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Dampfpumpe g saugt nun die Ammoniakflüssigkeit auf und preßt sie durch die zweite Schlange [* 2] des Temperaturwechselgefäßes und durch das Rohr F nach dem Gefäß [* 3] A zurück. Das Manometer [* 4] k zeigt den in letzterm herrschenden Druck an, das Manometer k' dagegen den Druck der kalten, in das Absorptionsgefäß eintretenden Dämpfe. Diese Maschine ist [* 5] gegenwärtig vielfach im Gebrauch. Das Eis, [* 6] welches in Tafeln von ca. 70 cm Länge, 8 cm Stärke [* 7] und 185 cm Breite [* 8] im Gewicht von etwa 8 kg gewonnen wird, ist kristallklar und sehr fest. Bei Anwendung einer Maschine mit einer stündlichen Leistung von 500 kg Eis kosten 100 kg desselben 0,4 Mk. Von allen in die Praxis eingeführten Maschinen liefert diese das Eis am billigsten.
Die Carrésche Ammoniakmaschine mit Absorption hat den großen Vorteil, daß sie keine Luftpumpe [* 9] und daher auch keine nennenswerte Maschinenkraft erfordert, dagegen den Nachteil, daß nur die latente Verdunstungswärme für den Prozeß verwendet wird, während die Lösungswärme verloren geht und Veranlassung zu einem großen Kühlwasserverbrauch gibt. Eine Maschine, die nur mit wasserfreiem flüssigen Ammoniak arbeitet, ist frei von diesen Verlusten, bedarf aber einer Luftpumpe, wie die Eismaschine von Linde.
Diese besitzt einen Verdampfer und einen Kondensator, [* 10] beide mit eisernen Rohrspiralen, in welchen das flüssige Ammoniak sich bewegt. Eine Pumpe [* 11] saugt ununterbrochen aus den Rohren des Verdampfers die Ammoniakdämpfe an und preßt sie in die Rohre des Kondensators, wo sie durch Kühlwasser wieder zu flüssigem Ammoniak sich verdichten, welches in den Verdampfer zurückfließt. Der Kondensator besteht aus einem großen Blechgefäß mit Spiralrohr und beständigem Zufluß von Kühlwasser.
Der Verdampfer ist ein großer, flacher Holzkasten, ebenfalls mit Spiralrohr und gefüllt mit Kochsalzlösung, welche beständig auf -4° erhalten wird. In diesem flachen Behälter hängen in 64 Reihen je 30, also im ganzen 1920 pyramidale Blechgefäße, mit reinem Wasser beinahe gefüllt, welches darin zu Eis gefriert. Nachdem die Eisbildung stattgefunden hat, werden die Gefäße reihen- oder batterieweise ausgehoben, darauf einen Augenblick in heißes Wasser gesenkt, um das Ablösen der Eisblöcke zu bewirken, und sodann diese durch Kippen der Gefäße aus denselben herausgeworfen.
Während auf solche Weise eine Batterie entleert wird, rücken die andern 63 nach, um auch allmählich an die Entleerungsstelle zu kommen. Inzwischen gelangt die leere Batterie über die andern hinweg zu dem Anfang zurück, wird neuerdings mit Wasser gefüllt und in die Salzlösung eingesenkt, um nun wieder hinter den 63 andern her zu marschieren. Die Bewegung der Zellen erfolgt mit Hilfe eines automatisch wirkenden Füllapparats und ebenfalls automatisch arbeitenden Laufkrans unter Aufsicht nur eines Arbeiters.
In der Münchener Eisfabrik beträgt der Inhalt jeder Zelle [* 12] 12,5 kg, so daß die 1920 Zellen 24,000 kg Wasser, resp. Eis enthalten. Da nun dieselben in der Regel täglich einmal entleert werden können, indem der Durchmarsch einer Batterie durch den Verdampfer 24 Stunden dauert, so liefert die Fabrik täglich 480 Ztr. Eis. Der Betrieb erfolgt durch eine Turbine und erheischt sehr geringe Kosten. Das Eis hat entweder ein durch das Einfrieren der in dem Wasser enthaltenen Luft entstandenes schneeiges Ansehen, oder es ist kristallklar (Klareis) geworden infolge eines unausgesetzten Durchrührens des Wassers vermittelst eines besondern Rührapparats im Anfang des Gefrierens. Da es aus reinem Quellwasser gefroren ist, so kann es auch direkt zum Genuß gebraucht werden, wozu das rohe Natureis sich nicht eignet.
