Flügelzellenpumpe zum Fördern von pastösen Lebensmitteln, insbesondere von Wurstbrät

Abstract

 In eine zylindrische Bohrung (4) eines Gehäuses (1) ist ein Führungsring (5) eingesetzt mit einer aus zwei Zylin­dersegmenten (6,7) bestehenden Innenwand. Innerhalb des Führungsrings (5) ist eine Führungskurve (20) aus Kunst­stoff mit entsprechender Aussenwand (21) drehfest angeord­net. Dazwischen sind Schieber (15) in radialen Schlitzen (14) einer mit einer Antriebswelle (10) verbundenen Schie­berführung (11) beweglich geführt. In die Aussenkanten (35) der Schieber (15) sind Kunststoffprofile (37) eingesetzt. Die Führungskurve (20) ist durch eine Feder (23) in Rich­tung des Ansaugbereiches (46) der Pumpe belastet, so dass dort die Schieber (15) spielfrei zwischen Führungsring (5) und Führungskurve (20) gleiten. Durch die Ausbildung der Führungskurve (20) und der Profile (37) aus Kunststoff wird der Verschleiss praktisch auf diese beiden Komponen­ten beschränkt, so dass die Wartung billiger wird. Ausser­dem können damit sowohl die Schieber (15) als auch der Führungsring (5) aus rostfreiem Stahl hergestellt werden, was für die Förderung von Lebensmitteln ein beträchtlicher Vorteil ist.

Beschreibung

[0001] Aus der DE-PS 1 915 008 ist eine Flügelzellenpumpe gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Diese Pumpe hat ein Gehäuse, an welchem eine Druckplatte angelenkt ist. Im Ge­häuse ist ein Führungsring und innerhalb dieses Führungs­rings eine Führungskurve angeordnet. Mit einer Antriebs­welle ist eine Schieberführung mit mehreren radialen Schlitzen drehfest verbunden. Die Schlitze führen Schieber, die aussen am Führungsring und innen an der Führungskurve geleitet sind. Zwischen der Schieberführung und dem Führungs­ring ist ein sich gegen eine Austrittsöffnung verengender Förderraum gebildet. Die Führungskurve ist in Richtung der grössten Breite des Förderraumes durch eine Feder belastet. Bei dieser bekannten Pumpe unterliegen vor allem die Füh­rungskurve, die Schieber und der Führungsring dem Ver­schleiss. Wegen des Anwendungsgebietes wäre es erwünscht, diese Komponenten aus rostfreiem Stahl herzustellen. Dies ist jedoch nicht möglich, weil bei aufeinander gleitenden Teilen höchstens das eine aus rostfreiem Stahl bestehen kann. Man hat diesen Konflikt bisher dadurch gelöst, dass man den Führungsring und die Führungskurve aus gehärtetem, ionitriertem Stahl und die Schieber aus rostfreiem Stahl herstellte. Bei Verschleiss mussten allerdings jeweils alle drei genannten Elemente ausgewechselt werden, so dass der Unterhalt der bekannten Pumpe recht aufwendig war.

[0002] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass die Wartung kostengünstiger ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

[0003] Durch die Ausbildung der äusseren Kante der Schieber als Kunststoffteile wird der Verschleiss praktisch auf diese Teile beschränkt, während die Schieber selbst und der Füh­rungsring praktisch nicht mehr verschleissen. Die Wartungs­intervalle werden überraschenderweise nicht verkürzt. Das Auswechseln der Verschleissteile wird dadurch erheblich kostengünstiger. Zudem kann nun auch der Führungsring aus rostfreiem Stahl hergestellt werden, was für die hygienische Verarbeitung von pastösen Lebensmitteln, z.B. Fleischbrät, von erheblicher Bedeutung ist.

[0004] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an­hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Flügelzellenpumpe;

Fig. 2 eine Stirnansicht der Pumpe von Fig. 1 bei abgeho­bener Deckplatte, und

Fig. 3 einen Teilschnitt einer Variante der Ausführungs­form nach Fig. 1 und 2.

[0005] Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Flügelzellenpumpe hat ein Gehäuse 1, an welchem eine Druckplatte 2 um eine Achse 3 schwenkbar angelenkt ist. In eine zylindrische Bohrung 4 des Gehäuses 1 ist ein Führungsring 5 aus rostfreiem Stahl drehfest eingesetzt. Die Innenwand des Führungsrings 5 be­steht aus zwei Kreiszylindersegmenten 6, 7. Achsparallel, aber exzentrisch zur Bohrung 4 ist im Gehäuse 1 eine An­triebswelle 10 drehbar gelagert. Mit dieser ist eine Schie­berführung 11 über einen Keil 12 drehfest verbunden. Die Schieberführung 11 hat einen ringförmigen Ansatz 13 mit mehreren radialen Schlitzen 14 in regelmässigen Winkelab­ständen. In den Schlitzen 14 sind Schieber 15 aus rost­freiem Stahl radial verschiebbar geführt, von denen nur einige dargestellt sind. Der Aussenumfang 16 der Schieber­führung 11 mit ihrem Ansatz 13 bildet mit dem Segment 6 der Innenwand des Führungsrings 5 einen halbmondförmigen Förderraum 17 und berührt das Segment 7 über seine ganze Länge.

