DE7735403U1

DE7735403U1 - RECIPE PUMP

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Publication number: DE7735403U1
Application number: DE7735403U
Authority: DE
Original assignee: Lewa Herbert Ott GmbH and Co KG
Current assignee: Lewa Herbert Ott GmbH and Co KG
Priority date: 1977-11-18
Filing date: 1977-11-18
Publication date: 1978-04-20

Description

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Patentanwälte BOOO München 22 · S t e i η s d ο r f s t r a ΐ e 21 - 22 Telefon 089 / 22 94Patentanwälte BOOO München 22 · S tei η sd ο rfstra ΐ e 21 - 22 Telephone 089/22 94

C 8296C 8296

LEWA Herbert Ott GmbH + Ου Ulmer Straße 10, D-7250 Leonberg bei StuttgartLEWA Herbert Ott GmbH + Ου Ulmer Strasse 10, D-7250 Leonberg near Stuttgart

RezepturpumpeRecipe pump

Die Erfindung betrifft eine Rezepturpumpe mit einem einen Einlaii und Auslaß für das zu dosierende Fördermedium aufweisenden Arbeitsraum und einem hierauf einwirkenden, zwischen einer hinteren und einer vorderen Totlage bewegbaren Verdrängerglied.The invention relates to a formulation pump with an inlet and Outlet for the medium to be metered having working space and an acting on it, between a rear and a front dead position movable displacement member.

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Derartige Rezepturpumpen gelangen beispielsweise auf dem Gebiet der Verfahrenstechnik zur Anwendung, bei dem häufig die Aufgabe gestellt ist, Flüssigkeiten in sehr unterschiedlichen Mengenverhältnissen rezepttreu zu mischen. Dies gilt beispielsweise für die Getränkeherstellung, wenn etwa große Mengen Wasser mit insbesondere Fruchtsirupen zu mischen sind. Die einzelnen Flüssigkeitskomponenten, die sich jeweils in einem Vorratsbehälter befinden, werden dabei mittels jeweils einer Dosierpumpe gefördert, so daß auf diese Weise das jeweilige Zugabemedium gemäß dem vorgegebenen Rezept dosiert dem Hauptmedium zugegeben und mit diesem vermischt wird.Such recipe pumps are used, for example, in the field of process engineering, in which the task is often is set to mix liquids in very different proportions according to the recipe. This applies, for example, to beverage production, if, for example, large amounts of water are to be mixed with, in particular, fruit syrups. The individual liquid components, which are each located in a storage container, are each promoted by means of a metering pump, so that in this way the respective addition medium is dosed and mixed with the main medium according to the prescribed recipe.

Zur Durchführung einer solchen Rezeptdosierung ist üblicherweise eine Pumpenanordnung vorgesehen, die eine das Hauptmedium fördernde Hauptpumpe sowie - in Abhängigkeit von der Anzahl der diesem Hauptmedium zuzumischenden Zugabemedien - eine entsprechend große Anzahl von Zugabepumpen aufweist, die im folgenden als Rezepturpumpen bezeichnet werden. Sämtliche Pumpen können hierbei als Kolbenpumpe, Membranpumpe usw. ausgeführt sein. Zur Durchführung der Rezeptdosierung ist die Verbindung der Pumpen untereinander bisher derart vorgesehen, daß die Hauptleitung, die das Hauptmedium vom Auslaß der Hauptpumpe zu einem Mischer führt, über entsprechend viele Zweigleitungen mit den Auslässen der einzelnen das Zugabemedium fördernden Rezeptur pumpe η verbunden ist, wobei die einzelnen Rezepturpumpen lediglich die Dosierung des Zugabemediums in die Hauptleitung durchführen, während die eigentliche Mischung sämtlicher Medien im Mischer erfolgt.In order to carry out such a prescription metering, a pump arrangement is usually provided which conveys the main medium Main pump and - depending on the number of media to be added to this main medium - a correspondingly large one Has number of addition pumps, which are hereinafter referred to as recipe pumps. All pumps can be used as piston pumps, Diaphragm pump, etc. be carried out. In order to carry out the recipe dosing, the connection of the pumps with each other was previously possible so provided that the main line, which leads the main medium from the outlet of the main pump to a mixer, via corresponding many branch lines with the outlets of each the addition medium conveying recipe pump η is connected, the individual recipe pumps only perform the dosing of the addition medium in the main line while the actual mixing of all media takes place in the mixer.

