DE102012001617A1

DE102012001617A1 - Vorrichtung zum Fördern von Medien

Info

Publication number: DE102012001617A1
Application number: DE201210001617
Authority: DE
Inventors: Horst Zettl; Michael Groth; Holger Moeschl; Lars-Peter Weiland; Reinhard Denk
Original assignee: Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
Current assignee: Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2013-08-01

Abstract

Es ist eine Vorrichtung zum Fördern von Medien wie Fluiden, Feststoffen oder Suspensionen offenbart. Die Vorrichtung ist mit mindestens einem Stauraum, mindestens einem Einlass und mindestens einem Auslass, sowie einem Rotor und einem Stator versehen. Der Stauraum ist aussparungs- und/oder ausbuchtungsfrei ausgestaltet, wodurch vor allem im Bereich der Lebensmitteltechnik eine sehr gute Reinigbarkeit und Hygiene erreicht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von Medien, wobei die Vorrichtung vorzugsweise im Lebensmittelbereich eingesetzt wird.
Das deutsche Patent DE 44 42 060 C1 offenbart eine Pumpe, mit einer Statorkammer, die von einer Bezugsebene ausgehend, mindestens zweigängig um eine zentrale Statorachse gewendelt ist. In dieser Statorkammer arbeitet ein Rotor, der eine um die Zahl 1 geringere Gangzahl als die Statorkammer aufweist, um eine zur Statorachse parallele Rotorachse gewendelt und exzentrisch um die Statorachse drehantreibbar ist. Diese Drehung erscheint in der Bezugsebene als Pendeln zwischen Randlagen, in denen der Rotor jeweils eine zusammenhängende Förderquerschnittsfläche der Statorkammer freilässt. In einem Stauraum, der mit der Statorkammer in Reihe angeordnet ist, arbeitet eine Förderschnecke, die mit dem Rotor in Reihe angeordnet und gemeinsam mit ihm drehantreibbar ist. Das rotorseitige Schneckenende ist in Bezug auf den Rotor in einer Drehwinkelstellung angeordnet, bei der das Schneckenende, in die Bezugsebene projiziert, sich jeweils durch die zusammenhängende Förderquerschnittsfläche der Statorkammer erstreckt, wenn der Rotor in der Bezugsebene eine seiner Randlagen einnimmt. Mit dieser Anordnung wird bei gegebenen Abmessungen des Rotors und der Förderschnecke der größtmögliche Durchsatz der Pumpe erzielt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher Medien, vorzugsweise im Lebensmittelbereich, hygienisch und produktionssicher gefördert und bei einer bestimmten Temperatur gehalten werden können.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Merkmalen der Unteransprüche zu entnehmen.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem Medien bei der Förderung hygienisch und produktionssicher transportiert, sowie gekühlt und/oder beheizt werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruches 12 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Merkmalen der Unteransprüche zu entnehmen.
Es ist eine Vorrichtung zum Fördern von Medien wie Fluiden, Feststoffen oder Suspensionen offenbart. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung eine Pumpe. In der hier beschriebenen Ausführungsform wird eine Exzenterschneckenpumpe offenbart. Für den Fachmann ist klar, dass verschiedene andere Pumpenbauarten, wie Beispielsweise Spindel- oder Kolbenpumpen, ebenfalls Anwendung finden können und die hier gewählte Ausführungsform die Erfindung nicht abschließend einschränkt. Die Vorrichtung ist mit mindestens einem Stauraum, mindestens einem Einlass und mindestens einem Auslass, sowie einem Rotor und einem Stator versehen. Der Stauraum ist aussparungs- und/oder ausbuchtungsfrei ausgestaltet, wodurch vor allem im Bereich der Lebensmitteltechnik eine sehr gute Reinigbarkeit und Hygiene erreicht wird. Weiterhin wird durch diese Ausführungsform auch die Handhabbarkeit der Vorrichtung deutlich verbessert.
In der Vorrichtung ist eine Abdichtung derart angeordnet, dass sie jederzeit von dem Medium aus dem Einlass umspült ist. Die Abdichtung ist weiterhin durch das, sie umspühlende Medium, kühlbar. Die eine Antriebsachse umschließende Abdichtung ist mit einer direkten Kühlung und/oder einer radial angeordneten Kühlkammer versehen. Bei einer direkten Kühlung ist die Abdichtung mit einem Kühlmittelbehälter verbunden, dessen Kühlmittel die Abdichtung auf Temperatur hält. Diese direkte Kühlung findet vorzugsweise bei Gleitringdichtungen Anwendung. Gleitringdichtungen bilden für die hier beschriebene Erfindung die bevorzugte Dichtungsform.
