[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Gefrieren von Erdreich.
[0002] Zum Verfestigen oder Abdichten von Erdreich, insbesondere Baugrund, wird häufig das
Vereisungsverfahren eingesetzt. Bekannt sind diesbezüglich Verfahren, die flüssigen
Stickstoff oder verflüssigte Luft als Kühlmittel verwenden. Ebenso bekannt ist die
Vereisung mit einer Sole, die ihrerseits durch eine Kälteanlage temperiert wird, wie
z.B. aus Dokument
DE102013018210A1 bekannt.
[0003] Die Vereisung von Erdreich mit Stickstoff erfolgt aufgrund der tiefen Temperatur
von flüssigem Stickstoff deutlich schneller als mit einer Sole, wohingegen die laufenden
Kosten (Energiekosten) bei längeren Einfrierzeiten bei flüssigem Stickstoff deutlich
höher liegen als bei Sole.
[0004] Aufgrund der Anforderungen an die Einfrierdauer, die möglichst kurz ausfallen soll,
und der Aufrechterhaltung des gefrorenen Zustands des behandelten Erdreichs (immer
länger) sind verschiedentlich Bodenvereisungen durchgeführt worden, bei denen zuerst
mit flüssigem Stickstoff ein Eiskörper aufgebaut wird und dieser anschließend mit
einer Solekühlung aufrechterhalten wird.
[0005] Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Einrichtung zum Gefrieren von Erdreich bereitzustellen, die ein einfaches Erzeugen
und Aufrechterhalten eines Eiskörpers mit unterschiedlichen Kühlmitteln erlaubt.
[0006] Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und
werden nachfolgend beschrieben.
[0007] Gemäß Anspruch 1 ist eine Einrichtung zum Gefrieren von Erdreich vorgesehen, mit:
- einem entlang einer Längsachse erstreckten Gefrierkopf,
- einer ersten Leitung zum Einleiten eines ersten Kühlmediums oder eines davon verschiedenen
zweiten Kühlmediums in einen Innenraum des Gefrierkopfes, wobei die erste Leitung
in den Innenraum mündet, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung mit
- einer zweiten Leitung zum Einleiten des zweiten Kühlmediums in den Innenraum des Gefrierkopfes
oder zum Abziehen des ersten und/oder des zweiten Kühlmediums aus dem Innenraum des
Gefrierkopfes, wobei die zweite Leitung in den Innenraum des Gefrierkopfes mündet,
und
- wobei die Einrichtung zumindest drei separate Anschlüsse aufweist, nämlich einen ersten
Anschluss, über den das erste Kühlmedium in den Innenraum des Gefrierkopfes einleitbar
ist, einen zweiten Anschluss, über den das zweite Kühlmedium in den Innenraum des
Gefrierkopfes einleitbar ist, und einen dritten Anschluss, über den das erste oder
das zweite Kühlmittel aus dem Innenraum des Gefrierkopfes abziehbar ist.
[0008] Die erfindungsgemäße Einrichtung bzw. der erfindungsgemäße Gefrierkopfes ermöglicht
auf diese Weise eine Verwendung von zwei verschiedenen Kühlmittel, zum Beispiel eines
ersten Kühlmittels, bei dem es sich insbesondere um flüssigen Stickstoff handelt,
und eines zweiten Kühlmittels, bei dem es sich insbesondere um eine Sole handelt,
wobei aufgrund der Ausbildung der Einrichtung nunmehr bei der Umstellung von Stickstoff
auf Sole nicht mehr komplett andere Anschlüsse vorbereitet und installiert werden
müssen. Erfindungsgemäß muss nämlich vorliegend höchstens bei der Umstellung zwischen
den beiden Kühlmitteln am dritten Anschluss eine entsprechende Leitung umgehängt werden,
sodass zunächst das Stickstoff-Abgas über den dritten Anschluss abziehbar ist und
sodann die erwärmte Sole. Insbesondere muss zum Wechsel von Sole auf Stickstoff die
Sole aus dem Gefrierkopf über eine der Leitungen heraus gedrückt werden.
[0009] Durch die Erfindung entfällt mithin ein erhöhter Montageaufwand und entsprechend
hohe Kosten bei der Erzeugung eines Frostkörpers mit zwei verschiedenen Kühlmitteln.
Weiterhin besteht insbesondere die Möglichkeit auch eine Solevereisung auf vergleichsweise
einfache Art punktuell mit einer Stickstoffkühlung zu unterstützen.
[0010] Die beiden in den Gefrierkopf geführten Leitungen sind vorzugsweise als Steigleitungen
ausgeführt, die sich entlang der Längsachse erstrecken, wobei sich die Längsachse
z.B. entlang der Vertikalen erstreckt, wenn der Gefrierkopf bestimmungsgemäß bzw.
betriebsbereit angeordnet ist (andere Richtungen sind auch möglich, je nach Raumlage
einer Ausnehmung, in der der Gefrierkopf angeordnet wird). Die axiale Richtung des
Gefrierkopfes bzw. der Leitungen bezeichnet also die Richtung entlang der Längsachse,
wohingegen die radiale Richtung der Leitungen bzw. des Gefrierkopfes eine zur Längsachse
senkrechte (radiale) Richtung meint.
[0011] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist vorgesehen,
dass der erste Anschluss an der ersten Leitung ausgebildet ist, so dass das erste
Kühlmedium (z.B. flüssiger Stickstoff oder ein anderes geeignetes Flüssiggas) über
den ersten Anschluss in die erste Leitung und von dort in den Innenraum des Gefrierkopfes
einleitbar ist, wobei insbesondere der erste Anschluss stirnseitig an der ersten Leitung
vorgesehen ist, so dass das erste Kühlmittel in axialer Richtung der ersten Leitung
in die erste Leitung sowie in den Innenraum des Gefrierkopfes einleitbar ist.
[0012] Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
vorgesehen, dass der zweite Anschluss außerhalb des Gefrierkopfes an der ersten Leitung
ausgebildet ist, wobei über den zweiten Anschluss das zweite Kühlmittel (z.B. eine
Sole) in die erste Leitung und von dort in den Innenraum des Gefrierkopfes einleitbar
ist. Ergänzend oder alternativ hierzu kann weiterhin der dritte Anschluss außerhalb
des Gefrierkopfes an der zweiten Leitung ausgebildet ist, wobei über den dritten Anschluss
das erste Kühlmittel (z.B. Stickstoff), insbesondere als gasförmige Phase (z.B. Stickstoffabgas),
oder das zweite Kühlmittel (z.B. Sole) aus der zweiten Leitung sowie aus dem Innenraum
des Gefrierkopfes abziehbar ist.