Problematisch, insbesondere bei im Chargenbetrieb arbeitenden Anlagen, ist dabei die einwandfreie Entlüftung des Arbeitsraumes der jeweiligen der Hauptpumpe nachgeschalteten Rezepturpumpe, wobei dies besonders dann gilt, wenn diese Rezepturpumpen sehr kleine und ins-Problematic, especially in systems operating in batches, is the proper venting of the working area of the respective recipe pump downstream of the main pump, whereby this applies especially when these formulation pumps are very small and

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besondere zähe Flüssigkeitsströme zu fördern haben. Durch die geringe Strömungsgeschwindigkeit im Pumpenarbeitsraum werden nämlich Gaseinschlüsse, die üblicherweise, beispielsweise noch vom Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Rezepturpumpe her, vorliegen, nur langsam und unvollständig ausgetragen. Dadurch ergeben sich jedoch Dosierfehler und damit auch Rezeptfehler.have to promote special viscous liquid flows. Due to the low Flow velocity in the pump working space are namely gas inclusions that usually, for example, from the point in time the commissioning of the recipe pump, are present, only discharged slowly and incompletely. However, this results in dosing errors and with it recipe errors.

Derartige Dosierfehler lassen sich jedoch nur vermeiden, wenn für eine rasche und vollständige Entlüftung der Arbeitsräume aller die jeweiligen Einzelkomponenten bzw. Zugabemedien fördernden Pumpen gesorgt wird.However, such dosing errors can only be avoided if for a quick and complete ventilation of the work spaces of all the respective Pumps conveying individual components or addition media are taken care of.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Rezepturpumpe der gattungsgemäßen Art zur Beseitigung der geschilderten Nachteile derart auszugestalten, daß zur Vermeidung von Dosierfehlern Gaseinschlüsse im Arbeitsraum von vornherein vermieden werden und dadurch eine rasche, vollständige Entlüftung des Arbeitsraumes gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object of providing the formulation pump of the generic type for eliminating the disadvantages outlined to be designed in such a way that, in order to avoid metering errors, gas inclusions in the working space are avoided from the outset and this ensures rapid, complete ventilation of the work area.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen enthalten.The features of the invention created to solve this problem emerge from claim 1. Advantageous embodiments thereof are contained in the further claims.

Da bei der erfindungsgemäßen Rezepturpumpe der Arbeitsraum außer dem Einlaß und Auslaß einen weiteren, als Spüleinlaß vorgesehenen und zum Anschluß an den Auslaß der jeweils vorgeschalteten Pumpe dienenden Einlaß für das Hauptmedium aufweist, wird in vorteilhafter Weise der Arbeitsraum jeder der mit sehr kleinen Förderströmen arbeitenden und in der erwähnten Weise hinsichtlich der Entlüftung problematischen Rezeptur pumpe η vom großen Förderstrom einer oder mehrerer anderer synchron arbeitender Pumpen durchströmt.Since, in the recipe pump according to the invention, the working space, in addition to the inlet and outlet, is provided as a rinsing inlet and has an inlet for the main medium serving for connection to the outlet of the respective upstream pump, becomes more advantageous Way the working space of each of the working with very small flow rates and in the manner mentioned with regard to ventilation problematic recipe pump η from the large flow rate of one or flows through several other synchronously working pumps.

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Die dabei zwangsweise auftretende hohe Strömungsgeschwindigkeit des Mediums sorgt dafür, daß der Arbeitsraum jeder Rezepturpumpe in kürzester Zeit einwandfrei und vollständig entlüftet wird, so daß dadurch keine Dosierfehler - und damit Rezeptfehler - auftreten können. Bei der Anwendung der erfindungsgemäß ausgestalteten Rezepturpumpe ergibt sich ein weiterer wesentlicher Vorteil dahingehend, daß der bisher übliche Mischer hinsichtlich seiner Leistung schwächer dimensioniert sein oder sogar ganz entfallen kann, da ja der Arbeitsraum jeder Rezepturpumpe nunmehr nicht nur das Zugabemedium, sondern auch das Hauptinedium fördert, so daß dadurch jeder Arbeitsraum gleichzeitig bereits als Mischraum dient bzw. arbeitet. Wie schon erwähnt, ist es lediglich erforderlich, die einzelnen Rezepturpumpen einschließlich der sogenannten Hauptpumpe synchron zu betreiben, was mit anderen Worten bedeutet, daß das jeweilige Verdrängerglied jeder Pumpe gleichzeitig den Saughub bzw. Förderhub durchführt und sich auch gleichzeitig in seiner vorderen oder hinteren Totlage befindet.The inevitably occurring high flow velocity of the Medium ensures that the working area of each recipe pump is properly and completely vented in the shortest possible time, so that thereby no dosing errors - and thus recipe errors - can occur. When using the recipe pump designed according to the invention there is a further essential advantage in that the previously customary mixer has smaller dimensions with regard to its performance can be omitted or even completely omitted, since the working area of each recipe pump is now not just the additive medium, but also promotes the main medium, so that as a result, each work space serves or works at the same time as a mixing space. As already mentioned, it is only necessary to operate the individual recipe pumps including the so-called main pump synchronously, what In other words, this means that the respective displacement element of each pump performs the suction stroke or delivery stroke at the same time and itself is also at the same time in its front or rear dead position.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. This shows in:

