EP2834521A1 - Dosierpumpe aus kunststoff - Google Patents

Dosierpumpe aus kunststoff

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EP2834521A1
EP2834521A1 EP13704120.8A EP13704120A EP2834521A1 EP 2834521 A1 EP2834521 A1 EP 2834521A1 EP 13704120 A EP13704120 A EP 13704120A EP 2834521 A1 EP2834521 A1 EP 2834521A1
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EP
European Patent Office
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rotor
pump housing
pump
rotor blade
dosing pump
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EP13704120.8A
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EP2834521B1 (de
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Dan Barron
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Publication of EP2834521B1 publication Critical patent/EP2834521B1/de
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    • F04C2/24—Rotary-piston machines or pumps of counter-engagement type, i.e. the movement of co-operating members at the points of engagement being in opposite directions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C2/123—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially or approximately radially from the rotor body extending tooth-like elements, co-operating with recesses in the other rotor, e.g. one tooth
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    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/126—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D1/003—Having contrarotating parts

Definitions

  • the present invention relates to a metering pump made of plastic with two over
  • each rotor has a rotor shaft, store the rotor shaft ends in the walls of the pump housing.
  • Metering pumps are known in all sizes and types. As metering pumps made of plastic hand-operated piston pumps are known in particular, as on
  • Soap dispensers are known for liquid soaps or as here of particular interest in the hospitality industry, where, for example, in the fast food companies mustard, ketchup or creamer are dispensed dosed with such hand-operated piston pumps.
  • the quantity delivered varies relatively greatly, since in the case of the metering pumps, in particular those as described here, the stroke should actually be fully utilized with each actuation, but this is usually not the case. Instead, often one, two or three Kurzhube be carried out and varies accordingly, the amount very strong. As long as this amount is given as an addition to a hamburger, this plays only a minor role. But there, where such dosing pumps are also used to give a prescription a special amount of a liquid food, is due to incorrect operation of the
  • metering pump made of plastic should be especially designed for food that are dispensed in so-called tubular bags or other soft packaging made of plastic films, in one preferred here
  • the metering pump is specially adapted for this, as disclosed in claim 12.
  • liquid foods also contain larger amounts of solids.
  • Typical examples of such liquid foods are, for example, sauce tartare, mustard sauces with pickles, vanilla sauce with chocolate or almonds, etc. With the dosing pumps customary today, such solid liquid foods can not be dispensed in metered quantities.
  • dosing pumps are suitable for such dosing pumps, in particular in which the rotors have two or more rolling elements. Examples of such pumps are known from US 3054417, where a
  • each rotor has three wing arms and these wing arms together roll over and transport the medium on.
  • these wing arms together roll over and transport the medium on.
  • In such pumps between the housing and the individual rotor blades enough space to transport liquids with solid particles.
  • the larger solid particles are less the larger solid particles a problem, but rather the smaller solid parts that stick to the mutually rolling rotor blades and are completely crushed during the rolling process, whereupon a coating can form, which reduces the flow rate and can even lead to blockages.
  • a metering pump made of plastic of the type mentioned, which is characterized in that each rotor has two rotor blade walls arranged diametrically on the rotor shaft, at whose peripheral ends in each case a part-cylindrical wall is formed as a rotor blade shoe, wherein the rotor blade shoes on the cylindrical inner wall portions of Pump housing on the one hand and on the rotor shafts of the adjacent rotor on the other hand, sliding and sealing abut.
  • each rotor blade shoe on the outside of the partially cylindrical wall has at least one sealing scraping edge running parallel to the rotor axis, which is close to the front edge in the direction of rotation respective part-cylindrical wall of the rotor blade shoe is arranged. This ensures that no deposits can build up on the housing wall.
  • Fig. 1 A preferred use of the metering pump according to the invention mounted on a tubular bag.
  • Fig. 2 shows a perspective view of the metering pump with the
  • Fig. 3 shows again the metering pump in a side view, again below
  • Fig. 5 shows a partial perspective view of the pump housing on its own and Fig. 6 shows the detachable pump housing wall in perspective view with a view of the inside. Finally, shows the inlet nozzle of the metering pump with a
  • Opening means and a mounting flange with flange for welding connection with a tubular bag Opening means and a mounting flange with flange for welding connection with a tubular bag.
  • FIG. 1 a preferred application of the metering pump according to the invention, which is denoted overall by 1, is shown symbolically on a tubular bag 2.
  • the metering pump 1 is on the tubular bag 2 by means of a
  • Attachment 3 which is provided with a flange 4 is held on the tubular bag 2.
  • the connection of the flange 4 with the tubular bag 2 takes place
  • the metering pump itself has a pump housing 5 with an intake manifold 6 and an outlet 7.
  • the intake manifold 6 is screw-connected to the
  • Drive coupling part 16 provided by the aforementioned solid end wall 8 protrudes and one recognizes the drive coupling part 16.
  • the drive coupling part serves to be positively connected to a drive means, not shown here.
  • metering pump 1 is shown with the attachment piece alone.
  • opening means 17 which are formed here as perforating and incisors and in this position before the first use still completely within the
  • Ansaugstutzens 6 are. Before the first use of the pump housing 5 with his intake manifold 6 in the attachment piece 3 to a stop
  • the mentioned opening means 17 an aseptically closed container, preferably a tubular bag made of plastic film, cut open.
