DE19516578C1

DE19516578C1 - Internal gearwheel pump for continuous sterile cleaning

Info

Publication number: DE19516578C1
Application number: DE19516578A
Authority: DE
Inventors: Martin Willuhn
Original assignee: INDAG MASCHINENBAU GmbH
Current assignee: INDAG MASCHINENBAU GmbH
Priority date: 1995-05-05
Filing date: 1995-05-05
Publication date: 1996-05-02
Anticipated expiration: 2015-05-06

Abstract

The pump has two internally engaging gear wheels, two suction connections and a pressure connection. A regulating moon plate has a rotary disc with regulating strip (g) and filler (e) and infinitely doses portions of two different fluids which are to be drawn in through the suction connections (i,k). A head seal between the moon plate and housing (c) consists of an elastomer with rectangular profile which through axial pretension completely fills out the rectangular groove of the moon plate so that there is not the slightest gap either in the axial or radial direction towards the inside of the pump. Additional slide inserts of a material with low friction coefficient is provided between the housing and elastomer to allow despite the pretension the plate to be turned to adjust the mixing ratios.

Description

Die verwendeten Buchstaben in Text und Zeichnungen (Fig. 1 bis 3) sind für alle Teile gleicher Funktion gleich.The letters used in text and drawings ( Fig. 1 to 3) are the same for all parts with the same function.

Die Pumpe fördert, dosiert und mischt zwei flüssige Komponenten.The pump delivers, doses and mixes two liquid components.

Die Pumpenhersteller bemühen sich, ihre Maschinen so zu verbessern, daß eine Reinigung im Durchlaufverfahren ohne Demontage (sogenannte CIP-Reinigung) möglich ist. Nach unserer Kenntnis sind für strenge Anforderungen noch keine zufriedenstellenden Lösungen für bestimmte Bereiche je nach Pumpentyp gefunden worden, da in kleinsten Spalten befindliche Fördermittelreste nicht entfernt werden können.The pump manufacturers strive to improve their machines so that a Continuous cleaning without disassembly (so-called CIP cleaning) is possible. To our knowledge, there are still no strict requirements satisfactory solutions for certain areas depending on the pump type were found because the remainder of the funding located in the smallest gaps was not can be removed.

Wir haben uns die Aufgabe gestellt, die rotierende Verdrängerpumpe, die wir seit 40 Jahren bauen, so zu verändern, daß diese Forderung erfüllt wird. Der Gründer unserer Firma, Herr Martin Willuhn, erhielt für die Pumpe das Deutsche Patent Nr. 1 043 817. Sie hat in der Ausführung, wie sie die praktische Erfahrung ergab, 4 Dichtungen (Fig. 1: t, u, v, w).We have set ourselves the task of modifying the rotating positive-displacement pump that we have been building for 40 years so that this requirement is met. The founder of our company, Mr. Martin Willuhn, received the German patent no. 1 043 817 for the pump. It has 4 seals in the design, as it resulted from practical experience ( Fig. 1: t, u, v, w) .

3 Dichtungen (u, v, w) können nicht so ausgeführt werden, daß die Anforderungen der CIP-Reinigung erfüllt werden.3 seals (u, v, w) can not be designed so that the CIP cleaning requirements are met.

Die Pumpe gemäß 27 08 003 C2 hat zwar ein um die Mittelachse drehbares Innenteil zur Veränderung des Fördervolumens, im Patentanspruch "Gehäuseelement (15)", in der Beschreibung "Deckel 15" genannt, aber die Dichtungen 12 und 16 weisen Toträume auf, die nicht zu vermeiden sind. Diese Pumpenkonstruktion ist für eine sterile Reinigung nicht geeignet. Außerdem kann diese Pumpe nur eine Flüssigkeit fördern.Although the pump according to 27 08 003 C2 has an inner part which can be rotated about the central axis for changing the delivery volume, in the claim “housing element ( 15 )”, in the description “cover 15 ”, but the seals 12 and 16 have dead spaces that are not are to be avoided. This pump construction is not suitable for sterile cleaning. In addition, this pump can only pump one liquid.