Bei der Äthermaschine von Harrison befindet sich nach der Verbesserung von Siebe der Äther in den Rohren eines einem Röhrendampfkessel sehr ähnlichen Behälters, welcher mit Kochsalzlösung gefüllt ist. Diese letztere kühlt sich auf -8 bis -12° ab, sobald die lebhafte Verdunstung des Äthers durch eine Luftpumpe herbeigeführt wird. Die kalte Flüssigkeit gelangt dann in einen andern Behälter und umspült hier die kupfernen Gefrierzellen. Die Ätherdämpfe stößt die Luftpumpe in einen Kühlapparat mit Kühlschlange, und in diesem werden sie durch Kälte und mäßigen Druck verdichtet, worauf der Äther in das Verdampfungsgefäß zurückgeleitet wird.
Zum Betrieb dieser Eismaschine, welche in England und in fremden Weltteilen ziemlich verbreitet ist, dient eine Dampfmaschine. [* 13] 100 kg Eis kosten je nach der Größe der Maschine 0,6-5,6 Mk. In ähnlichen Maschinen verwendet Tellier Methyläther, welcher wegen seiner größern Flüchtigkeit vor dem gewöhnlichen Äther manche Vorteile darbietet. Übrigens werden die Eismaschinen nicht immer zur Erzeugung von Eis, sondern häufig auch, wie in Bierbrauereien, nur zur Kühlung von Luft benutzt, in welchem Fall man z. B. die stark gekühlte Salzlösung in flache Behälter fließen läßt, welche in den Lagerkellern unmittelbar über den Fässern angebracht sind.
Bei den Maschinen, welche die dritte Methode der Kälteerzeugung repräsentieren, wird Luft in einem Cylinder durch eine Kraftmaschine komprimiert, wobei in einem bestimmten Verhältnis zur Abnahme des Volumens Spannung und Temperatur wachsen. Die heiße komprimierte Luft wird dann durch Kühlwasser abgekühlt, und man hat nun Luft von großer Dichtigkeit und gewöhnlicher Temperatur. Läßt man diese Luft sich ausdehnen, so sinkt ihre Temperatur in demselben Maß, in welchem sie vorher bei der Kompression gestiegen war.
Diese Abnahme der Temperatur beruht darauf, daß die mechanische Arbeit, welche die Luft bei ihrer Ausübung eines Druckes verrichtet, derselben als Wärme [* 14] entzogen wird. So nimmt, von Verlusten abgesehen, die Temperatur bei Expansion von 0,5 Atmosphären Überdruck bis zur atmosphärischen Spannung um ca. 33°, bei Expansion von 1 Atmosphäre Überdruck bis zur atmosphärischen Spannung um 60° und bei Expansion von 2 Atmosphären Überdruck bis zur atmosphärischen Spannung um 90° ab. Die Luftexpansionsmaschinen sind offene oder geschlossene, d. h. die arbeitende, erkaltete Luftmenge wird entweder bei jedesmaligem Hub ausgestoßen (wenn es sich darum handelt, direkt durch kalte Luft Räume abzukühlen), oder eine und dieselbe Luftmenge wird immer wieder komprimiert und expandiert. Maschinen der letztern Art braucht man, wenn mittels der kalten Luft einem andern Körper Wärme entzogen, z. B. Eis erzeugt, werden soll. Sie arbeiten dann aber teurer als die Ammoniakmaschine, während im erstern Fall, wo neben der Abkühlung auch eine sehr energische Ventilation der Räume erzielt wird, man mit wesentlich günstigern Verhältnissen zu rechnen hat.
