DE2119434A1

DE2119434A1 - Liquid/gas mixer pump - esp for ice cream or like prodn using meshing gears

Info

Publication number: DE2119434A1
Application number: DE19712119434
Authority: DE
Inventors: Giancarlo Recco Genua Boggian (Italien)
Original assignee: Incogel SpA, Cornaredo, Mailand (Italien)
Priority date: 1971-04-21
Filing date: 1971-04-21
Publication date: 1972-10-26

Abstract

The meshing gears, driven by a single shaft, are in a pair of partially overlapping cylindrical cavities in the pump body through which the suction channels pass one way and the mixture delivery channel the other. This also passes through the scaling cover over the cavities within whose thickness there is a mixer chamber joined by a port with a calibrated spring loaded needle valve, to the delivery channel. This chamber is also connected to a pressure source at higher pressure than that in the delivery chamber and esp. above atmos. Automatic bypass prevents airlocks etc forming during discontinuous operation.

Description

Mischpumpe für eine FlüssigKeit und ein Gas,besonters geeignet zum Verwenden bei der Herstellung von Speiseeis od. dgl. Mixing pump for one liquid and one gas, particularly suitable for Use in the production of ice cream or the like.

Gegenstand der Erfindung ist eine Mischpumpe für eine Flüssigkeit und ein Gas, die besonders zur Verwendung bei der Herstellung von Speiseeis u.ä. geeignet ist. The invention relates to a mixing pump for a liquid and a gas particularly suitable for use in making ice cream and the like. suitable is.

Es ist bereits bekannt, dass man zum Herstellen von Pasten und schaumiges Stoffen im allgemeinen und besonders von solchen die abgekünlt werden sollen, wie es bei Speiseeis der Fall ist, von einem flüssigen Stoff und einem Gas ausgeht und die so geschaffene schaumige hasse nach der Abkühlung zu einer weichen Paste wird. It is already known that one can use to make pastes and foamy Substances in general and especially those that should be cooled off, such as it is the case with ice cream, emanates from a liquid substance and a gas and the foamy hasse created in this way turns into a soft paste after cooling.

Üblich sind die Rührgefässe, in denen die Flüssigkeit und das Gas vermischt werden, aus Drehkolben-Zahnradpumpen gebildet, bei denen zwei nebeneinander angeordnete, teilweise ineinader greifende, je ein Zahnrad aufnehmende zylinderförmige Hohlräume vorgesehen sind; die zwei Zahnräder, von denen das eine ein Treibrad darstellt, greifffen ineinander eini und befördern, in einer gleichen Richtung, eine Flüssigkeit und eine Gas in den Zwischenraum, der zwischen dem sich zwischen zwei benachbarten Zähnen einerseits und der zylinderförmigen Wandung der Kammer andererseits ergebenden Raum verbleibt. The stirring vessels, in which the liquid and the gas are mixed, formed from rotary lobe gear pumps, in which two side by side arranged, partially interlocking, each receiving a gear cylindrical cavities are provided; the two gears, one of which represents a driving wheel, mesh with each other and convey, in one same Direction, a liquid and a gas in the space between them between two adjacent teeth on the one hand and the cylindrical wall of the Chamber on the other hand resulting space remains.

Bei derartigen in der Konditorei- und besonders bei der Speiseeisindustrie - verwendeten Pumpen wira die flüssite iiasse zu dem einen Zahnrad und die Lut zu dem anderen gleitet. With those in the confectionery and especially in the ice cream industry - Pumps were used to transfer the liquid to one gear and the air to it the other slides.

Folglich findet die Vermischung der Flüssigkeit mit der Luft nur in jener Zone des Pumpengehäuses statt, wo die zwischen den Zähnen beider Räder und den zylinderförmigen Wandungen cestehenden Hohlräume miteinander und mit der Förderleitung der Pumpe in Verbindung sind. Es wurde festgestellt, dass durch dieses System während der Vermischung der Luft mit der flüssigen Masse Schwierigkeiten beim Aufsaugen der diskontinuierlich fliessenden Flüssigkeit entstehen und die dadurch zum Aussschalten tendierende Pumpe mangelhaft funktioniert, Die Erfindung; setzt sicii die Aufgabe, diese und noch andere Nachteile der bereits bekannten Pumpen zu beheben.Consequently, the mixing of the liquid with the air only takes place in that zone of the pump housing where the between the teeth of both wheels and the cylindrical walls with one another and with the delivery line connected to the pump. It was found to be through this system during the mixing of the air with the liquid mass Difficulty absorbing it of the discontinuously flowing liquid and which result in switching off tending pump malfunctioning, the invention; sicii sets the task to remedy these and other disadvantages of the already known pumps.

