EP0882873B1

EP0882873B1 - Piston pump

Info

Publication number: EP0882873B1
Application number: EP97108943A
Authority: EP
Inventors: Thomas Handtmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-03
Filing date: 1997-06-03
Publication date: 2003-03-12
Anticipated expiration: 2017-06-03
Also published as: JPH1150956A; DE59709502D1; US6168398B1; EP0882873A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe mit dem Merkmal und des Oberbegriffs von Anspruch 1. Eine derartige Kolbenpumpe ist aus der GB-A-2 212 857 bekannt.The present invention relates to a piston pump with the feature and the preamble of claim 1. Such a piston pump is from GB-A-2 212 857 known.

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Kolbenpumpe zur Förderung von viskosen bzw. mittelviskosen, d.h., gerade noch fließfähigen Fluiden. Derartige viskose bzw. mittelviskose Fluide müssen beispielsweise in der Kosmetikindustrie bzw. Pharmazie in Form von Ölen oder Cremen, in der Entsorgungstechnik in Form von breiigen Medien oder Klärschlamm und insbesondere in der Lebensmittelindustrie gefördert und dosiert werden. In der Lebensmittelindustrie sind dünnflüssige bis breiige Massen zu fördern, die bisweilen auch feste Bestandteile aufweisen können, wie beispielsweise Joghurtmassen mit Früchten, Hefemassen und Geläger sowie Wurstmassen oder Brät.The present invention particularly relates to a piston pump for conveying viscous or medium viscous, i.e., just flowable fluids. Such viscous or medium-viscosity fluids, for example, in the cosmetics industry or Pharmacy in the form of oils or creams, in waste disposal technology in the form of mushy media or sewage sludge and especially in the food industry promoted and dosed. In the food industry there are thin to mushy ones To promote masses, which can sometimes also have solid components, such as for example yoghurt masses with fruits, yeast masses and gels and sausage masses or sausage meat.

Zum Fördern und Dosieren der oben beispielhaft genannten viskosen bzw. mittelviskosen Fluide sind rotierende Verdrängerdosierpumpen (beispielsweise Flügelzellenund Kreiskolbenpumpen) bekannt. Diese Pumpen weisen jedoch einen unvermeidbaren Spalt auf, durch den eine unerwünschte Leckage verursacht wird. Darüber hinaus eignen sich rotierende Verdrängerpumpen in der Regel nicht zur Förderung von Fluiden, die Feststoffe aufweisen. Weiche Feststoffe, wie beispielsweise Obststücke, werden in den rotierenden Verdrängerpumpen mechanisch beansprucht und zerkleinert.Darüber hinaus lassen sich rotierende Verdrängerpumpen nur sehr schlecht reinigen, insbesondere am Übergang des Förderorgans zur Antriebswelle.For conveying and dosing the viscous or medium-viscosity ones mentioned above as examples Fluids are rotating positive displacement pumps (e.g. vane cells and Rotary lobe pumps). However, these pumps have an inevitable Gap that causes unwanted leakage. Furthermore Rotary positive displacement pumps are generally not suitable for pumping fluids, which have solids. Soft solids, such as pieces of fruit, are mechanically stressed and crushed in the rotating positive displacement pumps In addition, rotating positive displacement pumps are very difficult to clean, especially at the transition from the conveyor to the drive shaft.

Weiterhin sind zum Fördern und Dosieren von viskosen bzw. hochviskosen Fluiden Membranpumpen bekannt. Bei diesen Pumpen ist der Hub begrenzt, so daß für eine ausreichende Fördermenge eine relativ große Membranfläche gewählt werden muß, was wiederum zu erhöhten Kräften führt, die auf die Antriebseinheit der Pumpe wirken. Darüber hinaus ermüdet die Membran aufgrund der dauerhaften zyklischen Beanspruchung, so daß sich Risse ausbilden können. Außerdem weisen Membranpumpen im Bereich der Einspannung der Membran Todräume auf. Diese Todräume behindern die Reinigung der Pumpe.Furthermore, for conveying and dosing viscous or highly viscous fluids Diaphragm pumps known. The stroke of these pumps is limited, so that for one sufficient flow rate, a relatively large membrane area must be selected, which in turn leads to increased forces acting on the drive unit of the pump. In addition, the membrane is fatigued due to the permanent cyclical stress, so that cracks can form. In addition, diaphragm pumps dead spaces in the area of the clamping of the membrane. Hinder these dead spaces cleaning the pump.

Schließlich sind im Stand der Technik Kolbenpumpen bekannt, um viskose Flulde zu fördern bzw. zu dosieren. Derartige Kolbenpumpen weisen mindestens ein Einlaßventil und mindestens ein Auslaßventil auf, wobei die Ventile Hubventile sind. Jedes der Ventile ist mit einer Steuer- und Antriebsvorrichtung gekoppelt. Diese Steuer- und Antriebsvorrichtung ist notwendig, um die hohen Schließkräfte zu erzeugen, die zum Verdrängen der mitunter hochviskosen Flüssigkeit aus dem Ventilbereich und ggf. zum lokalen Zerschneiden von festen Bestandteile der zu fördernden Masse ausreichen. Die Hubventile können mechanisch oder magnetisch gesteuert werden.Finally, piston pumps are known in the prior art to cause viscous flow promote or dose. Piston pumps of this type have at least one inlet valve and at least one exhaust valve, the valves being globe valves. each the valve is coupled to a control and drive device. This tax and Drive device is necessary in order to generate the high closing forces that lead to Displacing the sometimes highly viscous liquid from the valve area and possibly sufficient for local cutting of solid components of the mass to be conveyed. The globe valves can be controlled mechanically or magnetically.

Aus dem Handbuch "Dosieren", Hrsg. Gerhard Vetter, Vulkan-Verlag Essen, 1994, S. 132, ist eine Kolbenpumpe mit einem Arbeitsraum bekannt, an dessen Kopfende an gegenüberliegenden Seiten ein Einlaß- und ein Auslaßventil angeordnet sind. Das Einlaßventil wird in seiner geschlossenen Stellung von einem Sitz gehalten, gegen den das Einlaßventil mit seiner dem Arbeitsraum abgewandten Ventilfläche anliegt. Zum Öffnen wird das Einlaßventil aus dieser geschlossenen Stellung auf den Arbeitsraum hin bewegt.From the manual "Dosieren", ed. Gerhard Vetter, Vulkan-Verlag Essen, 1994, p. 132, a piston pump with a working space is known at the head end opposite sides of an inlet and an outlet valve are arranged. The Intake valve is held in its closed position by a seat against which the inlet valve rests with its valve surface facing away from the working space. To open the inlet valve from this closed position on the work area moved there.

Die Ausgestaltung des Einlaßventils hat zwar den Vorteil, daß das Ventil durch den beim Austreiben des Fluids wirkenden Innendruck im Arbeitsraum gegen den Sitz gepreßt wird und so den Arbeitsraum sicher verschließt. Jedoch muß die vorbekannte Kolbenpumpe einen Ventilraum für das Einlaßventil aufweisen, in dem das Einlaßventil in seiner geschlossenen Stellung in seine geöffnete Stellung bewegt werden kann, ohne mit dem Kolben zu kollidieren, der beim Öffnen des Einlaßventils üblicherweise im Bereich seines oberen Todpunktes auf der Höhe der Ventile liegt. The design of the inlet valve has the advantage that the valve through the when expelling the fluid internal pressure in the work area against the seat is pressed and thus securely closes the work area. However, the previously known Piston pump have a valve chamber for the inlet valve, in which the inlet valve be moved into its open position in its closed position can, without colliding with the piston, which is usually when opening the intake valve in the area of its top dead center at the level of the valves.

Auch für das Auslaßventil ist bei der vorbekannten Kolbenpumpe ein Ventilraum vorgesehen, in dem das Auslaßventil in geschlossener Stellung derart aufgenommen ist, daß ein kegelstumpfförmiges Ventilteil des Auslaßventils nicht mit dem Kolben kollidiert. Die Ventilräume von Ein- und Auslaßventil verhindern ein nahezu vollständiges Entleeren des von dem Kolben, den Ventilen und dem Zylinder eingeschlossenen Raumes, da ein Restvolumen an zu fördernder Masse selbst dann in den Ventilräumen verbleibt, wenn der Kolben an seinem oberen Todpunkt an einer den Zylinder abdeckenden Abdeckung an der Stirnseite des Arbeitsraumes anliegt. Denn der Kolben kann lediglich den Arbeitsraum überstreichen, nicht aber die Ventilräume.A valve chamber is also provided for the outlet valve in the known piston pump, in which the outlet valve is received in the closed position in such a way that a frusto-conical valve part of the exhaust valve does not collide with the piston. The valve spaces of the inlet and outlet valve prevent an almost complete Drain the trapped by the piston, valves and cylinder Space because there is a residual volume of mass to be conveyed even in the valve spaces remains when the piston is at its top dead center on one of the cylinders covering cover on the front of the work area. Because the piston can only paint over the work area, but not the valve areas.

