DER GEKUHLTE RAUM
EISERZEUGUNG
RODENKIRCHENIRH .. H.J. ECKERT·HAMBURG
N. S. KOMAROW .MOSKA U . F. LIEDING·RODENKIRCHEN IRH.
W.MAAKE·HAMBURG . H.OFTERDINGER·HAMBURG
R.PLANK·KARLSRUHE . E.SCHLITT·MUNCHEN
DAUNjEIFEL. G. VOGEL.SURTH/RH.
MIT 563 ABBILDUNGEN
ALLE RECHTE. INSBESONDERE DAS DEB. ttBERSETZUNG IN FREMDE SPRACHEN. VORBEHALTEN.
OHNE AUSDRttCKLICHE GENEHMIGUNG DES VERLAGES 1ST ES AUCH NICHT GESTATTET. DIESES BUCH ODER TEILE DARAUS AUF PHOTOMECHANISCHEM WEGE
(PHOTOKOPIE. MIKROKOPIE) ZU VERVIELFALTIGEN. © SPRINGER-VERLAG BERLIN HEIDELBERG 1962
URSPRUNGLICH ERSCHIENEN BEl SPRINGER-VERLAG OHG .• BERLIN/G0TrINGENIHEIDELBERG 1962 SOFTCOVER REPRINT OF THE HARDCOVER 1ST EDITION 1962
Die Wiedergabe von Gebranchsnamen. Handelsnamen. Warenbezeichnungen new. in diesem Buche berechtigt auch ohne besondere Kennzeichunng nicht zn der An­ nahme. daB solche Namen im Sinne der Warenzeichen- nnd Markenschutz-uesetz­ gebung ale frei zu betrachten wllren und daher von iedermann benutzt werden diirften.
ISBN 978-3-662-11443-8 ISBN 978-3-662-11442-1 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-11442-1
Gesamtvorwort
zum
Handbuch der Kaltetechnik (In zwolf Banden)
Herausgegeben von Prof. Dr.-lng. Dr. phil. nat. h. c. Dr. sc. agr. h. c. R. Plank, Karlsruhe
Die Kaltetechnik erscheint dem AuBenstehenden als ein enges Teilgebiet des Maschinenbaues, und in diesem Sinne wird sie auch meist an Technischen Hoch­ schulen gelehrt. Oft sieht man in ihr sogar nur ein Anwendungsbeispiel der technischen Thermodynamik. Thren vollen Umfang und ihre groBe wirtschaft­ liche Bedeutung erkennt man erst, wenn man sich nicht nur mit der Erzeugung tiefer Temperaturen befaBt, sondern auch deren zahlreiche Anwendungsmoglich­ keiten betrachtet.
Ein die gesamte Kaltetechnik umfassendes Handbuch, das, mit wissenschaft­ licher Strenge und den Bediirfnissen der Praxis Rechnung tragend, dieses weit­ verzweigte Gebiet behandelt, ist bisher nicht geschrieben worden. Es laBt sich auch nicht in einen einzigen, noch so dicken Band fassen und kann nicht von einem Verfasser bewiiltigt werden.
Der Herausgeber und der Verlag wollen durch das vorliegende Werk, das zwolf Bande von je rund 500 Seiten umfassen solI, eine vorhandene Lucke in der technischen Weltliteratur schlieBen. In den verschiedenen Landern sind zahlreiche Lehrbucher der Kaltetechnik erschienen, von denen manche in vor­ ziiglicher Weise einzelne Teilgebiete darstellen, wie z. B. den Kaltemaschinen­ bau, die Klimatechnik, das Transportwesen, die Lebensmittelfrischhaltung u. a. Keines dieser Werke setzte sich aber das Ziel, den Kalteingenieur in umfassender und vertiefter Weise in die Gesamtheit seines Aufgabenbereiches einzufiihren. Auch die in Frankreich unter der Schriftleitung des verstorbenen Dr .M. PrETTRE
bisher erschienenen Bande einer "Encyclopedie du Froid" besitzen zwar jeder fiir sich einen beachtlichen Wert, stellen aber eher eine Sammlung von Mono­ graphien uber einzelne Sondergebiete als ein in sich geschlossenes Gesamt­ werk dar.
Viele Kalteingenieure beherrschen nur einen Ausschnitt ihres Faches und sind nul' einseitig orientiert. Eine solche Beschrankung ist ganz besonders bedenklich, wenn sie auf einem typischen Grenzgebiet geiibt wird, wie es die Kii.ltetechnik zweifellos darstellt. In ihr begegnet sich der Ingenieur mit dem
IV Gesa.mtvorwort zum Handbuch der KiUtetechnik,
Physiker, Chemiker, Botaniker, Mikrobiologen, Zoologen und Hygieniker, aber auch mit den Vertretern aller Berufskreise, die sich mit der Verarbeitung und Aufbewahrung schnellverderblicher Lebensmittel befassen. Es kann yom Kalte­ techniker nicht verlangt werden, daB er aIle diese Gebiete beherrscht; aber er muB sich in ihnen so weit auskennen, wie sie in die Kaltetechnik eingehen, damit er sich mit den Vertretern dieser verschiedenen Disziplinen verstandigen kann. Es geniigt nicht, wenn er die Leistung einer Kalteanlage richtig zu berechnen und das kaltetechnische Verfahren zweckmaBig auszuwahlen vermag; er muB auch die Eigenschaften der Objekte kennen, die gekiihlt werden sollen, und wissen, wie sie auf die Einwirkung tiefer Temperaturen reagieren. Handelt es sich urn unbelebte Materie, dann geniigt die Kenntnis der physikalisch-chemi­ schen Eigenschaften; bei Erzeugnissen tierischer oder pflanzlicher Herkunft muB aber auch das biologische Verhalten in Betracht gezogen werden.
Die Kaltebehandlung einer Ware stellt aber haufig nur eine Stufe im Rahmen eines verwickelten technischen Verfahrens dar, das von der Rohware zum Halb­ fabrikat oder zum Fertigprodukt fiihrt. In solchen Fallen muB sich der Kalte­ techniker mit dem gesamten Verfahren vertraut machen, urn beurteilen zu konnen, ob der kaltetechnische Einsatz schon bestmoglich und vollstandig erfolgt, oder ob durch weitere oder andersartige Anwendung tiefer Temperaturen Verbesserungen und Weiterentwicklungen moglich sind. So sind z. B. Verfeine­ rungen im Kalteeinsatz auf Fischereifahrzeugen zur Verbesserung der Qualitat angelandeter Fische nicht ohne genauere Kenntnis der Fangmethoden und der Bordverhaltnisse moglich. Bei den zahlreichen Anwendungen der Kalte in der chemischen Technik, sei es bei der Herstellung von Kunstseide, Zellwolle oder Buna, der Glaubersalzgewinnung, der Olraffination, der Trennung von Gas­ gemischen und in vielen anderen Industrien, kann die zweckmaBigste Art der Kalteanwendung nur aus der eingehenden Kenntnis des gesamten Verfahrens angegeben werden. Und eine Klimaanlage in bewohnten Raumen kann nur richtig entworfen werden, wenn man den EinfluB von Temperatur, Feuchtigkeit und Luftbewegung auf den menschlichen Korper kennt.
Beim Aufbau des Handbuches der Kaltetechnik muBte auf aIle diese An­ forderungen sorgfiiltig geachtet werden. Neben der Bearbeitung von Banden, die der Thermodynamik der Kaltemaschinen, den Grundlagen der Warme­ iibertragung, der Konstruktion von Maschinen und Apparaten und wichtigen Sondergebieten der Kalteerzeugung gewidmet sind, muBte daher auch daran gedacht werden, in weiteren Banden die biologischen Grundlagen und diezahl­ reichen Anwendungen der Kalte in der Lebensmittelwirtschaft, in den chemi­ schen Industrien, im Transportwesen, in der Klimatechnik usw. eingehend zu behandeln.
Den gegenwartigen Stand einer Technik und ihre zukiinftigen Entwicklungs­ moglichkeiten kann man nur dann richtig beurteilen, wenn man ihre Entwick­ lungsgeschichte kennt; daher erschien es notwendig, auch der Geschichte der Kaltetechnik einen Abschnitt zu widmen. Die Kaltetechnik hat sich inzwischen zu einem machtvollen Wirtschaftsfaktor entwickelt, dessen Bedeutung in der Zukunft ohne Zweifel noch weiter zunehmen wird. Eine organisierte Lebens­ mittelwirtschaft, ein Export schnellverderblicher Waren und die Massenerzeugung zahlreicher Gebrauchswaren ist ohne Einsatz der Kaltetechnik nicht denkbar. Es muBte daher auf die wirtschaftliche Bedeutung der Kaltetechnik in einem besonderen Abschnitt eingegangen werden. Eine genaue statistische Erfassung der Erzeugung von Kaltemaschinen, des Verbrauchs an gekiihlten oder gefrorenen
Gesamtvorwort zum Handbuch der Kaltetechnik. v Lebensmitteln, der Eiserzeugung u. a. findet man nur in wenigen Landern. Trotz­ dem wurde versucht, in einem Abschnitt "Statistik" das verfiigbare Material zusammenzufassen.
Es ist selbstverstandlich, daB in dem vorliegenden Handbuch nicht nur die Ka.lteindustrie in Deutschland,sondern auch in anderen Landern,insbesondere in den Vereinigten Staaten von Nordamerika und in der Sowjetunion, beriick­ sichtigt wurde. Der heutige hohe Stand der Kii.ltetechnik ist den vereinten Bemiihungen in vielen Landern zu verdanken; Physiker, Chemiker, lngenieure und Wirtschaftler haben zu der Entwicklung und Ausbreitung dieses jungen Zweiges der Technik entscheidend beigetragen.
Die Auswahl der Mitarbeiter a.n den verschiedenen Banden des Handbuches war nicht einfach. "Ober40 Vertreter verschiedenartiger Disziplinen muBten heran­ gezogen werden; trotzdem muBte vermieden werden, den einheitlichen Charakter des Gesamtwerkes zu gefahrden. Gliicklicherweise konnte sich der Herausgeber die Mitwirkung zahlreicher friiherer Mitarbeiter am Kaltetechnischen lnstitut der Technischen Hochschule Karlsruhe und an der Bundesforsch~ngsanstalt (friiher Reichsforschungsanstalt) fiir Lebensmittelfrischhaltung in Karlsruhe sichern. Es sind dies: Professor Dr.-Ing. H. D. BAEHR, Berlin; OberingenieurE. HOFMANN, Wiesbaden; Dr.-Ing. G. KAESS, Brisbane (Australien); Professor Dr.-Ing. S.KIESSKALT, Aachen; Professor Dr.-Ing. J.KUPRIANOFF, Karlsruhe; Professor Dr.-Ing. K. LINGE, Karlsruhe; Professor Dr.-Ing. W. NIEBERGALL, Berlin; Professor Dr. K. PAECH, Tiibingen; Dr.-Ing. G. RUPPEL, Diisseldorf; Professor Dr.-Ing. TH. E. SCHMIDT, Mannheim; Professor Dr. G. STEINER, Heidelberg; Dr.-Ing. W. TAMM,Miinchen; Professor Dr.-Ing. L. VAHL, Delft; Dr. J. E. WOLF, Karlsruhe.
Dieser Karlsruher Kreis konnte aber doch nicht aIle zu behandelnden Gebiete decken, und so war es notwendig, sich nach anderen Mitarbeitern umzusehen. Der Herausgeber schatzt sich gliicklich, namhafte Fachleute fiir die Bearbeitung wichtiger Teilgebiete gewonnen zu haben: Professor Dr. F. F. NORD von der Fordham University in New York hat gemeinsam mit seinem Mitarbeiter, Dr. M. BIER, den Abschnitt iiber die kolIoidchemischen Grundlagen derLebens­ mittelfrischhaltung bearbeitet; Professor Dr.-Ing. H. HAUSEN', Hannover, hat das umfangreiche Gebiet der Erzeugung tiefster Temperaturen, der Gasver­ fliissigung und der Trennung von Gasgemischen behandelt; den Abschnitt iiber Bau. und IsolierstoHe hat Dr.-Ing. J. S. CAMMERER, Tutzing, den iiber metallische Werkstoffe Professor Dr.-Ing. H. JUNGBLUTH, Karlsruhe, in Gemein­ schaft mit Oberingenieur Dr .-lng. F. HICKEL, Karlsruhe, iibernommen; Professor Dr.-Ing. P. GRASSMANN, Ziirich, bearbeitet den Abschnitt iiber Kaltluftmaschi­ nen, Professor Dr.-Ing. U. SENGER, Stuttgart, das Gebiet der Turbokom­ pressoren, Direktor A. NEUENSCHWANDER, Paris, die Konstruktion von Kolben­ kompressoren, Dr.-Ing. K. BACH, Frankfurt, die Kleinkii.1temaschinen, Dr. rer. nat. H. STEINLE, Stuttgart, die Kii.ltemittel, Dipl.-Ing. A. OSTERTAG, Ziirich, die Kalteanlagen, Dipl.-Ing. H. R. HEGE, Dipl.-Ing. W. D. METZENAUER und Dipl.­ lng. ROLING, die Automatik und Dipl.-Ing. J. PHILIPPSEN, Siirth, die Warme­ iibertragungsa pparate.
Fiir die Behandlung der verschiedenen Anwendungsgebiete der kiinstlichen Kalte wurden gewonnen: Professor Dr.-Ing. W. FISCHERt und Dipl.-lng. H. ENGERTH, Weihenstephan (Brauereien), Professor Dr. E. KALLERTt, Kulm­ bach (Fleisch), Dipl. agr. H. KESSLERt, Wadenswil (Obst und Gemiise), Dipl.­ lng. W. MAAKE und lng. R. J. ECKERT, Hamburg (Kiihlhauser), Dipl.-Ing.
