrad 44 ist mittels eines nicht gezeigten Antriebs drehbar
antreibbar und weist mehrere Flügel auf, die mit großer Genauigkeit an die Innenwandung
des Präzisionsrohres 43 angepaßt sind. Letzteres ist über eine Öffnung in seiner
Oberseite mit dem Auffangtrichter 26 und mit einer Öffnung in seiner Unterseite mit
einer an die Leitung 8 und den Transportschlauch 5 angeschlossenen Kammer 45 verbunden.
[0052] Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Eiskörnern ist
wie folgt:
[0053] Mittels der Dosierflüssigkeitspumpe 9 werden dem Wasservorrat 4 dosierte Wassermengen,
die durch einen der Pumpe 9 vorgeschalteten Filter von Verunreinigungen befreit sind,
entnommen und über das Verteilsystem 3 in immer feiner abgestuften Mengen den einzelnen
Anschlußschläuchen des Schlauchsystems 2 und über diese den einzelnen Durchgangsbohrungen
28 im Tropfenbildner 17 zugeführt.
[0054] Die sich an der Unterseite des Tropfenbildners an jedem Durchgangsloch 28 bildenden
Wassertropfen werden bei stillstehendem Kühlflächenträger 18 unmittelbar auf dessen
Kühlfläche 20 übertragen. Dabei ist der Tropfenbildner 17 mit einem Abstand von 1
mm oberhalb der Kühlfläche 20 angeordnet, so daß die nicht gezeigten Wassertropfen
gleichzeitig sowohl am Tropfenbildner 17 als auch an der Kühlfläche 20 haften. Die
Wassertropfen werden durch Anheben des Tropfenbildners 17 von diesem gelöst und verbleiben
bezüglich ihrer Größe und gegenseitigen Abstände unverändert auf der Kühlfläche 20.
Nunmehr erfolgt die intermittierende, d. h. von Stillstandzeiten unterbrochene Drehung
des Kühlflächenträgers 18 mittels der Antriebseinrichtung 22 in Drehrichtung F. Währenddessen
erstarren die Wassertropfen durch Wärmeentzug- der Kühlflächenträger 18 ist aus gut
wärmeleitendem Aluminium hergestellt - zu Eistropfen, die bei Erreichen des Abstreif
balkens 19 durch die Abstreifkante 21 von der Kühlfläche 20 gelöst und in Folge der
konvexen Ausbildung des Abstreifbalkens 19 zum Rand des Kühlflächenträgers 18 gedrängt
werden. Von dort fallen sie in den Auffangtrichter 26, gelangen als einzelne Eistropfen
(Größe maximal 4 mm) in die Fördereinrichtung 27, von der aus sie mittels des Flügelrades
44 in die Kammer 45 transportiert und von dort mittels der vom Kompressor 7 über die
Leitung 8 angelieferten Druckluft (etwa 10 Bar) durch den Transportschlauch 5 zur
Strahldüse 6 gefördert werden, aus der sie mit hoher Geschwindigkeit austreten.
[0055] Nach Absetzen der Wassertropfen auf den Kühlflächenträger 18 wird derselbe mittels
der Antriebseinrichtung 22 um 1/₁₂ seines Umfangs, d. h. um 30° weitergedreht, so
daß ein nachfolgender, von Eistropfen befreiter Bereich des Kühlflächenträgers 18
unter den Tropfenbildner 17 gelangt. Diese Drehbewegung des Kühlflächenträgers 18
wird dadurch eingeleitet, daß der Exenter 32 mit der in Drehrichtung D der Antriebsschaltung
34 nachlaufenden Rückseite eines Zapfens 33 (siehe gestrichelt dargestellten Exenter
32A in Figur 5; der zugeordnete Zapfen 33 ist durch den Nocken 42 verdeckt) in Eingriff
kommt. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich der Nocken 42 und der Arm 41 des zweiarmigen
Hebels 36 außer Eingriff, so daß unter der Wirkung der Feder 46 der zweiarmige Hebel
36 die Nebenachse 15 und damit den Tropfenbildner 17 in dessen obere Totpunktstellung
verfahren hat.
[0056] Der Zapfen 33 wird durch den mit der sich drehenden Antriebsachse 35 umlaufenden
Exenter 32 in Drehrichtung D verschoben, wodurch die Antriebsscheibe 34 in Drehrichtung
F und damit über die Zentralachse 14 der Kühlflächenträger 18 in Drehrichtung F gedreht
wird. Der Nocken 42 und der Arm 41 sind noch außer Eingriff.