[0013] Hier dient also z.B. die erste Leitung zum Einleiten des ersten Kühlmittels (z.B.
flüssiger Stickstoff oder flüssige Luft) oder des zweiten Kühlmittels (z.B. einer
Sole, z.B. in Form einer CaCl
2-Lösung), wobei z.B. mittels des ersten Kühlmittels ein Frostkörper aufgebaut wird,
der anschließend mittels des zweiten Kühlmittels gehalten wird. Die zweite Leitung
bzw. der dritte Anschluss dient dann zum Abziehen des ersten Kühlmittels (insbesondere
als gasförmige Phase bei der Verwendung eines Flüssiggases als erstem Kühlmittel)
bzw. des zweiten Kühlmittels. Der Umbau vom ersten Kühlmittel zum zweiten Kühlmittel
erfordert keinen Umbau auf der Vorlaufseite. Auf der Rücklaufseite kann der Umbau
leicht durch Umhängen der Anschlüsse erfolgen. Vor dem Umbau vom zweiten Kühlmittel
(z.B. Sole) zum ersten Kühlmittel
[0014] (z.B. Flüssiggas wie flüssiger Stickstoff) wird vorzugsweise die Sole über die zweite
Leitung aus dem Gefrierkopf herausgedrückt.
[0015] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist vorgesehen,
dass die Einrichtung zumindest vier Anschlüsse aufweist, wobei über jenen vierten
Anschluss das zweite Kühlmittel aus dem Innenraum des Gefrierkopfes abziehbar ist,
und wobei insbesondere über den dritten Anschluss das erste Kühlmittel aus dem Innenraum
des Gefrierkopfes abziehbar ist.
[0016] Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung vorgesehen,
dass der vierte Anschluss stirnseitig an der zweiten Leitung ausgebildet ist, so dass
das zweite Kühlmittel (z.B. Sole) in axialer Richtung der zweiten Leitung aus dieser
abziehbar ist (d.h. in Richtung der Längsachse), wobei insbesondere der dritte Anschluss
lateral an der zweiten Leitung ausgebildet ist, so dass das erste Kühlmittel (z.B.
Stickstoff), insbesondere in Form einer gasförmigen Phase, in radialer Richtung der
zweiten Leitung aus der zweiten Leitung abziehbar ist, und wobei insbesondere der
zweite Anschluss lateral an der ersten Leitung ausgebildet ist, so dass das zweite
Kühlmittel in radialer Richtung der ersten Leitung in die erste Leitung sowie in den
Innenraum des Gefrierkopfes einleitbar ist.
[0017] Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
vorgesehen, dass der dritte und der vierte Anschluss jeweils an einem Mantel des Gefrierkopfes
vorgesehen sind, wobei insbesondere der dritte und der vierte Anschluss mit einem
gemeinsamen Stutzen strömungsverbunden sind, der vom Mantel des Gefrierkopfes vorzugsweise
in radialer Richtung abgeht, wobei die beiden Kühlmittel über den besagten Stutzen
in radialer Richtung des Gefrierkopfes aus dem Innenraum des Gefrierkopfes abziehbar
sind. Der besagte Stutzen mit dem daran vorgesehenen dritten bzw. vierten Anschluss
ist dabei insbesondere T-förmig ausgebildet.
[0018] Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
vorgesehen, dass der dritte und der vierte Anschluss jeweils separat an einem Mantel
des Gefrierkopfes vorgesehen sind, wobei der dritte und der vierte Anschluss jeweils
an einem zugeordneten Stutzen ausgebildet sind, wobei die beiden Stutzen vom Mantel
des Gefrierkopfes abgehen, und wobei die beiden Stutzen vorzugsweise je in einer radialen
Richtung, vorzugsweise in entgegengesetzter Richtung, von dem Mantel abgehen (insbesondere
sind der dritte und der vierte Anschluss bzw. der jeweils zugeordnete Stutzen an einander
abgewandten Seiten des Gefrierkopfes vorgesehen), so dass das jeweilige Kühlmittel
über den jeweiligen Stutzen jeweils in radialer Richtung des Gefrierkopfes aus dem
Innenraum des Gefrierkopfes abziehbar ist.
[0019] Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
vorgesehen, dass die Einrichtung zumindest fünf Anschlüsse aufweist, wobei über den
fünften Anschluss der Innenraum des Gefrierkopfes entlüftbar ist, z.B. vor einer Umstellung
vom ersten Kühlmittel (z.B. Flüssiggas wie Stickstoff) auf das zweite Kühlmittel (z.B.
Sole), und/oder über den das zweite Kühlmittel aus dem Innenraum des Gefrierkopfes
herausdrückbar ist (z.B. bei einer Umstellung vom zweiten Kühlmittel (z.B. Sole) zum
ersten Kühlmittel (z.B. Flüssiggas).
[0020] Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
vorgesehen, dass der besagte fünfte Anschluss lateral an dem besagten Stutzen ausbildet
ist, an dem auch der vierte Anschluss ausgebildet ist (siehe oben).
[0021] Weiterhin kann gemäß einer Ausführungsform der fünfte Anschluss auch separat am Mantel
des Gefrierkopfes vorgesehen sein, wobei insbesondere der fünfte Anschluss an einem
zugeordneten Stutzen ausgebildet ist, der von dem Mantel des Gefrierkopfes abgeht,
vorzugsweise in radialer Richtung des Mantels.
[0022] Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
vorgesehen, dass die Einrichtung zumindest sechs Anschlüsse aufweist, wobei über den
sechsten Anschluss ein gasförmiges Medium in den Innenraum des Gefrierkopfes einleitbar
ist, so dass insbesondere mittels des gasförmigen Mediums das zweite Kühlmittel aus
dem Innenraum des Gefrierkopfes herausdrückbar ist, z.B. bei einem Wechsel vom zweiten
Kühlmittel (z.B. Sole) zum ersten Kühlmittel (z.B. Flüssigstickstoff).
[0023] Gemäß einer Ausführungsform kann dabei vorgesehen sein, dass der sechste Anschluss
separat am Mantel des Gefrierkopfes vorgesehen ist, wobei insbesondere der sechste
Anschluss an einem zugeordneten bzw. separaten Stutzen ausgebildet ist, der vom Mantel
des Gefrierkopfes abgeht, vorzugsweise in radialer Richtung.
[0024] Weiterhin kann der sechste Anschluss gemäß einer alternativen Ausführungsform auch
lateral an dem besagten Stutzen ausgebildet sein, an dem auch der dritte Anschluss
ausgebildet ist (siehe oben).
[0025] Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
vorgesehen, dass die die erste und/oder die zweite Leitung jeweils in axialer Richtung
(d.h. in Richtung der Längsachse des Gefrierkopfes bzw. in Richtung der jeweiligen
Längsachse der betreffenden Leitung) in den Gefrierkopf eintreten.