VI Gesamtvorwort zum Handbuch dar KiiJteteohnik.
K. F. LEOPOLD, Hamburg (Milch), Oberingenieur Dipl.-Ing. F. SCHLITT, Miinchen (Eiserzeugung), Dr.-Ing. G. VOGEL und Ing. H. SOOTH in Siirth (Trockeneis), Dipl.-Ing. A.DAUSER, Wiesbaden (SchlachthOfe und Markthallen), Dr.-Ing. H. L. VON CUBE, Frankfurt (Kiihlschrii.nke), Dipl.~Ing: F. LmDING, Siirth (Behii.lter), Oberingenieur H. OFTERDIN'GER und Dipl.-Ing. F. W. SmmO­ DER, Bergedorf (Kiihlschiffe), Dr.-Ing. H. BOCK, Leverkusen (gekiihlte Last­ kraftwagen), Professor S. A. ANDERSEN und beratender Ingenieur R. HANSEN, Kopenhagen (Speiseeis), Dr.-Ing. K. STEPHAN, Karlsruhe (Verfahrenstechnik), Bergassessor Dr. W. HOFFMANN, Duisburg, und Bundesbahnoberrat H. BAUD, Miinchen (Abschnitte aus der Klimatechnik).
Direktor Dipl.-Ing. O. WAGNER, Wiesbaden, bringt die wirtschaftliche Bedeutung der Kiiltetechnik zum Ausdruck, Dr. W. STRIGEL, Munchen, hat das statistische Material zusammengetragen und bearbeitet, und Professor Dr. M. DIEM, Karlsruhe, hat die meteorologischen Daten gesammelt.
Allen Mitarbeitern sei dafiir gedankt, daB sie der Aufforderung des Heraus­ gebers gefolgt sind und die fiir das Gesamtwerk aufgestellten allgemeinen Richt­ linien beachtet haben.
Besonderer Dank gebiihrt dem Verlag fiir das verstandnisvolle Eingehen auf aIle Wunsche der Autoren und des Herausgebers.
Wir hoHen, daB das Handbuch der Kaltetechnik in der Fachwelt Anklang finden und den Benutzern ein zuverlassiger Helfer sein wird. Wir wiinschen auch, daB es dazu beitragt, Kaltetechniker mit weitem Gesichtskreis und fort­ schrittlicher Gesinnung auszubilden.
Der Herausgeber.
Erster Band: Entwicklung, Wirtschaftliche Bedeutung, Werkstoffe. Bearbeitet von: Dr.-Ing.habil. J.S.CAMMERER, Tutzing/Obb.; Professor Dr. phil. habil. M. DIEM, Karlsruhe; lng. O. HERRMANN', Stuttgart; Dr.-Ing. F. HICKEL, Karlsruhe; Professor Dr .-lng. habil. H. JUNGBLUTH, Karlsruhe; Professor Dr .-lng. S. KIESSKALT, Aachen; Prof. Dr.-Ing. Dr. phil. nat. h. c. R. PLAN'K, Karlsruhe; Dr. rer. pol. W. STRIGEL, Miinchen; Direktor Dipl.-Ing. O.WAGN'ER, Wiesbaden.
Zweiter Band: Thermodynamische Grundlagen. Bearbeitet von: Prof. Dr.-Ing. Dr. phil. nat. h. c. R. PLAN'K, Karlsruhe.
Dritter Band: Verfahren der Kii.lteerzeugungund Grundlagen der Warme- iibertragung.
Bearbeitet von: Prof. Dr.-Ing. H.-D. BAEHR, Berlin; Oberingenieur E. HOFMANN, Wiesbaden; Prof. Dr.-lng. R. PLANK, Karlsruhe.
Vierter Band: Die Kaltemittel. Bearbeitet von: Prof. Dr.-Ing. J. KUPRIANOFF, Karlsruhe; Prof. Dr.-Ing. R. PLANK, Karlsruhe; Dr. rer. nat. H. STEINLE, Stuttgart.
Siebenter Band: Sorptions-Kaltemaschinen. Bearbeitet von: Prof. Dr.-Ing. W. NIEBERGALL, Berlin.
Achter Band: Erzeugung sehr tiefer Temperaturen. Gasverfliissigung und Zerlegung von Gasgemischen.
Bearbeitet von: Prof. Dr.-Ing. H. HAUSEN, Hannover.
Neunter Band: Biochemische Grundlagen der Lebensmittelfrischhaltung. Bearbeitet von: Dozent Dr. M. BIER, New York; Prof. Dr.-Ing. Dr. phil. W. DIE­ MAIR, Frankfurt a. M.; Professor Dr. phil. H. KihILwEIN', Karlsruhe; Prof. Dr. F. F.NoRD, New York; Prof. Dr. phil. K. PAECH t, Tiibingen; Prof. Dr. G.STEI­ NER, Heidelberg; Dr. phil. habil. J. E. WOLF, Karlsruhe.
Zehnter Band: Die Anwendung der Kii.lte in der Lebensmittelindustrie. Bearbeitet von: Prof. Dr. agr. Dipl.-Ing. Dipl. Braumeister H. ENGERTH, Miinchen; Prof. Dr.-Ing. W. FISCHERt; Dipl.-Ing. J. GUTSCHMIDT, Karlsruhe; Prof. Dr.-Ing. W. HEIMANN, Karlsruhe; Dr.-Ing. G. KAESS, Brisbane/Australien; Prof. Dr. med. vet. E. KALLERT t; H. KESSLER t; Prof. Dr.-Ing. J. KupRIANOFF, Karlsruhe; Dipl.-Ing. K. F. LEOPOLD, Hamburg-Bergedorf; Prof. Dr.-lng, K. LINGE, Karlsruhe; Prof. Dr.-Ing. R. PLANK, Karlsruhe; Dr.-Ing. W. TAMM, Miinchen.
VIII Plan des Handbuches.
Es befinden sich in Vorbereitung:
Fiinfter Band: Kompressoren fiir Kiltemaschinen. Bearbeitet von: Dr.-Ing. K. BACH, Frankfurt/M.; Prof. Dr. P. GRASSMANN, ZUrich; Prof. Dr.-Ing. habil. K. LINGE, Karlsruhe; Direktor A. NEUEN­ SCHWANDER, Paris; Prof. Dr.-Ing. R. PLANK, Karlsruhe; Prof. Dr. U. SENGER, Stuttgart; Prof. Dr.-Ing. L. VAHL, Delft.
Sechster Band: Warmeiibertragungsapparate, Zubehor, Kompressions- killteanlagen. Betrieb, Automatik.
Bearbeitet von: Dipl.-Ing. H. R. HEGE, Stuttgart; Oberingenieur E. HOFMANN, Wiesbaden; Prof. Dr.-Ing. habil. K. LINGE, Karlsruhe; Dipl.-Ing. W. D. METZE­ NAUER, Wuppertal-Elberfeld: Dipl.-Ing.A. OSTERTAG, Ziirich; Dipl.-Ing. ROLING, Karlsruhe; Dr. rer~ nat. H. STEINLE, Stuttgart.
Zwolfter Band: Die Anwendung der Killte in der Verfahrenstechnik und Klimatechnik.
Bearbeitet von: Obering. E. HOFMANN, Wiesbaden; Prof. Dr.-Ing. J. KupRIA­ NOFF, Karlsruhe; Prof. Dr.-Ing. habil. K.LINGE, Karlsruhe; Prof. Dr.-Ing. W.NIEBERGALL, Berlin-Tegel; Prof. Dr.-Ing. R. PLANK, Karlsruhe; Dr.-Ing. G. RUPPEL, Dusseldorf; Prof. Dr.-Ing. TH. E. SCHMIDT, Karlsruhe; Dr.-Ing. W. TAMM, Miinchen; Prof. Dr.-Ing. L. VAHL, Delft.
V orwort zum eHten Band.
Wahrend im Band X des Handbuches der Kaltetechnik vorwiegend das Ver­ halten verschiedener Lebensmittel bei der Anwendung tiefer Temperaturen zum Zwecke der Frischhaltung behandelt wurde, befaBt sich der vorliegende Band XI zunachst mit der Gestaltung der gekiihlten Raume, in denen die Lebensmittel abgekiihlt, gefroren oder kaltgelagert werden sollen. Diese Raume werden yom kleinsten bis zum gr6Bten - yom Haushalt- und Gewerbekiihlschrank bis zum 6ffentlichen Kiihl- und Gefrierhaus von mehreren tausend Kubikmetern In­ halt - technisch und wirtschaftlich behandelt. Besondere Kapitel sind den Schlachthof-Kiihlhausern und den Gemeinschafts-Gefrieranlagen auf dem Lande gewidmet.
Ais weiteres wichtiges Glied der "Kiihlkette" schlieBt sich der Transport schnellverderblicher Lebensmittel an, wobei in getrennten Abschnitten der Trans­ port auf der Schiene, der StraBe und auf dem Seeweg behandelt wird. AuBer den deutschen Bauarten werden dabei auch die auslandischen und iiberseeischen ein­ gehend beriicksichtigt. Neben der friiher ausschlieBlich verwendeten Kiihlung durch Wassereis und Trockeneis wird auch die maschinelle Kiihlung gebiihrend beachtet. Maschinelle Kiihlziige und Gefrierschiffe haben besonders in der Sowjetunion starke Verbreitung gefunden.
Der letzte umfangreichere Teil ist der Eiserzeugung gewidmet, wobei die modernen Schnellgefrierverfahren besonders beachtet wurden. In diesen Ab­ schnitt wurde auch die Herstellung von Speiseeis (Eiskrem) aufgenommen, die besser in den Band X gepaBt hatte, dort aber wegen Platzmangel nicht mehr untergebracht werden konnte.
Fiir die Bearbeitung der einzelnen Kapitel konnten namhafte Fachleute des In- und Auslandes gewonnen werden. Der Herausgeber ist allen Mitarbeitern fur die sorgfaltige Arbeit zu besonderem Dank verpflichtet. Wenn auch die Fertig­ stellung des gesamten Handbuches sich langer hinauszieht, als es dem Verlag und dem Herausgeber erwiinscht ware, und heute immer noch 3 Bande fehlen, so liegt das an der schweren Dberlastung aller Fachleute, von der gerade die besten am schwersten betroffen sind. Es geschieht alles, um die weiteren Termine nicht ungebuhrlich hinauszuziehen.
Der Verlag ist auch bei der Bearbeitung dieses Bandes den Wunschen des Herausgebers und der Autoren weitgehend entgegengekommen, wofiir auch an dieser Stelle herzlich gedankt sei.
Karlsruhe, Juni 1961. R. Plank.
Inhaltsverzeichnis. Erster Teil.
Der gekiihlte Raum.
Von Dr. rer. nat. H. L. VON CUBE.
Wilhelmsfeld bei Heidelberg.
Mit 89 Abbildungen.
II. Die Bedeutung der Kleinkalte . . . . . . . . . . . . . .
III. Gemeinsame Gesichtspunkte in Konstruktion und Fertigung .
B. Haushaltkiihlschranke ................ .
II. Betriebliche Anforderungen, Bedienbarkeit, Lebensdauer, Gerauschfragen . . . . . . . . 1. Giinstigste Lagerbedingungen 2. Reinhaltung der Kiihlraumluft 3. Vermeidung der Schwitzwasserbildung . 4. Form und GroBe . . . . . . . . . . 5. Gute Bedienbarkeit und zweckmaBige Ausstattung 6. Leistungsreserve und Lebensdauer . 7. Gerauschlosigkeit . . . . . . . . .
III. Berechnung von Haushaltkiihlschranken
IV. Priifung von Haushaltkiihlschranken
V. Konstruktion und Fertigungsmethoden 1. Konstruktion, Aufbau
a) Stahlblech . b) Aluminium c) Kupfer .. d) Kleinteile . e) Kunststoffe f) Gummi .. g) Isolierstoffe h) Dichtstoffe. i) Lacke. . .
3. Fertigungseinrichtungen a) Blech ... b) Kunststoff . c) Verdampfer, Kondensatoren, Roste, Motorkompressor d) Montage .. e) Endkontrollen . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Geruchs- und
Seite 1
19
24
29 29 31 31 32 32 32 32 32 32 32 33 33 35 36 38 39
Inhaltsverzeichnis. VII Seite
VI. Neue Bauweisen durch Verwendung von Kunststoffen und Kunststoff- schaumen. . . . . . . . . . . . 49 1. Verwendbare Kunststoffschaume 49 2. Fertigungsverfahren . . . . . . 52
a) Polystyrolschaum ..... 52 b) Polyurethanschaum (Polyester. und Polyatherschaum) 53 c) Verbundplatten 53
3. Praktische Beispiele . 54 a) Polystyrolschaum 54 b) Polyatherschaum . 54
c. Geschlossene Tieftemperatur· und Gefriermobel
I. Wirtschaftliche Zahlen, Produktionswerte, Marktsattigung
II. Betriebliche Anforderungen. . . . .
V. Neue Bauweisen durch Verwendung von Kunststoffschaumen
D. Gewerbekiihlschranke und Verkaufskiihlmobel
I. Wirtschaftliche Bedeutung, Produktionswerte
a) Der Gewerbekiihlschrank b) Die Kiihlvitrine . . . . c) Die offene Verkaufskiihltruhe d) Die offenen Schau·Tieftemperaturtruhen e) Die Mehretagen.Selbsbedienunge-Kiihlregale f) Die Kiihlinsel oder Gondel . . . .
2. Bessere Raumausnutzung ..... . 3. Einhaltung der richtigen Temperaturen 4. Bedienbarkeit und Verkaufshilfe .
III. Berechnung und Priifung ..... IV. Konstruktiver Aufbau und Fertigung
1. Konstruktiver Aufbau . a) Gemischtbauweise. . b) Stahlbauweise ...
2. Fertigungseinrichtungen 3. Konstruktive Einzelheiten
a) Umluftkiihlung ... b) Abtaueinrichtungen. . c) Glasabdeckungen ...