Insbesondere bei Kolbenpumpen, die im Bereich der Lebensmittelindustrie verwendet werden, ist es erforderlich, daß das gesamte in den Arbeitsraum eingezogene Volumen der zu fördernden Masse mit dem Hub des Kolben ausgefördert wird. Todräume sind unerwünscht, da sie die Reinigung der Kolbenpumpe erschweren. Diese soll möglichst ohne ein Zerlegen der Kolbenpumpe durchgeführt werden können. Darüber hinaus muß gewährleistet werden, daß sich insbesondere bei verderblichen Lebensmitteln die zu fördernde Masse dauerhaft in der Kolbenpumpe festsetzt und dort ggf. verdirbt. Außerdem vermischt sich die in dem Todraum befindliche Masse einer früheren Charge mit derjenigen einer späteren Charge, wenn die beiden Chargen aufeinanderfolgend gefördert werden, ohne daß ein Reinigungsschritt zwischengeschaltet wird. Diese Vermischung verhindert einen möglichst nahtlosen Übergang von einer Charge auf die andere, wobei das von der in dem Todraum befindlichen Masse der ersten Charge gespeiste Gemisch aus erster und zweiter Charge verworfen werden muß.Especially for piston pumps used in the food industry the entire volume drawn into the work area the mass to be conveyed is discharged with the stroke of the piston. dead spaces are undesirable because they make it difficult to clean the piston pump. This should if possible without disassembling the piston pump. About that In addition, it must be ensured that especially perishable food permanently fixes the mass to be conveyed in the piston pump and, if necessary, spoils. In addition, the mass of an earlier one in the dead space is mixed Batch with that of a later batch if the two batches are consecutive are promoted without an intermediate cleaning step becomes. This mixing prevents a transition from one that is as seamless as possible Batch on top of the other, the mass in the dead space the mixture of first and second batch fed to the first batch can be discarded got to.

Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Kolbenpumpe zu schaffen, die sich leicht reinigen läßt und die möglichst wenig Todräume aufweist.The present invention is based on the technical problem of a piston pump to create that is easy to clean and has as few dead spaces as possible.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Kolbenpumpe mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. According to the invention, this problem is solved by a piston pump with the features solved by claim 1.

Die endungsgemäße Kolbenpumpe hat wenigstens einen von einem Zylinder umgebenen Arbeitsraum, der durch einen in dem Zylinder angeordneten Kolben veränderbar ist, sowie mindestens ein Einlaßventil und mindestens ein Auslaßventil aufweist. Die Ventile sind als Hubventile ausgebildet und mit einer Steuer- und Antriebsvorrichtung steuerbar und antreibbar. Um eine Kolbenpumpe zu schaffen, die sich leichter reinigen läßt und die möglichst wenig Todräume aufweist, wird vorgeschlagen, daß die dem Arbeitsraum zugewandte Ventilfläche in der geschlossenen Stellung der Ventile ohne Absatz in die Innenfläche des Arbeitsraumes übergeht. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind die Innenwände des Arbeitsraumes bei geschlossenen Ventilen vollkommen eben. Es ergeben sich somit keine Absätze in dem von dem Kolben, den Ventilen und dem Zylinder eingeschlossenen Raum.The piston pump according to the invention has at least one surrounded by a cylinder Working space that can be changed by a piston arranged in the cylinder is, and has at least one inlet valve and at least one outlet valve. The valves are designed as lift valves and with a control and drive device controllable and drivable. To create a piston pump that is can be cleaned more easily and has as few dead spaces as possible, it is proposed that the valve surface facing the working area in the closed position the valve merges into the inner surface of the work area without a step. At this Design according to the invention are the inner walls of the work space closed valves completely flat. There are therefore no paragraphs in the space enclosed by the piston, the valves and the cylinder.

Nächfolgend werden bevorzugte Ausgestaltungen der ersten und zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung beschrieben. Preferred configurations of the first and second teaching of the described the present invention.

Um möglichst das gesamte in dem Arbeitsraum befindliche Volumen der zu fördernden Masse mit einem Hub auszufördem, sind die Ventile vorzugsweise an der Stirnseite des Arbeitsraumes angeordnet. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann der Kolben in seinem oberen Todpunkt die stimseitige Begrenzungsfläche des Arbeitsraumes nahezu berühren. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung kann auch ein sich nach innen öffnendes Einlaßventil vorgesehen sein, da sich der Kolben mit Einsetzen der Einfüllphase nach unten bewegt und gleichzeitig einen Raum freigibt, in den das zu öffnende Einlaßventil bewegt werden kann.To, if possible, the entire volume of the materials to be conveyed that is located in the work space To carry out mass with a stroke, the valves are preferably on the front side the work area. With such a configuration, the Piston at its top dead center the end face of the work area almost touch. In this preferred embodiment, a Inward opening inlet valve can be provided, since the piston with insertion the filling phase is moved down and at the same time frees up a space in which the opening valve can be moved.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenoberfläche konvex ausgebildet und der Arbeitsraum an seiner Stirnseite von einer konkaven Kuppel abgeschlossen, deren Innenfläche teilweise durch die Ventile gebildet wird. Durch die konvexe Ausgestaltung der Kolbenoberfläche bei entsprechender konkaver Ausgestaltung der Stirnseite des Arbeitsraumes wird das möglichst vollständige Austreiben der zu fördernden Masse verbessert. Darüber hinaus kann die Wölbung der Kolbenoberfläche derart an die Wölbung der den Arbeitsraum abschließenden konkaven Kuppel angepaßt werden, daß bei einer Verkleinerung des Arbeitsraumes durch den Kolben zunächst die im Bereich des Einlaßventiles befindliche Masse in Richtung auf das Auslaßventil gedrückt wird und dann die im Bereich des Auslaßventils verbleibende Restmasse nahezu vollständig aus dem Arbeitsraum gefördert wird. Durch die gewölbte Ausgestaltung der Kuppel einerseits und der Kolbenoberfläche andererseits wird ein Spüleffekt bewirkt. Es wird eine gerichtete Strömung des Restvolumens der zu fördernden Masse auf das Auslaßventil hin erzielt, so daß der Arbeitsraum auf einfache Weise nahezu vollständig entleert werden kann. Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist die dem Arbeitsraum abgewandte Ventilfläche des Ein- und/oder des Auslaßventils konvex ausgebildet. Beim Zurückziehen des Einlaßventils bzw. des Auslaßventils in seine geöffnete Stellung, die weiter vom Arbeitsraum entfernt liegt als die geschlossene Stellung, wird die im Ein- bzw. Auslaßkanal befindliche Masse durch die konvexe, dem Arbeitsraum abgewandte Ventilfläche, auf einfache Weise verdrängt. Dadurch wird die hinter dem jeweiligen Ventil befindliche Masse dem in den Arbeitsraum strömenden Massestrom zugeführt. In a further preferred embodiment of the present invention, the Piston surface is convex and the working area on its face from a concave dome, the inner surface of which is partially closed by the valves is formed. Due to the convex design of the piston surface with a corresponding The concave design of the front of the work area will be as possible complete expulsion of the mass to be promoted improved. Furthermore, can the curvature of the piston surface to the curvature of the work area concave dome can be adjusted that with a reduction of the Working space through the piston first in the area of the inlet valve Mass is pushed towards the exhaust valve and then that in the area remaining mass of the exhaust valve almost completely out of the work area is promoted. Due to the domed design of the dome on the one hand and the piston surface on the other hand, a rinsing effect is brought about. It becomes a directional current of the remaining volume of the mass to be conveyed to the outlet valve, so that the work space can be almost completely emptied in a simple manner. In a further preferred embodiment of the piston pump according to the invention is the valve surface of the inlet and / or outlet valve facing away from the working space convex. When retracting the intake valve or exhaust valve in its open position, which is further away from the work area than the closed one Position, the mass in the inlet and outlet channel is determined by the convex valve surface facing away from the work area, easily displaced. As a result, the mass behind the respective valve is transferred to the work area flowing mass flow supplied.