[0057] Sobald der Exenter 32 die in Figur 5 mit durchgezogenen Linien (rechts vom Exenter
32 A) gezeigte Stellung erreicht hat, gelangt er außer Eingriff mit dem an seiner
Vorderseite anliegenden Zapfen 33. Damit ist die Drehbewegung der Antriebsscheibe
34 beendet, so daß der Kühlflächenträger 18 in seine Stillstandphase eintritt, wobei
wie bereits erwähnt, ein nachfolgender, eistropfenfreier Bereich unterhalb des Tropfenbildners
17 angeordnet ist. Zu diesem Zeitpunkt gelangt der Nocken 42 in Eingriff mit dem
Arm 41, hebt diesen an und senkt dadurch über den Hebelarm 39 und die Nebenachse
15 den Tropfenbildner 17 in seine untere Totpunktstellung ab. Die sich zwischenzeitlich
an der Unterseite des Tropfenbildners 17 ausgebildeten Wassertropfen können nunmehr,
wie bereits beschrieben, auf die Kühlfläche 20 übertragen werden.
[0058] Durch weitere Drehung der Antriebsachse 35 gelangt der Exenter 32 in Eingriff mit
einem nachfolgenden Zapfen 33, so daß der vorgeschriebene Zyklus erneut durchlaufen
wird.
1. Vorrichtung zum Herstellen von Eiskörnern, insbesondere für den Einsatz in Strahlputzgeräten,
mit einer Flüssigkeits-Zufuhreinrichtung, wenigstens einem Träger mit einer Kühlfläche,
an der die mittels der Flüssigkeits-Zufuhreinrichtung zugeführte Flüssigkeit zu Eis
erstarrt, und einer Eis-Ablöseeinrichtung zum Entfernen des Eises von der Kühlfläche,
dadurch gekennzeicnet, daß die Flüssigkeits-Zufuhreinrichtung als Tropfenbildner (17) ausgebildet ist, daß
die Kühlfläche (18) in einer im wesentlichen horizontalen Ebene mit Abstand unter
halb des Tropfenbildners (17) angeordnet ist, und daß die Eis-Ablöseeinrichtung eine
zur Kühlfläche (20) parallele und dieser im wesentlichen aufliegende Abstreifkante
(21) zum Abstreifen der auf der Kühlfläche (20) gebildeten Eistropfen aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfenbildner (17) als eine im wesentlichen horizontale Lochplatte (17)
mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern (28) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlflächenträger (18) für die Kühlfläche (20) als im wesentlichen kreisrunde
Trägerscheibe (18) ausgebildet ist, deren Oberfläche die Kühlfläche (20) darstellt.
4. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfenbildner (17) eine zum Kühlflächenträger (18) im wesentlichen radial
verlaufende, langgestreckte Form aufweist, und daß Kühlflächenträger (18) und Tropfenbildner
(17) mittels einer Antriebseinrichtung (22) relativ zueinander in ihrer jeweiligen
Ebene bewegbar sind.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifkante (21) im Abstand vom Tropfenbildner (17) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifkante (21) im wesentlichen radial zum Kühlflächenträger (18) mit
einer dessen Radius im wesentlichen entsprechenden Länge angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich des Kühlflächenträgers (18) in einer Ebene unterhalb desselben
ein Auffangtrichter (26) für die abgestreiften Eistropfen angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfenbildner (17) in Form eines Kreisausschnitts konzentrisch zum Kühlflächenträger
(18) und mit etwa gleichem Radius angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisausschnittförmige Tropfenbildner (17) einen Winkel von etwa 30° einschließt.
10. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfenbildner (17) drehfest an einem Rahmen (10, 11) der Vorrichtung gehalten
und der Kühlflächenträger (18) an einer im Rahmen (10, 11) drehbar gelagerten, mit
der Antriebseinrichtung (22) gekuppelten Zentralachse (14) befestigt ist.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifkante (21) stationär angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifkante (21) in Drehrichtung (F) des Kühlflächenträgers (18) mit einem
Winkelabstand von etwa 330° vom Tropfenbildner (17) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifkante (21) in Drehrichtung (F) des Kühlflächenträgers (18) konvex
verläuft.
14. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifkante (21) an einem an der Zentralachse (14) abgestützten Abstreifbalken
(19) ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifbalken (19) im Randbereich des Kühlflächenträgers (18) an einer am
Rahmen (10) befestigten Stützeinrichtung (24) abgestützt ist.
16. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stützeinrichtung (24) eine Stützrolle (25) zum Abstützen des Kühlflächenträgers
(18) gelagert ist.
17. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfenbildner (17) an einer im Rahmen (10, 11) randaußerhalb des Kühlflächenträgers
(18) gehaltenen Nebenachse (15) und an der Zentralachse (14) abgestützt ist.
18. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (10, 11, 12) eine Bodenplatte (10) in einer Ebene unterhalb des Kühlflächenträgers
(18) und eine Kopfplatte (11) in einer Ebene oberhalb des Tropfenbildners (17) umfaßt.
19. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kopfplatte (11) und Bodenplatte (10) mehrere Anordnungen (16) bestehend
aus je einem Tropfenbildner (17), je einem Kühlflächenträger (18) und je einer Abstreifkante
(19) angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfenbildner (17) über ein Schlauchsystem (2) an einen Flüssigkeitsvorrat
(4) angeschlossen ist.
21. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlauchsystem (2) mehrere Anschlußschläuche umfaßt, die im wesentlichen
gleichmäßig verteilt am Tropfenbildner (17) angeschlossen sind.
22. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jedes Loch (28) des Tropfenbildners (17) je ein Anschlußschlauch angeschlossen
ist.
23. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser jedes Anschlußschlauchs 0,5 mm beträgt.
24. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfenbildner (17) als Gehäuse (17, 29, 30) mit abnehmbarem Deckel (30)
ausgebildet ist.
25. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußschläuche durch den Deckel (30) hindurch in die Löcher (28) eingesteckt
sind.
26. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsvorrat (4) über ein in Richtung des Tropfenbildners (17) stufenweise
feiner werdendes, sich verzweigendes Verteilsystem (3) an die Anschlußschläuche angeschlossen
ist.
27. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dosier-Flüssigkeitspumpe (9) zwischen dem Flüssigkeitsvorrat (4) und dem
Verteilsystem (3) angeordnet ist.
28. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (10) und die Kopfplatte (11) durch eine Ringwand (12) miteinander
zur Bildung eines im wesentlichen geschlossenen Raums (13) verbunden sind.
29. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen geschlossene Raum (13) als Kühlraum (13) ausgebildet ist.
30. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlflächenträger (18) aus Aluminium hergestellt ist.
31. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (22) zum taktweisen Drehen des Kühlflächenträgers (18)
ausgebildet ist.
32. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (22) eine Zähnung (33) an der Zentralachse (14) und
eine an einer Antriebsachse (35) einer Motor/Getriebeeinheit (31) exentrisch angeordnete
Gleitrolle (32) umfaßt, die in die Zähnung (33) eingreift.
33. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnung (33) an einer an der Zentralachse (14) befestigten, im wesentlichen
horizontalen Antriebsscheibe (34) ausgebildet ist.
34. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnung (33) in Form von vertikalen Zapfen (33) ausgebildet ist, die mit
gleichen Abständen im Randbereich der Antriebsscheibe (34) angeordnet sind.
35. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheibe (34) an dem oberen freien Ende der Zentralachse (15) und
die Motor/Getriebeeinheit (31) an der Kopfplatte (11) befestigt ist.
36. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnung zwölf Zapfen (33) umfaßt.
37. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfenbildner (17) im Antriebstakt derart auf- und abbewegbar ist, daß er
bei Stillstand des Kühlflächenträgers (18) die untere Totpunktstellung einnimmt.
38. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der unteren Totpunktstellung der Abstand des Tropfenbildners (17) vom Kühlflächenträger
(18) etwa 1 mm beträgt.
39. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenachse (15) auf- und abbewegbar im Rahmen (10, 11) geführt und an seinem
oberen Ende mit dem Arm (39) eines zweiarmigen Hebels (36) verbunden ist, dessen anderer
Arm (41) durch einen an der Antriebsachse (35) exentrisch angeordneten Nocken (42)
auf- und abbewegbar ist.
40. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (42) gegenüber der Gleitrolle (32) um etwa 90° in Drehrichtung (D)
der Antriebsachse (35) vorlaufend angeordnet ist.
41. Strahlputzgerät, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Eiskörnern nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche.
42. Strahlputzgerät nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangtrichter (26) an einer zu einer Strahldüse (6) führenden Fördereinrichtung
(27) angeschlossen ist.
43. Strahlputzgerät nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (27) ein Präzisionsrohr (43) mit einem darin angeordneten
Flügelrad (44) umfaßt.