Die Neukonstruktion, die Gegenstand dieser Patentanmeldung ist, ermöglicht, daß neben der antriebsseitigen Dichtung (Gleitringdichtung) (Fig. 2 : t), deren Dichtraum durch gesonderten Anschlüsse (y) gereinigt werden kann, nur noch eine weitere Dichtung, die Kopfdichtung (groß M), benötigt wird, welche die Anforderungen erfüllt.The new design, which is the subject of this patent application, enables that in addition to the drive-side seal (mechanical seal) ( Fig. 2: t), the sealing space of which can be cleaned by separate connections (y), only one further seal, the head seal (large M ), which meets the requirements.

Dies wurde dadurch erreicht, daß die bisher erforderlichen Teile Mondplatte und Drehscheibe (Fig. 1: q und h) zu einem neuen Teil, der Regelmondplatte (Fig. 2: x) vereinigt wurden. Zahnkorb (a), Ritzel (b), Gehäuse (c), Lagerbolzen (p), Deckel (r) und Dichtung (t) sind unverändert (Fig. 1, 2 und 3). This was achieved in that the previously required parts of the moon plate and turntable ( Fig. 1: q and h) were combined into a new part, the standard moon plate ( Fig. 2: x). Tooth basket (a), pinion (b), housing (c), bearing pin (p), cover (r) and seal (t) are unchanged ( Fig. 1, 2 and 3).

Im Unterschied zur bisherigen Konstruktion übernimmt der Dichtungssteg (Fig. 1: d), der bisher die Saugseite von der Druckseite im oberen Pumpenbereich zwischen den Anschlüssen (i und l) trennt, die Aufgabe der bisherigen Regelleiste (g). Er teilt die Saugseite zwischen den Anschlüssen (Fig. 3: i und k) in 2 Saugräume.In contrast to the previous design, the sealing web ( Fig. 1: d), which previously separated the suction side from the pressure side in the upper pump area between the connections (i and l), takes over the task of the previous control bar (g). It divides the suction side between the connections ( Fig. 3: i and k) into 2 suction rooms.

Der Dichtungssteg (Fig. 1: f) trennt nicht mehr die Saugseite von der Druckseite im unteren Pumpenbereich zwischen den Anschlüssen (k und l), sondern nunmehr zwischen den Anschlüssen (Fig. 3: i und l).The sealing web ( Fig. 1: f) no longer separates the suction side from the pressure side in the lower pump area between the connections (k and l), but now between the connections ( Fig. 3: i and l).

Die Pumpenräder (a und b) drehen nicht mehr gegen den Uhrzeigersinn, sondern im Uhrzeigersinn (Fig. 3).The pump wheels (a and b) no longer turn counterclockwise, but clockwise ( Fig. 3).

Die Räder kämmen auf der linken Seite aus (Ansaugvorgang) und auf der rechten Seite ein (Fördervorgang). In der gezeichneten Stellung saugen die Räder 100% Fördermedium durch Sauganschluß (k) und fördern es in den Druckanschluß (l). Die Regelmondplatte (Fig. 2: x) mit ihren Teilen Mond (e), Regelleiste (g) und Lagerbolzen (p) (Fig. 2 und 3) wird mit der Reglerwelle verstellt. Dadurch wandern die Regelleiste (Fig. 3: g) und die Pumpenräder (Fig. 3: a und b) in die andere Endlage (Regelleiste gestrichelt). Die Räder saugen jetzt 100% Fördermedium durch Sauganschluß (i) und fördern es in den Druckanschluß (l).The wheels comb out on the left side (suction process) and on the right side (conveying process). In the position shown, the wheels suck 100% of the medium through the suction connection (k) and convey it into the pressure connection (l). The control moon plate ( Fig. 2: x) with its parts moon (e), control bar (g) and bearing pin (p) ( Fig. 2 and 3) is adjusted with the control shaft. This causes the control bar ( Fig. 3: g) and the pump wheels ( Fig. 3: a and b) to move to the other end position (control bar with dashed lines). The wheels now suck 100% of the medium through the suction connection (i) and convey it into the pressure connection (l).

Jede Zwischenstellung ergibt ein entsprechendes Mischungsverhältnis. Somit ist jedes Mischungsverhältnis zwischen 100% (k)/0% (i) und 0% (k)/100% (i) möglich.Each intermediate position results in a corresponding mixing ratio. So each mixing ratio is between 100% (k) / 0% (i) and 0% (k) / 100% (i) possible.