  • the outlet port 7 is provided with a closure cap 18, which ensures that during transport and storage no foreign matter or foreign particles can get into the metering pump.
  • the pump housing 5 is shown open. While one looks in Fig. 1 as already mentioned on the fixed end wall 8 of the pump housing 5, here the metering pump 1 is shown rotated by 180 ° and you look at that side of the
  • Dosing pump 1 with a detachable end wall 9 This detachable end wall 9 is shown laterally offset or solved.
  • the detachable end wall 9 can also as
  • each rotor is provided with a rotor shaft 12, wherein one here looking at the rotor shaft ends 15, and wherein on the rotor shafts 12 each two diametrically opposed rotor blade walls 13 are formed. At the peripheral ends of the rotor blade walls 13, a rotor blade shoe 14 is formed in each case.
  • Each rotor blade has a part-cylindrical shape, which is adapted to the cylindrical part of the pump housing 5 in the curvature. As can be seen here, everyone lies
  • Rotor blade 14 constantly either on the inside of the pump housing on or on the rotor shaft 12 of the adjacent rotor.
  • Rotor shaft ends 15 are not referred to again here, so as not to unnecessarily burden the Fig.
  • the special embodiment of the rotor wing shoes 14 is particularly clearly visible in this figure.
  • the rotor shoes 14 are integrally formed as already mentioned at the peripheral ends of the rotor blade walls 13.
  • the rotor blade shoes have a part-cylindrical outer surface 21. The radius of curvature of this outer surface corresponds to the distance between the axis A, which passes through the rotor shaft 12 centrally in the longitudinal direction and the outer surface 21 of the rotor blade shoes.
  • the inventive metering pump is preferably at least practically designed so that the pump seals the connection between the intake manifold and outlet.
  • the pump or its rotors and the pump housing 5 to a plurality of different sealing elements.
  • these sealing elements also have a cleaning effect and prevent deposits in the pump housing which lead to a reduction in quality and to leaks and in the worst case too
  • each rotor vane shoe 14 is provided with two sealing scraping edges 23, both in the direction of the leading end edge 22 and near the trailing end edge 22. These edges are referred to both times as end edge 22, because preferably both rotors 10 are made absolutely identical so only need an injection mold. This also has the advantage that with the same design of the two rotors also during assembly no source of error arises.
  • the Dichtschabkante 23 which preferably has a cross-sectionally approximately triangular shape causes the outer surface 21 is no longer completely rests against the inner wall of the pump housing 5. However, it also means that the rotor wing shoes 14 are deformed in the outer region. In order to facilitate this deformation and thus to achieve a resilient contact pressure of the sealing scraping edges 23, 24 joint grooves 25 are mounted on the inner surface. These joint grooves 25 are closer to the
  • Rotor wing walls 13 than those arranged on the opposite side
  • Pump housing 5 come to lie to the detachable end wall 25 and the pump housing cover, are centrally extending from the rotor shaft ends to the outer surface 21 of the rotor blade shoes each extending a sealing lip 27. On the opposite end, which is not visible here, the gears are connected to these end faces in one piece. Here you will attach such sealing lips on the corresponding end face portions extending only from the corresponding gear to the outer surface 21 of the rotor blade shoes.
  • Leksabstreifrippen 28 are also mounted on the rotor shaft. These Leksabstreifrippen 28 extend parallel to the axis A of the rotor shaft. In principle, it suffices in each case to attach a longitudinal scraping rib 28 to each rotor shaft, but preferably two such longitudinal scraping ribs are respectively mounted on the same side, so that the area between two rotor blade walls 13 is approximately divided into three.
  • Fig. 5 the pump housing 5 is shown by itself.
  • the intake manifold 6 and the outlet 7 are only partially visible.
  • Hierin second bearing sleeves 29, 30 are formed, wherein the one second bearing sleeve 29 is designed to be closed, and the other second bearing sleeve 30 is open to the outside.
  • a circumferential sealing lip 31 is preferably formed with a lesser height.
  • the rotors 10 thus have on their rotor shafts 12 on both sides
  • the rotor shaft pin on the side of the pump housing cover 9 have a smaller diameter, while the rotor shaft ends on the other side have a much larger diameter. Since, however, as already mentioned, preferably the two rotors are designed identically, both rotors also have at that rotor shaft end with the larger one
  • Diameter of a so-called drive coupling part 16 which has already been described with reference to FIG. 1. While the open bearing sleeve 30 is arranged on the left in FIG. 1 and thus the drive coupling part 16 is recognized there, the closed bearing sleeve 29 is shown on the right in FIG. In Fig. 5, in which one the
  • the detachable end wall 9 or the pump housing cover 9 is shown by itself. It can be seen on the peripheral edge of a plurality of spring tongues 32, which hook on the outside of the pump housing 5 in the closed state of the pump housing cover on the latching means 33 with corresponding cam 34. 2, an alternative form for attachment of the detachable end wall 9 is shown.
  • two spring tongues are formed on the inside of the pump housing cover 9, the essential are made more stable and are practically designed as a displacement body, which penetrates in that area in the pump housing, which is not detected by the two rotors.
