DE1017915B

DE1017915B - Kreiselpumpe fuer fluessige Nahrungsmittel

Info

Publication number: DE1017915B
Application number: DEB35982A
Authority: DE
Inventors: Franz Dauskart
Original assignee: Bergedorfer Eisenwerk AG
Current assignee: Bergedorfer Eisenwerk AG
Priority date: 1955-06-02
Filing date: 1955-06-02
Publication date: 1957-10-17

Description

Kreiselpumpe für flüssige Nahrungsmittel Zum Fördern von flüssigen -Nahrungsmitteln, insbesondere :Milch, Rahm und Würze, werden sowohl Kolben- als auch Kreiselpumpen aller Art verwendet. Diese Pumpen müssen so gebaut sein, daß sie auf einfache Weise rasch zerlegt und in allen Teilen gereinigt, gegebenenfalls auch sterilisiert werden können. Da die zu fördernden Flüssigkeiten bisweilen instabile Emulsionen darstellen, wie z. B. Milch und Rahm, deren Zustand nicht verändert werden darf, muß die Förderung möglichst schonend erfolgen.
Kolbenpumpen haben durch ihren hohen Wirkungsgrad den Vorteil schonender Förderung, lassen sich jedoch infolge ihrer verwickelten Bauart schwer reinigen und sind teuer in der Herstellung. Ferner kann durch den Abrieb aufeinander gleitender Teile eine Oualitätsverschlechterung der Förderflüssigkeit eintreten. Zentrifugalpumpen sind einfacher gebaut, haben einen geringeren Platzbedarf und lassen sich leichter zerlegen und reinigen. Ihr Wirkungsgrad ist jedoch, insbesondere bei den hier in Frage kommenden verhältnismäßig kleinen Leistungen, erheblich geringer als beispielsweise bei Kolbenpumpen. Dies bedeutet, daß ein Teil der Antriebsleistung in Wirbelbildung und Erwärmung umgesetzt wird, was bei empfindlichen Emulsionen, wie Milch und Rahm, eine Schädigung z. B. durch Zersplitterung der Fettkügelchen zur Folge hat.
Die Verbesserung des Wirkungsgrades von Zentrifugalpumpen, deren Lauf- bzw. Leiträder zur leichteren Reinigung offen oder halboffen ausgeführt werden, ist nur durch eine Verfeinerung der Bearbeitungstoleranzen der Einzelteile und durch Steigerung der Oberflächenglätte der flüssigkeitsberührten Teile möglich. Bei den bisher üblichen Bauarten verteuert dies die Herstellung außerordentlich. Bei Pumpen, die zur täglichen Öffnung eingerichtet sind, ist die Einhaltung eines sehr engen Laufspieles zwischen Laufrad und Gehäuse kaum möglich. Deshalb liegt der Wirkungsgrad derartiger Pumpen meist unter 0,6.
Es sind nun bereits Kreiselpumpen zum Fördern von Flüssigkeiten bekanntgeworden, die ein Pumpenlaufrad in Form einer ein- oder mehrgängigen Schraube oder Schnecke aufweisen und durch die Form ihrer Teile eine leichte Herstellung bei höchster Oberflächengüte ermöglichen. Derartige Pumpen arbeiten nach dem bekannten Axialprinzip, wobei das Laufrad mit geringem Spiel in einem zylindrischen oder nach der einen oder anderen Richtung konischen Pumpengehäuse umläuft. Der Flüs@igkeit kann bei entsprechender Ausbildung des Laufrades außer der axialen auch eine radiale Beschleunigung erteilt werden. Der Flüssigkeitseintritt erfolgt dabei in der Regel axial, während der Flüssigkeitsaustritt auch durch einen tangential am Gehäuse angebrachten, als Diffusor ausgebildeten Stutzen erfolgen kann. Ferner ist es bei derartigen Pumpen bekanntgeworden, der Schraubenfläche am Nabendurchmesser eine andere Steigung zu geben als am größten Laufraddurchmesser.
Die Erfindung bezieht sich auf derartige Kreiselpumpen und ihre Verwendung zum Fördern von flüssigen Nahrungsmitteln. Sie hat eine Pumpe mit einem Laufrad in Form einer Schraube zum Gegenstand, deren Schraubenfläche durch eine Gerade erzeugt wird, die an der Eintrittskante der Schraubenfläche senkrecht zur Drehachse steht, wobei das Laufrad mit kleinem Spiel in einem zylindrischen oder konischen Pumpengehäuse umläuft.