Die zur Vermischung einer Flüssigkeit mit einem Gas bestimmte Pumpe, die sich besonders zur Verwendung bei der Herstellung von Speiseeis u.ä. eignet, sieht ein Gehäuse vor, das aus zwei teilweise ineinander greifenden zylindeförmigen Hohlräumen gebildet ist, in denen zwei Zahnräder mit wesentlich dem Durchmesser und der Tiefe der erwähnten Hohlräume gleichen Aussnkopfkreisdurchmesser und Höhe angeordnet sind, wobei ein dieser @einandergrei@enden Zahnräder von einer Antriebswelle gesteuert wird und das Gehäuse eine Saug-u. eine Förderleitung aufweist, die von entgegengesetzten Seiten zur Zone zusammen-@liessen, wo die zwei Zahnräder ineinander eingreifen. Ein Deckel sorgt für den dichten Verschluss der zylinderförmigen Hohlräume. Die Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Förderleitung in freier Verbindungs mit einer Vermischkammer steht, cit mittels eines Rückschlagventils in Verbindung mit einer Quelle des gasförmigen Mediums ist, dessen Druckn höher ist als der in der Förderleitung herrschende und, vorteilhaft, höher als der atmosphärische Druck. The pump designed to mix a liquid with a gas, which are particularly suitable for use in the production of ice cream, etc. suitable, provides a housing that consists of two partially interlocking cylindrical Cavities are formed in which two gears with substantially the same diameter and the depth of the cavities mentioned have the same outer head diameter and height are arranged, with a these @ each other gears @ end gears is controlled by a drive shaft and the housing has a suction u. a delivery line which joined from opposite sides to form the zone where the two Gears mesh with one another. A lid ensures the tight closure of the cylindrical cavities. The pump is characterized in that the delivery line is in free connection with a mixing chamber, cit by means of a check valve in connection with a source of the gaseous medium, the pressuren of which is higher is than that prevailing in the delivery line and, advantageously, higher than the atmospheric one Pressure.

Die Mischkammer ist in der Stärke des Pumpendeckels vorgeschen und durch den Deckel gehr auch die Förderleitung des Luft-u.Flüssigkeitsgemisches. The mixing chamber is in front of the thickness of the pump cover and The cover also includes the delivery line for the air and liquid mixture.

Die Mischkammer ist durch eine Umgehüngsleitung mit der Förderleitung in Verbindung, wobei diese Umgehungsleitung normalerweise mittels einer geeichten Feder geschlossen bleibt, so dass der Druck gewählt werden kann, über den die By-Passlage der Pumpe zustande kommt. The mixing chamber is connected to the delivery line through a bypass line in connection, this bypass line normally by means of a calibrated The spring remains closed so that the pressure over which the by-pass position can be selected the pump comes about.

Ein Sackloch in der Stärke des Pumpengehäusedeckels bildet die durch dichtschliessenden Stöpel abgeschlossene Mischkammer, deren Boden durch eine Umgehungsleitung mit der Förderleitung in Verbindung steht. Die Umgehungsleitung ist mittels eines Nadelverschlusses geschlossen gehalten, der in Achsialrichtung verschiebbar auf der einen Seite durch einen mit Spiel durch die Umgehungsleitung geltenden Vorsprung und auf der anderen Seite in einem auf der Innenseite des Verschlussstöpsels der Mischkammer vorgesehenen Blidloch gleitenden Vorsprung geführt wird, wobei der Verschluss durch Einwirkung einer geeichten Feder die Umgehungsleitung gescillossen hält. A blind hole in the thickness of the pump housing cover forms the through tight-fitting stopper, closed mixing chamber, the bottom of which is connected by a bypass line is in communication with the delivery line. The bypass line is by means of a Needle lock kept closed, which is slidable in the axial direction on the one hand by a projection with play through the bypass line and on the other side in one on the inside of the sealing plug of the Mixing chamber provided Blidloch sliding projection guided is, the closure by the action of a calibrated spring the bypass line holds in good faith.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Pumpenkörper aus Inoxstahl oter aus Kunststoff vorgesehen, während der die Förderleitung und die Mischkammer enthaltende Deckel aus steifem, durchsichtigem Kunststoff hergestellt ist. In a particularly advantageous embodiment, the pump body is made of inox steel oter made of plastic, during which the conveying line and the lid containing the mixing chamber is made of rigid, clear plastic is.