[0026] Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
vorgesehen, dass der Gefrierkopf nach unten hin durch einen sich an den Mantel anschließenden
Boden sowie nach oben hin durch einen sich an den Mantel anschließenden Deckel verschlossen
ist, wobei insbesondere die erste und/oder die zweite Leitung über den besagten Deckel
in den Innenraum des Gefrierkopfes geführt sind.
[0027] Weiterhin kann gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung vorgesehen
sein, dass die erste Leitung entlang der Längsachse des Gefrierkopfes tiefer in den
Innenraum des Gefrierkopfes hineinragt als die zweite Leitung. Alternativ kann die
zweite Leitung tiefer in den Innenraum hineinragen als die erste Leitung. Die beiden
Leitungen können ggf. auch gleich tief in den Innenraum hineinragen.
[0028] Weiterhin können die erste und/oder die zweite Leitung ggf. entlang der Längsachse
jeweils über eine Stoffbuchspackung axial verschiebbar im Innenraum des Gefrierkopfes
angeordnet sein.
[0029] Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass zumindest
einer der Anschlüsse (bzw. die zugeordnete Leitung/Stutzen), vorzugsweise mehrere
der Anschlüsse (bzw. die jeweils zugeordnete Leitung bzw. Stutzen), bevorzugt alle
Anschlüsse (bzw. die jeweils zugeordnete Leitung bzw. Stutzen) jeweils mittels eines
Ventils der Einrichtung, insbesondere jeweils mittels eines fernbedienbaren Ventils,
absperrbar sind.
[0030] Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass
der jeweilige Anschluss zum Abziehen des ersten Kühlmediums und der jeweilige Anschluss
zum Abziehen des zweiten Kühlmediums aus dem Innenraum des Gefrierkopfes räumlich
in derselben Ebene angeordnet sind oder auf unterschiedlichen Ebenen (die besagten
Ebenen erstrecken sich insbesondere senkrecht zur Längsachse des Gefrierkopfes).
[0031] Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass
die Einrichtung zumindest einen oder mehrere Temperaturfühler aufweist, die jeweils
fest mit dem Gefrierkopf verbunden sind. Die Temperaturfühler können zum Beispiel
zur Steuerung des Zulaufs des ersten oder zweiten Kühlmittels dienen. Hierbei kann
die Temperaturmessung direkt im Medium erfolgen. So kann z.B. ein T-Stück integriert
werden oder eine Muffe wird eingeschweißt/eingelötet, so dass der Temperaturfühler
direkt in den Kühlmittelstrom eingebaut werden kann.
[0032] Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das erste
Kühlmittel Stickstoff ist und/oder dass das zweite Kühlmittel eine Sole ist. Anstelle
von Stickstoff können auch andere Flüssiggase zum Einsatz kommen, zum Beispiel Helium.
[0033] Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass
die Leitungen für das Einleiten des ersten Kühlmittels und des zweiten Kühlmittels
in der axialen Richtung in den Gefrierkopf eintreten.
[0034] Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass
die Stutzen zum Abziehen des ersten und des zweiten Kühlmittels in radialer Richtung
aus dem Gefrierkopf austreten.
[0035] Die Verbindungen der erfindungsgemäßen Einrichtung, insbesondere der Anschlüsse mit
den Stutzen, Leitungen oder dem Mantel können geschweißt, gelötet, geschraubt oder
in sonstiger Weise verbunden sein. Die Durchmesser und Längen der einzelnen Komponenten,
insbesondere der ersten und der zweiten Leitung, der Stutzen sowie des Mantels des
Gefrierkopfes können variieren. Insbesondere können die Anschlüsse integral mit dem
Gefrierkopf, den Leitungen oder den Stutzen ausgebildet sein (z.B. aus dem Vollen
gefräst und/oder gedreht).
[0036] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gefrieren
von Erdreich, wobei das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere eine erfindungsgemäße
Einrichtung verwendet, und zumindest die Schritte aufweist:
- Anordnen eines Gefrierkopfes eine Einrichtung zum Gefrieren von Erdreich im Bereich
eines herzustellenden Frostkörpers, der durch gefrorenes Erdreich gebildet wird,
- Einleiten eines ersten Kühlmittels in einen Innenraum des Gefrierkopfes zum Erzeugen
des Frostkörpers, wobei das erste Kühlmittel insbesondere ein Flüssiggas aufweist
(z.B. Stickstoff, Helium oder ein anderes geeignetes Flüssiggas),
- Einleiten eines zweiten Kühlmittels (z.B. eine Sole) in den Innenraum des Gefrierkopfes
zum Aufrechterhalten des gefrorenen Zustands des Frostkörpers,
wobei das erste Kühlmittel über einen zugeordneten ersten Anschluss in den Innenraum
des Gefrierkopfes eingeleitet wird, und wobei das zweite Kühlmittel über einen separat
zum ersten Anschluss ausgebildeten zweiten Anschluss in den Innenraum des Gefrierkopfes
eingeleitet wird.
[0037] Es ist auch denkbar, zuerst mit dem zweiten Kühlmittel zu kühlen und sodann mit dem
ersten Kühlmittel. Des Weiteren können die beiden Kühlmittel auch mehrfach einander
abwechseln.
[0038] Bevorzugt wird gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens das erste Kühlmittel über
einen separaten dritten Anschluss aus dem Gefrierkopf abgezogen.
[0039] Bevorzugt wird weiterhin gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens das zweite Kühlmittel
über einen separaten vierten Anschluss aus dem Gefrierkopf abgezogen.
[0040] Bevorzugt wird weiterhin gemäß einer Ausführungsform der Gefrierkopf über einen separaten
fünften Anschluss entlüftet, insbesondere vor einer Umstellung vom ersten Kühlmittel
auf das zweite Kühlmittel. Weiterhin kann über den fünften Anschluss das zweite Kühlmittel
aus dem Innenraum des Gefrierkopfes herausgedrückt werden (z.B. bei einer Umstellung
vom zweiten Kühlmittel zum ersten Kühlmittel.
[0041] Bevorzugt wird weiterhin gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens über einen separaten
sechsten Anschluss ein gasförmiges Medium in den Innenraum des Gefrierkopfes eingeleitet,
so dass insbesondere mittels des gasförmigen Mediums das zweite Kühlmittel aus dem
Innenraum des Gefrierkopfes herausdrückt wird, z.B. bei einem Wechsel vom zweiten
Kühlmittel (z.B. Sole) zum ersten Kühlmittel (z.B. Flüssigstickstoff).