Sofern außerdem ein Ein- und ein Auslaßkanal vorgesehen sind, die jeweils eine konkave Ausnehmung zur Aufnahme des jeweiligen Ventiles in seiner geöffneten Stellung aufweisen, wird der zwischen der dem Arbeitsraum abgewandten Ventilfläche und der Wand des Ein- bzw. Auslaßkanals verbleibende Todraum minimiert. Es ergibt sich eine Kolbenpumpe, deren Ein- bzw. Auslaßkanal in gleicher Weise leicht zu reinigen ist wie der Arbeitsraum. Da Todräume, in denen sich Masse festsetzen kann, auf ein Minimum reduziert sind, kann ein Wechsel von einer Charge zur nächsten Charge erfolgen, ohne daß im wesentlichen eine Durchmischung der beiden Chargen hervorgerufen wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung liegt nahezu das gesamte, in der Kolbenpumpe befindliche, Volumen der Masse im Massestrom und wird durch den Betrieb der Kolbenpumpe gefördert. Der kleinstmögliche Todraum ergibt sich, wenn die Ausnehmung und die dem Arbeitsraum abgewandte Ventilfläche identische Wölbungen aufweisen.If an inlet and an outlet channel are also provided, each one concave recess for receiving the respective valve in its open Have position, the between the valve surface facing away from the work area and the dead space remaining in the wall of the inlet and outlet channels is minimized. It the result is a piston pump, the inlet and outlet channels of which are easy in the same way cleaning is like the work area. There are dead spaces in which mass settles can be reduced to a minimum, a change from one batch to the next Batch take place without essentially mixing the two Batches is produced. Due to the design according to the invention is almost the total volume of the mass in the mass flow located in the piston pump and is promoted by the operation of the piston pump. The smallest possible Dead space arises when the recess and the one facing away from the work space Valve surface have identical curvatures.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist die dem Arbeitsraum abgewandte Ventilfläche stärker gewölbt als die konkave Ausnehmung des Ein- bzw. Auslaßkanals. Dadurch wird zwischen dem Ventil und der jeweiligen Wand des Ein- bzw. Auslaßkanals ein keilförmiger Schlitz gebildet, der sich zum jeweiligen Ein- bzw. Auslaßkanal hin öffnet. Durch diesen keilförmigen Schlitz wird die hinter dem Ventil befindliche Masse bei der Bewegung des jeweiligen Ventiles in seine geöffnete Stellung gerichtet aus der konkaven Ausnehmung des jeweiligen Ein- bzw. Auslaßkanals herausgepreßt.In a further preferred embodiment of the piston pump according to the invention the valve surface facing away from the work area is more curved than the concave Recess of the inlet and outlet channels. This will separate between the valve and the each wall of the inlet and outlet channel formed a wedge-shaped slot, which opens to the respective inlet and outlet channel. Through this wedge-shaped slot becomes the mass behind the valve when the respective valve moves directed into its open position from the concave recess of the respective Inlet and outlet channels pressed out.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung geht der Ein- bzw. Auslaßkanal in der geöffneten Stellung des oder jedes Ventiles in die dem Arbeitsraum zugewandte Ventilfläche ohne Absatz über. Dadurch wird in der geöffneten Stellung des jeweiligen Ventiles ein Ein- bzw. Auslaßkanal geschaffen, der ebene Wände aufweist und dem Vorsprünge fehlen, an denen sich die zu fördernde Masse festsetzen kann.In a further preferred embodiment, the inlet or outlet channel goes in the open position of the or each valve in the working room facing Valve area without heel over. This will in the open position of each Valves created an inlet or outlet channel, which has flat walls and the There are no projections on which the mass to be conveyed can adhere.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe wird die Umfangsfläche des Ein- bzw. Auslaßventils zumindest teilweise an einer Wand des Ein- bzw. Auslaßkanals geführt. Bei der Bewegung des jeweiligen Ventiles von seiner geöffneten Stellung in seine geschlossene Stellung, bzw. in umgekehrter Richtung, gleitet das entsprechende Ventil mit einem Teil seiner Umfangsfläche an einer Wand des Ein- bzw. Auslaßkanals und nimmt im die Bereich dieser Wand befindliche Masse mit. Dadurch wird verhindert, daß die zu fördernde Masse an der jeweiligen Wand des Ein- bzw. Auslaßkanals haftet und nicht gefördert wird.In a further preferred embodiment of the piston pump according to the invention the peripheral surface of the intake and exhaust valve is at least partially on a Wall of the inlet and outlet channel. When the respective valve moves from its open position to its closed position, or in reverse Direction, the corresponding valve slides with part of its circumferential surface one wall of the inlet and outlet channel and takes place in the area of this wall Mass with. This prevents the mass to be conveyed from the respective Wall of the inlet or outlet channel adheres and is not promoted.

Erfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Ventile in einer Führung geführt sind, deren Öffnungen zum Ein- bzw. Auslaßkanal jeweils mit einer ersten Lippendichtung versehen ist. Dadurch wird verhindert, daß die zu fördernde Masse in die Führung eindringt. Die an der jeweiligen Ventilstange haftende Masse wird beim Zurückziehen der Ventile in die Führung von der Lippendichtung abgeschabt und verbleibt in dem Ein- bzw. Auslaßkanal. Ein entsprechender Effekt kann auf der Seite des Kolbens erzielt werden, wenn der Kolben an seiner, den Arbeitsraum abschließenden, Kante eine Lippendichtung aufweist. Da die jeweiligen Lippendichtungen einerseits direkt an der Öffnung zum Ein- bzw. Auslaßkanal und andererseits direkt an der den Arbeitsraum abschließenden Kante des Kolbens angeordnet sind, fehlen Spalten, in denen sich die zu fördernde Masse festsetzen kann.According to the invention it is further proposed that the valves in a guide are guided, the openings to the inlet and outlet channels each with a first Lip seal is provided. This prevents the mass to be conveyed in the leadership invades. The mass adhering to the respective valve rod is at Retracting the valves scraped into the guide from the lip seal and remains in the inlet and outlet channels. A corresponding effect can be found on the page of the piston can be achieved if the piston on its Edge has a lip seal. Because the respective lip seals on the one hand directly at the opening to the inlet or outlet channel and on the other hand directly are missing on the edge of the piston that closes the working space Columns in which the mass to be conveyed can settle.

Zusätzlich kann bei einer weiteren Ausgestaltung die erfindungsgemäß Kolbenpumpe einen Spülraum umfassen, der einen Teil jedes Ventiles umgibt und der zwischen der ersten und einer zweiten Lippendichtung gebildet ist. In diesem Spülraum können die Ventilstangen beim Betrieb der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe mit einer Reinigungs- bzw. Desinfektionsflüssigkeit umspült werden, um einen Eintrag von Verunreinigungen und von Keimen durch die sich hin- und herbewegenden Ventile in die zu fördernde Masse zu verhindern. Durch die zweite Lippendichtung ist der Spülraum gegenüber dem distalen Ende der Ventilstange, das mit der Steuer- und Antriebsvorrichtung zusammenwirkt, abgedichtet.In addition, in a further embodiment, the piston pump according to the invention comprise a wash chamber that surrounds a portion of each valve and that between the first and a second lip seal is formed. In this washroom you can Valve rods when operating the piston pump according to the invention with a cleaning or disinfectant liquid around an entry of contaminants and germs through the reciprocating valves into the to prevent promoting mass. Thanks to the second lip seal, the wash cabinet is opposite the distal end of the valve rod that is connected to the control and drive device interacts, seals.