Ein im Stauraum angeordnetes Kupplungselement ist an dessen Umfang mit mindestens einem Förder- und/oder Bewegungselement versehen. Das mindestens eine Bewegungselement bewegt das zu fördernde Medium vom Einlass durch den Stauraum in Förderrichtung zur Statorkammer. Weiterhin werden durch das Bewegungselement Anbackungen an der Wandung des Stauraumes vermieden und das zu fördernde Medium wird durch die Bewegung homogenisiert.
Der Mantel der Vorrichtung ist mit mindestens zwei Kammern versehen. Der Stauraum ist mit einer ersten Kammer und einer zweiten Kammer versehen. Der Statorkammer ist eine dritte Kammer zugeordnet.
Die einzelnen Bauteile der Vorrichtung sind mittels Verschlüssen miteinander verbindbar.
Der Auslass ist dezentral ausgestaltet, wobei der Auslass an einer Oberseite mit einer Verjüngung versehen ist. Die Unterseite verläuft achsparallel zu einer Pumpenmittelachse.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Fördern von Medien offenbart, wobei die erste Kammer, die zweite Kammer und die dritte Kammer des Mantels der Vorrichtung jeweils separat gekühlt und/oder beheizt werden. In einer weiteren Durchführungsform des Verfahrens werden die erste Kammer, die zweite Kammer und die dritte Kammer gemeinsam gekühlt und/oder beheizt. Die drei Kammern des Mantels werden auch dann gekühlt und/oder beheizt, wenn die Vorrichtung ausgeschaltet wurde. Durch die Temperierung der einzelnen Kammern ist es nicht nur möglich, dass Medium zu heizen und/oder zu kühlen, sondern auch bestimmte Temperaturkurven einzustellen. Durch diese bestimmten Temperaturkurven können bestimmte Umwandlungsprozesse im Medium beeinflusst werden.
Der Stator wird in die mit der dritten Kammer versehenen Statorkammer eingeschoben. Somit ist der Bereich des Stators aus drei Teilsegmenten aufgebaut. Die Rotor/Stator-Kombination (Statorkammer) wird in die dritte Kammer eingeschoben. Anschließend wird die dritte Kammer in den Mantel eingebracht.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
2 zeigt die Statorkammer und den Auslass der Vorrichtung in einer Detailansicht.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 besteht aus einem Stauraum 12 und einer Statorkammer 18. Dem Stauraum 12 ist ein Einlass 14 und der Statorkammer 18 ist ein Auslass 16 zugeordnet. In der Statorkammer 18 befinden sich der Rotor 20 und der Stator 22, mit denen die Medien in Förderrichtung F transportiert werden. Im Stauraum 12 ist ein Kupplungselement 26 angeordnet. Mit diesem Kupplungselement 26 werden die Antriebsachse 28 und der Rotor 20 miteinanger verbunden. An dem Kupplungselement 26 ist mindestens ein Bewegungselement 36 angebracht, mit welchem das zu fördernde Medium in zusätzliche Bewegung versetzt wird. Weiterhin wird das Medium mit dem Bewegungselement 36 in Richtung Statorkammer 22 bewegt. An der dem Rotor 20 gegenüber liegenden Seite des Kupplungselementes 26 ist eine Abdichtung 30 angebracht. Mit dieser Abdichtung 30 sind der Stauraum 12 und der Antriebsbereich 34 gegeneinander abgedichtet. Der Stauraum 12 und der Antriebsbereich 34 sind durch einen Verschluss 32 miteinander verbunden. Die Vorrichtung 10 ist mit einem Mantel 24 versehen. Dieser Mantel 24 ist in der bevorzugten Ausführungsform in drei Kammern zum Temperieren unterteilt. Hierbei ist dem Abdichtungsbereich 31, welcher um die Abdichtung 30 herum zu finden ist, eine erste Kammer 45, dem Stauraum 12 eine zweite Kammer 46 und der Statorkammer 18 eine dritte Kammer 48 zugeordnet. Diese drei Kammern 45, 46, 47 sind entweder separat und/oder einzeln heiz- und/oder kühlbar.
2 zeigt die Statorkammer 18 und den Auslass 16 der Vorrichtung in einer Detailansicht. In der Statorkammer 18 sind der Rotor 18 und der Stator 20 angeordnet. Im Bereich des Statorendes 44 ist der Auslass 16 angeordnet. Der Auslass 16 ist über einen Verschluss 32 mit der Statorkammer 18 verbunden. Die Oberseite 38 des Auslasses 16 ist mit einer Verjüngung 42 versehen. Die Unterseite 40 des Auslasses 16 verläuft geradlinig, achsparallel zur Pumpenmittelachse 50. Die Pumpenmittelachse 50 stellt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auch gleichzeitig die Mittelachse des Rotors 20 dar.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
12: Stauraum
14: Einlass
16: Auslass
18: Statorkammer
20: Rotor
22: Stator
24: Mantel
26: Kupplungselement
28: Antriebsachse
30: Abdichtung (Gleitringdichtung)
31: Abdichtungsbereich
32: Verschluss
34: Antriebsbereich
36: Bewegungselement
38: Oberseite des Auslasses
40: Unterseite des Auslasses
42: Verjüngung
44: Statorende
45: erste Kammer
46: zweite Kammer
48: dritte Kammer
50: Pumpenmittelachse
F: Förderrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4442060 C1 [0002]