[0042] Weitere Merkmale und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollen nachfolgend
anhand der Figuren erläutert werden. Es zeigen
- Fig. 1
- eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit vier Anschlüssen;
- Fig. 2
- eine Schnittansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Einrichtung mit vier Anschlüssen;
- Fig. 3
- eine Schnittansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Einrichtung mit vier Anschlüssen;
- Fig. 4
- eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit fünf Anschlüssen;
- Fig. 5
- eine Schnittansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Einrichtung mit fünf Anschlüssen;
- Fig. 6
- eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit sechs Anschlüssen;
- Fig. 7
- eine Schnittansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Einrichtung mit sechs Anschlüssen;
- Fig. 8
- eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Einrichtung in axialer Richtung (z.B. nach
Art der Figur 3);
- Fig. 9
- eine Draufsicht in axialer Richtung auf eine Abwandlung der in der Figur 8 gezeigten
Einrichtung;
- Fig. 10
- eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Einrichtung in axialer Richtung (z.B. nach
Art der Figur 2); und
- Fig. 11
- eine Draufsicht in axialer Richtung auf eine Abwandlung der in der Figur 10 gezeigten
Einrichtung;
[0043] Grundsätzlich weist eine erfindungsgemäße Einrichtung 1 zum Gefrieren von Erdreich,
wie Sie in den Figuren 1 bis 11 gezeigt ist, einen entlang einer Längsachse L erstreckten
Gefrierkopf 100 auf, der dazu konfiguriert ist, in einer Aussparung im Erdreich angeordnet
zu werden, sodass die Kälte des jeweiligen Kühlmittels über den Gefrierkopf 100 an
das umgebende Erdreich abgegeben werden kann.
[0044] Der Gefrierkopf 100 weist dabei einen Mantel 101 auf, der insbesondere zylindrisch
ausgebildet ist und sich entlang der besagten Längsachse bzw. Zylinderachse L erstreckt
und einen Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100, der zur Aufnahme der Kühlmittel F bzw.
S dient, umgibt. Weiterhin kann der Gefrierkopf 100 bzw. der Innenraum 102 nach unten
hin durch einen sich an den Mantel 101 anschließenden Boden 103 sowie nach oben hin
durch einen sich an den Mantel 101 anschließenden Deckel 104 verschlossen sein.
[0045] Weiterhin weist die erfindungsgemäße Einrichtung 1 gemäß den Figuren 1 bis 11 eine
erste Leitung 10 auf, die zum Einleiten eines ersten Kühlmediums F (insbesondere Flüssigstickstoff)
oder eines davon verschiedenen zweiten Kühlmediums S (z.B. Sole) in einen Innenraum
102 des Gefrierkopfes 100 dient, wobei die erste Leitung 100 in den Innenraum 102
mündet, sowie eine zweite Leitung 20, die zum Einleiten des zweiten Kühlmediums S
in den Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100 oder zum Abziehen des ersten und/oder des
zweiten Kühlmediums F, S aus dem Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100, dient, wobei
die zweite Leitung 20 ebenfalls in den Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100 mündet.
Insbesondere ist die erste und/oder die zweite Leitung 10, 20 über den besagten Deckel
104 in den Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100 geführt.
[0046] Die beiden Leitungen 10, 20 sind in den Figuren 1 bis 11 bevorzugt als Steigleitungen
ausgeführt, die sich entlang der Längsachse L der Einrichtung 1 bzw. des Gefrierkopfes
100 erstrecken, wobei sich die Längsachse z.B. entlang der Vertikalen erstreckt, wenn
der Gefrierkopf 100 bestimmungsgemäß bzw. betriebsbereit angeordnet ist. Wie bereits
eingangs erwähnt, kann der Gefrierkopf 100 jedoch auch in anderen Raumlagen betrieben
werden. Die axiale Richtung des Gefrierkopfes 100 bzw. der Leitungen 10, 20 steht
also für die Richtung entlang der Längsachse, wohingegen die radiale Richtung der
Leitungen 10, 20 bzw. des Gefrierkopfes 100 eine zur Längsachse L bzw. axialen Richtung
senkrechte Richtung meint.
[0047] Ferner wiest die erfindungsgemäße Einrichtung 1 allgemein zumindest drei separate
Anschlüsse A1, A2, A3 auf, nämlich einen ersten Anschluss A1, über den das erste Kühlmedium
F in den Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100 einleitbar ist, einen zweiten Anschluss
A2, über den das zweite Kühlmedium S in den Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100 einleitbar
ist, und einen dritten Anschluss A3, über den das erste oder das zweite Kühlmittel
F, S aus dem Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100 abziehbar ist (diesbezüglich kann
z.B. in den Figuren 1 und 2 auf einen der Anschlüsse A3 oder A4 verzichtet werden,
so dass zum Abziehen der Kühlmittel (Rücklauf) F, S jeweils nur ein Anschluss zur
Verfügung steht, so dass beim Wechsel des Kühlmittels dann eine entsprechende, zu
dem Anschluss führende Leitung umgehängt werden muss.
[0048] Bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 sind bevorzugt vier Anschlüsse A1, A2, A3,
A4 vorgesehen, wobei der erste Anschluss A1 stirnseitig an der ersten Leitung 10 ausgebildet
ist, so dass das erste Kühlmedium F über den ersten Anschluss A1 in axialer Richtung
L in die erste Leitung 10 und von dort in den Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100
einleitbar ist.
[0049] Weiterhin ist der zweite Anschluss A2 außerhalb des Gefrierkopfes 100 lateral an
der ersten Leitung 10 ausgebildet ist, wobei über den zweiten Anschluss A2 das zweite
Kühlmittel S in radialer Richtung in die erste Leitung 10 und von dort in den Innenraum
102 des Gefrierkopfes 100 einleitbar ist. Der zweite Anschluss A2 kann hierbei stirnseitig
an einem Stutzen 11 vorgesehen sein, der in radialer Richtung bzw. senkrecht zur ersten
Leitung 10 außerhalb des Gefrierkopfes 100 von der ersten Leitung 10 abgeht.
[0050] Der dritte Anschluss A3 ist ebenfalls außerhalb des Gefrierkopfes 100 lateral an
der zweiten Leitung 20 ausgebildet, wobei über den dritten Anschluss A3 der Rücklauf
des ersten Kühlmittels F (insbesondere als gasförmige Phase) aus der zweiten Leitung
20 bzw. dem Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100 abziehbar ist. Der dritte Anschluss
A3 kann hierbei stirnseitig an einem Stutzen 21 vorgesehen sein, der in radialer Richtung
bzw. senkrecht von der zweiten Leitung 20 außerhalb des Gefrierkopfes 100 abgeht.