Schließlich kann bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung das bzw. jedes Einlaßventil in seiner geschlossenen Stellung durch eine Sperrvorrichtung festlegbar sein. Diese Sperrvorrichtung bewirkt, daß die Schließkräfte, die dem auf das Auslaßventil wirkenden Druck entsprechen, beim Austreiben der Masse aus dem Arbeitsraum nicht durch die Steuer- und Antriebsvorrichtung für das Einlaßventil aufgebracht werden. Als Sperrvorrichtung können insbesondere Riegelsperren bzw. Rastsperren ausgebildet sein. Diese können durch eine separate Steuer- und Antriebsvorrichtung gesteuert und angetrieben werden. Denkbar ist aber auch, daß die Sperrvorrichtung mechanisch mit der Steuer- und Antriebsvorrichtung für das jeweilige Einlaßventil gekoppelt ist. Sofern das Einlaßventil durch eine, den Kolben antreibende Kurbelwelle, angetrieben und gesteuert wird, kann die Sperrvorrichtung gleichfalls mit der Kurbelwelle mechanisch gekoppelt sein. Durch eine derartige Ausgestaltung ist es möglich, die Bewegung der Ventile und der Sperrvorrichtung in einfacher Weise zu synchronisieren.Finally, in a further preferred embodiment of the present invention the or each inlet valve in its closed position by a Locking device can be fixed. This locking device causes the closing forces, which correspond to the pressure acting on the outlet valve when expelling the Mass from the work area not through the control and drive device for that Inlet valve are applied. In particular, bolt locks can be used as the locking device or locking devices. This can be done through a separate Control and drive device are controlled and driven. But is conceivable also that the locking device mechanically with the control and drive device is coupled for the respective inlet valve. If the inlet valve by a Piston-driving crankshaft, driven and controlled, can be the locking device also be mechanically coupled to the crankshaft. By such Design, it is possible to control the movement of the valves and the locking device synchronize in a simple way.

Die Steuer- und Antriebsvorrichtung für die Hubventile kann durch einen gesteuerten hydraulischen Zylinder gebildet sein. In diesem Fall ist für jedes Ventil jeweils ein hydraulicher Zylinder als Steuer- und Antriebsvorrichtung ausgebildet, wobei die hydraulischen Zylinder unabhängig voneinander gesteuert werden können. Alternativ können die Ventile mechanisch gesteuert werden. Dabei ist es möglich, jedes Ventil über einen separaten Motor, der beispielsweise über einen an der Welle des Motors angeordneten Nocken mit dem Ventil zusammenwirkt, zu steuern. Eine aufeinander abgestimmte Bewegung des Kolbens und der dem Kolben zugeordneten Ein- bzw. Auslaßventile kann auf einfache Weise dadurch bewirkt werden, daß die Ventile mechanisch mit der den Kolben antreibenden Kurbelwelle gekoppelt sind. Bevorzugt wird dies über Kurvengetriebe erreicht, die über zusätzliche Hebel mit der Kurbelwelle verbunden sein können.The control and drive device for the globe valves can be controlled by a hydraulic cylinder be formed. In this case there is a hydraulic one for each valve Cylinder designed as a control and drive device, the hydraulic Cylinders can be controlled independently. alternative the valves can be controlled mechanically. It is possible to use any valve via a separate motor, for example one on the motor shaft arranged cam cooperates with the valve to control. One on top of the other coordinated movement of the piston and the input or Exhaust valves can be effected in a simple manner in that the valves are mechanical are coupled to the crankshaft driving the piston. Prefers this is achieved via cam gears, which have additional levers with the crankshaft can be connected.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1: eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung eines Teils eines Föderwerks, das ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe umfaßt;
Fig. 2: einen Längsschnitt durch eine Frödervorrichtung für Lebensmittel entlang der Linie II-II gemäß der Drstellung in fig. 1, die ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe umfaßt;
Fig. 3: eine Detailansicht der in Fig. 2 dargestellten Kolbenpumpe und
Fig. 4: einen Längsschnitt durch die wesentlichen Teile einer Kolbenpumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe.

The invention is explained in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments, reference being made to the drawing. In the drawing shows

Fig. 1: a perspective, partially sectioned view of part of a conveyor system, which comprises an embodiment of the piston pump according to the invention;
Fig. 2: a longitudinal section through a food processing device along the line II-II as shown in Fig. 1, which comprises an embodiment of a piston pump according to the invention;
Fig. 3: a detailed view of the piston pump shown in Fig. 2 and
Fig. 4: a longitudinal section through the essential parts of a piston pump according to a second embodiment of a piston pump according to the invention.

In Fig. 1 ist ein Teil eines Förderwerks für Wurstmasse dargestellt, das die wesentlichen Bestandteile eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe umfaßt. Die Kolbenpumpe weist drei Kolben 1 auf, die jeweils in einem Zylinder 2 aufgenommen sind. Jeder Zylinder 2 ist an seiner einen Stimseite durch eine konkave Kuppel 3 abgeschlossen. Durch die jeweilige Kuppel 3 und den dazugehörigen Zylinder 2 wird ein Arbeitsraum 4 gebildet, dessen Volumen durch die Bewegung des Kolbens 1 in dem Zylinder 2 verändert wird. Die Kuppel 3 weist eine Einlaßöffnung 5a auf, die in der Darstellung gemäß Fig. 1 von einem Einlaßventil 6a verschlossen ist. Weiterhin weist die Kuppel 3 eine Auslaßöffnung 5b auf, die durch ein Auslaßventil 6b verschlossen werden kann. Das Auslaßventil 6b ist in seiner geöffneten Stellung dargestellt ist.In Fig. 1, a part of a conveyor for sausage mass is shown, the essential Components of an embodiment of the piston pump according to the invention includes. The piston pump has three pistons 1, each in a cylinder 2 are included. Each cylinder 2 is on one end face by a concave Dome 3 completed. Through the respective dome 3 and the associated one Cylinder 2 forms a working space 4, the volume of which is caused by the movement of the Piston 1 in the cylinder 2 is changed. The dome 3 has an inlet opening 5a 1, which is closed by an inlet valve 6a in the illustration according to FIG. Furthermore, the dome 3 has an outlet opening 5b through an outlet valve 6b can be closed. The outlet valve 6b is in its open position is shown.

Bei geöffneten Einlaßventilen 6a kommunizieren die Arbeitsräume 4 zu jedem Kolben 1 über einen Einlaßkanal 7a mit einem Trichter 8 zur Aufnahme der zu fördernden Masse. In der dargestellten geöffneten Stellung des Auslaßventils 6b kommuniziert jeder Arbeitsraum 4 mit einem Auslaßkanal 7b. Jeder Auslaßkanal 7b zu jedem Arbeitsraum 4 mündet in einen Sammelkanal 9, der eine nicht dargestellte Öffnung aufweist, durch den die von der Kolbenpumpe geförderte und dosierte Lebensmittelmasse zur Weiterleitung an eine verarbeitende Maschine, z.B. Wurstdosiermaschine ausgefördert wird.When the inlet valves 6a are open, the working spaces 4 communicate with each piston 1 via an inlet channel 7a with a funnel 8 for receiving the to be conveyed Dimensions. Communicates in the illustrated open position of the exhaust valve 6b each working space 4 with an outlet duct 7b. Each outlet duct 7b to each work space 4 opens into a collecting channel 9, which has an opening, not shown has, through which the mass pumped and metered by the piston pump for forwarding to a processing machine, e.g. Wurstdosiermaschine is promoted.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Kolbenpumpe sind zur Verringerung der Fertigungskosten die Strömungskanäle für die zu fördernde Masse im wesentlichen in drei identischen blockartigen Teilen A-C ausgebildet, die mit den jeweiligen Zylindern 2 verbunden sind und in denen die Ventile 6a, 6b geführt sind. In the piston pump shown in Fig. 1 are to reduce manufacturing costs the flow channels for the mass to be conveyed essentially in three identical block-like parts A-C formed, which are connected to the respective cylinders 2 are and in which the valves 6a, 6b are guided.

Einzelheiten des in Fig. 1 dargestellten Förderwerks sind der Darstellung in Fig. 2 zu entnehmen, die einen Längsschnitt durch das Förderwerk entlang der Linie II-II gemäß der Darstellung in Fig. 1 zeigt. Das Förderwerk ist von einem Gehäuse 10 umgeben, von dessen Oberseite ein Teil des Trichters 8 herausragt. Die Kolbenpumpe sowie ein schematisch dargestellter Motor 11 sind in dem Gehäuse 10 aufgenommen.Details of the conveyor shown in FIG. 1 are shown in FIG. 2 take a longitudinal section through the conveyor along the line II-II according the representation in Fig. 1 shows. The conveyor is surrounded by a housing 10, a portion of the funnel 8 protrudes from the top thereof. The piston pump and a schematically illustrated motor 11 are accommodated in the housing 10.