4. Anwendung von Kunststoffschaumen 5. Aufstellung und Betrieb . . . . . .
E. Kiihlzellen und kleine gewerbliche Kiihlraume
I. Wirtschaftliche Bedeutung, Produktionswerte
56
56
58
62
66
70
70
70
74 75 76 76 76 77 77 77 78 80 80
81 84 85 85 85 87 87 87 89 90 90 91
92
92
93
98
102
108
Mit 34 Abbildungen.
II. In Europa . . . . . . . III. In Westdeutschland . . .
C. Die Gefrierkonservierung in Gemeinschaftsanlagen I. Die Kiihllagerung . . . .
II. Das Verarbeiten und Verpacken. III. Das Gefrieren. . . . . _ . . . IV. Die Gefrierlagerung . . . . . .
D. Bauarten von Gemeinschaftsgefrieranlagen J. Der Aufbau der Kaltraumanlage . . . . . .
1. Aufbau und Einrichtung des Gefrierlagerraumes 2. Die Kiihlung des Gefrierlagerraumes ... . 3. Das Gefrieren in Kaltraumanlagen ..... .
II. Die Warmraumanlage . . . . . . . . . . . . . 1. Der Aufstellungsraum ........... . 2. Der Aufbau von Schrank- und Truhenanlagen . 3. Die Kiihlung der Anlagen . . . . . 4. Das Gefrieren in Warmraumanlagen .... .
III. Andere Bauarten .............. .
E. Leistung, Aufstellung und Betrieb der Kaltemaschine I. Kaltebedarf und KaIteleistung . . . . . . .
II. Auswahl und Aufstellung der Verdichtersatze. . . . III. Verdampfer (Kiihlkorper) ........... .
1. Verdampfer fiir stille Kiihlung . . . . . . . . . 2. Verdampfer fiir bewegte Kiihlung (Zentralkiihler)
IV. Regel- und Sicherheitseinrichtungen. . . . . . . .
II. Betriebskosten.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . III. Wirtschaftlichkeit der Anlagen . . . . . . . . . . . . . . IV. Die Wirtschaftlichkeit des Gefrierverfahrens im Landhaushalt
Kiihl- und Gefrierhiiuser.
Von Dipl.-Ing. W. MAA.KE und lng. H. J. ECKERT, Beratende Ingenieure Hamburg-Altona.
Mit 69 Abbildungen.
121 121 124 126 131
133 134 134 137 140 141 142 143 145 148 149
152 152 154 156 156 157 159
160 160 163 166 167
A. Grundlegende Erwagungen beim Bau von Kiihl- und Gefrierhausern 169 I. Charakteristische Merkmale. . . . 169
II. GroBe und Verwendungszweck . . III. Berechnung der Wirtschaftlichkeit. IV. Wahl und GroBe des Baugelandes. V. Angliederung einer Eisfabrik
B. Raumaufteilung ......... . I. Bauform ........... .
169 171 172 175
175 175 177
Inhaltsverzeichnis. IX Selte
III. Anordnung der Kiihl- und Nebenraume 180 IV. Anordnung der Einbauten . . . . . . 187
U. Bauausfiihrung . . . . . . . . . . . . . 189 I. Verschiedene Baukonstruktionen und Einzelheiten der Bauausfiihrung 189
II. Zu erfiillende Forderungen . . . . . . . . . . . 197 1. Schutz gegen den auBeren Warmeeinfall 197 2. Schutz gegen das Eindringen von Wasserdampf 202 3. Schutz gegen die Ausbreitung von Branden . 203 4. Schutz gegen die "Obertragung von Geriichen 204 5. Riicksicht auf Einbau der Kiihieinrichtungen . 205 6. Sicherheit der Fundamentierung . . . . . . . 206 7. Vermeiden des Gefrierens des Erdreiches unter den Fundamenten 208 8. Tragfiihigkeit der Decken . . . . . . . . . . 209
III. Spezifische Werte fiir den Materialverbrauch. . . 210 D. Innenausstattung von Kiihl- und Gefrierhiiusern 210
I. Kiihleinrichtungen 210 II. Kiihlraumtiiren . . . . 212
III. Transportmittel . . . . 214 IV. Elektrische Installation. 219 V. Weitere Teile der Innenausstattung 220
E. Wasserversorgung 221
F. Maschinenhaus. . . 223
Kiiltesnlagen in Schlachthiifen.
C. Das Kiihlverfahren und die Kiihlraume
D. Der Kaltebedarf .......... .
II. Kondensatoren . . . III. Verdampfer. . . . . IV. Kaltemittelverteilung.
V. Automatik . . . . . VI. Zusiitzliche MaBnahmen zur Qualitiitserhaltung des Kiihigutes .
Schrifttum ........................... .
Moskau,
und Dr.-Ing., Dr. rer. nat. h. c., Dr. sc. agr. h. c. R. PLANK,
em. o. Professor an der Technischen Hochschule Karlsruhe.
Mit 57 Abbildungen. A. Die Organisation des Kiilteverkehrs .
1. Die Gesellschaft STEF. . . . . . . 2. Die Gesellschaft Interfrigo . . . . . . . .
227
228
230
238
263 263 264
x Inhaltsverzeichnis. Seite
3. Die Gesellschaft Transthermos 265 4. Die Gesellschaft Refribel. . 265 5. Die Gesellschaft Transfesa. . 266 6. Fahrplan. . . . . . . . . . 266 7. BehiiJter (Container) 266 8. Bezeichnungen fiir Kiihlwagen . . .. . 266 9. Wiirmetechnische Priifung ausgefiihrter Eisenbahn-Kiihlwagen . 267
B. Bauarten von Eisenbahn-Kiihlwagen fiir Wassereis mit oder ohne Salzzusatz und fiir Trockeneis . 268
I. Westeuropaische Bauarten . . . . 268 1. Das Kiihlmittel. . . . . . . . 268 2. Der Interfrigo-Wagen von 1951. 269 3. Die Interfrigo-Wagen von 1955. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 4. Der Wagen der Deutschen Bundesbahn und der Transthermos G.m.b.H. 272 5. Italienische Kiihlwagen . . . . . . . . . . . . . 273
II. Bauarten der UdSSR . . . . . . . . . . . . . . . 275 1. Wagen mit Deckerieisbehii.ltern. . . . . . . . . . 275 2. Das Kiihlsystem mit Soleumlauf von KLEIMJONOW. 277
III. Bauarten in den USA und in Kanada. . 279 IV. Die Beeisung von Kiihlwagen. . . . . . . . . . . . 282 V. Vorkiihlanlagen fiir Eisenbahntransporte. . . . . . . 285
1. Vor- und Nachteile . . . . . . . . . . . . . . . 286 2. Der zeitliche Temperaturverlauf bei der Vorkiihlung 286 3. Ausgefiihrte Vorkiihlanlagen fiir Obst . 289
a) In den USA. 289 b) In Frankreich . . . . . . . . . . . . 291 c) In Italien . . . . . . . . . . . . . . 293
C. Der Eisenbahntransport mit Kaltemaschinen 296 I. Einzelne Maschinenwagen 296
1. .Altere -Bauarten .. . . 296 2. Neuere Bauarten . . . . 299
a) Bauarten in den USA 299 b) Englische Bauart. . . 306 c) Kanadische Bauarten . 306 d) Tschechoslowakische Bauart . 308 e) Deutsche Bauarten . 309
II. Kiihlziige . . . . . . . . . . . . 312
SeetrBDsport VOD Kiihlgiitern.
Mit 60 Abbildungen. A. Kurzer Oberblick iiber die geschichtliche Entwicklung
B. Bauarten von Ladungskalteanlagen fiir Seetransporte I. Die Kiihlgiiter . . . . .
II. Schiffstypen ..... III. Gestaltung der Laderaume IV. Isolierung. . . . . V. Kiihlungsarten
C. Plan ung der Anlagen. I. Kii.ltebedarf. . . .
II. Betriebsbedingungen III. Vorschriften
339 339 341 341
VI. ZubehOr und Antriebsmaschinen.
E. Betrieb der Anlagen ...... .
G. Proviantkiihlanlagen ........ .
III. Behalter (Container) IV. Fliissiggastransporte
J. Ausgefiihrte Anlagen. I. Kiihlschiffe . . .
II. Frachtschiffe . . . III. FisSJhereifahrzeuge . IV. Walfangmutterschiffe.
Schrifttum ....... .
Mit 37 Abbildungen. A. Unternehmerische Konkurrenz.
B. Berechnung des Kaltebedarfs ....... .
II. Absorptions.Kalteanlagen. . . III. Kompressions·Kalteanlagen .. IV. Antrieb mit separatem Motor V. Regelung . . . . .
VI. Konstruktion . . . . . . .
B. Berechnung des Kaltebedarfs
C. Konstruktion . I. Allgemeines
357
358
363
380 380 393 395 404 411
415
417
434
451
452
456
457
458
Inhaltsverzeichnis.
D. Betrieb .............. . I. Transporttemperaturen. . . . . .
Schrifttum .............. .
Mit 93 Abbildungen.
A. Herstellungsverfahren .. I. Blockeiserzeugung im Solebad
1. Matteis . . . . . . . 2. Klareis ...... .
3. Kristalleis (Destillateis) 4. Kaltebedarf und Gefrierzeit
a) Erniedrigung der Soletemperatur b) Unvollstandiges Ausfrieren der Eisblocke
II. Blockeiserzeugung mit direkter Verdampfung 1. Verfahren von FECHNER . 2. Rapid-Eis-Verfahren ... . 3. Verfahren von Grasso .. . 4. Verfahren von HUBER-WATT 5. Verfahren von YAMADA . .
III. Kontinuierlich arbeitende Erzeuger von Kleineis 1. Verfahren von HOLDEN und SMITH 2. Flak-Ice-Maschine. . . . . . . 3. Pak-Ice-Maschine . . . . . . . 4. Patente von SHORT und RAVER 5. Maschine von SABROE . 6. Maschine von Atlas . 7. Belt-Ice-Maschine ... 8. Vakuum-Eiserzeuger ..
IV. Periodiech arbeitende Erzeuger von Kleineis 1. Rohreneiserzeuger von Vogt . . . . 2. Rohreneiserzeuger von Linde. . . . 3. Rohreneiserzeuger von Escher-Wyss. 4. Rohreneiserzeuger von Astra-Werke 5. Rohreneiserzeuger von Trepaud. . 6. Eisleistung von Rohreneiserzeugern .
Seite
479 479 482 484
487 488 489 489
490 490 490 493 495 496 497 498 500 501 502 502 502 504 506 508 509 510 510 510 512 513 514 515 516 517 519 519 521 522 523 523 524
lnhaltsverzeichnis. XIII Seite
V. Kleingerate zur automatischen Herstellung von Eisstucken und Splittereis 525 1. Kontinuierliche Verfahren zur Herstellung von Scherbeneis . . . .. 526 2. Diskontiniierliche Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 528
B. Gefrieren von Salzlosungen und Herstellung von bakterizidem Eis. 530 1. Gefrieren von Salzlosungen. . 530 2. Salzeis. . . . . . . . . . . 531 3. Bakterizides Eis. . . . . . . 532
C. Lagerung und Transport von Eis 532 1. Blockeis 532 2. Kleineis 540
Schrifttum. . . . 546
und lng. H. SURTH,
A. Eigenschaften und Geschichtliches von Trockeneis .......... 548
B. Vorkommen und Gewinnung von Kohlendioxyd oder kohlendioxyd- haltigem Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .". . 550
C. Die Absorption von Kohlendioxyd aus Gasgemischen 553
D. Die Verflussigung des Kohlendioxyds . . . . . . 556
E. Grundlagen der Verfestigung von Kohlendioxyd 559
F. Die Herstellung von Trockeneis in Eiszellen . . 561
G. Die Herstellung von Trockeneis mit hydraulischen Pressen 564
H. Lagerung und Verpackung von Trockeneis ..
Herstellung von Eiskrem. Von Sv. A.A.. ANDERSEN,
Professor an der Technischen Hochschule Kopenhagen,
und R. HANSEN,
C. Das Gefrieren des Eiskrems . . .
D. Stabilisatoren und Emulgatoren .
E. Herstellung der Eiskremmischung .
G. Das Fertiggefrieren des Eiskrems I. Die Hartetunnel. . . . . . .
II. Harteraume. . . . . . . . . III. Die Verpackung des Eiskrems
H. Herstellung von "Eis am Stiel"
J. Runde Gefriertische fur die kontinuierliche Herstellung von Eis Stiel. . . . . . . . . . . . ." . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
567
569
571
572
572
573
577
K. Das Gefrieren von Eis am Stiel ohne vorausgehendes Formen
L. Andere Eiskrem-Formen . . . . • .
M. Verzierter Dessert-Eiskrem
N. Einrichtung von Sahneeisfabriken .
O. Kaltebedarf ........... . 1. Stoffwerte . . . . . . . . . . 2. Einfrieren und Harten ..... 3. Plattenapparat fur Pasteurisieren und Kuhlen .
P. Die Kalteanlagen
Weiteres Schrifttum.
N amenverzeichnis
605
607
610
611
615
In der letzten Zeile auf Seite 9 ist das Wort "Wasserstoff" durch "Wasserdampf" zu ersetzen. Die anschlieBenden Worte und die ersten funf Zeilen auf Seite 10 miissen richtig heiBen:
"Bei der Verbrennung (Veratmung) von 1 Mol Glukose werden 673000 kcal frei, ent· sprechend 673000/180 = 3740kcal/kg Glukose, oder 673000/264 = 2550kcal/kg CO2 .''