[0051] Weiterhin ist der vierte Anschluss A4 stirnseitig an der zweiten Leitung 20 vorgesehen,
so dass über den vierten Anschluss A4 der Rücklauf des zweiten Kühlmittels S aus dem
Innenraum 102 des Gefrierkopfes 20 in axialer Richtung abziehbar ist.
[0052] Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 ist im Unterscheid dazu vorgesehen, dass der
dritte und der vierte Anschluss A3, A4 jeweils am Mantel 101 des Gefrierkopfes 100
vorgesehen sind, wobei insbesondere der dritte und der vierte Anschluss A3, A4 an
einem gemeinsamen Stutzen 34 ausgebildet sind bzw. mit diesem in Strömungsverbindung
bringbar sind, der vom Mantel 101 des Gefrierkopfes 100 in radialer Richtung abgeht,
wobei die beiden Kühlmittel F, S über den besagte Stutzen 34 in radialer Richtung
des Gefrierkopfes 100 aus dem Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100 abziehbar sind.
Hierbei können der dritte Anschluss A3 und der vierte Anschluss A4 jeweils stirnseitig
an einem Stutzen 34a bzw. 34b ausgebildet sein, die jeweils senkrecht zu dem gemeinsamen
Stutzen 34 verlaufen und von diesem abgehen. Hierbei können die beiden Stutzen 34a,
34b miteinander fluchten und können ferner parallel zur Längsachse L des Mantels 101
orientiert sein.
[0053] Weiterhin ist der erste Anschluss A1 stirnseitig an der ersten Leitung 10 vorgesehen
und dient zum Einleiten des ersten Kühlmittels F in axialer Richtung L in den Innenraum
102 des Gefrierkopfes 100. Der zweite Anschluss A2 ist hier stirnseitig an der zweiten
Leitung 20 vorgesehen, sodass über den zweiten Anschluss A2 das zweite Kühlmittel
S in axialer Richtung L in die zweite Leitung 20 bzw. in den Innenraum 102 des Gefrierkopfes
101 einleitbar ist.
[0054] Die Figur 3 zeigt eine Abwandlung der in der Figur 2 gezeigten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Einrichtung 1, wobei hier der erste und der zweite Anschluss A1,
A2 wie bei der in der Figur 2 gezeigten Ausführungsform konfiguriert sind.
[0055] Im Unterschied zur Figur 2 sind nun der dritte und der vierte Anschluss A3, A4 jeweils
separat am Mantel 101 des Gefrierkopfes 100 vorgesehen sind, wobei der dritte und
der vierte Anschluss A3, A4 jeweils stirnseitig an einem zugeordneten Stutzen 30,
40 ausgebildet sind, wobei jene Stutzen 30, 40 vom Mantel 101 je in einer radialen
Richtung abgehen, und zwar vorzugsweise in entgegengesetzter Richtung. Hierbei sind
der dritte und der vierte Anschluss bzw. der jeweils zugeordnete Stutzen 30, 40 an
einander abgewandten Seiten des Mantels 101 vorgesehen. Das jeweilige Kühlmittel F,
S kann daher über den jeweiligen Stutzen 30, 40 jeweils in radialer Richtung des Gefrierkopfes
100 aus dem Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100 abgezogen werden.
[0056] Weiterhin zeigt die Figur 4 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
1, bei der es sich um eine Abwandlung der in der Figur 3 gezeigten Einrichtung 1 handelt,
die nunmehr - im Unterscheid zur Figur 3 - fünf Anschlüsse A1, A2, A3, A4, A5 aufweist
(die Anschlüsse A1, A2, A3, A4 sind nach Art der Figur 3 konfiguriert), wobei über
den fünften Anschluss A5 der Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100 entlüftbar ist, z.B.
vor einer Umstellung vom ersten Kühlmittel (z.B. Flüssiggas) auf das zweite Kühlmittel
(z.B. Sole) und/oder über den das zweite Kühlmittel S aus dem Innenraum 102 des Gefrierkopfes
100 herausdrückbar ist, z.B. bei einer Umstellung vom zweiten Kühlmittel S (z.B. Sole)
zum ersten Kühlmittel F (z.B. Flüssiggas).
[0057] Gemäß Figur 4 ist vorgesehen, dass der fünfte Anschluss A5 lateral an dem besagten
Stutzen 40 ausbildet ist, an dem gemäß Figur 3 der vierte Anschluss A4 stirnseitig
ausgebildet ist. Hierbei ist der fünfte Anschluss A5 vorzugsweise stirnseitig an einem
Stutzen 40a vorgesehen, der insbesondere senkrecht von dem Stutzen 40 abgeht und insbesondere
parallel zur axialen Richtung L verläuft.
[0058] Weiterhin zeigt Figur 5 eine Abwandlung der in der Figur 4 gezeigten Einrichtung
1, wobei hier im Unterschied zur Figur 4 der fünfte Anschluss A5 separat am Mantel
101 des Gefrierkopfes 100 vorgesehen ist, wobei der fünfte Anschluss A5 stirnseitig
an einem Stutzen 50 ausgebildet ist, der vom Mantzel 101 abgeht, und zwar vorzugsweise
in radialer Richtung des Mantels 101.
[0059] Fig. 6 zeigt weiterhin eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung 1,
bei der es sich um eine Abwandlung der in der Figur 5 gezeigten Einrichtung 1 handelt.
Die Einrichtung 1 weist nun einen zusätzlichen sechsten Anschluss A6 auf, über den
ein gasförmiges Medium G in den Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100 einleitbar ist,
so dass insbesondere mittels des gasförmigen Mediums G das zweite Kühlmittel S aus
dem Innenraum 102 des Gefrierkopfes 100 herausdrückbar ist, z.B. bei einem Wechsel
vom zweiten Kühlmittel S (z.B. Sole) zum ersten Kühlmittel F (z.B. Flüssigstickstoff).
[0060] Bei der in der Figur 6 gezeigten Einrichtung sind die Anschlüsse A1, A2, A3, A4,
A5 so konfiguriert, wie oben im Zusammenhang mit der Figur 5 erläutert. Der besagte
sechste Anschluss A6 ist nun gemäß Figur 6 separat am Mantel 101 des Gefrierkopfes
100 vorgesehen, wobei der sechste Anschluss A6 bevorzugt stirnseitig an einem zugeordneten
separaten Stutzen 60 ausgebildet ist, der vom Mantel 101 in radialer Richtung abgeht.
[0061] Alternativ hierzu kann gemäß Figur 7, die eine Abwandlung der in der Figur 4 gezeigten
Einrichtung 1 zeigt, der sechste Anschluss A6 auch lateral an dem besagten Stutzen
30 ausgebildet sein, an dem auch der dritte Anschluss A3 stirnseitig ausgebildet ist.