Erfindungsgemäß ist das Pumpenlaufrad so ausgebildet, daß die Steigung der Schraubenfläche an der Nabe größer ist als am größten Laufraddurchmesser. Zweclunäßigerweise wächst der Außendurchmesser des Laufrades in Richtung vom Saugstutzen zum Druckstutzen hin.
In der Abb. 1 ist ein eingängiges Laufrad, im Gehäuse eingebaut, im Schnitt wiedergegeben. Darin ist 1 das Laufrad, 2 das Pumpengehäuse, 3 der als Diffusor ausgebildete Pumpendruckstutzen, 4 der Gehäusedeckel mit dem Saugstutzen. Die Pumpenwelle 5 wird in der bekannten Weise durch einen Stopfbuchsring 6 abgedichtet. Der Pumpenantrieb in Form eines Motors ist nicht gezeichnet worden. Abb. 2 zeigt die Seitenansicht des zweigängigen Laufrades, d1 bedeutet den Nabendurchmesser, d2 den Laufraddurchmesser.
In der Abb. 3 ist die Pumpe rechtwinklig zur Welle geschnitten. Das Laufrad l ist hier zweigängig ausgebildet.
Aus der Abb.4 ist die Steigung des eingängigen, schraubenförmigen Laufrades abgewickelt zu ersehen. Die größere Steigung hi an der Radnabe bezieht sich auf den Umfang dl -:r der Radnabe, während die kleinere Steigung h., sich auf den Laufradaußenunifang d, -,-r bezieht. Der Steigungswinkel a1 der Schraubenfläche innen ist also größer als der entsprechende Winkel a, außen. Bei zunehmender Steigung am Außendurchmesser, etwa vom Wert h., zum Wert h.; , würde sich beispielsweise die gestrichelt dargestellte kurvenförmige Abwicklung ergeben. Die auf der Saugseite eintauchende Laufradkante bildet finit der L aufradachse einen rechten Winkel, während der @V inkel der Austrittskante stets in Richtung Sa11gseite geneigt zur Laufradacbse :s--. Für ein-, oder mehrgängige Laufräder gilt J@e@s: Eiiitsuciie:ide Laufradkante senkrecht zur Pumpenachse, austauchende Laufradkante geneigt zur Pumpenachse in Richtung der Saugseite.
Im Sinne der Erfindung liegt es auch, daß das Laufrad auf der Saugseite einen kleineren Durchmesser besitzt als auf der Druckseite.
Die Förderflüssigkeit tritt axial durch den Saugstutzen des Gehäusedeckels 4 und wird von der Eintrittskante des umlaufenden Pumpenrades 1 erfaßt. Sie wird durch das Laufrad in Drehung versetzt und durch die Anordnung der Schraubenfläche gleichzeitig axial *und radial beschleunigt. Durch die längliche Austrittsöffnung im Gehäuse, deren Ouerschnitt kleiner ist als derjenige des Saugstutzens, tritt die Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit in den als Diflusor ausgebildeten Druckstutzen 3 ein. Hier wird die Geschwindigkeit verlustarm in Druck umgesetzt.
Die Form des Laufrades und Gehäuses ermöglicht eine leichte Herstellung, insbesondere aus korrosionsbeständigen Blechen, durch Drücken, Pressen und Schweißen, wobei alle Flächen verhältnismäßig billig bearbeitet und mit hoher Oberflächengüte poliert werden können. Hierdurch wird die Flüssigkeitsreibung an den Oberflächen auf ein Minimum herabgesetzt und eine schonende Förderung bei hohem Wirkungsgrad erzielt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kreiselpumpe zum Fördern von flüssigen Nahrungsmitteln, insbesondere Milch, Rahm und Bierwürze, mit einem Pumpenlaufrad in Form einer Schraube, deren Schraubenfläche durch eine Gerade erzeugt wird, die an der Eintrittskante der Schraubenfläche senkrecht zur Drehachse steht, wobei das Laufrad mit kleinem Spiel in einem zylindrischen oder konischen Pumpengehäuse umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Schraubenfläche am Nabendurchmesser (d,@des Laufrades größer ist als am größten Laufraddurchmesser (dj.
2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in an sich bekannter Weise «-achsenden Außendurchmesser des Laufrades in Richtung vom Saugstutzen zum Druckstutzen hin. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 343 892; österreichische Patentschrift Nr. 41 132; schweizerische Patentschrift Nr. 33 626; britische Patentschrift Nr. 322 781; USA.-Patentschriften Nr. 651400, 2 407 748.