DE1822807U - Zahnradpumpe fuer homogenisatoren. - Google Patents

Description

• Zahnradpumpe für Homogenisatoren Die Erfindung betrifft eine Zahnraddruckpumpe für Homogenisatoren zur Druckbehandlun@ von Mischungen von Lebensmitteln sowie von medizinischen, kosmetischen und technischen Pro-

  dukten und Mischungen.

• Man hat bereits als Druckpumpen Kolbenpumpen verwendet. Als Konstruktionsmnterial wurde rostfreier Stahl verwendet. Solche Maschinen sind verhältnismässig kompliziert und teuere Kleinere Unternehmen Laboratorien, Apotheken und ähnlic@e Institute hoben sich deshalb aus installationsmässien oder wirtschaftlichen Gründen oft mit der Anwendung einfacherer Emulgiermaschinen begnügen müssen, die zone aus schnellgehenden Rotorsystemen, z. B. Zahnradsystemen, bestehen, und die das Material keiner ausgesprochenen Druckbehandlung, sondern lediglich einer Art Mischung unterwerfen, wodurch das Produkt den Endprodukten geenüber, die von Homogenisatoren erhalten werden, erfahrungsgemäss weniger stabil ist, weil die Partikel in der Emulsion zu grosse Grössenunterschiede zeigen. Es ist sieht ungewöhnlich, dass Emulsionen von solchen Emulgiermaschinen Partikelgrösseunterschiede von 4 bis 80 l zeigen.
• In gewissen Produktionen ist es gestattet, durch Zusetzung von oberflächenaktiven Stoffen, den sogenannten Emulgatoren, dieses Verhältnis zu verbessern, während es bei gewissen anderen Produktionen unerwünscht ist oder, z.B. in der Lebens-! Rittelindustriej, sogar verboten sein kann, solche Hilfsstoffe zuzusetzen. In letzterem Fall werden Emulgiermaschinen somit

  zu unbefriedigenden Ergebnissen führen, die nur durch Anwen-

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  dung von Druckbehandlung in Homogenisatoren verbessert werden können. Da die bekannten Homogenisatoren wie gesagt teuer sind, und da sie in installationsmässiger Hinsicht Schwierigkeiten verursachen können, u. a. weil die Kolbenpumpen mit verhältnismässig grossem Arbeitsdruck arbeiten sollen, h@ t man sich oft mit allgemeinen Emulgiermaschinen beguügen und mit deren kleinerer Effektivität abfinden müssen.

  Auch aus hygienischen Gründen kann es erforderlich seia auf

  di. e Anwendung eines Homogenisators su Gunsten einer Mm erz

  maschine zu verzichten, selbst wenn die wirtschaftlichen und

  installationsmässigen Voraussetzungen fü. j die Aufstellung

  f Stellung

  eines Homogenistoys vorhanden rid. Die Konstruktion der

  Kolbenhomogeaisatoren macht die Aufrechterhaltung der inneren

  Reinheit und Sterilität der Maschine nämlich zu einer kompli-

  zierten und oftmals zeitraubenden Arbeit, weshalb man in Fällen, wio in dieser Beziehung grosse Ansprüche gestellt wer-

  den,eine weniger kompliziert gebaute Emulgiermaschine ver-

  wendeniüsste.

  : Man hat bereits vorgeschlagen, anstelle der Kolbenpumpen

  Zahnraddruckpumpen su verwenden. Solche Pumpen können verhalt-

  nismässig billig hergestellt werden, verursachen keine

  Schwierigkeiten in instarlationsmässiger Hinsicht und sind

  leicht rein zu halten. Die Erfahrung mit solchen Pumpen hat

  indessen gezeigt, dass die Zahnräder während der Arbeit

  t

  schnell verschleissen, wodurch die Pumpen schnell undicht und

  dadurch unbrauchbar werden.

  Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass dieser Nachteil

  auf den Umstand zurückzuführen istp dass die Zahnräder in den

  verwendeten'bekannten Zahnraddruckpumpen in normuler Weise

  auf im PumpengehUuse unverschiebbar gelagerten

  bracht sind. Die Erfindung besteht darin, dass das angetrie-

  bene Zahnrad oder die abgetriebenen Zahnräder der Pumpe je

  eine ovale Axialbohrung aufweisen und auf je einen im Quer-

  schnitt ovalen Zapfen einer Antriebswelle lose aufgeschoben

  sindo

  Hierdurch ird erreicht, dass der Gegendruck des von der

  Druckpumpe geforderten lüssikeitsstroms ãie Zahnräder zu

  dichter Anlage egeR das PuBipengehause presst ? odurch eine

  bleibendeDiohtigkeit etreiülit wird. Aielbst wenn

  die Zahnräder allmählich erschleisseng geht die Dichtigkeit

  praktisch arst dann erloren wearj die Zahnräder so weit ab-

  genutzt siad ; daes ihre Sahne nicht mehr miteinander in

  gM L V2t 3, @r gE mC) L7. aa. ngJ ei P ; rS* »

  Aucbildniig der Eingj, : Lffs-

  erbiadung sv/ioehen Atribswellensapfen und Bahnrad bzy'

  Zahnrädern bringt die Vorteile eines ruhigen Laufes bei geringem Verschleiß sowie die Vermeidung der Gefahr eines Festfressen zwischen Zahnrad und Wellenzapfen mit sich.
• Während der Arbeit wird das Druckzubehandelnde Material zwischen den Zahnseiten der Räder zerrieben und gleichzeitig ge-

  mischt, so dass es während des Durchganges durch die Druck-

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  pumpe einer Behandlung unterworfen wird, die der Behandlung in einer Emulgiermaschine gleichkommt. Zum endgültigen Zerkleinern kann das Material durch ein Homogenisierungsventil gepresst werden. Auf diese Weise können Endprodukte hergestellt werden, die die gleiche Homogenität und Stabilität haben wie mittels eines Kolbenhomogenisators hergestellte Produkte, aber unter Verwendung von wesentlich geringeren Arbeitsdrücken erzielbar sind, z.B. von lediglich 1/10 bis 1/5 desjenigen Arbeitsdruckes der für dz Kolbenhomogenisator erforderlich ist. Ein Homogenisator mit Zahnraddruckpumpe

  kann deshalb Mit weniger Hotorkraft als ein Kolbenhomogeaisaor

  miteNtsprechender Effektivität auskommen ;, er kann bedeutend

  kleiner als ein KolbenhoMojenisator mit entsprechender Effek-

  tivität gebaut werden Durch die Erfindung wird eine Pumpe

  geschaffen, die billig herzustellen und zu unterhalten, und

  geseliaft li

  aussendenleicht rein zu halten und zu sterilisieren isto

  Zur Erreichung eieo ruhigen Ganges kann es zweckmässig sein,

  diePumpe sc su zestalten ; dass die Antriebswelle mittels

  Stcssdäsipfungskisse'n iM Lnem ruht.

  Ein durch das mit dem Hotor verbun (ene Zahnrad angetriebenes

  t. 0

  Zahnrad kann dadurch querbeweglich werden, dass es ohne Achse lose in der Pumpen kammer angebracht wird. Im Falle der Demontage braucht dieses Zahnrad lediglich dem Gehäuse entnommen zu werden. zu werden.
• Um zu verhindern, dass sich die Zahnräder während'der Arbeit

  in Richtung ihrer Rotationsachsen verschieben und'adurch

  einenkr-fti. en Seitendruck gegen'"ie Wand des Pumpengehauses

  ausüben, was Verschleiss verursacht, haben die der sor-

  zugsweise Pfeilverzahnung. Die dadurch gebildeten schrägen

  Zahnseiten verursachen ausserdem eine kräftige Zerreibung des durchlaufenden materials. Um grossem, während des Betriebs entstehendem Verschleiss widerstehen zu können, ist es zweckmässig, zumindest die Zahnräder aus einem Kunststoff wie Nylon oder einem anderen Kunststoff mit ähnlich grosser Verschleißhärte und entsprechender Elastizität herzustellen. Falls erforderlich, kann der Kunststoff faserverstärkt sein. Solche Zahnräder sind zugleich leicht steril zu halten. Das Druckpumpengehäuse wird gewöhnlich aus rostfreiem Stahl hergestellt, es kann aber auch z.B. aus Bronze oder einem passenden Kunststoff hergestellt werden.
• Ein ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Zahnraddruckpumpe wird ihr : folgenden unter Verweis auf die Zeichnung näher beschrieben.
• Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Homogenistator, in welchem die Zahnraddruckpumpe eingebaut ist.

  Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1 x

  Fig. 3 in schräger Abbildung und in größerem Kasstat eine

  AusfUhrunpsform eines Zabnradpaares, und

  Plg. 4 eine zweite Ausführunsform für einen Quetschkopf.