Hierbei kann der sechste Anschluss A6 gemäß Figur 7 stirnseitig an einem Stutzen 30a
vorgesehen sein, der senkrecht in den besagten Stutzen 30 einmündet. Dabei kann der
Stutzen 30a parallel zur axialen Richtung L erstreckt sein.
[0062] Die Figuren 8 bis 11 zeigen Draufsichten auf den Gefrierkopf 100, insbesondere auf
den Deckel 104, in axialer Richtung L, um mögliche Ausrichtungen der oben beschriebenen
Stutzen zu verdeutlichen.
[0063] So zeigt Fig. 8 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Einrichtung 1 in der axialer
Richtung L nach Art der Figur 3, wobei die beiden Stutzen 30, 40 sowie die stirnseitig
daran vorgesehenen Anschlüsse A3, A4 zum Abziehen des ersten Kühlmittels F (z.B. Stickstoffabgas)
bzw. des erwärmten zweiten Kühlmittels S (z.B. Sole) in entgegengesetzten Richtungen
(jeweils radial) vom Mantel 101 abgehen. Die beiden Stutzen 30, 40 können dabei in
unterschiedlichen Ebenen angeordnet sein, wobei jene Ebenen senkrecht zur Längsachse
bzw. axialen Richtung L verlaufen.
[0064] Fig. 9 zeigt eine alternative Ausrichtung der beiden Stutzen 30, 40 zueinander, wobei
hier im Unterschied zur Figur 8 die beiden Stutzen 30, 40 jeweils radial vom Mantel
abgehen, dabei aber zueinander in einem Winkel von 90° stehen.
[0065] Fig. 10 zeigt des Weiteren eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Einrichtung
1 in axialer Richtung L, die nach Art der Figur 2 ausgebildet ist, wobei hier der
Stutzen 34 in radialer Richtung vom Mantel 101 abgeht und die beiden vom Stutzen 34
abgehenden Stutzen 34a und 34b, an denen stirnseitig der dritte Anschluss A3 bzw.
der vierte Anschluss A4 ausgebildet sind, wiederum miteinander fluchten, sich in der
axialen Richtung L erstrecken und in entgegengesetzten Richtungen vom gemeinsamen
Stutzen 34 abgehen.
[0066] Fig. 11 zeigt diesbezüglich eine Abwandlung, wobei hier die beiden Stutzen 34a und
34b im Unterschied zur Figur 10 senkrecht zur axialen Richtung L verlaufen.
Bezugszeichen
1 |
Einrichtung |
10 |
Erste Leitung |
20 |
Zweite Leitung |
11, 21, 30, 30a, 34, 34a, 34b, 40, 40a, 50, 60 |
Stutzen |
100 |
Gefrierkopf |
101 |
Mantel |
102 |
Innenraum |
103 |
Boden |
104 |
Deckel |
A1, A2, A3, A4, A5, A6 |
Anschluss |
F |
Erstes Kühlmittel |
S |
Zweites Kühlmittel |
G |
Gasförmiges Medium |
L |
Längsachse |
1. Einrichtung (1) zum Gefrieren von Erdreich, mit
- einem entlang einer Längsachse (L) erstreckten Gefrierkopf (100),
- einer ersten Leitung (10) zum Einleiten eines ersten Kühlmediums (F) oder eines
davon verschiedenen zweiten Kühlmediums (S) in einen Innenraum (102) des Gefrierkopfes
(100), wobei die erste Leitung (100) in den Innenraum (102) mündet, gekennzeichnet durch das Vorsehen
- einer zweiten Leitung (20) zum Einleiten des zweiten Kühlmediums (S) in den Innenraum
(102) des Gefrierkopfes (100) oder zum Abziehen des ersten und/oder des zweiten Kühlmediums
(F, S) aus dem Innenraum (102) des Gefrierkopfes (100), wobei die zweite Leitung (20)
in den Innenraum (102) des Gefrierkopfes (100) mündet, und
- wobei die Einrichtung (1) zumindest drei separate Anschlüsse (A1, A2, A3) aufweist,
nämlich einen ersten Anschluss (A1), über den das erste Kühlmedium (F) in den Innenraum
(102) des Gefrierkopfes (100) einleitbar ist, einen zweiten Anschluss (A2), über den
das zweite Kühlmedium (S) in den Innenraum (102) des Gefrierkopfes (100) einleitbar
ist, und einen dritten Anschluss (A3), über den das erste oder das zweite Kühlmittel
(F, S) aus dem Innenraum (102) des Gefrierkopfes (100) abziehbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (A1) an der ersten Leitung (10) ausgebildet ist, wobei insbesondere
der erste Anschluss (A1) stirnseitig an der ersten Leitung (10) vorgesehen ist, so
dass das erste Kühlmittel (F) in axialer Richtung der ersten Leitung (10) in die erste
Leitung (10) sowie in den Innenraum (102) des Gefrierkopfes (100) einleitbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anschluss (A2) außerhalb des Gefrierkopfes (100) an der ersten Leitung
(10) ausgebildet ist, wobei über den zweiten Anschluss (A2) das zweite Kühlmittel
(S) in die erste Leitung (10) und von dort in den Innenraum (102) des Gefrierkopfes
(100) einleitbar ist, und/oder dass der dritte Anschluss (A3) außerhalb des Gefrierkopfes
(100) an der zweiten Leitung (20) ausgebildet ist, wobei über den dritten Anschluss
(A3) das erste Kühlmittel (F) oder das zweite Kühlmittel (S) aus der zweiten Leitung
(20) sowie aus dem Innenraum (102) des Gefrierkopfes (100) abziehbar ist.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen vierten Anschluss (A4) aufweist, wobei über den vierten Anschluss
(A4) das zweite Kühlmittel (S) aus dem Innenraum (102) des Gefrierkopfes (20) abziehbar
ist, und wobei insbesondere über den dritten Anschluss (A3) das erste Kühlmittel (F)
aus dem Innenraum (102) des Gefrierkopfes (100) abziehbar ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Anschluss (A4) stirnseitig an der zweiten Leitung (20) ausgebildet ist,
so dass das zweite Kühlmittel (S) in axialer Richtung der zweiten Leitung (20) aus
dieser abziehbar ist, wobei insbesondere der dritte Anschluss (A3) lateral an der
zweiten Leitung (20) ausgebildet ist, so dass das erste Kühlmittel (F) in radialer
Richtung der zweiten Leitung (20) aus der zweiten Leitung (20) abziehbar ist, und
wobei insbesondere der zweite Anschluss (A2) lateral an der ersten Leitung (10) ausgebildet
ist, so dass das zweite Kühlmittel (S) in radialer Richtung der ersten Leitung (10)
in die erste Leitung (10) sowie in den Innenraum (102) des Gefrierkopfes (100) einleitbar
ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte und der vierte Anschluss (A3, A4) jeweils an einem Mantel (101) des Gefrierkopfes
(100) vorgesehen sind, wobei insbesondere der dritte und der vierte Anschluss (A3,
A4) an einem gemeinsamen Stutzen (34) ausgebildet sind, der vom Mantel (101) des Gefrierkopfes
(100) abgeht.