In Zeile 5 auf Seite 11 andert sich daher die Zahl 3500 in 2550.
In Tabelle 2 auf Seite 11 lautet dann die letzte Kolonne:
Atmungswarme 2550 lit in
Berichtigung zu Band III
Auf Seite 141 ist in den Gleichungen (120), (121 b) und (121 c) die Temperaturdifferenz too - to durch too - tE zu ersetzen.
DER GEKUHLTE RAUM
Von Dr. rer. nat. H. L. VOn Cube,
Wilhelmsfeld bei Heidelberg.
Mit 89 Abbildungen.
I. Die geschichtliche Entwicklung und der Begriff der "Kleinkalte".
Das Kiihlen mit Wassereis ist schon im Altertum bekannt gewesen. Als die ersten Kaltemaschinen in Betrieb kamen, war es eine ihrer Hauptaufgaben, das Natureis, dessen Qualitat, Gewinnung und Preis von den Wintertempera­ turen, den Wasserverhaltnissen, den Einlagermoglichkeiten und dem spateren Bedarf abhing, durch die Herstelluug von "kiinstlichem Eis" zu ersetzen. Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts entstanden iiberall in der Welt in den groBeren Stadten Eisfabriken, meist verbunden mit Kaltlagerhausern und groBen Eisbunkern. Die Brauereien, die schon sehr friihzeitig die Bedeutung der kiinstlichen Kalteerzeugung ffir die Herstellung und den Vertrieb von Bier erkannt hatten, erstellten regelmaBig neben der eigentlichen Kalteanlage noch Zellen- oder Blockeiserzeuger, um die zahlreichen Ausschankstellen mit Eis beliefern zu konnen. 1m Jahre 1896 wurden in den Vereinigten Staaten von Amerika noch iiber 4 Mill. Tonnen Natureis geerntet, obwohl dort schon im Jahre 1869 die ersten Kunsteisfabriken errichtet worden waren. Deutschland folgte im Jahre 1880. Die Produktion stieg sehr schnell und erreichte in den Jahren 1925 bis 1930 ihren Hochststand [1].
Die Eisfabrikanten erkannten bald die groBen wirtschaftlichen Moglichkeiten, die in der Lieferung von Eis an Haushaltungen, kleinere gewerbliche Betriebe, Hotels und Gaststatten lagen. Sie forderten daher den Bau von entsprechenden Eisschriinken und entwickelten em gut funktionierendes Eisliefergeschaft [2]. Meist dreimal wochentlich brachte der "Eismann" in einem oft nur notdfirftig isolierten Wagen einige Blocke Eis, die dann zerkleinert und in den Bunker des Eisschrankes eingefiillt wurden. Der Gastwirt hatte die Fasser in einem
Handbuch der Kutetechnik XI 1
2 H. L. VON CUBE: Bau und Betrieb von Kiihlmobeln.
meist ungekiihlten Bierkeller stehen, abet die Zap£leitung fiihrte in mehreren Windungen durch eine mit zerkleinertem Eis gefiillte Zapfsaule. Da die Brauerei fast tagIich neu Iieferte, konnte sich der Eisvorrat auf einige Stangen im ent­ sprechend groBer bemessenen Eisschrank beschranken.
Dank der intensiven Werbung der Eisfabrikanten zur Erhohung ihres Um­ satzes stieg auch bald die Zahl der Eisschranke. So gab es in den Vereinigten Staaten von Amerika im Jahre 1925 schon etwa 19 Mill. Eisschranke. Die Produktion betrug bis zum Jahre 1921 etwa 750000 Stiick pro Jahr und hat sich dann bis zum Jahre 1925, in welchem rd. 1,3 Mill. Eisschranke erzeugt wurden, nahezu verdoppelt [3]. Noch im Jahre 1935 waren in den amerikanischen Haushaltungen bei einer Marktsattigung von rd. 50% zwei Drittel der Schranke mit Eis beschickt und nur ein Drittel mit einer Kaltemaschine ausgeriistet [2].
So lag in den ersten Jahrzehnten des Bestehens der Kalteindustrie der Schwer­ punkt der Kalteerzeugung bei zentralen, groBen Maschinenanlagen - den spateren "GroBkalteanlagen" - die von Maschinenmeistern gewartet werden muBten und die seit den Jahl'en nach dem ersten Weltkrieg ausschIieBIich mit Ammoniak betrieben wurden. Aber iiber den Weg des Eisschrankes hatte sich eine groBe Zahl von kleinen Kalteverbrauchern herangebiIdet, die einen gewal­ tigen, potentiellen Markt fiir Kiiltemaschinen darstellten, deren Kalteleistung im Bereich von Hundert bis zu einigen Tausend kcal/h lag und die wartungs­ frei arbeiten muBten. Schon im ,Jahre 1904 stellte die Firma Brunswick einen Kiihlschrank mit maschineller Kalteerzeugung aus, der fiir gewerbIiche Zwecke bestimmt war [4]. Er entsprach in seiner Ausfiihrung vollig dem damals iibIichen Eisschrank mit 4 Tiiren, das Maschinenfach war seitlich in einem Drahtkafig angebaut. Fiir den Eisbedarf - denn Eis wurde fiir aIle mogIichen Kiihlzwecke benotigt - war ein groBer Eiswiirfelerzeuger eingebaut worden. Der Kampf der kleinen Kaltemaschine, der "Kleinkalte" gegen die "GroBkalte" und die Eisfabrikanten hatte begonnen. 1m Jahre 1910 wurde - wieder in den Vereinig­ ten Staaten von Amerika - der erste Haushaltkiihlschrank gebaut. Aber erst 10 Jahre danach hatte die maschinelle Kiihlung mit Kleinkaltemaschinen so viel Anerkennung gefunden, daB der Verkauf einsetzte. Yom Jahre 1919 bis 1924 hat sich dann der Umsatz jahrlich verdoppelt, im Jahre 1925 sogar verdreifacht. Eine Firma konnte damals stolz berichten, daB sie insgesamt 70000 Haushalt­ kiihlschranke ausgeliefert hatte.
Abel' welche Schwierigkeiten be standen noch! Anfanglich muBte del' Antriebs­ motor jede Woche einmal geschmiert werden. 1m Jahre 1922 waren pro Schrank 2 % Monteurentsendungen erfordel'Hch. Doch schon im Jahre 1924 muBte der Monteur nur noch 1 %mal jahrlich die Kaltemaschine reparieren und den Motor nur noch einmal schmieren [3]. 1m Jahre 1927 waren sehr brauchbare Kleinkalte­ maschinen mit einem Leistungsbedarf von nur 250 Watt entwickelt, die meistens neben den groBen, mehrtiirigen Kiihlschranken von 250 bis 300 l Inhalt angebaut wurden [5]. Insgesamt waren 11 Fabrikate auf dem Markt vertreten. Zum ersten .Mal wird auch von der Firma General Electric eine gekapselte Kaltemaschine eingebaut. Als Kiiltemittel werden S02 und NHs verwendet. Die Haushalt­ kiihlschranke kosteten 250 bis 400 $, die gekapselte Ausfiihrung sogar 550 $ [6].
Inzwischen war auch in Europa mit dem Bau von Kleinkaltemaschinen und Haushaltki.ihlschranken begonnen worden. Die Firma A. Teves brachte wohl als erste im Jahre 1926 einen Haushaltkiihlschrank auf den Markt. Aber schon auf der Leipziger Messe 1928 wurden von 8 Firmen Kiihlschranke ausgestellt, in Standard- und Luxusausfiihrung und auf Wunsch vollautomatisch. Die GroBe lag zwischen 140 und 500 l. Auch verglaste Schaukiihlvitrinen, zerleg-
Die geschichtliche Entwicklung und der Begriff der " KleinkiUte" . 3
bare Ktihlzellen, gektihlte Ladentischaufsatze und Gewerbektihlschranke bis 8 m3 Inhalt wurden angeboten [7]. Wie sahen nun die Schranke aus1
Die meisten (Abb. 1) hatten noch 2 Ttiren, einige waren "einfltigelig". Die Regelung der Temperatur mittels eines Verdampfer-Thermostaten war ebenso wie die Verwendung automatischer Expansionsventile die letzte Neuerung. 1m Unterschied zu den Vereinigten Staaten von Amerika, wo die Maschlnen unten eingebaut wurden, waren sie bei der deutschen Konstruktion oben aufgesetzt, moglLhst eng verbunden mit dem Verdampfer, der von einem Sole bad umgeben war [8]. 1929 war die Zahl der Hersteller weiter gewachsen. Die ursprtingliche Bauweise aus Holz mit Holzverkleidung war verschwunden. Es gab Schranke aus weiBemailliertem Blech. Die Holz­ roste sind durch verzinkte Draht­ roste verdrangt worden. Das erste leichtgangige KtihlschrankschloB, der Rollen-KeilverschluB, wurde als "leicht zuzuwerfen" angepriesen. Der luft­ gektihlte Verfltissiger begann die seit­ herige, umstandlich anzuschlieBende Wasserktihlung zu verdrangen [9]. 1m nachsten Jahre gab es schon kleine Absorptions-Klihlschranke von 40 bis 70 l Inhalt, Temperaturregelung durch verstellbaren Thermostat, abgedeckte Gemii.seschale [10].
Die Eisschrankhersteller spurten die Konkurrenz. Die Produktions­ ziffern fUr Eisschranke waren z. B. in denVereinigten Staaten von Amerika im Jahre 1931/32 auf 250000 StUck Abb. 1. Doppeitiiriger Kiihlschrank der Firm" abgefallen, trotzdem dort ein Institut Frigidaire aus dem J ahre 1930, erstmaJs mi t einem f h I W b Fach fiir gefrorene LebensmitteJ ausgeriistet. tir Ktihlung im Haus a t mit er e- schriften, Vortragen und Ausstellungen fUr die Anwendung von Eis warb. Ein Eisschrank kostete nur mehr 50 $ [11]. In Deutschland wurden in Berlin die Eisschranke sogar kostenlos verliehen gegen die Abnahmeverpflichtung von Eis. Es wurden Eisktihlraumanlagen, Eis­ Gewerbeschranke und eine verbesserte Eis-FaBbiEirkii.hlung entwickelt [12]. Zum ersten Male wurden eingehende Untersuchungen tiber geeignete und wirt­ schaftliche Isolierungen, tiber die Lebensdauer von Beschlagen und Schlossern, Ttirdichtungen und Oberflachenbehandlung veroffentlicht [13]. Es wurde erkannt, daB Wirtschaftlichkeit, Betriebssicherheit und die Ausstattung £iir die Kaufer­ entscheidung ausschlaggebend sind.
1m Jahre 1931 nahm sich die machtige Organisation der NEMA (National Electrical Manufacturers Association) des elektrisch angetriebenen Haushalt­ kii.hlschrankes als eines willkommenen Stromverbrauchers und Elektrogerates an und startete eine breite Werbekampagne [14]. Standards und Vorschriften entstanden [15], und mit der Gewahrung der 5jahrigen Garantie auf die Kalte­ maschine war im Jahre 1935 der Kampf zugunsten der "Kleinkalte" entschieden: 1m Jahre 1936 werden im US-Wirtschaftsgebiet schon tiber 2 Mill. Haushalt­ ktihlschranke produziert. Auch in Deutschland steigt der Umsatz. 1936 werden schon 40000 Ktihlschranke verkauft. Der Preis ist etwa DM 4,- pro Liter In­ halt und wird weiter gesenkt. Es entstehen eine ganze Anzahl verschiedener. Bauarten wie z. B. der 60 l-Schrank von Bosch in Trommelform (Abb. 2), der
1*
4 H. L. VON CUBE: Bau und Betrieb von Kiihlmobeln.
80 l-Schrank von A. Teves mit Schwingverdichter, die Herd-Ktihlschrank~ Kombination von Bitter-Polar. Auch Gewerbektihlschranke werden serien­ maJ3ig gebaut und nach Liste verkauft [16, 17].
Die sttirmische Entwicklung zu betriebssicheren kaItetechnischen Massen­ erzeugnissen machte beim Ktihlschrank nicht halt. Dieser war nur Schrittmacher fUr die immer weitergehende Anwendung von Kalte in allen Zweigen des Lebens­ mittelgewerbes, der Hotels und Gaststatten, der Landwirtschaft, der Getranke­ industrie und schlieBlich der Speiseeisindustrie, die tiberhaupt erst durch die EJcistenz der Kleinkalte entstehen konnte. Ein wichtiges Gebiet der Kleinkalte­ anwendung wurde z. B. die Entdeckung des Konservierens von Lebensmitteln durch Gefrieren, in den dreiBiger Jahren. Die ersten Gefriertruhen mit Lager­
Abb. 2. Trommelformiger Kuhlschrank der Firma R. Bosch mit 60 I Inhalt. Der Innen· behiHter ist als solegefUllter Verdampfer ausgebildet. Rollkolbenverdichter. Kalte·
mittel SO •. (Werkphoto Bosch.)
temperaturen von -15 bis -18 °0 waren schon 1929 gebaut worden, zunachst vor­ nehmlich ftir den Verkauf von Speiseeis (Frigidaire) [18, 19]. Auf dem Lande ent­ standen zunachst die Gemeinschaftsgefrier­ anlagen. 1m Jahre 1937 wurde von der US-Regierung beschlossen, den Bau von Gefrierlagertruhen ftir Bauernhofe staatIich zu untersttitzen und schon im Jahre 1945 wllrden 200000 Sttick produziert [20]. Das rasche Bekanntwerden der Gefrierkonser­ vierung auf dem Lande trug wiederum zur weiteren Verbreitung der industriell erzeug­ ten Gefrierkonserve in der Stadt bel. Aus den bescheidenen Anfangen der Herstellung von Verkaufsktihlmobeln in den Jahren um 1935 entstand rasch ein besonderer Industrie­ zweig, der sich der technischen Vervollkomm­ nung der sog. gewerblichen Ktihlmobel wid­ mete und Zug um Zug die Prinzipien der Massenfertigung auch dort einfUhrte. So
waren schon auf der Leipziger Messe 1937 zerlegbare Ktihlzellen, Schauktihl­ schranke, Speiseeisschranke, Gefrierschranke und - als neue Entwicklung - VentiIatorverdampfer ausgestellt [21, 22].