Jeder Kolben 1 ist über eine mit einer Kurbelwelle 12 verbundene Pleuelstange 13 mit dem Motor 11 verbunden. Die beiden weiteren, nicht dargestellten Pleuelstangen, die den beiden anderen Kolben 1 zugeordnet sind, sind ebenfalls mit der Kurbelwelle 12 verbunden. Die mit den Pleuelstangen verbundenen Exzenter sind für einen Massenausgleich der rotierenden Massen auf dem Umfang der Kurbelwelle 12 verteilt angeordnet.Each piston 1 is connected to a connecting rod 13 connected to a crankshaft 12 connected to the engine 11. The two other connecting rods, not shown, which are assigned to the other two pistons 1 are also connected to the crankshaft 12 connected. The eccentrics connected to the connecting rods are for a mass balance of the rotating masses distributed around the circumference of the crankshaft 12 arranged.

Die dargestellten Ventile 6a, 6b sind Hubventile, die jeweils eine Ventilstange 14a, 14b umfassen. Das distale Ende der Ventilstangen 14a, 14b ist mit einer Steuer- und Antriebsvorrichtung verbunden, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine schematisch dargestellte Nockenwelle 15 gebildet wird, die über Kipphebel, von denen lediglich der Kipphebel 16a für das Einlaßventil 6a dargestellt ist, mit dem jeweiligen Ventil 6a, 6b verbunden ist. Die oben liegende Nockenwelle 15 ist wiederum mit einem nicht dargestellten Riemen mit der Kurbelwelle 12 gekoppelt und wird über diese von dem Motor 11 angetrieben.The valves 6a, 6b shown are lift valves, each of which has a valve rod 14a, 14b include. The distal end of the valve rods 14a, 14b is with a control and Drive device connected by in the embodiment shown a schematically illustrated camshaft 15 is formed, the rocker arm, of which only the rocker arm 16a for the inlet valve 6a is shown with the respective Valve 6a, 6b is connected. The overhead camshaft 15 is again with a belt, not shown, coupled to the crankshaft 12 and is about this is driven by the motor 11.

Die jeweiligen Ventile 6a, 6b sind über jeweils eine schematisch angedeutete Feder 17a, 17b derart vorgespannt, daß sie ohne das Einwirken der Nockenwelle 15 in ihrer geöffneten Position gehalten werden.The respective valves 6a, 6b are each via a schematically indicated spring 17a, 17b biased such that they without the action of the camshaft 15 in their held in the open position.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Ventile 6a, 6b eine dem Arbeitsraum zugewandte Ventilfläche 6a', 6b' auf, die konkav gewölbt ist. Die konkave Wölbung der Ventilfläche 6a', 6b' entspricht der Wölbung der konkaven Kuppel 3, die die Stirnseite des Arbeitsraumes 6 abschließt. In der geschlossenen Stellung der Ventile 6 bilden somit die dem Arbeitsraum zugewandten Ventilflächen 6a', 6b' zusammen mit der Kuppel 3 eine Fläche aus, die keinen Absatz aufweist und den Arbeitsraum 4 stimseitig glatt abschließt.In the embodiment shown in FIG. 2, the valves 6a, 6b have one the valve surface 6a ', 6b' facing the working space, which is concavely curved. The concave curvature of the valve surface 6a ', 6b' corresponds to the curvature of the concave Dome 3, which closes the end of the work space 6. In the closed Position of the valves 6 thus form the valve surfaces facing the working area 6a ', 6b' together with the dome 3 form a surface which has no shoulder and closes the work area 4 smoothly on the front side.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Kolbenpumpe weist der Kolben eine konvexe Kolbenoberfläche 1' auf, deren Wölbung im wesentlichen der Wölbung der Kuppel 3 entspricht. Außerdem weist die den Arbeitsraum 4 abschließende Kante des Kolbens 1 eine Lippendichtung 18 auf. Weiterhin ist an dem Kolben 1 ein Kolbenring 19 vorgesehen, der mit der Umfangsfläche des Zylinders 2 in Reibkontakt steht. Durch die Materialauswahl dieses Kolbenrings 19 kann der Reibkontakt zwischen dem Kolben 1 und dem Zylinder 2 eingestellt werden.In the piston pump shown in Fig. 2, the piston has a convex piston surface 1 ', whose curvature essentially corresponds to the curvature of the dome 3 equivalent. In addition, the edge of the piston that closes the working space 4 1 a lip seal 18. Furthermore, a piston ring 19 is provided on the piston 1, which is in frictional contact with the peripheral surface of the cylinder 2. Through the Material selection of this piston ring 19 can be the frictional contact between the piston 1 and the cylinder 2 can be adjusted.

Einzelheiten der geometrischen Ausgestaltung des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles lassen sich deutlicher aus der Fig. 3 entnehmen, die eine Detailansicht der Darstellung in Fig. 2 zeigt. Gegenüber der Darstellung in Fig. 2 ist jedoch der Kolben 1 in einer Stellung dargestellt, in der er sich an seinem oberen Todpunkt befindet, wohingegen die in Fig. 2 darstellte Stellung des Kolbens 1 im Bereich des unteren Todpunktes in Fig. 3 mit gestrichelten Linien dargestellt ist.Details of the geometric configuration of the embodiment shown in FIG. 2 can be seen more clearly from FIG. 3, which is a detailed view the representation in Fig. 2 shows. However, compared to the representation in FIG. 2 the piston 1 is shown in a position in which it is at its top dead center is located, whereas the position of the piston 1 shown in Fig. 2 in the region of bottom dead center in Fig. 3 is shown with dashed lines.

Die Stellung der Ventile 6 in der Darstellung gemäß Fig. 3 entspricht der in Fig. 2 gezeigten Stellung der Ventile 6. Außerdem ist die geöffnete Stellung des Einlaßventiles 6a in Fig. 3 mit gestrichelten Linien dargestellt.The position of the valves 6 in the illustration according to FIG. 3 corresponds to that shown in FIG. 2 Position of the valves 6. In addition, the open position of the intake valve 6a in Fig. 3 with dashed lines.

Jedes Ventil 6a, 6b weist eine dem Arbeitsraum 4 abgewandte Ventilfläche 6a", 6b" auf, die konvex gewölbt ist. Der Ein- bzw. Auslaßkanal 7a, 7b weist jeweils eine konkave Ausnehmung 20a, 20b auf, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel symmetrisch zu der Achse der jeweiligen Ventilstange 14a, 14b ausgebildet ist. Die Wölbung der dem Arbeitsraum abgewandten Ventilflächen 6a", 6b" ist etwas stärker gekrümmt als die Wölbung der konkaven Ausnehmungen 20a, 20b. Dies ist nur für das Auslaßventil 6b in Fig. 3 angedeutet, gilt jedoch für das Auslaßventil 6a ebenso. Wie dieser Darstellung des Auslaßventiles 6b zu entnehmen ist, ergibt sich durch die unterschiedliche Wölbung zwischen der Wand der Ausnehmung 20b und der Ventilfläche 6b" ein keilförmiger Spalt 21, dessen breites Ende sich zum wirksamen Auslaßkanal hin öffnet. Weiterhin ist zu erkennen, daß bei geöffneter Stellung des Auslaßventils 6b der Auslaßkanal 7b ohne Absatz in die dem Arbeitsraum 4 zugewandte Ventilfläche 6b' übergeht.Each valve 6a, 6b has a valve surface 6a ", 6b" facing away from the working space 4. on that is convex. The inlet and outlet channels 7a, 7b each have a concave Recess 20a, 20b, which in the illustrated embodiment is formed symmetrically to the axis of the respective valve rod 14a, 14b. The The curvature of the valve surfaces 6a ", 6b" facing away from the work area is somewhat stronger curved as the curvature of the concave recesses 20a, 20b. This is only for the outlet valve 6b indicated in Fig. 3, but also applies to the outlet valve 6a. As can be seen from this representation of the exhaust valve 6b, results from the different curvature between the wall of the recess 20b and the valve surface 6b "a wedge-shaped gap 21, the wide end of which extends to the effective outlet channel opens. It can also be seen that when the outlet valve is in the open position 6b, the outlet channel 7b without a shoulder into the working space 4 Valve surface 6b 'merges.