7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte und der vierte Anschluss (A3, A4) jeweils separat an einem Mantel (101)
des Gefrierkopfes (100) vorgesehen sind, wobei der dritte und der vierte Anschluss
(A3, A4) jeweils an einem zugeordneten Stutzen (30, 40) ausgebildet sind, wobei jene
Stutzen (30, 40) vom Mantel (101) abgehen.
8. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen fünften Anschluss (A5) aufweist, über den der Innenraum (102)
des Gefrierkopfes (100) entlüftbar ist und/oder über den das zweite Kühlmittel (S)
aus dem Innenraum (102) des Gefrierkopfes (100) herausdrückbar ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der fünfte Anschluss (A5) lateral an dem besagten Stutzen (40) ausbildet ist, an
dem auch der vierte Anschluss (A4) ausgebildet ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der fünfte Anschluss separat an einem Mantel (101) des Gefrierkopfes (100) vorgesehen
ist, wobei insbesondere der fünfte Anschluss (A5) an einem Stutzen (50) ausgebildet
ist, der vom Mantel (101) abgeht.
11. Einrichtung nach einem der Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1) einen sechsten Anschluss (A6) aufweist, über den ein gasförmiges
Medium (G) in den Innenraum (102) des Gefrierkopfes (100) einleitbar ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der sechste Anschluss (A6) separat am Mantel (101) des Gefrierkopfes (100) vorgesehen
ist, wobei insbesondere der sechste Anschluss (A6) an einem zugeordneten Stutzen (60)
ausgebildet ist, der vom Mantel (101) abgeht.
13. Einrichtung nach den Ansprüchen 7 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der sechste Anschluss (A6) lateral an dem besagten Stutzen (30) ausgebildet ist,
an dem auch der dritte Anschluss (A3) ausgebildet ist.
14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die erste und/oder die zweite Leitung (10, 20) jeweils in axialer Richtung in
den Gefrierkopf (100) eintreten.
15. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die erste und/oder die zweite Leitung (10, 20) entlang der Längsachse (L) jeweils
über eine Stoffbuchspackung (80) axial verschiebbar im Innenraum (102) des Gefrierkopfes
(100) angeordnet sind.
1. A device (1) for freezing soil, comprising
- a freezing head (100) extending along a longitudinal axis (L),
- a first conduit (10) for introducing a first cooling medium (F) or a second cooling
medium (S) different therefrom into an interior (102) of the freezing head (100),
wherein the first conduit (100) opens into the interior (102), characterized by the provision of
- a second conduit (20) for introducing the second cooling medium (S) into the interior
(102) of the freezing head (100), or for draining the first and/or the second cooling
medium (F, S) from the interior (102) of the freezing head (100), wherein the second
conduit (20) opens into the interior (102) of the freezing head (100), and
- wherein the device (1) has at least three separate connections (A1, A2, A3), namely
a first connection (A1) via which the first cooling medium (F) can be introduced into
the interior (102) of the freezing head (100), a second connection (A2) via which
the second cooling medium (S) can be introduced into the interior (102) of the freezing
head (100), and a third connection (A3) via which the first or the second cooling
medium (F, S) can be drained out of the interior (102) of the freezing head (100).
2. Device according to Claim 1, characterized in that the first connection (A1) is formed on the first conduit (10), wherein in particular
the first connection (A1) is provided on the end face of the first conduit (10) so
that the first coolant (F) can be introduced, in the axial direction of the first
conduit (10), into the first conduit (10) and into the interior (102) of the freezing
head (100).
3. Device according to Claims 1 or 2, characterized in that the second connection (A2) is formed on the first conduit (10) and outside the freezing
head (100), wherein the second coolant (S) can be introduced into the first conduit
(10) via the second connection (A2) and from there into the interior (102) of the
freezing head (100), and/or in that the third connection (A3) is formed on the second conduit (20) and outside the freezing
head (100), wherein the first coolant (F) or the second coolant (S) can be drained
out of the second conduit (20), as well as from the interior (102) of the freezing
head (100), via the third connection (A3).
4. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the device has a fourth connection (A4), wherein the second coolant (S) can be drained
out of the interior (102) of the freezing head (20) via the fourth connection (A4),
and wherein in particular the first coolant (F) can be drained out of the interior
(102) of the freezing head (100) via the third connection (A3).
5. Device according to Claim 4, characterized in that the fourth connection (A4) is formed on the end face of the second conduit (20) so
that the second coolant (S) can be drained out of the second conduit (20) in the axial
direction thereof, wherein in particular the third connection (A3) is formed laterally
on the second conduit (20) so that the first coolant (F) can be drained out of the
second conduit (20) in the radial direction of said second conduit (20), and wherein
in particular the second connection (A2) is formed laterally on the first conduit
(10) so that the second coolant (S) can be introduced into the first conduit (10),
as well as into the interior (102) of the freezing head (100), in the radial direction
of said first conduit (10).
6. Device according to Claim 4, characterized in that the third and the fourth connections (A3, A4) are in each case provided on a jacket
(101) of the freezing head (100), wherein the third and the fourth connections (A3,
A4) are in particular formed on a shared connector (34) that exits the jacket (101)
of the freezing head (100).
7. Device according to Claim 4, characterized in that the third and the fourth connections (A3, A4) are in each case provided separately
on a jacket (101) of the freezing head (100), wherein the third and the fourth connections
(A3, A4) are in each case formed on an associated connector (30, 40), wherein said
connectors (30, 40) exit the jacket (101).
8. Device according to Claims 4 or 7, characterized in that the device has a fifth connection (A5) via which the interior (102) of the freezing
head (100) can be degassed, and/or via which the second coolant (S) can be pushed
out of the interior (102) of the freezing head (100).
9. Device according to Claim 8, characterized in that the fifth connection (A5) is formed laterally on said connector (40) on which the
fourth connection (A4) is also formed.
10. Device according to Claim 8, characterized in that the fifth connection is provided separately on a jacket (101) of the freezing head
(100), wherein in particular the fifth connection (A5) is formed on a connector (50)
that exits the jacket (101).
11. Device according to any one of Claims 8 to 10, characterized in that the device (1) has a sixth connection (A6) via which a gaseous medium (G) can be
introduced into the interior (102) of the freezing head (100).