Heute umfaBt das Gebiet der " KleinkaIte" praktisch alle kaltetechnischen Erzeugnisse, die in groBen Sttickzahlen hergestellt werden. Die Entwicklung ist gekennzeichnet durch Standardisierung und Typisierung, Abstimmung auf den Geschmack und die Bedtirfnisse eines moglichst groBen Verbraucherkreises, eingehende Erprobung auch der kleinsten Konstruktionsdetails auf hohe Be­ triebssicherheit und Lebensdauer, haufig anonymer Verkauf tiber teilweise mehrschichtige Verkaufsorganisationen. Es gehoren als Hauptgebiete dazu :
der HaushaUkiihlschrank von rd. 40 bis tiber 400 l Inhalt, die Gefriertruhe oder der Gefrierschrank von rd. 100 bis 700 l Inhalt, die VerkaufskiihlmObel in oUener und geschlossener Ausftihrung von 150 bis tiber 500 l InhaIt, in zahlreichen Varianten mit eingebauter Kaltemaschine oder mit deren getrennter Aufstellung, oft in Reihenanordnung, die Gewerbekiihlschranke und die demontierbaren K iihlzellen von rd. 300 l Inhalt bis zu Raumen von vielen m3 Inhalt fUr Temperaturen um 0 °0 oder um -18 °0,
die Sondergerate wie Wiirfeleiserzeuger, Getrankekiihler, KiihZautomaten, Speise- eiserzeuger,
Die Bedeutung der "KleinkiiJte". 5
die Gemeinschaftsyefrieranlage in Baukastenbauweise, die aus Einzelelementen an Ort und Stelle zusammengesetzt werden, die kleinen Kaltlager- urul Gefrier­ raume, die von Metzgereien, vom Lebensmittelgewerbe und den Gaststatten betrieben werden.
In del' offiziellen Handelsstatistik und auch in manchen Firmen del' Kalte­ industrie wird etwas willkiirlich die Grenze del' Kleinkalte bei einer Leistung von 20000 kcalJh bei -10 °0 Verdampfungstemperatur angenommen. Diese .Grenze verschiebt sich abel' mehr und mehr zu groBeren Leistungen, da mit zunehmender Anwendung del' Kalte im taglichen Leben die nach dem Gesichts­ punkt del' Serie hergestellten Anlagen immer groBer werden.
Es kann auch noch eine andere Abgrenzung beobachtet werden - die del' Montagetechnik. Kleinkalteanlagen sind z. Z. fast durchweg in Kupferrohr ausgefiihrt, mit aufschraubbaren odeI' hartgelOteten Verbindungen, wahrend die GroBkalteanlage in Stahlrohr, geschweiBt odeI' mit Flanschverbindungen verlegt wird.
II. Die Bedeutung der "KleinkiiIte".
Die Kleinkalteanlage als Haushaltkiihlschrank und als gewerbliche Ein­ richtung dient fast ausschlieBlich del' Konservierung und Verarbeitung von Lebensmitteln. Lebensmittel entstehen "dezentralisiert" und werden an vielell Punkten gleichzeitig geerntet. Fiir die Erhaltung der Qualitat ist eine sofortige, also auch dezentralisierte Kaltebehandlung durch Kiihlen odeI' Gefrieren er­ forderlich. Die Einrichtungen hierfiir sind deshalb haufig Kleinkalteanlagen, z. B. Milchkiihler, Abkiihlraume fiir Obst, kleine Gefrieranlagen fiir Gefliigel u. a. m. Nach dem Transport zu del' zentra.len Lagerung und Verarbeitung, die ein Anwendungsgebiet del' GroBkalteanlage ist, wird die Kiihlkette in den Kaltlager- und Gefrierlagerraumen del' GroB- und Einzelhandler, den gekiihlten Verkaufsmobeln und Kiihleinrichtungen del' Gewerbetreibenden wie Backer, Metzger, Gaststatten fortgesetzt. Sie endet schlieBlich im Haushaltkiihlschrank. In hochentwickelten Landern durchlauft also ein groBer Teil del' schnell verderb­ lichen Lebensmittel mindestens zweimal eine Kleinkalteanlage.
Die Welterzeugung an schnellverderb­ lichen Lebensmitteln ist in Tab. 1 zu­ sammengestellt.
Del' Bestand an offentlichen oder offentHchen Belangen dienenden Kiihl­ hausern wird auf eine Lagerkapazitat von etwa 60 Mill. m3 geschatzt [23]. Del' Weltbestand an Haushaltkiihlschranken
Tabelle 1. Weltproduktion an 8chnellverderblichen
Lebensmitteln in Mill. t im Jahre 1958.
Milch ...... . Fleisch und Gefliigel. Fisch . Eier .. Gemiise Friichte
Gesamt
543
kann aus den zum groBten Teil bekannten Marktsattigungszahlen auf rd. 80 Mill. Stiick beziffert werden. Schatzungen iiber den Bestand an gewerbHchen Kalte­ anlagen sind selbst in Landern mit gut ausgebauten Statistiken nicht erhalt­ Hch [24]. In Deutschland sind abel' z. B. fast samtHche Metzgereien mit Kiihl­ anlagen ausgestattet. Auch die rd. 40000 Einzelhandelsgeschafte haben mindestens einen Gewerbekiihlschra.nk, von den neu eingerichteten Selbstbedienungsladen mit einer wesentlich erweiterten Kalteausstattung (Verkaufskiihlmobel, Kiihl­ raume usw.) ganz abgesehen. Allein del' Bestand an Tiefkiihlverkaufsmobeln betrug Ende 1959 22000 Stiick. Die Entwicklung in England, den nordischen Staaten und del' Schweiz ist ahnlich. In den Vereinigten Staaten von Amerika ist
6 H. L. VON CUBE; Bau undBetrieb von Kiihlmobeln.
die Kaltetechnik am weitesten entwickelt, Lebensmittelverarbeitung und -verkauf sind ohne Kalteanwendung undenkbar. Die Produktion von Kaltekompressoren im Leistungsbereich bis rd. 20000 kcal/h betrug 1959 fast 6 Mill. Stiick, wovon etwa 40% in Kleinkalteanlagen des Gewerbes und Handels eingebaut wurden, allein etwa 150000 Stiick in Verkaufskiihlmabel. Hinzu kamen noch rd. 3,5 Mill. Haushaltkiihlschranke. Es darf angenommen werden, daB der Bestand an privatem Kiihlraum in Kiihlschrank~n und kleinen Kiihlraumen die Lager­ kapazitat der groBen Kiihlhauser bei weitem iibersteigt [25].
Der Haushaltkiihlschrank ist der Motor fiir die weitere Verbreitung der Kalteanwendung in dem Bereich des taglichen Lebens. Je haher die Mal'kt­ sattigung an Haushaltkilhlschranken, desto haher ist auch die Quote der ande­ ren Anwendungsgebiete wie Produktion von Gefrierkonserven, Zahl del' Gefrier­ mabel, Zahl der Selbstbedienungsladen, Verkaufskiihlmabel und Kiihlraume
Tabelle 2. Marktsiittigung in Haushaltkuhlschriinken im Vergleich zum Verbrauch an Gefrierkonserven in ver­
schiedenen Liindern fur das Jahr 1958/59.
Land
Marktsiittigung %
97 95 71 52 30 26 20 17 16 10
pro Rop! Verbrauch in kg
28
3 0,3
usw. Die Marktsattigung an Ha ushaltkiihlschranken fiir das Jahr 1958/59 ist in Tab. 2 zusammengestellt und fiir einige Lander mit deren Verbrauch an Gefrierkon­ serven verglichen.
Es 1st da bei eine in fast allen Landern gleichartige Entwicklung zu beohachten. Nach einer relativ zagernden Anfangsentwicklung heginnt die Nachfrage nach Haus­ haltkiihlschl'anken stark an­ zuwachsen, die Umsatze steigen jahrlich urn mehr als
20%. Nach einigen .Jahren hat sich die Kalteanwendung so weit eingefiihrt, daB die Nachfrage nach Maheln zum Gefrieren odeI' Lagern von Gefrierkonserven beginnt und parallel dazu del' Aushau del' Verkaufsstatten mit Kiihleinrichtungen einsetzt. Der Verbraucher kennt die Vorteile del' Kaltebehandlung und verlangt diese auch beim Einkauf (vgl. Abb. 3).
Die weitaus gr6Bte Bedeutung del' Kleinkalte liegt abel' in ihrem EinfluB auf die Lebensgewohnheiten. Die Zahl der berufstatigen Frauen hat sich in den letzten 2 .Jahrzehnten in nahezu allen Landern verdoppelt und reicht in hoch­ industrialisierten Gebieten bis an 50% alIer verheirateten Frauen heran. Gleich­ zeitig ist eine bedeutende relative Abnahme del' Landbev6lkerung festzustellen, die in den USA z. B. von 35% im Jahre 1910 auf 12% im .Jahre 1957 der Gesamt­ bev6lkerung abgesunken 1st. Beide Erscheinungen fiihren zusammen zur Ein­ fiihrung industriellel' Prinzipien und Verfahren in der Lebensmittelerzeugung und -weiterverarbeitung und zur Herstellung weitgehend zubereitungsfertiger Lebensmittel. In den Vereinigten Staaten von Amerika wurden z. B. im Jahre 1959 schon no Mill. Fertiggerichte als Gefrierkonserve hergestellt. Der Um­ satz ist in den letzten 6 Jahren um das Fiinfzehnfache gestiegen. Der Verbrauch an gefrol'enen Gemiisen ist von 1938 mit 0,2 kg pro Kopf auf 3,5 kg pro Kopf angestiegen. Del' Verbrauch an Frischgemiise ist entsprechend zuriickgegangen, obwohl auch hier durch systematische Kaltebehandlung eine hohe und gleich­ bleibende QuaUtat angeboten wird [23].
Die Erzeugung und der Vertrieb von Gefrierkonserven hat sich in den letzten 10 Jahren ungefahr verdoppelt (Tab. 3). Die Griinde sind naheliegend:
Die Bedeutung der "KleinkiiJte" 7
durch die kuchenfertigen odeI' gar tischfertigen Lebensmittel kann die Arbeit auf etwa 1/4 del' ublichen Zubereitungszeit herabgesetzt werden, ohne daB die Kosten (eigene Arbeit mitgerechnet) hoher waren. In Deutschland kommt del' Einfiihrung del' Gefrierkonservierung auf dem Lande besondere Bedeutung
0 8 6 5 #
1 :c:: 0,08 ~ 0)l6 :g 0,05 ~o,O q
0.03
0,02
jiihrl. Produkfion von Kolleverdichfern: [ = Bunriesrepublik (360"'20000 kcal/h) F = USA. (t/5"'30Hp, inklAufoklima) f1 = u.o.s. S.R. fgewerbl} .. ' ,
, , H = jiihrl. Proriukfionl'On Home freezers, U.SA. J = /I ,Ttefkiih/truhenu.schriinke,Bundesrep.-
0 0 V R ,/
K N =" ,,(Jemeinschaftsgefrieronlogen Bundesrep. 0. = /I "Fiicher in flemeinsch.-Gefr.-Anl, /I
p =" "Aufo-Klimonlogen, U.S.A.
/~ L
Abb.3. Vergleich der Entwicklung der Produktionsziffer verschiedener kiHtetechnischer Erzeugnisse in einigen Landern.
zu. Del' Schrittmacher war die Gemeinschaftsgefrieranlage. Begonnen wurde mit deren Einfiihrung im .Jahr 1951. 1m .Jahre 1955 waren 1000 Anlagen, im Jahre 1958 schon 5000 Anlagen errichtet. Auch hier ermoglichte die "Kleinkalte" die Abkehr von del' Zentralanlage zur Einzelgefriertruhe, die auf dem Hof selbst steht und del' Bauerin viele Gange erspart. 1m Jahre 1955 wurden 5000 Truhen verkauft, 1959 'waren es schon 85000 StUck, so daB heute in rd. 500000 Bauernhaushaltungen die Gefrierkonservierung eingefUhrt ist [25].
8 H. L. VON CUBE: Bau und Betrieb von Kiihlmobeln.
Tabelle 3. Statistik ilber die Erzeugung bzw. den Verbrauch verschiedener Gefrierkonserven in den letzten 20 Jahren in verschiedenen Liindern.
1947/48 1950 1953 1956 1958
Welt Fisch (Mill. t) 0,6 0,9 1,6
USA Gemiise (1000 t) 157 266 700 Fleisch (1000 t) . 11 16 rd. 50 147 Orangensaft (Mill. t) rd. 10 132 rd. 300 Speiseeis (Mill. l) . 1,2 1,4
UdSSR Fischfilet (1000 t) . 10 40 Fleisch (1000 t). 15 Speiseeis (1000 t) . 96 172
Schweden insgesamt (1000 t) 4,5 10,5 15
Deutschland insgesamt (1000 t) rd. 1 7 20
III. Gemeinsame Gesichtspunkte in Konstruktion und Fertigung. Die Konstruktion und Fertigung del' Kleinkalteerzeugnisse sind duJ' ch
folgende generelle Gesichtspunkte bestimmt: 1. Die Kaltemaschine mit all ihren Regelvorrichtungen funktioniert voll­
automatisch. Es sind keine technischen Kenntnisse fiir die Bedienung und Wartung del' Gerate erforderlich. Die Wartung beschrankt sich auf ein Miudest­ maB, meistens Abtauen del' Verdampfer und gelegentliches Reinigeu. Die hohe Betriebssicherheit wird durch Verwendung gekapselter Motorkompressoren, sorg­ faltig gereinigter und getrockneter Kaltekreislaufteile und die komplette Montage in del' Fabrik einschlieBlich del' Fullung mit 01 und Kaltemittel erreicht.