Jede Kammer der Räder (Fig. 3: a und b) nimmt je nach Stellung der Regelmondplatte (x) zunächst einen Teil durch Sauganschluß (k) und nach Überlaufen des Dichtungssteges (d) den restlichen Teil durch Sauganschluß (i) bis zum vollendeten Auskämmen auf. Dadurch wird eine homogene Mischung erzielt. Zum Beispiel ergibt bei höherer Pumpendrehzahl eine Mischung von Blau und Gelb bei mittlerer Regelstellung ein schlierenfreies Grün. Each chamber of the wheels ( Fig. 3: a and b), depending on the position of the standard moon plate (x), first takes a part through the suction connection (k) and after the sealing web (d) overflows the remaining part through the suction connection (i) until combing is complete on. This ensures a homogeneous mixture. For example, at higher pump speeds, a mixture of blue and yellow at medium control position results in a streak-free green.

Die neue Kopfdichtung (Fig. 2: groß M und vergrößerter Ausschnitt) besteht aus einem geeigneten Elastomer mit rechteckigem Profil (groß E), das unter axialer Vorspannung die Rechtecknut der Regelmondplatte (x) genau 100%ig ausfüllt, so daß dadurch und die Lage der Rechtecknut keinerlei Spalten verbleiben. Die bisher erforderlichen Ring-Nuten (Fig. 1: für u, v, w), die durch die CIP-Reinigung nicht erfaßt werden können, entfallen.The new head gasket ( Fig. 2: large M and enlarged section) consists of a suitable elastomer with a rectangular profile (large E), which under axial prestress fills the rectangular groove of the standard moon plate (x) exactly 100%, so that this and the location no gaps remain in the rectangular groove. The previously required ring grooves ( Fig. 1: for u, v, w), which cannot be detected by CIP cleaning, are no longer required.

Zwischen dem Elastomer (groß E) und dem Gehäuse (c) liegt eine Folie (groß T) aus Teflon oder einem ähnlichen Werkstoff, die trotz der Vorspannung des Elastomers das Verstellen der Regelmondplatte (x) ermöglicht (Fig. 2).Between the elastomer (large E) and the housing (c) is a film (large T) made of Teflon or a similar material, which allows the control moon plate (x) to be adjusted despite the prestress of the elastomer ( Fig. 2).

Die CIP-Reinigung erfolgt bei laufender Pumpe, so daß die axialen und radialen Spalte zwischen den beiden Drehkörpern (a und b) einerseits und dem Gehäuse (c) und der Regelmondplatte (x) andererseits gereinigt werden (Fig. 2 und 3).The CIP cleaning takes place with the pump running, so that the axial and radial gaps between the two rotating bodies (a and b) on the one hand and the housing (c) and the control moon plate (x) on the other hand are cleaned ( FIGS. 2 and 3).

Die axialen und radialen Spalte zwischen der Gehäuseinnenwand und der Regelleiste (g) sowie die axialen Spalte zwischen den beiden Stegen (d und f) und der Regelmondplatte (x) werden durch mehrfaches Bewegen der Regelmondplatte über den ganzen Verstellbereich während der CIP-Reinigung freigegeben und dabei gereinigt (Fig. 2 und 3).The axial and radial gaps between the housing inner wall and the control strip (g) as well as the axial gaps between the two webs (d and f) and the control moon plate (x) are released by moving the control moon plate several times over the entire adjustment range during CIP cleaning and thereby cleaned ( Fig. 2 and 3).

Claims

Internal gear pump, suitable for sterile cleaning in a continuous process without dismantling, with two internal gears, two suction connections and a pressure connection, with the following features:

a) A standard moon plate (x) is provided, which has a turntable with a control strip (g) and a filler (e) and continuously doses the proportions of two funds to be sucked in through the suction connections (i, k);
b) a head gasket (M) between the standard moon plate (x) and the housing (c) consists of an elastomer with a rectangular profile (E) that completely fills the rectangular groove of the standard moon plate (x) under axial preload, so that neither in the axial nor the radial direction the smallest gap remains with the pump interior;
c) there is an additional sliding insert (T) made of a material with a low coefficient of friction between the housing (c) and the elastomer (E), which allows the control moon plate (x) to be rotated in order to adjust the mixing ratio despite the pretension.