Fig.l Im Schnitt eine einer Hauptpumpe nachgeschalteFig.l In section, a main pump connected downstream

te Rezepturpumpe gemäß der Erfindung undte recipe pump according to the invention and

Fig.2 schematisch zwei Rezepturpumpen innerhalb einerFig. 2 schematically two recipe pumps within one

insgesamt drei Pumpenelemente aufweisenden, zur Rezeptdosierung vorgesehenen Pumpenanordnung.A total of three pump elements having, intended for recipe metering pump arrangement.

Wie aus Fig.l ersichtlich, ist die dargestellte Rezepturpumpe b als Kolbenpumpe ausgebildet und weist ein in einem Zylindergehäuse 1 hin- und herverschiebliches Verdrängerglied 2 in Form eines Kolbens auf. Dieses Verdrängerglied 2, das selbstverständlich auch eine MembranAs can be seen from Fig.l, the recipe pump shown is b as Designed piston pump and has a displacement member 2 in the form of a piston that can be pushed back and forth in a cylinder housing 1. This displacement member 2, which of course also has a membrane

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sein kann, ist durch Dichtungen 3 abgedichtet und zur Durchführung des Saughubes sowie Förderhubes zwischen einer in der Zeichnung mit ausgezogenen Linien dargestellten vorderen Totlage sowie einer gestrichelt dargestellten hinteren Totlage bewegbar. <can be, is sealed by seals 3 and to carry out the Suction stroke and delivery stroke between a front dead position shown in solid lines in the drawing and a dashed line rear dead center shown movable. <

Innerhalb des Zylindergehäuses 1 ist ein Arbeitsraum 4 gebildet, der an seiner dem Zylindergehäuse 1 abgewendeten Seite durch einen Pumpendeckel 5 verschlossen ist und einen jeweils mit einem nur schematisch dargestellten Rückschlagventil versehenen Einlaß 6 sowie Auslaß 7 aufweist. Durch den Einlaß 6 wird beim Saughub des Verdrängergliedes Zugabemedium II, das sich in einem Vorratsbehälter 8 befindet, in Richtung des Pfeils gemäß Fig.l in den Arbeitsraum 4 eingesaugt und beim Förderhub des Verdrängergliedes 2 über den Auslaß 7 in Richtung des Pfeils gemäß Fig.l aus dem Arbeitsraum 4 herausgefördert.Within the cylinder housing 1, a working space 4 is formed which is closed on its side facing away from the cylinder housing 1 by a pump cover 5 and each with one only schematically has the check valve provided inlet 6 and outlet 7 shown. Through the inlet 6 is during the suction stroke of the displacement member Addition medium II, which is located in a storage container 8, is sucked into the working space 4 in the direction of the arrow according to FIG conveyed out of the working chamber 4 during the delivery stroke of the displacement member 2 via the outlet 7 in the direction of the arrow according to FIG.