  Die Zeichnung zeigt ein Pumpengehäuse 1 mit einer Einsaug-

  öffnung 2 und einer Abganpsoffnun 3. Vor der Abangsoffnung 3

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  ist am Pumpengehäuse 1 ein aus einem einstellbaren, mit einem im Pumpengehäuse ausgebildeten Ventilsitz 5 zusammenwirkenden Ventilkörper 4 bestehender Quetschkopf befetit. Der Ventilkörper 4 kann mittels einer Schraubenspindel 6, die mit einem Handrad 7 versehen ist, dem Sitz gegenüber eingestellt werden.
• Die Spindel 6 ist in einem Gehäuse 8 gelagert, worin eine Kammer 9, die durch das Ventil 4, 5 mit der Abgangsöffnung 3 verbunden und mit einem Ablasstutzen 10 versehen ist, ausgebildet ist.
• Im Gehause 1 ist ein Zahnrad 11 angebracht, das mit einer im Querschnitt ovalen Axialbohrung 12 auf eine motorgetriebene Antriebswelle 13 mit ovalem Querschnitt aufgeschoben ist. Der Durchmesser der Axialbohrung ißt etwas grösser als der Aussendurchmesser der Antriebswelle, so dass sich das Zahnrad quer zu seiner Rotationsachse bewegen kann. Ein Zahnrad 14e das mit dem Zahnrad 11 in Eingriff steht, ist nicht auf einer Achse angebracht, sondern ist lose im Pumpengehäuse 1 gelagert, das somit ein Lager für das Rad bildet. Die Welle 13 ist auf zwei mit gegenseitigem Abstand angebrachten Kugellagern 15 gelagert, die in einem Gehäuse 16 angebracht sind, das mittels einer Packung 17, wie in Fig. 2 schematisch gezeigt, gegen

  dasPumpengehäuse abgedichtet ist. Die Welle 13 ruht im

  ii

  Innenring 18 der Kugellager 15 mittels Gummiringenj 19, die in in der Welle ausgebildeten Ringnuten 20 festgehalten sind.
• Wie in Fig. 3 gezeigt, haben die Zahnräder 11 und 14 Pfeilverzahnung.
• Fig. 4 zeit eine andere Ausführungsform des Quetschkopfes, der im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform nicht kegelförmig ausgebildet ist, sondern aus einem breiten, zylindrischen Körper 21, dem ein flacher, ringförmiger Ventilsitz 21 auf dem Pumpengehäuse entspricht, und einem vom Körper vorstehenden Zapfen 22 mit kegelförmigem Kopf gebildet ist, der in die Abgangsöffnung 3 hineinragen kann.
• Während der Arbeit wird die druckzubehandelnde Mischung durch die Öffnung 2 gesaugt und von den Zahnrädern 11 und 14 in Form einer Emulsion dem Quetschkopf 4, 5 zu weiterem Zerkleinern zugeführt. In dem fertigen Produkt, das den IIomogenisator durch den Abzapfstutzen 10 verlässt, gruppieren sich die Par-

  tikel sehr dicht um ein und denselben Grössenwert, wodurch

  das Produkt sehr stabil wird.

  SäBS.

Claims (4)

1. Schutzansrjuo h e 1) Zahnraddruckpumpe, insbesondere für Homogenisatoren, da- durch g e k e, n n z e i c h n e t, dass das angetriebene Zahnrad oder die angetriebenen Zahnräder (11) der Pumpe je eine ovale Axialbohrung (12) aufweisen und auf einen im Querschnitt ovalen Zapfen einer Antriebswelle (13) lose aufgeschoben sind.
2. 2) Zahnraddruckpumpe gemüse Anspruch 1 dadurch ge k e n nz e i c h n e t, dass die Antriebswelle (13) der Pumpe mittels Stossdämpfungskissen (19) in Lagern (15) ruht.
3. 3) Zahnraddruckpumpe gemäss einem jeden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das oder die mit ovaler Eingriffsverbindung lose auf eine Antriebswelle (13) aufgeschobenen Angetriebenen Zahnräder (11) durch Pfeilverzahnung mit einem oder mehreren lose in der Pumpenkammer gelagerten Zahnrädern (14) in Eingriff stehen.
4. 4) Zahnraddruckpum e gemäss einem jeden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die lose beweglichen Zahnräder der Pumpe aus einem Kunststoff, z. B. aus Nylon hergestellt sind und in einem Pumpengehäuse aus rostfreiem Stahl laufen.