2. Die Einheiten bestehen meistens aus einem isolierten Gehause, in dem sich ein gekiihlter Raum befindet. Die Fertigung dieser Gehause erfolgt in industri­ eHem odeI' mindestens halbindustriellem Umfang - kaum in Einzelanfertigung. Es werden fiir die Verkleidung fastausschlieBlich lackierte Bleche odeI' Kunst­ stoffplatten verwendet. Del' Baustoff Holz wird nur mehr bei Kleinserien­ fertigung fiir das Traggerust, an welchem die Platten befestigt werden, verwen­ det. Del' Wertanteil und technische Schwierigkeitsgrad diesel' Gehausefertigung ubersteigt in den meisten Fallen den del' zugehorigen Kaltemaschine erheblich.
3. Die Dimensionierung der Eiriheiten, insbesondere del' Kaltemaschine, erfolgt nach allgemein anerkannten Standardmethoden, die auf bestimmte klimatische Bedingungen und bestimmte, ubliche Betriebsanforderungen aus­ gerichtet sind. Die in del' GroBkalte ubliche Einzelberechnung ist Ausnahme. Bestimmte technische Losungen, wie z. B. das Abtauen, die Konstruktion von isolierten Gehausen, Verflussigern, Verdampfern, die Oberflachenbehandlung, viele Prlifverfahren u. a. m. sind allen Einheiten gemeinsam.
B. Haushaltkiihlschranke. I. Wirtschaftliche Zahlen, Produktionswerte, Marktsattigung.
Del' Haushaltkuhlschrank ist einer del' bedeutendsten Vertreter del' sog. langlebigen Verbrauchsguter ("durable goods") und darf deshalb nicht nur als kaltetechnisches Erzeugnis betrachtet werden. Er unterliegt - zusammen mit
Wirtschaftliche Zahlen, Produktionswerte, Marktsattigung. 9
allen anderen, Hinger haltbaren Verbrauchsgutern - bestimmten Konsum­ gesetzen, die vom jeweiIigen Lebensstandard, der Markt- und Rabattpolitik, den Herstellkosten, dem Werbeaufwand und der Interessenausrichtung des Verbrauchers abhangen. Er istein Massenartikel, der nur in sehr groBen Stuck­ zahlen wirtschaftlich her- gestellt und vertrieben werden kann. }'ur die Fabrikation und den Ver­ trie b sind kostspielige Grund- und Mindestaus­ rustungen erforderlich, die mit erheblichen Risiken erstellt werden mussen, da der erfolgreiche Verkauf
Tabelle 4. Die im Jahre 1959 hergestellten HaushaltkUhl- 8chriinke in einigen Liindern, z. T. geschiitzt.
Danemark ... Deutschland . . Frankreich. . . GroBbritannien . Italien .... . USA .... .
rd. 60000 [27] 1892207 [28]
726000 [28] rd. 1000000 [28]
752325 [28] rd. 3700000 [29]
nur zum kleineren Teil von der technisch einwandfreien Funktion, zum groBeren Teil aber von der rein formalen Gestaltung abhangt: der Schrank mufJ gefallen. Die Entwicklung kann nicht tiber den derzeitigen Geschmack und technischen Erkenntnisstand der breiten Masse der Verbraucher allzuweit hinausschieBen, do. sonst der wirtschaftliche Erfolg aufs Spiel gesetzt wird. So sind Formgebung undtechnische Gestaltung ein lang- 2,0 G ,...---r----,----r----,,--,--., samer EntwicklungsprozeB, dessen Richtung vom vorausschauenden Fachmann angege ben wird, dessen Tempo aber durch die Anpassungs­ fahigkeit des Verbrauchers be­ stimmt ist [26]. Es gibt daher einen 'fYin/re
von der Eigenart der Volker a b­ hangigen, in jedem I...and etwas ~ ~ anders ausgebildeten Stand des ~1. ~3 f--#-"<---+-I/---II---+------t-----j Marktes u. a. m. ~ I ~
Die Marktsattigung flir Haushalt­ kuhlschranke flir das Jahr 1958/59 ist in Tab. 2 angegeben. In Tab. 4 sind die in einigen Landern im Jahre 1959 hergestellten Stuck­ zahlen zusammengestellt. Die Ent­ wicklung der Produktionin Deutsch­ land und den Vereinigten Staa ten von Amerika in den letzten 15 J ahren zeigt Abb. 4. In den Vereinigten Staaten, Kanada und teilweise Australien gehort der Haushalt­ kuhlschrank schon zu den "alteren" Haushaltger~ten. Die sturmische Marktentwicklung ist abgeklungen. In den I,andern des europaischen
o,s
o
Abb. 4. Die Entwicklung der Miirkte fiir Haushaltkiihl­ schriinke und Gefriermobel in den Vereinigten Staaten von Amerika und der Bundesrepublik Deutschland. Die Ordinate ist im Verhiiltnis der Bevillkerungszahl, die
Abszisse urn 10 Jahre verschoben.
Wirtschaftsraumes ist hingegen die Eroberung des Marktes in vollem FluB. Es sind hier erstmals im Jahre 1959 mit einer Produktion von rd. 4,3 Mill. Stuck mehr Kuhlschranke als im klassischen Land des Kuhlschrankes, den USA, hergestellt worden [30,31, 32].
Den Gesetzen der Massenproduktion folgend, sinken bei steigender Stuckzahl die Herstellkosten. Dies hat in Deutschland zu erheblichen Preissenkungen
10 H. L. VON CUBE: Bau und Betrieb von KiihlmobeIn.
gefiihrt. Itallen und Frankreich folgen nacho Der Preisindex fiir Kiihlschranke lag im Jahre 1959, bezogen auf eine Vergleichszahl fiir 1950 = 100%, in Deutsch­ land bei rd. 70 % , in Frankreich und Itallen bei rd. 100 % , nachdem dort voriiber­ gehend hohere Preise verlangt worden waren. Diese Kostensenkungen sind aber nur zu einem Teil auf die Sankung der effektiven HersteI1ungskosten zuruckzufiihren. Die Aufschlusselung der verschiedenen Kostenanteile im Preis zeigt, daB die Materialkosten und die Handelsspanne fiir die GroB- und Einzel­ handler die weitaus groBten Positionen sind [33] (Abb. 5). Der effektiv fiir die Herstellung anfallende Lohn betragt nur wenigeProzent der Gesamtkosten. Hingegen ist der Investitionsaufwand sehr erheblich. Abgesehen von der ein­ maligen Beschaffung der Fertigungsraume, der Werkzeugmaschlnen, Transport­ einrichtungen und Verfahrensanlagen (z. B. Lackierofen), die je nach der Lei­
stungsfahigkeit in der GroBenordnung von 10 bis 30 Mill. DM kosten, sind auch die Kosten fiir Fertigungsvorrichtungen und Werkzeuge, z. B. zum Ziehen von Blechteilen, die fiir jedes Modell oder jede Typenreihe wieder neu erstellt werden miissen, meist in der GroBenordnung von 0,5 bis 1 Mill. DM. SolI also der Endpreis nicht durch zu hohe, anteilige Werkzeug- und Abschreibungs­ kosten belastet werden, miissen mindestens einige Hunderttausend des betreffenden Modells ge­ fertigt werden. Es diirfte daher die Mindest­ produktion eines Kiihlschrankes in den Vereinig­ ten Staaten von Amerika bei etwa 500000 StuckI
Abb.5. Aufschlfisselung des Preises Jahr, in Deutschland bei etwa 100000 Stiick ffir einen Haushaltkfihlschrank nach
Kostenarten. llegen. SchlieBlich muB auch noch die erhebliche Entwicklungs- und Konstruktionsarbeit beriick­
sichtigt werden, die wenigstens ein Jahr dauert und ebenfalls weit iiber 100000 DM kostet. Der Hersteller ist a.us diesen Griinden sehr am Festhalten an einem ein­ mal entwickelten Modell interessiert. I"eider ist aber gerade der Haushaltkiihl­ schrank in seiner Ausstattung und Form modis chen Gesichtspunkten unter­ woden, so daB im allgemeinen ein Typenwechsel spatestells nach 2 Jahren erforderlich wird. Sind damit so erhebliche formgestalterische Anderungen verklliipft, wie z. B. der in den letzten Jahren zu beobachtende Umschwung von den stark gerundeten zu nahezu scharfkantigen Formen, dann konnen dabei ganze Fertigungseinrichtungen plotzlich iiberholt sem, wie z. B. Tiefziehpressell fiir Tiiren. Diese Risiken mussen durch entsprechend hohe Abschreibungssatze aufgefangen werden. So hat z. B. die deutsche Kuhlschrankindustrie in den Jahren 1950/52 erhebliche Mittel fUr die Herstellung emaillierter, rollnaht­ geschweiBter Stahlblech-Kiihlgutbehalter investiert, die schon ab 1957 durch den wesentlich billigeren, gespritzten oder vakuumverformten Kunststoff­ Kiihlgutbehalter ersetzt wurden.
II. Betriebliche Anforderungen, Bedienbarkeit, Lebensdauer, Geruchs- und Gerausehfragen.
Der Haushaltkiihlschrank hat zwei grundsatzliche Aufgaben zu erfiillen, denen aIle anderen Gesichtspunkte wi.e Herstellungskosten, Form, Ausstattung und kaltetechnische Einrichtungen nachgeordnet sind. Diese sind:
a) fUr alle im Haushaltkiihlschrank aufzubewahrenden Lebensmittel, ver­ packt oder offen auf Schalen Iiegend, die giinstigsten Lagerbedingungen zu schaffen.
Betriebliche Anforderungen, Bedienbarkeit, Lebensdauer. 11
Gtinstigste Lagerbedingungen sind diejenigen, bei welchen das sehr verschieden­ artige Ktihlgut (frisches Fleisch, Obst und Gemtise, gekochte oder gebratene Speisen jeder Art, Getriinke, Fette, Eier, Milch und Milchprodukte und Back­ waren) bei geringster Veriinderung im Geschmack und Aussehen seine GenuB­ fahigkeit am langsten erhalt;
b) fUr die Hausfrau in der Ktiche ein moglichst gut angepaBtes Arbeitsgeriit zu sein. Entnahme und Beschickung, die taglich oft tiber 100 mal erfolgt, muB mit kleinstem Kraft- und Zeitaufwand geschehen konnen. Lebensmittel und Behalter mtissen so tibersichtlich und so gut greifbar wie moglich angeordnet werden konnen.
Diese Erkenntnis ist noch relativ neu. Noch vor 3 bis 4 Jahren wurden selbst im klassischen Land des Ktihlschrankes, den USA, in dieser Hinsicht erhebliche Fehler begangen. Erst die wachsende Erfahrung der Hausfrau, z. T. fachlich beraten in Verbraucherorganisationen, hat zu einer fruchtbaren Kritik am frtiheren Zustand gefUhrt [34]. Beanstandet wird z. B.
IX) Die Temperatureinstellung und -regelung ist zu grob. Es lassen sich keine ()ptimalen Lagerbedingungen herstellen.
(J) Beim Abtauen steigt die Temperatur im Tiefktihl- und Normalfach zu hoch an. Das Abtauwasser wird nicht restlos aufgefangen.
y) Ausstattung und Einrichtung ist tiberladen, unpraktisch und nicht den iiblichen Verpackungs- und Behaltermassen angepaBt.
b) Die Luftfeuchtigkeit ist zu niedrig. Speisen und Gemtise trocknen ein. e) In den Ttirfachern sind die Temperaturen fUr eine Lagerung zu hoch.
Eier leiden durch die haufige Erschtitterung.
Der Haushaltktihlschrank ist eine Weiterentwicklung des altehrwtirdigen Eisschrankes - ahnlich wie das Auto eine solche der Postkutsche. In der tech­ llischen Entwicklung beider Erzeugnisse sind manche geschichtlichen Parallelen vorhanden. So hat es Jahrzehnte gedauert, bis sich die Form von dem ursprting­ lichen isolierten Holzkasten mit eingelegten Holzregalen gelost hatte und ftir die Abmessungen arbeitstechnische Gesichtspunkte mit berticksichtigt wurden. Reute ist die Umwandlung vom kastenformigen Mobel zum hochwertigen Kiichenarbeitsgerat mit gtinstigster Raumaufteilung und Raumausnutzung in vollem FluB. Frtiher war das Hauptaugenmerk der Entwicklungsingenieure auf Aussehen, Betriebssicherheit und Verbilligung gerichtet gewesen. Der Konkur­ renzkampf ging urn den "schonsten" Schrank mit den breitesten Zierleisten. Mit werbekraftigen Sonderausstattungen, die sich im praktischen Gebrauch oft nicht bewahrten, weil sie z. B. schlecht zu saubern waren oder bald zu Bruch gingen, wurde der Kaufer angelockt. Heute setzt sich die Erkenntnis durch,. daB es viel wichtiger ist, daB einige wenige Einrichtungen, wie z. B. Scmebe- oder Rollroste, Abtauvorrichtungen, Sonderfacher fUr Fleisch, Gemtise, Gefri"rkonserven oder andere Lebensmittel richtig arbeiten und wirklich praktisch zu handha ben sind [35].