  • the openings of intake manifold 6 and outlet 7 are present, where no deposits can form anyway.
  • latch means have, which are not apparent here and can intervene behind the edges of the inside of the intake manifold 6 and outlet 7 instead of behind cams.
  • bearings are molded in the detachable end wall. However, these are referred to here as closed bearing bushes 19. This one
  • Bushings 19 are closed, no additional sealant is required here.
  • the diameter of these closed bearing bushes 19 is substantially smaller than the diameter of the two bearing sleeves 29 and 30.
  • the rotor shaft ends 15 engage, which are designed as a bearing pin 30, as shown most clearly in Fig. 4.
  • Fig. 7 in which one recognizes the attachment piece 3 with the flange 4 separated from the intake manifold 6.
  • the opening means 17 are clearly visible, which are integrally formed on the intake manifold 6.
  • the intake manifold 6 also has an external thread 36. This external thread 36 is suitable for the internal thread 37 in the attachment piece. 3
  • the size of the solid particles plays It is of course of no importance that they must be of a size that is smaller than the distance between the two rotor shafts. But whether the solid particles are coarse-grained or fine-grained and thus more or less prone to deposits does not matter. On the one hand, the solid parts are not ground and on the other hand by the means described above their deposition on

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe (1) aus Kunststoff mit zwei über Zahnräder (11) miteinander gekoppelten, gegenläufig treibbaren Rotoren (10), die in einem Pumpengehäuse (5), das mit Ansaugstutzen (6) und Auslassstutzen (7) versehen ist, gelagert sind, wobei jeder Rotor (10) eine Rotorwelle (12) aufweist, deren Rotorwellenenden (15) in den Wänden (8, 4) des Pumpengehäuses (5) lagern. Jeder Rotor (10) weist zwei diametral an der Rotorwelle (12) angeordnete Rotorflügelwände (13) auf, an deren peripheren Enden jeweils ein teilzylindrischer Rotorflügelschuh (14) angeformt ist, wobei die Rotorflügelschuhe (14) an den zylindrischen Innenwandbereichen des Pumpengehäuses (5) einerseits, und an den Rotorflügelwellen (13) des benachbarten Rotors (10) andererseits gleitend und dichtend anliegen.

Description

Beschreibung
Titel
Dosierpumpe aus Kunststoff
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dosierpumpe aus Kunststoff mit zwei über
Zahnräder miteinander gekoppelten, gegenläufig treibbaren Rotoren, die in einem
Pumpengehäuse, das mit Ansaugstutzen und Auslassstutzen versehen ist, gelagert sind, wobei jeder Rotor eine Rotorwelle aufweist, deren Rotorwellenenden in den Wänden des Pumpengehäuses lagern.
Dosierpumpen sind in allen Grössen und Bautypen bekannt. Als Dosierpumpen aus Kunststoff sind insbesondere handbetätigte Kolbenpumpen bekannt, wie sie auf
Seifenspendern für Flüssigseifen bekannt sind oder wie hier besonders von Interesse auch im Gastgewerbe, wo beispielsweise im Schnellimbissbetrieben Senf, Ketchup oder auch Kaffeesahne mit solchen handbetriebenen Kolbenpumpen dosiert abgegeben werden. Trotz diesen Dosierpumpen variiert die abgegebene Menge jedoch relativ stark, da bei den Dosierpumpen insbesondere solche wie hier gerade beschrieben, bei jeder Betätigung eigentlich der Hubweg vollständig genutzt werden sollte, doch ist dies meist nicht der Fall. Stattdessen werden oft ein, zwei oder drei Kurzhube durchgeführt und entsprechend variiert die Menge sehr stark. Solange diese Menge lediglich als Beigabe zu einem Hamburger abgegeben wird, spielt dies nur eine geringe Rolle. Dort aber, wo solche Dosierpumpen auch benutzt werden, um einem Rezept eine spezielle Menge eines flüssigen Lebensmittels beizugeben, wird durch unkorrekte Betätigung der
Geschmack variiert, was von den Kunden nicht immer geschätzt wird. Zwar sind verschiedene andersartige Pumpen durchaus bekannt, insbesondere auch Rotorpumpen, doch sind diese meist als relativ hochpräzise, aus Metall gefertigte
Dosierpumpen gestaltet und dies ist in der Lebensmittelindustrie, wo grosse Mengen dosiert abgegeben werden müssen, auch erforderlich. Für die gewerbliche Anwendung werden jedoch meist sehr preiswerte Einwegdosierpumpen meist kostenlos abgegeben. Entsprechend müssen solche Dosierpumpen aus Kunststoff gefertigt sein, einen möglichst einfachen Aufbau haben und zuverlässig wirken.
Die hier interessierende Dosierpumpe aus Kunststoff soll insbesondere konzipiert sein für Lebensmittel, die in sogenannten Schlauchbeuteln abgegeben werden oder anderen Weichverpackungen aus Kunststofffolien, wobei in einer hier bevorzugten
Ausführungsform die Dosierpumpe speziell hierfür angepasst ist, wie in Anspruch 12 offenbart.