Gegenstände, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung und an Hand der beiliegenden Zeichnung einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ist ein den Drehachsen gegenüber senkrechter Schnitt mit den zwei Zahnrädern gemäss einer sowohl durch die Zahnräder, wie durch die Saugleitung für die mit den Gas zu vermischende Flüssigkeit gehenden Ebene, Fig. 2 einen Schnitt nach der Ebene II-II von Fig. 1 und Fig. 3einen Schnitt nach der Ebene III-II1 von ig. 2, parallel zur Ebene I-I, jedoch durch den Pumpendeckel. Objects, advantages and features of the invention are through the following description and on the basis of the accompanying drawings of some exemplary embodiments explained in more detail. They show: FIG. 1 is a perpendicular to the axes of rotation Cut with the two gears according to one both through the gears and through the suction line for the level to be mixed with the gas, FIG. 2 shows a section along the plane II-II of FIG. 1 and FIG. 3 shows a section level III-II1 from ig. 2, parallel to plane I-I, but through the pump cover.

Fig. 4 ist ein Schnitt gemäss Linie IV-IV von Fig.. 1. FIG. 4 is a section along line IV-IV of FIG. 1.

Auf diesen Figuren ist mit 1 ein Pumpüngehäuse aus Inoxstahl oder Kunststoff bezeichnet, das im wesentlichen aus einer zwei Sacklöcher 2 und 3 mit flachem Boden aufweisenden Platte besteht. In den Sackbohrungen 2 und 7 finden zwei ineinander eingreifende Zahnräder 4 und 5 Aufnahme, deren Dicke der Tiefe der Sackbohrungen 2 und ß gleich ist, und deren Kopfkreisdurchmesser, innerhalb den üblichen Toleranzgrenzen, dem Innendurchmesser der zwei zylinderförmigen Hohlräumen 2 und 3 entspricht. In these figures, 1 is a pump housing made of stainless steel or Plastic denotes, which essentially consists of a two blind holes 2 and 3 with flat-bottomed plate. There are two in the blind holes 2 and 7 interlocking gears 4 and 5 recording, the thickness of which is the depth of the blind holes 2 and ß is the same, and their tip diameter, within the usual tolerance limits, corresponds to the inner diameter of the two cylindrical cavities 2 and 3.

Die Platte 1 weist ein Loch 6 auf, das in die Zone mündet, wo die zwei Verzahnungen der räder 4 und 5 zusamulentreffen, die sich iii der durch die Pfeile 7 angegebenen Richtung in den von den Zähnen 4 une 5 und der Innenwand der Hohlräume 2 und 3 gebildeten Räumen drehen. In einer zur Lage des Loches 6 entgegengesetzten Richtung ist ein Hohlraum 8 vorgesehen, von dem eine ''örderleitunc, 9 ausgetit, die sich über einen auf der Platte 1 zweckmässig dichtgeklemmten Deckel 10 erstreckt. Auf der Plattenunterseite ist ein Loch 11 vorgesehen, durch das eine Welle 12 zui Antrieb des in diesem Fall als Treibrad wirkenden Rades 4 bestimmt ist.The plate 1 has a hole 6 which opens into the zone where the two gears of the wheels 4 and 5 meet, the yourself iii the direction indicated by the arrows 7 in the direction of the teeth 4 and 5 and the Turn the inner wall of the cavities 2 and 3 formed spaces. In an on the location of the Hole 6 opposite direction, a cavity 8 is provided, one of which '' örderleitunc, 9 exchanged, which are conveniently clamped tightly on the plate 1 via a Cover 10 extends. A hole 11 is provided on the underside of the plate, through the one shaft 12 to drive the wheel 4, which in this case acts as a drive wheel is determined.

Bis hier entspricht die Beschreibung der erfindungsgemässen Pumpe im wesentlichen den bereits bekannten für Flüssigkeiten bestimmten Drehkolben-Zahnradpumpen. Up to this point the description corresponds to the pump according to the invention essentially the already known rotary lobe gear pumps intended for liquids.