Die Ventilstangen 14a, 14b der Ventile 6a, 6b sind in einer Führung 22a, 22b geführt, wobei die Öffnung der Führung 22a, 22b zum Einlaßkanal 7a bzw. zum Auslaßkanal 7b mit einer ersten Lippendichtung 23a, 23b versehen ist. Die Führung 22a, 22b umfaßt außerdem einen Spülraum 24a, 24b, der die jeweilige Ventilstange 14a, 14b teilweise umgibt.The valve rods 14a, 14b of the valves 6a, 6b are guided in a guide 22a, 22b, the opening of the guide 22a, 22b to the inlet channel 7a and the outlet channel, respectively 7b is provided with a first lip seal 23a, 23b. The guide 22a, 22b also includes a rinsing chamber 24a, 24b, which the respective valve rod 14a, 14b partially surrounds.

Jeder Spülraum 24a, 24b ist an einem Anschluß 25a, 25b über nicht dargestellte Leitungen mit einer Kolbenpumpe verbunden, so daß Reinigungs- bzw. Desinfektionsflüssigkeit in dem jeweiligen Spülraum 24a, 24b zirkulieren kann. Jeder Spülraum 24a, 24b ist wiederum durch eine zweite Lippendichtung 26a, 26b gegenüber dem distalen Ende des jeweiligen Ventiles 6a, 6b abgedichtet. In ähnlicher Weise ist an dem Zylinder 2 eine Dichtung 27 angeordnet, die mit der Umfangsfläche des Kolbens 1 zusammen wirkt. Zwischen dieser Dichtung 27 und der Lippendichtung 18 kann über einen Anschluß 28a, 28b Spülflüssigkeit in einen ringspaltförmigen Spülraum 29 zwischen dem Kolben 1 und dem Zylinder geleitet werden. Zur besseren Verteilung der Spülflüssigkeit sind bei der dargestellten Ausführungsform 2 auf den Umfang verteilte Anschlüsse 28a, 28b vorgesehen. Dieses Spülsystem verhindert in gleicher Weise ein Eindringen von Luft, wie die Spülräume 24a, 24b. Außerdem dient das Spülsystem der Reinigung des ringspaltförmigen Spülraumes 29 und der an dem Zylinder 2 anliegenden Lippendichtung 18. Um ein Ausströmen der durch die Anschlüsse 28a, 28b eingeleiteten Spülflüssigkeit in den Arbeitsraum 4 zu ermöglichen und eine gleichmäßige Verteilung der Spülflüssigkeit in dem oberen Abschnitt des Zylinders zwischen dem Kolbenring 19 und der Lippendichtung 18 zu gewährleisten, weist der Kolbenring 19 mehrere in axialer Richtung durchgängige Durchbrüche auf.Each washing compartment 24a, 24b is at a connection 25a, 25b via not shown Lines connected to a piston pump, so that cleaning or disinfecting liquid can circulate in the respective washing compartment 24a, 24b. Every washroom 24a, 24b is in turn opposed by a second lip seal 26a, 26b distal end of the respective valve 6a, 6b sealed. Similarly is on the cylinder 2 has a seal 27 arranged with the peripheral surface of the piston 1 works together. Between this seal 27 and the lip seal 18 can Via a connection 28a, 28b, rinsing liquid into an annularly shaped rinsing space 29 be passed between the piston 1 and the cylinder. For better distribution of the rinsing liquid are in the embodiment 2 shown on the circumference distributed connections 28a, 28b are provided. This flushing system prevents in the same Air penetration, such as the washrooms 24a, 24b. It also serves Flushing system for cleaning the annular-shaped washing chamber 29 and on the Cylinder 2 adjacent lip seal 18. To allow the outflow through the connections 28a, 28b allow flushing liquid introduced into the working space 4 and an even distribution of the rinsing liquid in the upper section of the To ensure cylinders between the piston ring 19 and the lip seal 18, the piston ring 19 has a plurality of openings which are continuous in the axial direction.

Zusätzlich zu den Anschlüssen 28a, 28b können auf der anderen Seite der Dichtung 27 Anschlüsse 31a, 31b vorgesehen sein, mit denen der zur Kurbelwelle offene Ringspalt zwischen dem Kolben 1 und dem Zylinder 2 gespült werden kann. In addition to the connections 28a, 28b on the other side of the seal 27 connections 31a, 31b can be provided with which the open to the crankshaft Annular gap between the piston 1 and the cylinder 2 can be flushed.

Alternativ oder zusätzlich zu einer Umspülung des Ringspaltes zwischen Kolben und Zylinder mit Spülflüssigkeit kann das Eindringen von Luft und Schmutz durch eine Dichtung 30 verhindert werden, die an dem dem Arbeitsraum 4 abgewandten Ende des Kolbens an diesem vorgesehen ist, so dass ein zweiter abgeschlossener Spülraum 32 gebildet wird.Alternatively or in addition to a flushing of the annular gap between the piston and Cylinder with flushing liquid can prevent air and dirt from entering Seal 30 can be prevented at the end facing away from the working space 4 of the piston is provided on this, so that a second closed washing space 32 is formed.

Beim Betrieb der Kolbenpumpe wird der Kolben 1 aufgrund der Drehung der Kurbelwelle 12 zyklisch hin- und herbewegt, so daß der Kolben 1 den Arbeitsraum 4 zyklisch vergrößert und verkleinert. Durch die Nockenwelle 15 werden die Ventile 6a, 6b derart gesteuert, daß bei einer den Arbeitsraum 4 vergrößernden Bewegung des Kolbens 1 das Einlaßventil 6a geöffnet ist und das Auslaßventil 6b geschlossen ist, wohingegen bei einer umgekehrten Bewegung des Kolbens 1 die beiden Ventile in entgegengesetzter Stellung gestellt sind.When the piston pump is operating, the piston 1 becomes due to the rotation of the crankshaft 12 cyclically moved back and forth so that the piston 1 cyclically the working space 4 enlarged and reduced. The valves 6a, 6b controlled in such a way that when the work space 4 is enlarged, Piston 1, the inlet valve 6a is open and the outlet valve 6b is closed, whereas with a reverse movement of the piston 1, the two valves in are in the opposite position.

Wird durch Drehen der Nockenwelle 15 das in Fig. 3 in geschlossener Stellung dargestellte Einlaßventil 6a durch die Kraft der Feder 17a in seine geöffnete Stellung zurückgezogen, so wird die im Ventilweg des Einlaßkanals 7a befindliche Masse von dem Einlaßventil 6a weggedrückt. Bis zum Erreichen der geöffneten Stellung drückt das Einlaßventil 6a, aufgrund seiner konvexen Wölbung der dem Arbeitsraum 4 abgewandten Ventilfläche 6a", die Masse aus der Ausnehmung 20a heraus. Dieses Ausfördem der Masse aus der Ausnehmung 20a wird dadurch erleichtert, daß die Ventilfläche 6a" stärker gewölbt ist als die konkave Ausnehmung 20a. Die Masse gelangt in den Massestrom, der sich von dem Trichter 8 durch den wirksamen Einlaßkanal zu dem Arbeitsraum 4 erstreckt und wird in den Arbeitsraum 4 eingezogen. Da die dem Arbeitsraum 4 zugewandte Ventilfläche 6a' in der geöffneten Stellung des Einlaßventiles 6a ohne Absatz in den Einlaßkanal 7a übergeht, ergibt sich beim Befüllen des Arbeitsraumes 4 eine glatte Strömung der zu fördernden Masse in dem Einlaßkanal 7a.Is shown by turning the camshaft 15 in Fig. 3 in the closed position Intake valve 6a by the force of the spring 17a in its open position withdrawn, the mass located in the valve path of the inlet channel 7a of the inlet valve 6a pushed away. Press until the open position is reached the inlet valve 6a, due to its convex curvature facing away from the working space 4 Valve surface 6a ", the mass out of the recess 20a. This Ausfördem the mass from the recess 20a is facilitated in that the Valve surface 6a "is arched more than the concave recess 20a. The mass arrives in the mass flow, which is from the funnel 8 through the effective inlet channel extends to the work space 4 and is drawn into the work space 4. Since the valve surface 6a 'facing the working space 4 is in the open position of the Inlet valves 6a passes into the inlet channel 7a without a shoulder, which results when filling the working space 4 a smooth flow of the mass to be conveyed in the inlet channel 7a.

Die gleiche Wirkung wird durch die geometrische Ausgestaltung des Auslaßkanals 7b bzw. des Auslaßventils 6b auf der Auslaßseite der Kolbenpumpe erzielt. The same effect is achieved by the geometric design of the outlet channel 7b or the outlet valve 6b achieved on the outlet side of the piston pump.