Viele flüssige Lebensmittel enthalten auch grössere Feststoffanteile. Typische Beispiele für solche flüssige Lebensmittel sind beispielsweise Sauce Tartare, Senfsaucen mit Pickles, Vanillesauce mit Schokolade oder Mandelsplittern usw. Mit den heute üblichen Dosierpumpen lassen sich solche Festflüssiglebensmittel nicht dosiert abgeben.
Insbesondere mit sogenannten Zahnradpumpen wie eine solche beispielsweise in der FR- 2313971 dargestellt ist, lässt sich dies kaum realisieren. Bei grösseren Feststoffpartikeln, wie beispielsweise Mandelstiften, werden diese durch die Rotoren zermahlen oder die Rotoren blockieren. Entsprechend kommen für solche Dosierpumpen insbesondere Dosierpumpen in Frage, bei denen die Rotoren zwei oder mehrflügelige Wälzkörper aufweisen. Beispiele solcher Pumpen sind aus der US 3054417 bekannt, wo eine
Dosierpumpe für flüssige Medien zum beimischen weiterer Flüssigkeiten gezeigt ist, wobei hier jeder Rotor drei Flügelarme aufweist und diese Flügelarme sich aneinander abwälzen und das Medium so weitertransportieren. Bei solchen Pumpen ist zwischen dem Gehäuse und den einzelnen Rotorflügeln genügend Raum, um auch Flüssigkeiten mit Feststoffteilen zu transportieren. Hier sind weniger die grösseren Feststoffteile ein Problem, als vielmehr die kleineren Feststoffteile, die an den sich gegenseitig aneinander abwälzenden Rotorflügeln kleben bleiben und beim Abwälzvorgang vollständig zerquetscht werden, worauf sich ein Belag bilden kann, der die Förderleistung reduziert und sogar zu Verstopfungen führen kann.
Dasselbe trifft auch zu auf eine Dosierpumpe gemäss der WO 95/24556, bei der lediglich zweiflügelige Rotoren dargestellt sind, die aber ebenfalls sowohl aneinander als auch an der Gehäusewandung gegenseitig abwälzen.
Es ist folglich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Dosierpumpe zu schaffen, die eine relativ grosse Förderleistung hat und besonders geeignet ist zum Fördern von Feststoff- Flüssiggemischen, ohne dabei die vorher beschriebenen Nachteile zu besitzen.
Diese Aufgabe löst eine Dosierpumpe aus Kunststoff der eingangs genannten Art, die sich dadurch auszeichnet, dass jeder Rotor zwei diametral an der Rotorwelle angeordnete Rotorflügelwände aufweist, an deren peripheren Enden jeweils eine teilzylindrische Wand als Rotorflügelschuh angeformt ist, wobei die Rotorflügelschuhe an den zylindrischen Innenwandbereichen des Pumpengehäuses einerseits und an den Rotorwellen des benachbarten Rotors andererseits gleitend und dichtend anliegen. Auf einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist jeder Rotorflügelschuh auf der Aussenseite der teilzylindrischen Wand mindestens eine parallel zur Rotorachse verlaufende Dichtschabkante aufweist, die nahe der in Drehrichtung vorderen Kante der jeweiligen teilzylindrischen Wand des Rotorflügelschuhes angeordnet ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass sich an der Gehäusewand keine Ablagerungen aufbauen können.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor und deren Bedeutung und Wirkungsweise sind in der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 Eine bevorzugte Verwendung der erfindungsgemässen Dosierpumpe angebracht auf einem Schlauchbeutel.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Dosierpumpe mit dem
Befestigungsstutzen, wobei die lösbare Pumpengehäusewand entfernt worden ist.
Fig. 3 zeigt nochmals die Dosierpumpe in einer Seitenansicht, wiederum unter
Weglassung der lösbaren Pumpengehäusewand, während
Fig. 4 beiden Rotoren für sich allein in korrekter Relativlage zueinand
perspektivischer Ansicht dargestellt sind.
Fig. 5 stellt eine perspektivische Teilansicht des Pumpengehäuses für sich allein und Fig. 6 die lösbare Pumpengehäusewand in perspektivischer Ansicht mit Blick auf dessen Innenseite dar. zeigt schliesslich den Einlassstutzen der Dosierpumpe mit einem
Öffnungsmittel und einem Befestigungsstutzen mit Flansch zur Schweissverbindung mit einem Schlauchbeutel.
In der Fig. 1 ist symbolisch eine bevorzugte Anwendung der erfindungsgemässen Dosierpumpe, die gesamthaft mit 1 bezeichnet ist, auf einem Schlauchbeutel 2 dargestellt. Die Dosierpumpe 1 ist auf dem Schlauchbeutel 2 mittels einem
Befestigungsstutzen 3 der mit einem Flansch 4 versehen ist auf dem Schlauchbeutel 2 gehalten. Die Verbindung des Flansches 4 mit dem Schlauchbeutel 2 erfolgt
bevorzugterweise durch Ultraschallschweissung. Die Dosierpumpe selbst besitzt ein Pumpengehäuse 5 mit einem Ansaugstutzen 6 und einem Auslassstutzen 7. Der Ansaugstutzen 6 ist schraubverbunden mit dem
Befestigungsstutzen 3. Die Dosierpumpe selbst ist hier mit Blick auf eine feste Stirnwand 8 des Pumpengehäuses 5 gezeigt, wobei hier ein Rotorwellenende 15 mit einem
Antriebskupplungsteil 16 versehen durch die erwähnte feste Stirnwand 8 hindurchragt und man das Antriebskupplungsteil 16 erkennt. Das Antriebskupplungsteil dient dazu, formschlüssig mit einem hier nicht dargestellten Antriebsmittel verbunden zu werden.