Claims

Vorrichtung (10) zum Fördern von Medien wie Fluiden, Feststoffen oder Suspensionen, wobei die Vorrichtung (10) eine Pumpe ist, welche mit mindestens einem Stauraum (12), mindestens einem Einlass (14) und mindestens einem Auslass (16), sowie einem Rotor (20) und einem Stator (22) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stauraum (12) aussparungs- und/oder ausbuchtungsfrei ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung (30) derart angeordnet ist, dass sie jederzeit von dem Medium aus dem Einlass (14) umspült ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung (30) durch das sie umspühlende Medium kühlbar ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Antriebsachse (28) umschließende Abdichtung (30) mit einer direkten Kühlung und/oder einer radial angeordneten Kühlkammer (45) versehen ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kupplungselement (26) mit mindestens einem Bewegungselement (36) versehen und dass das Kupplungselement (26) im Stauraum (12) angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein Bewegungselement (36) das Medium vom Einlass (14) durch den Stauraum (12) in Förderrichtung (F) zur Statorkammer (18) bewegt.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (24) der Vorrichtung (10) mit mindestens zwei Kammern (45, 46, 48) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stauraum (12) mit einer ersten Kammer (45) und mit einer zweiten Kammer (46) versehen ist und dass der Statorkammer (18) eine dritte Kammer (48) zugeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile der Vorrichtung (10) mittels Verschlüssen (32) verbindbar sind.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (16) dezentral ausgestaltet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (16) an einer Oberseite (38) mit einer Verjüngung (42) versehen ist und dass eine Unterseite (40) achsparallel zu einer Pumpenmittelachse (50) verläuft.
Verfahren zum Fördern von Medien, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (45), die zweite Kammer (46) und die dritte Kammer (48) des Mantels (24) jeweils separat gekühlt und/oder beheizt werden.
Verfahren zum Fördern von Medien, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (45), die zweite Kammer (46) und die dritte Kammer (48) des Mantels (24) gemeinsam gekühlt und/oder beheizt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (45), die zweite Kammer (46) und die dritte Kammer (48) des Mantels (24) auch dann gekühlt und/oder beheizt werden, wenn die Vorrichtung (10) ausgeschaltet wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (22) in die mit der dritten Kammer (48) versehene Statorkammer (18) eingeschoben wird und dass die Statorkammer (18) in den Mantel (24) eingebracht wird.