Wie dargestellt, weist die Rezepturpumpe b außer dem Einlaß 6 und dem Auslaß 7 noch einen weiteren Einlaß 9 auf, der zum Anschluß an die jeweils vorgeschaltete Pumpe - im vorliegenden Fall zum Anschluß an den Auslaß 7 der Pumpe a - dient und an der vom Auslaß 7 der Pumpe b am weitesten entfernt gelegenen Stelle des Arbeitsraumes 4 in diesen einmündet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der als Kolbenpumpe ausgebildeten Rezepturpumpe b liegt hierbei diese Stelle der Einmündung des weiteren Einlasses 9 in den Arbeitsraum 4 nahe der gestrichelt angedeuteten hinteren Totlage des Verdrängergliedes 2, so daß dadurch gewährleistet ist, daß dann, wenn das von der Pumpe a geförderte Medium über den weiteren Einlaß 9 in den Arbeitsraum 4 der Rezepturpumpe b eintritt, sämtliche etwa noch dort vorhandene Gaseinschlüsse, die sich bevorzugt nahe der vorderen Stirnfläche der Dichtungen 3 festsetzen, weggespült werden. Da auf diese Weise der weitere Einlaß 9 der Rezepturpumpe b als Spüleinlaß für den Arbeitsraum 4 dieser Rezepturpumpe b dient, wird für eine rasche und vollständige Entlüftung dieses Arbeitsraumes 4 gesorgt.As shown, the recipe pump has b in addition to the inlet 6 and the Outlet 7 still has a further inlet 9, which is used for connection to the respective upstream pump - in the present case for connection to the outlet 7 of the pump a - serves and at the point of the working space 4 furthest away from the outlet 7 of the pump b in this joins. In the illustrated embodiment of the recipe pump b designed as a piston pump, this point is the Confluence of the further inlet 9 into the working space 4 near the rear dead position of the displacement member 2, indicated by dashed lines, see above that this ensures that when the medium conveyed by the pump a via the further inlet 9 into the working chamber 4 the recipe pump b enters, all possibly still there Gas inclusions, which are preferably stuck near the front face of the seals 3, are flushed away. Because in this way the Another inlet 9 of the recipe pump b serves as a flushing inlet for the working chamber 4 of this recipe pump b, is used for a quick and complete Ventilation of this work space 4 provided.

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Um für eine ausreichende Durchspülung des Arbeitsraumes 4 der Rezepturpumpe b zu sorgen, entspricht der Durchmesser des die Wand des Zylindergehäuses 1 der Rezepturpumpe b durchsetzenden weiteren Einlasses 9 wenigstens dem Durchmesser des Einlasses 6, wobei jedoch bei der dargestellten Ausführungsform der Durchmesser dieses weiteren Einlasses 9 größer ist als derjenige des Einlasses 6. Bei der dargestellten Anordnung gemäß Fig.l entspricht die Pumpe a, deren Auslaß 7 mit dem weiteren Einlaß 9 der Rezepturpumpe b verbunden ist, der zuvor erläuterten Hauptpumpe, die das Hauptmedium in einem üblicherweise großen Förderstrom in den Arbeitsraum 4 der Rezepturpumpe b fördert, so daß auf diese Weise im Arbeitsraum der Rezopturpumpe b eine große Strömungsgeschwindigkeit auftritt, die dafür sorgt, daß der Rezepturpumpenarbeitsraum 4 in kürzester Zeit einwandfrei entlüftet wird.In order for the working space 4 of the recipe pump to be adequately flushed b, corresponds to the diameter of the further inlet penetrating the wall of the cylinder housing 1 of the formulation pump b 9 at least the diameter of the inlet 6, but in the illustrated embodiment the diameter of this further Inlet 9 is larger than that of inlet 6. In the illustrated arrangement according to Fig.l, the pump corresponds to a, whose Outlet 7 is connected to the further inlet 9 of the recipe pump b, the previously explained main pump, which is the main medium in a usually large flow rate in the working chamber 4 of the recipe pump b promotes, so that in this way in the working space of the Rezoptur pump b a high flow rate occurs, which ensures that the formulation pump working space 4 works properly in a very short time is vented.

In Fig.2 ist die Rezepturpumpe b innerhalb der gesamten, zur Rezeptdosierung vorgesehenen Pumpenanordnung gezeigt. Wie ersichtlich, sind hierbei zum Vermischen eines Hauptmediums I mit zwei Zugabemedienil, III, die jeweils entsprechenden Vorratsbehälter η 8 entnommen werden, drei Pumpen a, b, c vorgesehen, wobei die Pumpe a in der eingangs erwähnten Weise als Hauptpumpe zum Fördern des Hauptmediums I dient, während die Rezepturpumpen b, c zum Fördern bzw. rezeptgetreuen Zumischen des jeweiligen Zugabemediums II bzw.III dienen.In Fig. 2 the recipe pump b is within the entire, Pump arrangement provided for recipe dosing is shown. As can be seen, here are to mix one main medium I with two Addition medium, III, the respective storage container η 8 are taken, three pumps a, b, c are provided, the pump a in the manner mentioned above as the main pump for delivering the Main medium I is used, while the recipe pumps b, c are used to convey or mix in the respective additive medium II or III in accordance with the recipe serve.

Sowohl die Hauptpumpe a als auch die beiden Rezepturpumpen b, c werden mittels eines gemeinsamen Antriebes 10 derart betätigt, daß die jeweiligen Verdrängungsglieder 2 synchron arbeiten und daher auch bei jeder Pumpe a, b, c gleichzeitig der Saughub bzw. der Förderhub durchgeführt wird. Both the main pump a and the two recipe pumps b, c are operated by means of a common drive 10 such that the respective displacement members 2 work synchronously and therefore the suction stroke or the delivery stroke is carried out simultaneously for each pump a, b, c .