In der Fig. 2 ist die Dosierpumpe 1 mit dem Befestigungsstutzen für sich allein dargestellt. In dieser perspektivischen Ansicht blickt man schräg von oben auf den erwähnten Flansch 4 und erkennt Öffnungsmittel 17, die hier als Perforier- und Schneidezähne ausgebildet sind und in dieser Lage vor der Erstbenutzung noch vollständig innerhalb des
Ansaugstutzens 6 liegen. Vor der Erstbenutzung wird man das Pumpengehäuse 5 mit seinem Ansaugstutzen 6 in dem Befestigungsstutzen 3 bis zu einem Anschlag
einschrauben, wobei die erwähnten Öffnungsmittel 17 ein aseptisch geschlossenes Behältnis, bevorzugterweise einen Schlauchbeutel aus Kunststofffolie, aufschneiden. In der hier dargestellten Transportlage der Dosierpumpe 1 ist zudem der Auslassstutzen 7 mit einem Verschlussdeckel 18 versehen, der sicherstellt, dass während des Transportes und der Lagerung keine Fremdstoffe oder Fremdpartikel in die Dosierpumpe gelangen können.
In der Fig. 2 ist das Pumpengehäuse 5 offen dargestellt. Während man in der Fig. 1 wie bereits erwähnt auf die feste Stirnwand 8 des Pumpengehäuses 5 blickt, ist hier die Dosierpumpe 1 um 180° gedreht dargestellt und man blickt auf jene Seite der
Dosierpumpe 1 mit einer lösbaren Stirnwand 9. Diese lösbare Stirnwand 9 ist seitlich versetzt beziehungsweise gelöst gezeigt. Die lösbare Stirnwand 9 kann auch als
Pumpengehäusedeckel bezeichnet werden. Man blickt in dieser Figur auf die Aussenseite des Pumpengehäusedeckels und erkennt nach außen vorstehende geschlossene Lagerbuchsen 19, die auf der Innenseite die Rotorwellenende 15 aufzunehmen vermögen. Die nach aussen geschlossenen Lagerbuchsen 19 sind mit Versteifungsrippen 20 auf der Aussenseite der lösbaren Stirnwand 9 stabilisiert gehalten. In der Fig. 3 ist die Dosierpumpe 1 in der Seitenlage gezeigt, jedoch in der gleichen Benutzungslage wie in Fig. 2, jedoch unter Weglassung der lösbaren Stirnwand des Pumpengehäuses 5. In dieser Ansicht erkennt man deutlich, die beiden im
Pumpengehäuse 5 gelagerten Rotoren 10, an denen bevorzugterweise einstückig Zahnräder 11 angeformt sind, die bewirken, dass die beiden Rotoren, wenn einer der beiden Rotoren angetrieben wird, sich gegenläufig bewegen. Bezüglich der exakten
Ausgestaltung der beiden Rotoren 10 wird auf die nachfolgende Fig. 4 verwiesen. In der Fig. 3 erkennt man, dass jeder Rotor mit einer Rotorwelle 12 versehen ist, wobei man hier auf die Rotorwellenenden 15 blickt, und wobei an den Rotorwellen 12 jeweils zwei einander diametral gegenüberstehende Rotorflügelwände 13 angeformt sind. An den peripheren Enden der Rotorflügelwände 13 ist jeweils ein Rotorflügelschuh 14 angeformt. Jeder Rotorflügelschuh besitzt eine teilzylindrische Form, die dem zylindrischen Teil des Pumpengehäuses 5 in der Krümmung angepasst ist. Wie hier ersichtlich liegt jeder
Rotorflügelschuh 14 ständig entweder auf der Innenseite des Pumpengehäuses an oder an der Rotorwelle 12 des benachbarten Rotors an.
In der Fig. 4 ist nun detailliert die Gestaltung der beiden Rotoren erkennbar. Diese sind für sich allein zwar in einer korrekten Relativlage wie im Einbau vorgesehen dargestellt, jedoch unter Weglassung des Pumpengehäuses 5. Die bereits im Zusammenhang mit der Fig. 3 erwähnte Teile, nämlich die Rotorwelle 12 bzw. die entsprechenden
Rotorwellenenden 15 sind hier nicht nochmals bezeichnet, um so die Fig. nicht unnötig zu belasten. Die spezielle Ausgestaltungsform der Rotorflügelschuhe 14 ist in dieser Figur besonders deutlich ersichtlich. Die Rotorschuhe 14 sind wie bereits erwähnt an den peripheren Enden der Rotorflügelwände 13 einstückig angeformt. Die Rotorflügelschuhe haben eine teilzylindrische Aussenfläche 21. Der Krümmungsradius dieser Aussenfläche entspricht der Distanz zwischen der Achse A, welche die Rotorwelle 12 mittig in deren Längsrichtung verlaufend durchsetzt und der Aussenfläche 21 der Rotorflügelschuhe.