Die betrieblichen Anforderungen und ihre grundsatzlichen Losungsmoglich­ keiten sind etwa die folgenden:
1. Giinstigste Lagerbedingungen.
Ftir frische Lebensmittel gibt es einen im wesentlichen von Temperatur, Feuchtigkeit und Luftbewegung bestimmten "Bestpunkt" del' Lagerbedin­ gungen, der ftir jedes Lebensmittel verschieden ist, im allgemeinen jedoch mog­ lichst nahe tiber dessen Gefrierpunkt liegt. Die Luftfeuchtigkeit solI dabei so hoch me moglich, die Luftbewegung klein sein. Die Austrocknung der Lebens-
12 H. L. VON CUBE: Bau und Betrieb von Kiihlmobeln.
mittel beeintriichtigt deren Lagerfiihigkeit oft mehr als der Verderb [36] (Tab. 5). Wird die gtinstigste Temperatur unterschritten, treten Kaltlagerschiiden auf, bei hoherer Temperatur, besonders tiber +10 °0, setzt rascher Verderb ein.
Tabelle 5. Gun8tig8te Lagerbedingungen fur Leben8mittel im Haushaltkuhl8chrank (zu8ammenge8tellt nach ver8chiedenen Quellen).
Lebensmittelart Temperatur I Relative Luft· I Miigliche Lager-
°C feuchtigkeit ('Yo) dauer (Tage)
-1,5 7 -1,5
-4 bis -7
100 100 70
-1,5 -1,5 -1,5
o o o o
7 <10
Das Einregeln solch enger Temperaturgrenzen ist im Haushaltktihlschrank mit den heute tiblichen Mitteln (Verdampferthermostat, freie Konvektion am Verdampfer) nicht moglich. Das Ttiroffnen verursacht Temperat,urschwankungen bis zu 10 °0. Es ist aber moglich, in einzelnen Fiichern, die allseitig dampfdicht geschlossen und aus gut wiirmeleitendem Material hergestellt sind, um dadurch Temperaturunterschiede zu vermeiden, hohe Luftfeuchtigkeit und tiefe Lager­ temperatur einzustellen. Wird statt freier Konvektion die Luft tiber einen moglichst auBerhalb des Ktihlgutbehiilters angeordneten Lamellenverdampfer geblasen, so kann durch Abschalten des Ventilators beim Tiiroffnen der Kiilte­ verlust und damit die Temperaturschwankung verkleinert werden. Es konnen auch kalte Luftstrome auf bestimmte Lagerstellen im Schrank gerichtet werden. z. B. Umspiilen von Fleischbehiiltern.
Die beim Abtauen des Verdampfers unvermeidbar erwiirmte umgebende Luft kann yom Kiihlgut ferngehalten werden. Es konnte sogar durch Ausbildung eines Luftschleiers der Luftaustausch beim Ttiroffnen noch weiter herabgesetzt werden.
Weitere MaBnahmen zur Verbesserung der Lagerbedingungen bestehen im volligen LuftabschluB mit Kohlendioxydanreicherung1 in der Lagerluft oder in einer leichten Dauerbestrahlung2• Eine Strahlendosis von 15 mrjh erhoht die Lagerfiihigkelt vieler Lebensmittel und setzt das Bakterienwachstum wesentlich herab3. Der Strahler, z. B. radioaktives Kobalt, kann der Emaille der Lagerschale in Spuren beigemengt werden [37]. Die Bestrahlung von Lebensmitteln zum Zwecke der Konservierung ist in Deutschland zuniichst noch verboten.
Zur Aufhewahrung gefrorener Lehensmittel ist eine Temperatur von -18 °0 schon seit langem anerkannter Standard, der tiberall fUr Gefriertruhen, Gemeln­ schaftsgefrieranlagen u. ii. gilt. Bei dieser Temperatur ist eine "langfristige'"
1 Vgl. Bd. X, dieses Handbuches S. 101- 2 Nitheres findet man bei J. KUPRIANOFF "Strahlenkonservierung und Kontamination
von Lebensmitteln" Darmstadt: Verlag Steinkopf 1960. 3 1 r = ein Rontgen, MaBeinheit zur Strahlungsmessung; entspricht der Energie von
83,8 ergjg Luft bzw. etwa 93 ergjg Wasser oder Gewebe.
Betriebliche Anforderungen, Bedienbarkeit, Lebensdauer. 13
Aufbewahrung, die slch tiber Monate erstrecken kann, moglich. 1m Haushalt­ kiihlschrank wird aber diese langfristige Aufbewahrungsmoglichkeit nicht immer verlangt. Gefrierkonserven sollen als kleine Reserve einige Wochen gelagert werden konnen oder oft nur einige Tage bis zum Verbrauch. Bei mittel­ fristiger Lagerung geniigt es, wenn die Konserve nicht antaut, d. h. eine Tempe­ Tatur von -12 bis -14 °0 nicht iiberschreitet. Bei der kurzfristigen Lagerung kann man slch sogar damit begniigen, die Gefrierkonserve auf die Verdampfer­ oberflache zu legen und das Verdampferfach so auszufiihren, daB die Konserve durch den Warmekontakt mit dem Verdampfer noch gefroren bleibt. Die Praxis hat gezeigt, daB in solchen Fachern die Temperatur nicht iiber -6 bis -7 °0 zu liegen braucht [38].
2. Reinhaltung der KtihIraumluft. Nicht nur das Aussehen, sondern auch Geruch und Geschmack von Lebens­
mitteln diirfen sich nicht andern. 1m Kiihlschrank lassen sich geruchsabgebende und -aufnehmende Stoffe nicht trennen. Auch die Lagerluft laBt sich nicht belie big oft erneuern. Es ist daher eine Geruchsubertragung moglich, solange mcht in getrennten, luftdichten Behaltern gelagert wird. Ein Teil der in die Kiihlraumluft gelangenden Geruchs- und Geschmacksstoffe wird mit dem Kondenswasser am Verdampfer ausgeschieden. D~r Einbau von Ultraviolett­ lampen, an denen die Luft vorbeistromen muB, oder der zwangsHiufige Luft­ durchlauf durch Aktivkohlefilter tragt zur Desodorierung' erheblich bel. In Schranken ohne zwangslaufige Luftumwalzung ist die Geruchsiibertragung yom AusmaB der freien Konvektionsstrome und deren Richtung abhangig. Dies kann durch Vorbeifiihren der Luft an den kalten Verdampferflachen zur Desodo­ rierung ausgenutzt werden. Sie fUhrt aber auch dazu, daB bei Kiihlschranken mit Plattenverdampfern die Geruchsiibertragung intensiver 1st als bei Schranken mit U-formigem Verdampfer. Die Verwendung von Aktivkohlefiltern oder ande­ Ter Sorptionspatronen fiihrt zu keiner merkbaren Desodorierung, solange die Luft nlcht zwangsweise durch das Filter hindurchgefUhrt wird [39]. Dann .a.llerdings lassen sich Reinigungseffekte bis 97 % erreichen [40].
Der Keimgehalt der Kiihlraumluft ist auch bei haufigem Tiiroffnen sehr klein. Die Entwicklung von Bakterien oder Pilzen auf Kiihlschrankeinrichtungen ist - solange keme Infektion durch Verschmutzung stattgefunden hat - ver­ schwindend gering. Eine "Obertragung von Keimen, z. B. von infizierten Lebens­ mitteln an unverdorbene Kiihlgiiter findet iiber die Kiihlraumluft nicht statt. Kommt allerdings ein Teil der Kiihlschrankeinrichtung, insbesondere der Ver­ dampfer, mit infizierten Lebensmitteln in Beriihrung, hilft nur Reinigung mit desinfizierenden Mitteln [41].
Eine groBe Gefahr ist die Geruchsabgabe von Konstruktionselementen, insbesondere von Klebern, Kitten, Farben und ahnlichen Stoffen, die Losungs­ mittel enthalten. Selbst Reinigungsmittel konnen zu Beanstandungen fiihren. Ahnllch gefahrlich ist die Geruchsstoffabsorption, z. B. im Isoliermaterial des Schrankes. Bei einem durch Geruchsstoffe verseuchten Kiihlschrank hilft oft nur noch das vollige Auswechseln der Isolierung. Abhilfe bringt der auch nach innen hermetisch dichte Embau der Isolierung und die Verwendung geruchsinaktiver, leicht zu reinigender Stoffe fUr die Innenausriistung.
3. Vermeidung der Schwitzwasserbildung. An den AuBenoberflachen von Kiihlschranken solI normalerweise keine
Schwitzwasserbildung auftreten. Die Anforderungen sind unterschiedlich. Zum Beispiel sah der erste Entwurf von DIN 8952 [42] vor, daB bei 25 °0 Umgebullgs-
14 H. L. VON CUBE: Bau und Betrieb von Kiihlmobeln.
temperatur und 70% relativer Luftfeuchtigkeit hochstens 1 % der AuBenober­ flache sichtbare Tauwasserbildung zeigen darf. In den Vereinigten Staaten von Amerika besteht keine Norm, jedoch werden die Isolierstarken allgemein so bemessen, daB erst bei iiber 80% relativer Luftfeuchtigkeit Niederschlag statt­ findet. Gefahrdet sind besonders die Stellen, an denen Schlosser, Scharniere, der Kiihlgutbehalter U. a. befestigt sind, wodurch Warmebriicken gebildet werden.
Schwieriger ist es, die Kondenswasserbildung auf den Innenteilen des Kiihl­ schrankes zu vermeiden. Diese ist besonders dann unangenehm, wenn das Wasser auf abgestellte Speisen tropft oder am Boden des Kiihlgutbehalters eine Wasser­ lache bildet. Bei 32 °0 und 75% reI. Luftfeuchtigkeit dringen in einen 2401- Kiihlschrank bei 100maligem Tiiroffnen etwa 700 g Wasser ein. Bei einem 3601- Schrank sind es sogar fast 1000 g. Diese Wassermengen fallen je nach Benutzung des Schrankes innerhalb von 1 bis 2 Tagen an. Bei einer Verdampferanordnung, die eine gute Luftzirkulation an den kalten Verdampferflachen zulaBt, Z. B. bei den U-formigen Verdampfern, wird dieses Wasser ohne Schwierigkeit als Reif abgeschieden. Die tiefe Verdampfungstemperatur bewirkt eine starke Trocknung der Luft auf 55 bis 60% reI. Luftfeuchtigkeit [43]. Bei groBen, kastenformigen Verdampfern, die gleichzeitig als Gefrierfach dienen und bei welchen deshalb die Luftzirkulation durch Einbauten gehemmt werden muB, neigen diese, Z. B. die Tropfplatte und die Verdampfertiir, wegen der hOheren Luftfeuchtigkeit zum Schwitzen. Abhilfe ist moglich durch eine isolierte Ausfiihrung dieser Teile sowie durch eine gute Luftzjrkulation zwischen Verdampfer und Tropfplatte. Bei Kiihlschranken, die mit gesonderten Verdampfern fiir Gefrierfach und Normalfach ausgeriistet sind, ist die relative Luftfeuchtigkeit nahe 90%. Riel' konnen viele Teile, die bei geschlossenem Schrank kalten Luftstromen ausgesetzt sind und beim Offnen mit warmer AuBenluft in Beriihrung kommen, beschlagen. Dazu gehoren die Decke des Innenbehalters, die Tropfrinnen unter schmalen Wandplattenverdampfern, Sonderbehalter flir Fleisch, die besonders kalt gehalten werden. Bei hohen Werten der Luftfeuchtigkeit ist Abhilfe fast nul' noch durch leichte Beheizung moglich (an Stellen, wo dies zulassig erscheint) oder durch AusbiIdung der Teile in einer Form, daB das Schwitzwasser an einer gewollten Stelle abtropfen kann. Hiediir eignen sieh Z. B. schrag gestellte, elektrolytisch behandelte Aluminiumbleche [44]. Auch Lackieren unter Zusatz von 0,1 % SiHkon oder mit Teflon, das bei 280 °0 eingebrannt wird, zeigt gute Resultate r451.
4. Form und GroBe.
Die auBere Form von Haushaltkiihlschranken muB den Aufstellungsmoglich­ keiten in der Kiiche entsprechen. Sie ist daher stark von der Entwicklung del' Kiiche zu einem funktionell ausgebildeten Arbeitsraum abhiingig. In der kon­ servativen Kiiehe war die itbliehe Sehrankform zweifellos die giinstigste Losung. In der modernen Einbaukiiehe muB der Kiihlschrank mit seinen MaBen den - meist genormten - MaBen der Kiichenmobel, die als Einbaueinrichtung aneinandergereiht werden, angepaBt sein. Es hat sieh hierfiir der Tisehkiihl­ schrank - meist mit einer TisehhOhe von 85 oder 90 cm und der Einbau­ kiihlsehrank als geeignet erwiesen. In beiden Fallen ist die fiir den Kiihlsehrank vorgegebene Grundflaehe meistens 60x 60 em2 [46]. In den sehr kleinen, modernen Arbeitskiiehen mit 5 bis 8 m2 Grundflaehe steht oft selbst diese Grundflache nieht zur Verfiigung. Es sind deshalb in den letzten Jahren Wandkiihlsehranke, die in bequemer ReichhOhe an die Wand gehangt werden, entwickelt worden.
Betriebliche Anforderungen, Bedienbarkeit, Lebensdauer. 15
Schon diese auBere Form, die Art der Aufstellung, die ReichhOhe, die Art der Tiiroffnung, die Reinigungsmoglichkeiten, z. B. durch RollenfiiBe zum Ahriicken - all dies sind wesentliche Gesichts­ punkte fiir die zweite Grundforderung - die arbeitstechnische Anpassung an die Kiichen­ funktionen. Hieriiber existieren zahlreiche Unter­ suchungen von Formgestaltern, Arbeitsphysiologen und hauswirtschaftlichen Instituten, die sich aller­ dings leider nicht mit dem Kiihlschrank als solchem befassen. Wie wichtig diese Fragen sind, zeigt Abb. 6, aus der ersichtlich ist, daB die bequemste Reichhohe zwischen 0,9 und 1,05 m liegt und das z. B. das Biicken zu einem nur 25 cm hohen Kiihlschrankrost in einem Tischkiihlschrank fast die 100 fache Arbeit erfordert [47]. Andere Untersuchungen zeigen, daB bei einem Wandkiihl­ schrank fiir SchrankhOhe und Tiefe, Aufhangehohe und Rostanordnung ganz bestimmte optimale MaBe vorhanden sind [48] (Abb. 7).