Wie aus Fig. 2 weiterhin ersichtlich, weist jede Rezeptur pumpe b, c außer ihrem Einlaß 6 und Auslaß 7 den zuvor beschriebenen weiteren Einlaß 9 auf, der jeweils zum Anschluß an den Auslaß 7 der betreffenden vorgeschalteten Pumpe dient, so daß mit anderen Worten der weitere Einlaß 9 der Rezepturpumpe c mit dem Auslaß 7 der Rezepturpumpe b und deren weiterer Einlaß 9 mit dem Auslaß 7 der Hauptpumpe a verbunden ist. Auf diese Weise wird das von der Hauptpumpe a gefördert« Hauptmedium I über den weiteren Einlaß 9 der Rezepturpumpe b direkt in diese Rezepturpumpe b gefördert, die sodann - nach rezeptgetreuer Zudosierung des Zugabemediums Π - über ihren Auslaß 7 das nunmehr durch die Komponenten I und H gebildete Hauptmedium der Rezeptur pumpe c über deren weiteren Einlaß 9 zuführt. Diese letzte Rezepturpumpe c leitet dann - nach rezeptgetreuer Zudosierung des Zugabemediums III - das nunmehr aus den Komponenten I, II, ΙΠ bestehende Medium einem Mischer 11 zu.As can also be seen from Fig. 2, each recipe has pump b, c in addition to their inlet 6 and outlet 7, the further inlet 9 described above, each for connection to the outlet 7 of the respective upstream pump is used, so that in other words the further inlet 9 of the recipe pump c with the outlet 7 of the recipe pump b and its further inlet 9 connected to the outlet 7 of the main pump a is. In this way, the main medium I is conveyed by the main pump a directly via the further inlet 9 of the recipe pump b promoted in this recipe pump b, which then - after the addition of the addition medium Π according to the recipe - via its outlet 7 now Main medium formed by the components I and H of the recipe pump c via its further inlet 9 supplies. This last recipe pump c then passes - after the addition medium III has been metered in according to the recipe - the medium now consisting of components I, II, ΙΠ a mixer 11 to.

Wie schon erwähnt, kann der Mischer 11 gegenüber bisherigen Ausführunfesformen in seiner Leistung schwächer dimensioniert sein oder sogar ganz entfallen, da aufgrund der beschriebenen Ausbildung die Arbeitsräume 4 jeder Rezepturpumpe b, c gleichzeitig bereits als Mischräume dienen, und zwar deswegen, weil das jeweils über den weiteren Einlaß 9 eingeleitete Medium im Vergleich zu dem jeweils zuzugebendem Medium eine relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit aufweist, so daß dadurch nicht nur für eine wirksame Entlüftung des uetreffenden Pumpenarbeitsraumes 4 gesorgt wird, sondern sich auch innerhalb dieses Arbeitsraumes 4 die erwähnte Mischung bzw. Vormischung der Medien ergibt.As already mentioned, the mixer 11 can, compared to previous embodiments Be dimensioned weaker in its performance or even omitted entirely, since the training described Working spaces 4 of each recipe pump b, c at the same time as Mixing spaces are used because the medium introduced via the further inlet 9 in comparison to the respective medium to be added medium has a relatively high flow rate, so that not only for effective ventilation of the relevant Pump work space 4 is taken care of, but also the above-mentioned mixture or premixing of the media results within this working space 4.

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Claims

Protection claims

1. Recipe pump for the correct addition of an addition medium to a main medium, with an inlet and outlet Working space and a displacer element acting on it and movable between a rear and a front dead position, characterized in that the working space (4) pumps the recipe (b, c) apart from the inlet (6) and outlet (7) one as a flushing inlet provided further inlet (9) for the main medium ([or I + II) for connection to the outlet (7) of an upstream pump (a or b).

2. Recipe pump according to claim 1, characterized in that the further inlet (9) at the outlet (7) of the recipe pump (b, c) the most distant point of the working space (4) opens into this.

3. Recipe pump according to claim 1 or 2, characterized that the point of confluence of the further inlet (9) in the Working space (4) is close to the rear dead center of the displacement element (2).

4. Recipe pump according to one of claims 1-3, characterized in that that the diameter of the further inlet (9) is at least the diameter of the inlet (6) of the recipe pump (b, c) is equivalent to.

5. recipe pump according to claim 4, characterized in that the diameter of the further inlet (9) is greater than that Diameter of the inlet (6) of the formulation pump (b, c).

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