Die erfindungsgemässe Dosierpumpe wird bevorzugterweise mindestens praktisch so gestaltet, dass die Pumpe die Verbindung zwischen Ansaugstutzen und Auslassstutzen dichtet. Hierzu weist die Pumpe bzw. deren Rotoren und das Pumpengehäuse 5 eine Vielzahl von unterschiedlichen Dichtelementen auf. Diese Dichtelemente wirken aber gleichzeitig auch reinigend und verhindern Ablagerungen im Pumpengehäuse, die zu einer Qualitätsminderung und zu Undichtigkeiten sowie im schlimmsten Fall zu
Blockierungen der Pumpe führen können. Entsprechend weisen die Rotorflügelschuhe 14 zumindest in Drehrichtung nahe der in Drehrichtung vorderen Kante eine Dichtschabkante 23 auf. Diese Dichtschabkante 23 hat im Wesentlichen die Form einer Wulst, die auf der erwähnten Aussenfläche 21 parallel zur Rotorwelle 12 verläuft. Wie der Name sagt, dient die Dichtschabkante 23 einerseits dazu, zwischen der inneren zylindrischen Wand Teile des Pumpengehäuses 5 und dem Rotor 10 eine Dichtung zu bilden, gleichzeitig aber soll diese Dichtschabkante 23 durch seine schabende Wirkung auch die Bildung von Ablagerungen vermeiden. Bevorzugterweise ist jeder Rotorflügelschuh 14 mit zwei Dichtschabkanten 23 versehen, nämlich sowohl in der Richtung der vorlaufenden Endkante 22, wie auch nahe der nachlaufenden Endkante 22. Diese Kanten werden beide Male als Endkante 22 bezeichnet, da bevorzugterweise beide Rotoren 10 absolut identisch gestaltet werden, um so lediglich eine Spritzgussform zu benötigen. Dies hat auch den Vorteil, dass bei gleicher Gestaltung der beiden Rotoren auch bei der Montage keine Fehlerquelle entsteht.
Die Dichtschabkante 23, die bevorzugterweise eine im Querschnitt etwa dreieckige Form aufweist führt dazu, dass die Aussenfläche 21 nicht mehr vollständig an der Innenwand des Pumpengehäuses 5 anliegt. Es bedingt aber auch, dass die Rotorflügelschuhe 14 im äusseren Bereich verformt werden. Um diese Verformung zu erleichtern und damit einen federnden Anlagedruck der Dichtschabkanten 23 zu erreichen sind auf der Innenfläche 24 Gelenkrillen 25 angebracht. Diese Gelenkrillen 25 befinden sich näher bei den
Rotorflügelwänden 13 als die auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten
Dichtschabkanten 23. Die Gelenkrillen 25 lassen somit eine federnde gelenkige
Bewegung der entsprechenden Endkanten 22 schwenkbar um die Gelenkrille 25 zu. Sind an beiden Enden der Rotorflügelschuhe auf den Aussenflächen 21 Dichtschabkanten 23 angeformt, so bringt man selbstverständlich auf beiden Seiten der Innenfläche 24 entsprechende Gelenkrillen 25 an. In der Fig. 4 erkennt man des Weiteren, dass die Rotorflügelwände 13 Stirnflächen 26 besitzen. Auf den Stirnflächen 26, die im eingebauten Zustand der Rotoren im
Pumpengehäuse 5 zur lösbaren Stirnwand 25 bzw. zum Pumpengehäusedeckel hin zu liegen kommen, sind mittig von den Rotorwellenenden bis zur Aussenfläche 21 der Rotorflügelschuhe sich erstreckend jeweils eine Dichtlippe 27 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite, die hier nicht sichtbar ist, liegen die Zahnräder mit diesen Stirnflächen einstückig verbunden an. Hier wird man solche Dichtlippen an den entsprechenden Stirnflächenteilbereichen nur vom entsprechenden Zahnrad bis zur Aussenfläche 21 der Rotorflügelschuhe verlaufend anbringen.
Damit auch die Rotorflügelschuhe 14 gegenüber der Rotorwelle 12 gedichtet sind, sind auch auf der Rotorwelle 12 Längsabstreifrippen 28 angebracht. Diese Längsabstreifrippen 28 verlaufen parallel zur Achse A der Rotorwelle. Im Prinzip genügt es dabei, auf jeder Rotorwelle je eine Längsabstreifrippe 28 anzubringen, doch werden bevorzugterweise zwei solche Längsabstreifrippen jeweils auf derselben Seite angebracht, so dass der Bereich zwischen zwei Rotorflügelwänden 13 etwa gedrittelt wird. Diese
Längsabstreifrippen 28 wirken nicht nur dichtend, sondern reinigen auch die
Rotorflügelschuhe 14, an deren Aussenseite 21 von eventuell sich dort bildenden
Ablagerungen. Durch diese konstruktiven Merkmale wird praktisch eine selbstreinigende Dosierpumpe gebildet.