Kleine Eismaschinen liefern mit 1 kg Kohle 3-4 kg Eis, die größten und besten kaum mehr als 10; aber die stetig wachsende Verbreitung der Eismaschinen zeigt, daß die Vorteile, welche sie bei verschiedener Verwendung, namentlich in Brauereien, gewähren, sehr erhebliche sind. Sie machen den Fabrikanten unabhängig von der Jahreszeit und ¶
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ersparen die oft sehr bedeutenden Kosten der Eismagazine, und namentlich in südlichen Ländern sind sie unschätzbar. Das Eis, welches sie liefern, wird in schönen Platten erhalten, die man aus den Kasten, in welchen es sich bildet, leicht heraushebt, indem man diese einen Augenblick in warmes Wasser taucht. Es ist sehr widerstandsfähig, und während z. B. 100 kg natürliches Eis aus der Schweiz [* 16] in 107, norwegisches in 115 Stunden schmolzen, kam dieselbe Menge künstlichen Eises aus der Carréschen Maschine unter denselben Bedingungen in 130, Eis aus der Tellierschen Maschine in 144 Stunden zum Schmelzen.
Man baut kleine Eismaschinen, die in jeder geräumigen Küche aufzustellen und so leicht zu handhaben sind, daß sie z. B. für Gastwirte, Konditoren etc. empfohlen werden können, und anderseits große Maschinen, die täglich 15,000 kg Eis liefern. Auf die Temperaturerniedrigung des Wassers beim Auflösen von Salpeter machte zuerst Blasius Villafranca 1550 aufmerksam, aber erst Leonhardi berichtete 1791, daß man Eis, mit Kochsalz, Salmiak oder Salpetersäure gemischt, in der Chemie, Medizin und Kochkunst als Abkühlungsmittel verwende. 1824 schrieb die Société d'encouragement einen Preis für die Entdeckung eines Verfahrens zur Aufbewahrung oder billigen Herstellung von Eis aus, und es gelang Decourmanche, Malepert und Boutigny, mittels eines Gemisches von 5 kg Glaubersalz und 4 kg verdünnte Schwefelsäure [* 17] 0,9 kg Eis herzustellen. 1824 machte auch Vallance den ersten Versuch, die Verdunstungskälte technisch zur Herstellung größerer Eismengen zu benutzen, indem er durch Schwefelsäure getrocknete, mittels der Luftpumpe stark verdünnte Luft über eine 1 cm hohe Wasserschicht sogen. Hare verwendete, die Verdunstung des Wassers im Vakuum über Schwefelsäure, ein Prinzip, nach welchem schon Leslie 1810 bis zu 750 g Wasser zum Gefrieren gebracht hatte, und welches, in der Eismaschine von Carré weiter ausgebildet, 1867 in praktisch verwendbarer Form auftrat. 1835 konstruierte Perkins eine Äthereismaschine, bei welcher der Äther wieder verdichtet wurde; aber erst 1859 gelangte diese von Lawrence verbesserte Maschine in Liverpool [* 18] zur praktischen Verwendung. 1860 erhielt Carré ein Patent auf seine Ammoniakeismaschine.
Der Gedanke, die Expansion komprimierter Luft zur Kälteerzeugung zu benutzen, wurde zuerst von Herschel und bestimmter 1850 von Gorrie in Florida ausgesprochen. Smyth konstruierte nach diesem Prinzip eine Maschine zum Abkühlen der Luft, Kirk und Armengaud suchten die Maschine weiter auszubilden, das größte Verdienst um dieselbe erwarb sich aber Windhausen seit 1871.
Vgl. Schlesinger, Der Eiskellerbau in Massiv- und Holzkonstruktion (Berl. 1864);
Menzel, Der Bau des Eiskellers (5. Aufl., Leipz. 1883);
Swoboda, Eisapparate der Neuzeit (Weim. 1868);
Fischer, Chemische Technologie [* 19] des Wassers (Braunschw. 1880);
Behrend, Die Eismaschine und ihre Verwendung zur Kühlung von Räumen und Flüssigkeiten (Leipz. 1883);
Röthling, Die Eiskeller [* 20] etc. (Weim. 1885).