2,0 rn.
Wichtig ist auch die mit der Form zusammen­ hangende Anordnung von Gefrierfachern oder getrennten Gefriera. bteilen . N ach amerikanischen f)auerstoffinde:~:~ ~eichhOhen mit Untersuchungen wird das Normalkiihlfach etwa Arm durch Strecken und Biicken.
5 mal haufiger benutzt als die Gefrierfacher. Diese konnen daher weit unter der bequemen Reich­ weite angeordnet werden, wobei der Zugriff durch schubladenformige Ausbildung des Faches er­ leichtert werden kann (Abb. 8).
Fiir den Benutzungswert ist weiterhin die Tiir­ offnungsbreite und die Schranktiefe von wesent­ lieher Bedeutung. Je groBer die Offnung, und zwar die waagereehte Abmessung, desto besser ist der Nutzungswert. Offnungsbreiten unter 45 cm solI ten vermieden werden. Fiir die Sehranktiefe gibt es eindeutige Grenzen: der Schrank dad nicht wesentlieh tiefer als 70 em sein, damit er noeh durch schmale Tiiren transportiert werden kann. Dies ist gleiehzeitig aueh das MaG, das den Einbau eines Innenbehalters mit hochstens 60 em Tiefe (Reiehweite mit gestreektem Arm) erlaubt. Andererseits sollte der Innenbehalter auf keinen Fall weniger Ii Is 35 em tief sein, damit Flasehen liegend gelagert werden konnen.
Da die Schriinke haufig in Ecken oder neben anderen Mobeln aufgestt llt werden, sollte die Tiir beim Offnen nieht iiber die Seitenwand hinaus­ schlagen . Dies ist eine urn so schwieriger zu losende Aufgabe, je diinner die Isolierstarke ist. Die meisten europaisehen F.abrikate erfiillen heute
MafJe in ern.
Abb.7. Reichweiten eines aufrecht stehenden Menschen im HinbIick auf die Fach­
anordnung bei Wandschranken.
diese Forderung nach mogliehst unbehinderter Aufstellungsmogliehkeit noch nieht . In den Vereinigten Staaten dar;egen ist unter den letzteu Ent­ wieklungen kaum mehr ein Modell mit andersartiger TiirausbiIdung zu
16 H. L. VON CUBE: Bau und Betrieb von KiihlmobeIn.
finden. Es werden dafiir Scharniere, die fiir die Autoindustrie entwickelt wurden, verwendet.
Der Schrank sollte iiberhaupt so wenig wie moglich Platz beanspruchen. Deshalb wird angestrebt, den meistens an der Riickwand angebauten Konden­
Abb.8. Kilhl-Gefrierschrank-Kombination mit 450 I Inhalt der Firma General Electric. Das Gefrierfach von 150 I Inhait ist als Schublade ausgebildet. die auf Rollen herausziehbar ist. Die Roste im oberen Teil des Schranks sind
herausschwingbar.
sator und den dafUr erforderlichen Luft­ schacht zu vermeiden. "Flach an die Wand" ist die Devise, die mit beliifteten, im Maschinenfach eingebauten Konden­ satoren oder mit sog. Wandverfliissigern, bei welchen die Verfliissigerrohrschlange warmeleitend mit dem AuBengehause des Ktihlschrankes verbunden ist, erreicht wird. Auch die lsolierung beansprucht besonders bei kleinen Schranken erheb­ lichen Raum, so daB vom beanspruchten Raum nur etwa 30 bis 40% als gekiihlter Raum ~ur Verftigung stehen. In den letzten Jahren konnte aber durch ver­ besserte Kalteschutzstoffe, die eine Herabsetzung der lsolierdicke von 6 bis 7 cm auf 3 bis 4 cm erlaubten, und durch kleine und einbaugtinstigere Kalte­ kompressoren erhebliche Fortschritte er­ zielt und die Raumausnutzung bis um 50% gesteigert werden [49, 50] (Abb. 9).
Die laufende Verhesserung der Raumausnutzung ist auch wichtig wegen der im Lauf der Jahre zunehmenden Nachfrage nach Schranken mit groBerem Ktihlvolum. Es lassen sich tiber den Bedarf an gektihltem Volum je Mitglied eines Haushaltes kaum Angaben machen, da dieser Bedarf zu sehr von den Lebens- und Einkaufsgewohnheiten, dem Lehensstandard, der Arbeit in der
0 19!iJ .----0 1958 ....-- 1957
0
I------.----- ---
Kiiche u. a. m. abhiingt und beim Besitzer eines Ktihlschrankes an­ scheinend durch das Vertraut­ werden mit der Kiilteanwendung laufend wachst. So lag in den Ver­ einigten Staaten von Amerika im Jahre 1935 bei einer Marktsattigung von rd. 50% der Schwerpunkt des Absatzes bei Schranken zwischen
o 1/lJ 2/lJ J(,tJ 'ItlO 500 6f.ll l 'KJ{) 150 und 180 1. 1m Jahre 1952 lag Schron/(grOOe der Hauptbedarf bei einer Markt­
Abb.9. Die Steigerung der Raumausnutzung bei Haus­ halt- und Gewerbekilhlschranken durch bessere Kon­
struktionen und verbesserte Kaiteschutzstoffe.
sattigung von 87 % bei Schranken zwischen250und3001! [4] (Abb.1O). Eine ahnliche Entwicklung ist auch in Deutschland festzustellen. Noch
im Jahre 1953 war bei einer Marktsattigung von rd. 6% der Anteil der Schranke unter 1001 lnhalt groBer als 60%. 1m Jahre 1959 lag bei einer Marktsattigung von iiber 30% der Hauptanteil mit rd. 70% in der GroBe zwischen 120 und 140 l. Es findet eine von der Marktsattigung oder der mittleren Benutzungsdauer abhangige Verschiebung nach oben statt. Diese ist besonders fUr die Entwicklung in Landern, die noch keine erhebliche Markt­ sattigung haben, wicht.ig.
Betriebliche Anforderungen, Bedienbarkeit, Lebensdauer. 17
In den Landern mit hoher Marktsattigung ist eine andere Entwicklung zu beobachten, ahnlich der des Zweitkraftfahrzeugs ("second car"). Es werden als zweiter Ktihlschrank kleine Typen, z. B. '100
Tischkiihlschranke, Barschranke u. a. .. 1 gekauft mit 60 bis 100 l Inhalt [51]. Es ~ scheint sich hier auch eine neue Form t 300
des Ktihlschrankes einzubtirgern, der ~ zwischen EBplatz und Kochteil der ~ZOO Ktiche in die dort a.ufgestellten Anrichte- ::0:
0/ ~ 45"6
~ mobel eingebaut wird und von beiden ~ Seiten zuganglich ist. In der Zukunft ]'100
wird die Entwicklung von Form und ~ GroBe dahin gehen, daB der Ktihl­ schrank in dem ausgekliigelten Arbeits­
q,~$9 19Y
/ ~ I
platz "Ktiche" iiberhaupt keinen Platz mehr wegnehmen wird, sondern in der richtigen Lage ffir bequemes Beschicken und Entnehmen eingebaut ist [47] oder an der Decke hangt, von wo die regal­ artig ausgestalteten Facher durch Druck auf einen Knopf in Augenhohe hera b­ gelassen werden [35].
o. Gute Bedienbarkeit und zweckmiiflige Ausstattung.
Ftir die Raumaufteilung im Schrank und die Ausstattung mit Rosten, Be­ haltern, Etageren, Fachern usw. muB nach der arbeitstechnisch gtinstigsten Form gesucht werden. Hierzu sind Untersuchungen erforderlich tiber die normale Handhabung eines Ktihl­ schrankes, die Menge und Art der Ktihl­
I"';;;
v ~ :Y
o 10 gO 30 'IOJuhre fO
Abb. 10. Die am haufigsten gekaufte Kilhlschrank­ groBe in Abhangigkeit von der Marktsattlgung (I) und in Abhitngigkeit von der Dauer eines un-
gestorten Kilhlschrankmarktes (II). a Deutsche Bundesrepublik, b Vereinigte 8taaten
von Amerlka, c Kanada.
guter, die zeitliche und raumliche Folge von Beschickung und Entnahme. Leider scheinen diese Erfahrungen noch das "GewuBt wie" del' einzelnen Konstrukteure zu sein, die sorgsam gehtitet werden, urn bei der nachsten Saison mit neuen arbeits- technischen Vorteilen tiber­ raschen zu' konnen. Die fUr einen 4-Personen-Haushalt in Deutschland heute tibUche Beschickungsmenge ist in Tab. 6 zusammengestellt. Gegentiber den Vereinigten Staaten von Amerika. fallt auf, daB fast gar keine Gefrier­ konserven eingelagert werden, wahrend dort bis zu 50 % des Schra.nkinha.ltes daffir re8er­ viert sind. Wichtig ist gute Zuganglichkeit und ttber­ sichtlichkeit. Roste mtissen
Handbuch der Kitltetechnik XI
Tabelle 6. Statistische Werte der in Deutschland iiblicherweise im K uhlschrank bevorrateten Lebensmittel
(z. T. nach [52]).
Art des Lebensmitte\s
Eier ......... . Wurst ........ . Fleisch ....... . Butter und andere Speisefette Kase .. Obst ....... . Gemiise ...... . Zitronen ...... . Frischmilch in Flaschen Getranke in Flaschen Speisereste . .. Konserven ..... .
Menge
15 bis 20 Stiick 0,5 bis 1 kg 1 kg 1,5 bis 2 kg 0,5 kg 1,5 bis 2 kg 1 bis 1,5 kg· 5 Stiick 2 bis 3l 3 bis 5 Flaschen 2 bis 3 Schiisseln 3 bis 5 Dosen
2
18 H. L. VON CUBE: Bau und Betrieh von Kiihlmoheln.
daher in den Abstanden verstellbar und - neuerdings - auch heraus­ schwenkbar sein. Durch Klapproste oder geniigend grof3e Facher muf3 Raum fiir die verschiedensten Flaschen vorhanden sein. Hierzu wird zweckmaf3ig der untere Teil der Tiirinnenflache ausgenutzt. Der Schrank gewinnt durch Ausstattung der Tiir mit Etageren und Fachern an tJbersichtlichkeit. Ein Kasefach, oft mit Feuchthaltevorrichtung, das Butterfach, teilweise mit regel­ barer Heizung, um die Butter streichfahig zu erhalten, die Eierleisten fiir mindestens 20 Eier und Facher fiir Flaschen gehOren hierbei zur Normal­ ausriistung. In besonderen Fachern werden die richtigen Lagerbedingungen fiir Gemiise, Obst und Fleisch eingehalten. Dies wird z. B. durch Abdecken der Facher, durch Anblasen mit besonders kalter Luft, durch Anordnung direkt unterhalb des Verdampfers u. a. erreicht. Fiir Deutschland weniger wichtig, fiir Lander aber, in denen viel eisgekiihlte Getranke gewiinscht werden, von grof3er Bedeutung ist die Eiswiirfelherstellung und deren leichte Handhabung. Die friiher benutzte Aluminium-Schale mit festem Einsatz wird verdrangt durch Eiswiirfelschalen mit mechanischen AblOsevorrichtungen fiir die Eiswiirfel, durch Kunststoffeinsatze mit geringer Adhasion zu Metall und Eis (Polyathylen), oder durch automatische oder halbautomatische Gerate zur Eiswiirfelerzeugung. In solchen Schranken ist dann ein Teil des Tieftemperaturfaches fiir die Lagerung eines Eiswiirfelvorrates reserviert.
Die Ausbildung des Tiirschlosses ist fiir die Bedienbarkeit von grof3er Bedeu­ tung. Zum cJffnen der Tiir sollte die Hausfrau nicht die Ha.nd frei ha.ben miissen, sondern das Schlof3 sollte durch leichten Zug oder Druck, z. B. mit dem Ellen­ bogen, betatigt werden k6nnen. Es k6nnen hierfiir geeignete Griffe und Peda.le in Verbindung mit magnetischen Verschliissen oder sog. Aufreif3schl6ssern ver­ wendet werden. Diese gestatten, den Schra.nk a.uch von innen zu 6ffnen. Dies ist in den Vereinigten Sta.aten von Amerika gesetzliche Vorschrift, um t6dliche Unfalle spielender Kinder, die sich in gr6f3eren Schriinken eingeschlossen hatten, zu vermeiden.
Weiterhin geh6ren zur Normalausstattung automatisch beim cJffnen der Tiir a.ufflammende Innenbeleuchtung und mehr und mehr eine automa.tische oder ha.lbautomatische Abtauvorrichtung. Dber die Vorteile einer Automa.tisierung besteht keine Einigkeit, da da.nn u. U. gerade bei besonders grof3er Kalte­ a.nforderung, Z. B. durch Eiswiirfelherstellung, starker Beschickung u. a. die Ab­ tauung einsetzen kann. Da.s Abtauwasser wird nicht mehr wie friiher in einer Schale aufgefangen und weggeschiittet, sondern in besondere Verdunstungsschalen ge­ leitet, die entweder durch die Verfliissigungswarme oder elektrisch beheizt sind.
Eine wichtige Beobachtung ist, daf3 die Hausfrauen diese weitgehend auto­ matisch funktionie