In der Fig. 5 ist das Pumpengehäuse 5 für sich allein dargestellt. Der Ansaugstutzen 6 und der Auslassstutzen 7 sind nur noch ansatzweise ersichtlich. Auch bei dieser Lösung ist wiederum der Pumpengehäusedeckel, bzw. die lösbare Stirnwand des
Pumpengehäuses, entfernt. Man blickt somit auf die Innenseite der festen Stirnwand 8 des Pumpengehäuses. Hierin sind zweite Lagerhülsen 29, 30 eingeformt, wobei die eine zweite Lagerhülse 29 geschlossen gestaltet ist, und die andere zweite Lagerhülse 30 durchgehend nach aussen offen ist. In dieser offenen Lagerhülse 30 ist bevorzugterweise eine umlaufende Dichtlippe 31 mit geringerer Höhe eingeformt. Es können aber auch mehrere solche umlaufende Dichtlippen 31vorhanden sein und so praktisch eine Art Labyrinthdichtung bilden.
Die Rotoren 10 haben somit auf ihren Rotorwellen 12 auf beiden Seiten
Rotorwellenenden 15, die als Rotorwellenzapfen gestaltet sind. Die Rotorwellenzapfen auf Seite des Pumpengehäusedeckels 9 haben einen geringeren Durchmesser, während die Rotorwellenenden auf der anderen Seite einen wesentlich grösseren Durchmesser haben. Da aber wie bereits erwähnt bevorzugterweise die beiden Rotoren identisch gestaltet sind, weisen auch beide Rotoren an jenem Rotorwellenende mit dem grösseren
Durchmesser einen sogenannten Antriebskupplungsteil 16 auf, der bereits mit Bezug auf die Fig. 1 beschrieben wurde. Während in der Fig. 1 links die offene Lagerhülse 30 angeordnet ist und man somit dort den Antriebskupplungsteil 16 erkennt, ist in der Fig. 1 rechts die geschlossene Lagerhülse 29 dargestellt. In der Fig. 5, in der man das
Pumpengehäuse nun von der Innenseite sieht, ist folglich die geschlossene, zweite Lagerhülse 29 links und die zweite, offene Lagerhülse 30 rechts erkennbar. Lediglich in der zweiten, offenen Lagerhülse 30 wird man die entsprechende umlaufende Dichtlippe 31 anbringen.
In der Fig. 6 ist nun die lösbare Stirnwand 9 bzw. der Pumpengehäusedeckel 9 für sich allein dargestellt. Man erkennt am umlaufenden Rand mehrere Federzungen 32, die aussen am Pumpengehäuse 5 im geschlossenen Zustand des Pumpengehäusedeckels sich am Einrastmittel 33 mit entsprechenden Nocken 34 einhaken. In der Fig. 2 ist eine alternative Form zur Befestigung der lösbaren Stirnwand 9 dargestellt. Hier sind auf der Innenseite des Pumpengehäusedeckels 9 zwei Federzungen angeformt, die wesentlich stabiler gestaltet sind und praktisch als Verdrängungskörper ausgebildet sind, der in jenem Bereich in das Pumpengehäuse eindringt, der von den beiden Rotoren nicht erfasst wird. Hier ist es selbstverständlich auch möglich, am Rotorgehäuse entsprechende Einrastmittel vorzusehen. Damit wird es auch in jenem Randbereich weitgehend verunmöglicht, dass sich Ablagerungen bilden können. Weiter gegen innen hin sind die Öffnungen von Ansaugstutzen 6 und Auslassstutzen 7 vorhanden, wo sich ohnehin keine Ablagerungen bilden können. Diese etwas stabileren Federzungen 32 können
entsprechend Einrastmittel aufweisen, die hier nicht ersichtlich sind und die statt hinter Nocken hinter den Kanten der Innenseite der Einsaugstutzen 6 bzw. Auslassstutzen 7 eingreifen können.
Wie bereits erwähnt sind auch in der lösbaren Stirnwand 9 Lager eingeformt. Diese werden hier jedoch als geschlossene Lagerbuchsen 19 bezeichnet. Da diese
Lagerbuchsen 19 geschlossen sind, sind hier keine zusätzlichen Dichtmittel erforderlich. Der Durchmesser dieser geschlossenen Lagerbuchsen 19 ist wesentlich kleiner als der Durchmesser der beiden Lagerhülsen 29 und 30. In diesen geschlossenen Lagerbuchsen 19 greifen die Rotorwellenenden 15 ein, die als Lagerzapfen 30 gestaltet sind, wie dies am deutlichsten in der Fig. 4 ersichtlich ist. Schliesslich wird auch auf die Fig. 7 verwiesen, in der man den Befestigungsstutzen 3 mit dem Flansch 4 getrennt vom Einsaugstutzen 6 dargestellt erkennt. Hier sind auch die Öffnungsmittel 17 deutlich ersichtlich, die einstückig am Ansaugstutzen 6 angeformt sind. Der Ansaugstutzen 6 hat zudem ein Aussengewinde 36. Diese Aussengewinde 36 ist passend zum Innengewinde 37 im Befestigungsstutzen 3.