Da der Kolben 1 an seiner den Arbeitsraum 4 abschließenden Kante eine Lippendichtung 18 aufweist, kann bei der Arbeitsbewegung des Kolbens 1 keine zu fördernde Masse in den Spalt zwischen dem Kolbenumfang und die Zylinderinnenfläche gelangen. Da außerdem die konvexe Wölbung der Kolbenoberfläche 1' der konkaven Wölbung der den Arbeitsraum 4 abschließenden Kuppel 3 entspricht und der Kolben 1 in seinem oberen Todpunkt die Kuppel 3 nahezu berührt, verbleibt am Ende der Austreibphase der Masse aus dem Arbeitsraum 4 lediglich eine minimale Menge der zu fördernden Masse in dem Arbeitsraum 4.Since the piston 1 has a lip seal at its edge that closes the working space 4 18, can not be promoted during the working movement of the piston 1 Mass get into the gap between the piston circumference and the inner surface of the cylinder. Since also the convex curvature of the piston surface 1 'of the concave Curvature corresponds to the dome 3 that closes the working space 4 and the piston 1 almost touches the dome 3 at its top dead center, remains at the end of the Expulsion phase of the mass from the work area 4 only a minimal amount Mass to be promoted in the work area 4.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe weist, aufgrund der aufeinander abgestimmten geometrischen Ausgestaltung der Kuppel 3 und des Kolbens 1 sowie der den Arbeitsraum 4 zugewandten Ventilflächen 6' einerseits bzw. der geometrischen Ausgestaltung des Ein- bzw. Auslaßkanals 7a, 7b und der dem Arbeitsraum 4 abgewandten Ventilflächen 6a", 6a" andererseits, nahezu keine Todräume auf, in denen sich die zu fördernde Masse festsetzen kann. Durch die geometrische Ausgestaltung wird vielmehr erreicht, daß sich die zu fördernde Masse ständig in dem wirksamen Strömungsquerschnitt befindet, in dem die zu fördernde Masse beim Betrieb der Kolbenpumpe in Strömungsbewegung gehalten wird. Daher muß beim Reinigen der Kolbenpumpe im Anschluß an das Dosieren der Masse lediglich eine geringe Restmenge an Masse aus der Kolbenpumpe ausgespült werden. Da Todräume fehlen, in denen sich eine größere Menge der zu fördernden Masse festsetzen kann, kann die Reinigung durchgeführt werden, ohne daß die Kolbenpumpe zerlegt werden muß. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, daß aufgrund der geringen, in der Kolbenpumpe verbleibenden Restmenge ein Chargenwechsel ohne Zwischenschaltung eines Reinigungsschrittes möglich ist, ohne daß sich eine erhebliche Durchmischung von alter und neuer Charge ergibt.The embodiment of the piston pump according to the invention shown in FIGS. 1 to 3 points, due to the coordinated geometric design the dome 3 and the piston 1 and the working space 4 facing Valve surfaces 6 'on the one hand and the geometric configuration of the inlet and outlet channels 7a, 7b and the valve surfaces 6a ", 6a" facing away from the working space 4 on the other hand, almost no dead spaces in which the mass to be promoted can fix. Rather, the geometric configuration ensures that the mass to be conveyed is always in the effective flow cross-section, in which the mass to be conveyed during operation of the piston pump in flow motion is held. Therefore, when cleaning the piston pump must be followed dosing the mass only a small amount of residual mass from the piston pump be rinsed out. Since there are no dead spaces in which there is a larger one The amount of the mass to be conveyed can be fixed, the cleaning can be carried out without having to disassemble the piston pump. In addition, it follows the advantage that due to the small amount remaining in the piston pump a batch change without the intermediary of a cleaning step is possible without significant mixing of the old and new batch results.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Kolbenpumpe kann mit einer Geschwindigkeit von 30-120 Umdrehungen pro Minute betrieben werden. Jeder der drei Kolben 1 und der dazugehörigen Zylinder 2 sowie der Hubweg werden derart ausgelegt, daß sich ein Hub von ungefähr 1,5 Litern ergibt. Die in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Kolbenpumpe hat somit ein Fördervermögen von 135 bis 450 Litern pro Minute. Sofern die zu fördernde Masse eine Wurstmassen bzw. Brät ist, kann ein maximaler Ausstoß von ca. 27 Tonnen pro Stunde erzielt werden.The piston pump shown in FIGS. 1 to 3 can be operated at a speed of 30-120 revolutions per minute can be operated. Each of the three pistons 1 and associated cylinder 2 and the stroke are designed such that a Stroke of about 1.5 liters. The piston pump shown in the embodiment has a capacity of 135 to 450 liters per minute. Provided the mass to be conveyed is a sausage mass or sausage meat, a maximum output of about 27 tons per hour.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der wesentlichen Bestandteile der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe dargestellt. Gegenüber den Fig. 1 und 3 sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.4 shows another embodiment of the essential components of the invention Piston pump shown. 1 and 3 are the same Components with the same reference numerals.

Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel weist eine Kolbenoberfläche 1' auf, die konvex in Form einer Halbkugel ausgebildet ist. Entsprechend weist auch die Kuppel 3 eine halbkugelförmige Wölbung auf, an deren Krümmung auch die dem Arbeitsraum 4 zugewandten Ventilflächen 6a', 6b' angepaßt sind. Durch die Wölbung der Kolbenoberfläche 1' einerseits und der Kuppel 3 andererseits wird das Förderverhalten der Kolbenpumpe beeinflußt. Durch eine entsprechende Anpassung der jeweiligen Geometrie kann eine gerichtete Strömung, insbesondere im letzten Abschnitt des Kolbenhubes, in Richtung auf die Auslaßöffnung 5b erzielt werden, wodurch das Ausfördem der Masse aus dem Arbeitsraum 4 verbessert wird.The exemplary embodiment shown in FIG. 4 has a piston surface 1 'which is convex in the shape of a hemisphere. The dome also points accordingly 3 a hemispherical curvature, at the curvature of which also the work area 4 facing valve surfaces 6a ', 6b' are adapted. Due to the curvature of the Piston surface 1 'on the one hand and the dome 3 on the other hand, the delivery behavior affects the piston pump. By adapting the respective Geometry can be a directional flow, especially in the last section of the piston stroke, can be achieved in the direction of the outlet opening 5b, whereby the Ausfördem the mass from the work area 4 is improved.

Bei den in Fig. 4 dargestellten Ventilen 6a, 6b liegt eine Umfangsfläche 6a''' des Einlaßventils 6a bzw. eine Umfangsfläche 6b''' des Auslaßventils 6b an einer Wand 7a' bzw. 7b' des Einlaßkanals 7a bzw. des Auslaßkanals 7b an. Dies führt dazu, daß bei der Bewegung der Ventile 6a, 6b die an der Wand 7a', 7b' haftende Masse abgeschabt wird. Dadurch wird eine möglichst vollständige Bewegung der in dem Ein- und Auslaßkanal befindliche Masse beim Betrieb der Kolbenpumpe verbessert. Diese Wirkung steigt mit dem Anteil der Umfangsfläche, der an der Wand 7a', 7a' des Ein- bzw. Auslaßkanals 7a, 7b anliegt. Gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn der Ein- bzw. Auslaßkanal 7a, 7b über einen zylindrischen Abschnitt mit runder Querschnittsfläche in die Ein- bzw. Auslaßöffnung 5a, 5b übergeht und die Umfangsfläche 6a''', 6b''' der Ventile 6a, 6b die Umfangsfläche eines Kreises ist.In the valves 6a, 6b shown in FIG. 4, there is a peripheral surface 6a '' 'of the inlet valve 6a or a peripheral surface 6b '' 'of the exhaust valve 6b on a wall 7a' or 7b 'of the inlet channel 7a or the outlet channel 7b. This leads to the fact that the movement of the valves 6a, 6b scraped off the mass adhering to the wall 7a ', 7b' becomes. As a result, the most complete possible movement of the in and Exhaust duct mass improved when operating the piston pump. This Effect increases with the proportion of the circumferential surface that is on the wall 7a ', 7a' of the or outlet channel 7a, 7b. Good results can be achieved if the Inlet and outlet channel 7a, 7b over a cylindrical section with a round cross-sectional area merges into the inlet or outlet opening 5a, 5b and the peripheral surface 6a '' ', 6b' '' of the valves 6a, 6b is the circumferential surface of a circle.