Erfindungsgemäss ist aber im Deckel eine Kammer 15 zur Vorvermischung der Flüssigkeit mit dem Gas vorgesehen, wobei die Ka,nmer 15 in der Stärke des Deckels 10 mittels eines Sackloches geschaffen wird, dessen Einmündung mit einem Stöpsel 16 dichtgeschlossen gehalten bleibt. Die Kammer 15 ist mittels einer, gleichfalls im Deckel vorgesehenen Umgehungsleitung 17 gegen aussen verbunden und an deren Ende ist ein Rückschlagventil 18 angeordnet, wodurch die von aussen kommende Luft in die Kammer 15 einströmen kann, wenn darin Unterdruck herrscht. According to the invention, however, there is a chamber 15 in the cover for premixing the liquid with the gas provided, the Ka, nmer 15 in the thickness of the lid 10 is created by means of a blind hole, the confluence of which with a plug 16 remains tightly closed. The chamber 15 is by means of a, likewise provided in the cover bypass line 17 connected to the outside and at its end a check valve 18 is arranged, whereby the air coming from the outside in the chamber 15 can flow in when there is negative pressure therein.

Da die Kammer 15 stets in Verbindung mit der Saugleitung 6 und folglich immer in Unterdruck ist, strömt kontinuierlich eine bestimmte Menge Luft von aussen durch die Leitung 17 zur Kammer 15. Since the chamber 15 is always in connection with the suction line 6 and consequently is always in negative pressure, a certain amount of air flows continuously from the outside through line 17 to chamber 15.

Das Rückschlagventil 48, an sich bekannter Art, sieht eine als Verschluss wirkende Nadel vor, die das Ventil schliesst, wenn sich zufällig innerhalb der Kammer 15 ein Überdruck bildet Der nicht dargestellte Nadelhub kann z.B. durch einen Gewindestöpsel geregelt werden. The check valve 48, known per se, sees one as a closure acting needle that closes the valve if it happens to be inside the chamber 15 forms an overpressure The needle stroke, not shown, can e.g. can be regulated by a threaded plug.

Von der Grösse des Nadelhubes hängt der Durchfluss des Bückschlagventils- ab, das folglich nach Belieben in ziemlich weiten Grenzen in Verhältnis zurn Durchfluss der durch die Leitung b aufgesaugten Flüssigkeit geregelt werden zaun, was durch unterschiedliche Einstellung des Verhältnisses: Luft-Flüssigkeitsdurchfluss ermöglicht eine Paste mit der erwünschten Konsistenz zu-erhalten. The flow rate of the check valve depends on the size of the needle stroke. consequently at will within fairly wide limits in relation to the flow the liquid sucked up through the line b will be regulated fence what by different setting of the ratio: air-liquid flow allows to obtain a paste with the desired consistency.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Durch die Drehung der zwei Zahnräder 4 und 5 entsteht in der Leitung 6 ein Unterdruck. Dieser Unterdruck wird unmittelbar der ununterbrochen mit der Leitung 6 in Verbindung stehenden Kammer 15/übertragen. Das hat zur Folge, dass die Kammer 15 und auch die Leitung 6 ständig mit Flüssigkeit gefüllt sind und die Zähne der Bäder 4 und 5 befördern zum Raum 8 sowohl die aus der Leitung 6, wie die aus der als Behälter dienenden Kammer 15 kommende Blüssigkeit. Wegen des in der Kammer 15 herrschenden Unterdrucks, strömt aber auch Luft herein, die sich dort mit der aus der Leitung 6 kommenden Flüssigkeit vermischt. Die Zähne der Räder 4 und 5 befördern daher aus der Kammer 15 in den Baum 8 ein aus der Kammer 15 aufgesaugtes Flüssigkeits-Luftgemisch. Eine engere Vermischung findet dann längs der 5aug- und Förderstrecke in den von den nebeneinander liegenden Zajiiiflankeii der Bäder 4 und 5 und den Wandungen der Löcher 2 und 3 gebildeten beweglichen Zwischenräume statt. Auf diese Weise erreicht den Raum 8 ein Luft-Flüssigkeitsgemisch, das in einer ersten Phase in der kammer 15 und in einer zweiten Phase langs der obenbeschriebenen Strecke erhalten wird. The operation of the device is as follows: By rotation of the two gears 4 and 5, a negative pressure is created in the line 6. This negative pressure becomes immediately the chamber in continuous communication with the line 6 15 / transferred. This has the consequence that the chamber 15 and also the line 6 constantly are filled with liquid and the teeth of baths 4 and 5 carry to the room 8 both those from the line 6 and those from the chamber 15 serving as a container coming liquid. Because of the negative pressure prevailing in the chamber 15, there is a flow but also air, which is there with the liquid coming from the line 6 mixed. The teeth of the wheels 4 and 5 therefore convey from the chamber 15 into the Tree 8 is a liquid-air mixture sucked up from the chamber 15. A closer one Mixing then takes place along the suction and conveying lines in the adjacent ones lying zajiiiflankeii of baths 4 and 5 and the walls of holes 2 and 3 formed moving spaces instead. In this way you will reach room 8 an air-liquid mixture, which in a first phase in the chamber 15 and in a second phase along the route described above.