Mit der hier beschriebenen Dosierpumpe 1 lassen sich Fluide sowie auch Gemische aus Fluiden und Feststoffen problemlos fördern. Hierbei spielt die Grösse der Feststoffpartikel praktisch keine Rolle, sie müssen selbstverständlich in der Grösse so sein, dass diese geringer als der Abstand zwischen den beiden Rotorwellen ist. Ob aber die Feststoffteile grobkörnig oder feinkörnig sind und somit mehr oder weniger stark zu Ablagerungen neigen spielt keine Rolle. Zum einen werden die Feststoffteile nicht zermahlen und zum anderen werden durch die zuvor beschriebenen Mittel deren Ablagerung am
Pumpengehäuse sowie an den Rotorflügelschuhen oder an den Rotorwellen fortwährend abgetragen. Damit ist sichergestellt, dass die Dosierpumpe, die als Einwegdosierpumpe dient, für die erforderliche Lebensdauer immer zuverlässig arbeitet. Da dank der zuvor beschriebenen Konstruktion zudem eine hohe Dichtigkeit zwischen dem Auslassstutzen 7 und dem Schlauchbeutel 2 besteht, bleibt während des gesamten Leervorganges ein praktisch aseptischer Zustand im Schlauchbeutel erhalten. Entsprechend kann das Lebensmittel, welches im vollständig geschlossenen aseptischen Schlauchbeutel angeliefert wird, ohne oder zumindest mit wesentlich weniger Konservierungsmitteln angeboten werden.

Claims

Patentansprüche
1. Dosierpumpe (1) aus Kunststoff mit zwei über Zahnräder (11) miteinander
gekoppelten, gegenläufig treibbaren Rotoren (10), die in einem Pumpengehäuse (5) , das mit Ansaugstutzen (6) und Auslassstutzen (7) versehen ist, gelagert sind, wobei jeder Rotor (10) eine Rotorwelle (12) aufweist, deren Rotorwellenenden (15) in den Wänden (8, 4) des Pumpengehäuses (5) lagern, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rotor (10) zwei diametral an der Rotorwelle (12) angeordnete
Rotorflügelwände (13) aufweist, an deren peripheren Enden jeweils ein
teilzylindrischer Rotorflügelschuh (14) angeformt ist, wobei die Rotorflügelschuhe
(14) an den zylindrischen Innenwandbereichen des Pumpengehäuses (5) einerseits, und an den Rotorflügelwellen (13) des benachbarten Rotors (10) andererseits gleitend und dichtend anliegen.
2. Dosierpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder
Rotorwelle (12) ein Zahnrad (11) einstückig angeformt ist.
3. Dosierpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Pumpengehäuse (5) eine fest mit dem Pumpengehäuse (5) verbundene (8) und eine damit lösbare Stirnwand (9) aufweist, wobei mindestens ein Rotorwellenende
(15) einen das Pumpengehäuse (5) durchsetzenden Antriebskupplungsteil (16) aufweist, der die fest mit dem Pumpengehäuse (5) verbundene Stirnwand durchsetzt.
4. Dosierpumpe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Rotoren (10) identisch sind und beide somit einen Antriebskupplungsteil (16) aufweisen, wobei der eine Antriebskupplungsteil (16) in einer zweiten, offenen Lagerhülse (30) und der andere in einer nach aussen geschlossenen Lagerhülse (29) lagert.
5. Dosierpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder
Rotorflügelschuh (14) auf seiner Aussenfläche (21) mindestens eine parallel zur Rotorachse (A) verlaufende Dichtschabkante (23) aufweist, die nahe der in
Drehrichtung Endkante (22) des jeweiligen Rotorflügelschuhs (14) angeordnet ist.
6. Dosierpumpe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder
Rotorflügelschuh (14) parallel zur Rotorachse (A) verlaufende nahe sowohl der in Dreh- als auch in Gegendrehrichtung vorhandene Endkante (22) je eine
Dichtschabkante (23) angeordnet ist.
7. Dosierpumpe (1) nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich zwischen jeder Dichtschabkante(23) und der Rotorflügelwand (13) auf der Innenfläche (24) des Rotorflügelschuhes (14), also auf der der Dichtschabkante (13) abgelegenen Seite, eine Gelenkrille (25) angeordnet ist.
8. Dosierpumpe (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten offenen Lagerhülse (30) mindestens eine umlaufende Dichtlippe (31) einstückig angeformt ist.
9. Dosierpumpe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den
Rotorflügelwänden (13) an dessen, den Zahnrädern (11) abgelegenen Stirnseiten (26) mindestens eine Dichtlippe(27) zur dichtenden Anlage an der lösbaren
Stirnwand (9) des Pumpengehäuses (5) vorgesehen sind.
10. Dosierpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Rotorwelle (12) mindestens eine radial nach aussen gerichtete und parallel zur Rotorwellenachse (A) verlaufende Längsabstreifrippe (28) angeordnet ist.
11. Dosierpumpe (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zwei diametral verlaufenden Rotorflügelwänden (13) auf beiden Seiten der Rotorwelle (12) zwei parallele Längsabstreifrippen (28) angeordnet sind.
12. Dosierpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Ansaugstutzen (6) mit schneidendem und/oder perforierendem Öffnungsmittel (17) und einem auf eine Behälterwand aufschweissbarem Befestigungsstuten (3) mit Flansch (4) versehen ist.
13. Dosierpumpe (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der
Auslassstutzen (7) mit einem Verschlussdeckel (18) versehen ist.
14. Dosiervorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der lösbaren Stirnwand (9) des Pumpengehäuses (5) für beide Rotoren (10) geschlossene Lagerbuchsen (19) eingeformt sind.
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