Aus fertigungstechnischen Gründen weisen der Einlaßkanal 7a bzw. der Auslaßkanal 7b bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel keine sphärisch gewölbten Aufnahmen für die Ventile 6a, 6b auf. Statt dessen sind die Wände der Aufnahme konkav durch abgeschrägte Wände ausgebildet. Diese Ausgestaltung lässt sich einfacher herstellen und ergibt lediglich eine leicht verschlechterte Wirkung gegenüber den sphärisch gewölbten Ausnehmungen 20a, 20b gemäß dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel.For manufacturing reasons, the inlet channel 7a and the outlet channel have 7b in the exemplary embodiment shown in FIG. 4, no spherically curved ones Recordings for the valves 6a, 6b. Instead, the walls are the recording concave through bevelled walls. This configuration can be easier to manufacture and just gives a slightly deteriorated effect compared to the spherically curved recesses 20a, 20b according to that in FIGS 3 illustrated embodiment.

Da die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ein Einlaßventil 6a aufweisen, das nach außen öffnet, d.h., in seiner geschlossenen Stellung näher zum Arbeitsraum liegt als in seiner geöffneten Stellung, wird das Einströmen der Masse nicht durch Teile des Einlaßventils 6a im Bereich der Einlaßöffnung 5a behindert. Aufgrund der Lage der Lippendichtung 18 des Kolbens 1 und der Lage der Lippendichtungen 23a, 23b zu den jeweiligen Ventilen 6a, 6b werden an diesen Stellen Spalten vermieden, in denen sich die fördernde Masse festsetzen kann.Since the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 to 4 of the invention Piston pump have an inlet valve 6a that opens to the outside, i.e. in its closed position is closer to the work area than in its open position, the inflow of the mass is not through parts of the inlet valve 6a in the area the inlet opening 5a obstructed. Due to the location of the lip seal 18 Piston 1 and the position of the lip seals 23a, 23b to the respective valves 6a, 6b gaps are avoided at these points, in which the promoting Can set mass.

Da die den Arbeitsraum 4 abschließende Kuppel 3 zusammen mit den dem Arbeitsraum 4 zugewandten Ventilflächen 6a', 6b' bei geschlossenen Ventilen eine glatte Fläche bilden, kann der Arbeitsraum mühelos gereinigt werden. Es fehlen die aus dem Stand der Technik bekannten Ventilräume, die Absätze bilden und in denen sich die zu fördernde Masse festsetzen kann. Da außerdem nahezu das gesamte, vom Kolben 1 und der Kuppel 3 bei geschlossenen Ventilen 6a, 6b eingeschlossene, Volumen Bestandteil des Arbeitsraumes 4 ist und von dem sich hin- und herbewegenden Kolben 1 überstrichen wird, ist nahezu die gesamte zu fördernde Masse am Ende der Austreibphase aus dem Arbeitsraum 4 gefördert. Sofern die Kolbenoberfläche 1' die Kuppel 3 im oberen Todpunkt des Kolbens 1 berührt, ist die in dem Arbeitsraum 4 verbleibende Restmenge zu vernachlässigen.Since the dome 3 that closes the work area 4 together with the work area 4 facing valve surfaces 6a ', 6b' a smooth with closed valves Form a surface, the work area can be cleaned effortlessly. They are missing the valve rooms known in the prior art, which form paragraphs and in which can determine the mass to be funded. Since almost everything, from Piston 1 and the dome 3 with closed valves 6a, 6b enclosed volume Is part of the work space 4 and of the reciprocating Piston 1 is swept, almost the entire mass to be delivered at the end promoted the drive-out phase from work room 4. If the piston surface 1 'touches the dome 3 at the top dead center of the piston 1, that is in the work area 4 remaining quantity to be neglected.

Durch die in dem Spülraum 24a, 24b zirkulierende Reinigungs- bzw. Desinfektionsflüssigkeit werden auf der jeweiligen Ventilstange 14a, 14b befindliche Keime getötet bzw. Verunreinigungen freigespült. Da die Ventilstange 14a, 14b aufgrund der Bewegung der jeweiligen Ventile 6a, 6b nahezu vollständig durch den jeweiligen Spülraum 24a, 24b gezogen wird, wird die Reinigungs- bzw. Desinfektionswirkung auf einer großen Länge der Ventilstange 14a, 14b erzielt. Due to the cleaning or disinfecting liquid circulating in the washing compartment 24a, 24b germs located on the respective valve rod 14a, 14b are killed or contaminants washed away. Because the valve rod 14a, 14b due to the movement of the respective valves 6a, 6b almost completely through the respective washing compartment 24a, 24b is pulled, the cleaning or disinfecting effect on one great length of the valve rod 14a, 14b achieved.

Außerdem kann in einem separaten Reinigungsschritt zur Reinigung der Lippendichtungen in dem Spülraum ein Überdruck erzeugt werden, durch den die Reinigungs- bzw. Desinfektionsflüssigkeit an den Lippendichtungen vorbei in den Ein- bzw. Auslaßkanal gelangt.You can also use a separate cleaning step to clean the lip seals an overpressure is generated in the wash cabinet, through which the cleaning or disinfectant liquid past the lip seals into the inlet and outlet channels arrives.

Claims

A piston pump comprising

at least one working space (4) which is surrounded by a cylinder (2) and which is adapted to be varied by a piston (1) arranged in said cylinder (2),

at least one inlet valve (6a) and at least one outlet valve (6b),

said valves (6a, 6b) being lifting valves and being adapted to be controlled and driven by a control and drive means (15, 16a, 17a, 17b), the inlet valve (6a), when closed, being located nearer to said working space (4) than when it is open,

characterized in that the valve surface (6a', 6b') of said inlet and/or outlet valve(s) (6a, 6b) facing said working space (4) merges without any steps with the inner surface of said working space (4) at the closed position of said valve (6a, 6b) or of each valve (6a, 6b).
A piston pump according to claim 1, characterized in that the valves (6) are arranged on the front end face of the working space (4).
A piston pump according to claim 2, characterized in that the piston surface (1') is convex and that the working space (4) is closed by a concave cupola (3) at the front end face thereof, part of the inner surface of said cupola (3) being formed by the valves (6a, 6b).
A piston pump according to one of the preceding claims,
characterized in that the valve surface (6a", 6b") of the inlet and/or outlet valve(s) (6a, 6b) facing away from the working space (4) is convex.
A piston pump according to claim 4, characterized in that an inlet channel (7a) and an outlet channel (7b) are provided, each of said channels having a concave recess (20a, 20b) for receiving therein the respective valve (6a, 6b) at its open position.
A piston pump according to claims 4 and 5, characterized in that the valve surface facing away from the working space (4) is curved more strongly than the concave recesses (20a, 20b) of the inlet and outlet channels (7a, 7b).
A piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet and outlet channels (7a, 7b) merge without any steps with the valve surface (6a', 6b') facing the working space (4) at the open position of the valve (6a, 6b) or of each valve (6a, 6b).
A piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the circumferential surfaces (6a", 6b") of the inlet and outlet valves (6a, 6b) abut at least partially on a wall (7a', 7b') of the inlet and outlet channel (7a, 7b), respectively.
A piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the valves (6a, 6b) are guided in a guide means (22a, 22b) whose respective opening towards the inlet and outlet channels (7a, 7b) is provided with a first lip seal (23a, 23b).
A piston pump according to claim 9, characterized in that the guide means (22a, 22b) comprises a rinsing space (24a, 24b) surrounding part of each valve (6a, 6b) and formed between the first and the second lip seal (26a, 26b).
A piston pump according to one of the preceding claims,
characterized in that the piston (1) is provided with a lip seal (18) at the piston edge delimiting the working space (4).
A piston pump according to claim 11, characterized in that the cylinder (2) has provided thereon a seal (27) so as to form an annular gap-shaped rinsing space (29) between the piston (1) and the cylinder (2).
A piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that three separate working spaces (4) are provided, the pistons (1) of said working spaces being coupled to a common crankshaft (12), and that the control and drive means (15, 16a, 17a, 17b) for the inlet and outlet valves (6a, 6b) is defined by camshafts (15) which are mechanically coupled to said crankshaft (12).
A piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet valve (6a) or each inlet valve (6a) can be secured in position, when closed, by a blocking device.