Aus der Förderleitung 9 kommt foglich ein vollständig Homogenes Flüssigkeits-Luftgemisch. A completely homogeneous liquid-air mixture then comes out of the delivery line 9.

sie obenbeschriebenene Pumpe ist mit eineil By-Passystem ausgerüstet, das die Möglichkeit einer Rezirkulation des Gemisches zwischen der Förderung und der Aufsaugung bietet, wenn aus irgendwelchem Grund in der Leitung ein Überdruck in Verhältnis zum gewünschten Förderdruck entsteht. Zur Erzielung des By-Passystems ulelit eine Leitung 22, die die Leitung 9 über die Kammer 15 mit der Aufsaugleitung 6, in Verbindung setzt. Üblicherweise wird die Leitung 22 von einem durch eine geeichte Feder 24 in Schließstellung gehaltenen Verschluss geschlossen. the pump described above is equipped with a by-pass system, that the possibility of a recirculation of the mixture between the promotion and the suction provides if for any reason an overpressure in the line arises in relation to the desired delivery pressure. To achieve the by-pass system ulelit a line 22 which connects the line 9 via the chamber 15 to the suction line 6, contacts. Usually the line 22 is calibrated by a Spring 24 held in the closed position closure closed.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e:

1 pump for mixing a liquid with a gas, especially zulll use in the production of ice cream or

Like., With a housing that consists of two partially interlocking cylindrical cavities is formed in which two gears with essential the outer head diameter is the same as the diameter and the depth of the cavities mentioned and height are arranged, one of these intermeshing gears of a drive shaft is controlled and the housing a 5aug- and delivery line which converge from opposite sides to the zone where the two Gears mesh with each other and a cover for the tight closure of the cylindrical shapes Provides cavities, characterized in that the delivery line (9) is in free connection with a mixing chamber (15) which by means of a non-return valve (18) in Is in connection with a source of the gaseous medium, the pressure of which is higher, than that prevailing in the delivery line and advantageously higher than the atmospheric Pressure.

2. liisch pump according to claim 1, characterized in that the Mixing chamber (15) is provided in the thickness of the pump cover (10), and that through the lid also gelit the delivery line of the air and liquid mixture.

3. Mixing pump according to claims 1 or 2, characterized in that that the mixing chamber (15) through a bypass line (17) with the delivery line is in connection, this bypass line (17) normally by means of a calibrated 'eaer remains closed so that pressure can be chosen over which the by-pass position of the pump comes about.

4. Mixing pump according to one of the preceding claims, characterized in that that a blind hole in the thickness of the pump housing cover (10) through the a tightly closing plug (16) forms the mixing chamber (15) kept closed, the bottom of which is connected to the conveying line (9) by a bypass line (22) stands, the bypass line being kept closed by means of a needle lock is, which is displaceable in the axial direction on one side through anii with play through the bypass line, and on the other side in one blind hole provided on the inside of the plug of the mixing chamber sliding projection is guided, wherein the closure is calibrated by the action of a Spring (24) keeps the bypass line closed.

5. Mixing pump according to one of the preceding claims, characterized in that that in a particularly advantageous embodiment, the pump body is made of stainless steel or made of plastic is provided, during which the delivery line and the mixing chamber containing lid (10) is made of rigid, transparent plastic.