12. Device according to Claim 11, characterized in that the sixth connection (A6) is provided separately on the jacket (101) of the freezing
head (100), wherein in particular the sixth connection (A6) is formed on an associated
connector (60) that exits the jacket (101).
13. Device according to Claims 7 and 11, characterized in that the sixth connection (A6) is formed laterally on said connector (30) on which the
third connection (A3) is also formed.
14. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the first and/or the second conduits (10, 20) in each case enter the freezing head
(100) in the axial direction.
15. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the first and/or the second conduits (10, 20) are in each case arranged in the interior
(102) of the freezing head (100) so as to be axially displaceable along the longitudinal
axis (L) via a conduit gland packing (80).
1. Dispositif (1) pour la congélation de terre, comprenant
- une tête de congélation (100) s'étendant le long d'un axe longitudinal (L),
- une première conduite (10) pour l'introduction d'un premier liquide de refroidissement
(F) ou d'un deuxième liquide de refroidissement (S) différent de celui-ci dans un
espace intérieur (102) de la tête de congélation (100), la première conduite (100)
débouchant dans l'espace intérieur (102), caractérisé par l'apport
- d'une deuxième conduite (20) pour l'introduction du deuxième liquide de refroidissement
(S) dans l'espace intérieur (102) de la tête de congélation (100) ou pour le retrait
du premier et/ou du deuxième liquide de refroidissement (F, S) de l'espace intérieur
(102) de la tête de congélation (100), la deuxième conduite (20) débouchant dans l'espace
intérieur (102) de la tête de congélation (100) et
- le dispositif (1) présentant au moins trois raccords (A1, A2, A3) séparés, c'est-à-dire
un premier raccord (A1) à travers lequel le premier liquide de refroidissement (F)
peut être introduit dans l'espace intérieur (102) de la tête de congélation (100),
un deuxième raccord (A2), à travers lequel le deuxième liquide de refroidissement
(S) peut être introduit dans l'espace intérieur (102) de la tête de congélation (100)
et un troisième raccord (A3), à travers lequel le premier ou le deuxième liquide de
refroidissement (F, S) peut être retiré de l'espace intérieur (102) de la tête de
congélation (100).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier raccord (A1) est formé sur la première conduite (10), le premier raccord
(A1) étant en particulier prévu côté avant de la première conduite (10), de telle
sorte que le premier liquide de refroidissement (F) puisse être introduit dans la
direction axiale de la première conduite (10) dans la première conduite (10), ainsi
que dans l'espace intérieur (102) de la tête de congélation (100).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le deuxième raccord (A2) est formé en dehors de la tête de congélation (100) sur
la première conduite (10), le deuxième liquide de refroidissement (S) pouvant être
introduit à travers le deuxième raccord (A2) dans la première conduite (10) et de
là dans l'espace intérieur (102) de la tête de congélation (100) et/ou que le troisième
raccord (A3) est formé en dehors de la tête de congélation (100) sur la deuxième conduite
(20), le premier liquide de refroidissement (F) ou le deuxième liquide de refroidissement
(S) pouvant être retiré à travers le troisième raccord (A3) de la deuxième conduite
(20) ainsi que de l'espace intérieur (102) de la tête de congélation (100).
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif présente un quatrième raccord (A4), le deuxième liquide de refroidissement
(S) pouvant être retiré à travers le quatrième raccord (A4) de l'espace intérieur
(102) de la tête de congélation (20) et en particulier le premier liquide de refroidissement
(F) pouvant être retiré à travers le troisième raccord (A3) de l'espace intérieur
(102) de la tête de congélation (100).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le quatrième raccord (A4) est formé côté avant de la deuxième conduite (20), de telle
sorte que le deuxième liquide de refroidissement (S) puisse être retiré de la deuxième
conduite (20) dans la direction axiale de celle-ci, en particulier le troisième raccord
(A3) étant formé latéralement sur la deuxième conduite (20), de telle sorte que le
premier liquide de refroidissement (F) puisse être retiré de la deuxième conduite
(20) dans la direction radiale de la deuxième conduite (20) et en particulier le deuxième
raccord (A2) étant formé latéralement sur la première conduite (10), de telle sorte
que le deuxième liquide de refroidissement (S) puisse être introduit dans la première
conduite (10) dans la direction radiale de la première conduite (10) ainsi que dans
l'espace intérieur (102) de la tête de congélation (100).
6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le troisième et le quatrième raccords (A3, A4) sont prévus respectivement sur une
enveloppe (101) de la tête de congélation (100), le troisième et le quatrième raccords
(A3, A4) étant en particulier formés sur un embout (34) commun, lequel s'étend à partir
de l'enveloppe (101) de la tête de congélation (100).
7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le troisième et le quatrième raccords (A3, A4) sont prévus respectivement séparément
sur une enveloppe (101) de la tête de congélation (100), le troisième et le quatrième
raccords (A3, A4) étant formés respectivement sur un embout (30, 40) associé, chaque
embout (30, 40) s'étendant à partir de l'enveloppe (101).
8. Dispositif selon la revendication 4 ou 7, caractérisé en ce que le dispositif présente un cinquième raccord (A5), à travers lequel l'espace intérieur
(102) de la tête de congélation (100) peut être purgé et/ou à travers lequel le deuxième
liquide de refroidissement (S) peut être refoulé hors de l'espace intérieur (102)
de la tête de congélation (100).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le cinquième raccord (A5) est formé latéralement sur ledit embout (40), sur lequel
le quatrième raccord (A4) est aussi formé.
10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le cinquième raccord est prévu séparément sur une enveloppe (101) de la tête de congélation
(100), le cinquième raccord (A5) étant en particulier formé sur un embout (50), lequel
s'étend à partir de l'enveloppe (101).
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le dispositif (1) présente un sixième raccord (A6), à travers lequel un milieu gazeux
(G) peut être introduit dans l'espace intérieur (102) de la tête de congélation (100).
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le sixième raccord (A6) est prévu séparément sur l'enveloppe (101) de la tête de
congélation (100), le sixième raccord (A6) étant en particulier formé sur un embout
(60) associé, lequel s'étend à partir de l'enveloppe (101).
13. Dispositif selon les revendications 7 et 11, caractérisé en ce que le sixième raccord (A6) est formé latéralement sur ledit embout (30), sur lequel
le troisième raccord (A3) est aussi formé.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première et/ou la deuxième conduite (10, 20) pénètrent respectivement dans la
direction axiale dans la tête de congélation (100).
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première et/ou la deuxième conduite (10, 20) sont disposées le long de l'axe longitudinal
(L) respectivement déplaçables axialement au moyen d'une garniture de presse-étoupe
(80) dans l'espace intérieur (102) de la tête de congélation (100).