[0006] Die Schieber 15 sind aussen durch den Führungsring 5 und innen durch eine Führungskurve 20 aus Kunststoff geführt. Der Aussenumfang 21 der Führungskurve 20 hat gemessen in radialer Richtung der Schieberführung 11 einen kostanten Abstand von den Segmenten 6, 7, wobei dieser Abstand ge­ringfügig kleiner als die Länge der Schieber 15 ist. Die Schieber 15 haben also geringfügig Spiel zwischen der Füh­rungskurve 20 und dem Führungsring 5. Um dieses Spiel haupt­sächlich im Ansaugbereich der Pumpe weitgehend zu eliminie­ren, ist die Führungskurve 20 durch eine in einer radialen Bohrung 22 angeordnete Druckfeder 23 in Richtung des Ansaug­bereichs vorbelastet. Die Feder 23 stützt sich auf einem in der Bohrung 22 geführten Bolzen 24 und dieser auf einem Gleitring 25 ab, der auf einem koaxial mit der Welle 10 verbundenen Ansatz 26 drehbar gelagert ist. Zur Drehsiche­rung greift der Bolzen 24 in eine Nut 27 des Rings 26 ein. Um die Führungskurve 20 gegen Verdrehen zu sichern, hat sie der Druckplatte 2 zugewandt eine diametrale, parallel zur Achse der Bohrung 22 verlaufende Nut 28, in welche ein an der Druckplatte 2 befestigter Keil 29 eingreift. Die axiale Mittelebene der Nut 28 steht senkrecht zur Schwenk­achse 3 der Druckplatte 2 und ist in Drehrichtung A der Schieberführung gesehen gegenüber der Axialebene 30 gröss­ten Abstandes zwischen Schieberführung 11 und Führungsring 5 zurückversetzt. Um bei der Demontage den Ring 25 in der Führungskurve 20 zu halten, ist in den Ring 25 eine Schraube 31 eingeschraubt, deren Kopf mit Spiel in eine radiale Bohrung 32 der Führungskurve 20 eingreift.

[0007] Die Schieber 15 haben längs ihrer äusseren Kanten eine Nut 36, in welche ein Kunststoffprofil 37 eingesetzt ist, und längs ihrer der Druckplatte 2 abgewandten Kante 38 eine weitere Nut 39. An der inneren, der Druckplatte 2 zuge­wandten Ecke haben sie eine Anschrägung 40, die beim Mon­tieren der Führungskurve 20 mit einer sich über einen dem Ansaugbereich zugewandten Sektor erstreckende Anschrägung 41 der Führungskurve 20 zusammenwirkt, um diese gegen die Kraft der Feder 23 zu zentrieren. Die Schieber 15 und die Schieberführung 11 liegen auf der einen Seite an der ebenen Innenwand 42 der Druckplatte 2 und auf der andern Seite an einer auswechselbaren Auflageplatte 43 im Gehäuse 1 an.

[0008] Im Ansaugbereich, also in Drehrichtung A gesehen, etwas vor der Axialebene 30 maximaler Breite des Förderraumes 17, hat die Druckplatte 2 einen Einfülltrichter 46, welcher den Förderraum 17 seitlich beschickt. Um das Brät in den Förderraum 17 einzusaugen, führt vor dem Ansaugbereich ein an eine Vakuumquelle angeschlossener Kanal 47 mit einer Mündung 48 in den Förderraum 17. Das Vakuum wird über die Nuten 39 der Schieber 15 und eine durch die Schieberführung 11 abgedeckte Umfangsnut 49 und wieder zurück über die Nuten 39 einer weiteren, dem Einfülltrichter 46 gegenüber­liegende Umfangsnut 50 in der Auflageplatte 43 zugeführt. Im verengenden Teil des Förderraumes 17 wird das Brät ra­dial durch eine Oeffnung 51 des Führungsrings 5 und einen Austrittskanal 52 im Gehäuse 1 ausgestossen.

[0009] Beim Einsatz der Pumpe zum Fördern von Wurstbrät muss sie täglich demontiert und gereinigt werden. Dazu wird die Druckplatte 2 hochgeklappt und die Führungskurve 20 samt Gleitring 25 vom Ansatz 26 der Welle 10 abgezogen. Nun können die Schieber 15 und die Schieberführung 11 aus dem Gehäuse 1 herausgehoben werden. Gegebenenfalls werden zur Reinigung noch die Profile 37 aus den Schiebern 15 ent­fernt. Nach der Reinigung wird zunächst die Schieberfüh­rung 11 auf die Welle 1 aufgesetzt und die Schieber 15 in die Schlitze 14 eingeführt und zur Anlage an die Segmente 6, 7 gebracht. Nun wird die Führungskurve 20 mit dem Gleit­ring 25 auf den Ansatz 26 aufgesetzt. Beim Einschieben der Führungskurve 20 laufen die Anschrägungen 40, 41 im Ansaug­bereich der Pumpe aneinander auf und zentrieren die Füh­rungskurve 20 gegen die Kraft der Feder 23. Weil die Nut 28 senkrecht zur Schwenkachse 3 steht, schiebt sich beim Schliessen der Druckplatte 2 der Keil 29 mit geringem Auf­wand in die Nut 28.

[0010] Als Werkstoff für die Führungskurve 20 und die Profile 37 eignen sich thermoplastische Kunststoffe hoher Abrieb­festigkeit und hoher Formbeständigkeit, insbesondere PETP. Da der Verschleiss weitgehend auf diese beiden Teile beschränkt ist, ist der Wartungsaufwand für die Pumpe ge­ring. Ausserdem ist die Wahl der Materialpaarungen erheb­lich erleichtert. So können sowohl die Schieber, als auch der Führungsring aus rostfreiem Stahl hergestellt werden, was für das vorgesehene Anwendungsgebiet aus hygienischen Gründen ein erheblicher Vorteil ist. Durch das Zurückver­setzen der Axialebene der Bohrung 22 sowie der Nut 28 ge­genüber der Ebene 30 grösster radialer Breite des Förder­raumes 17 werden mehrere Vorteile erzielt: Die Schieber 15 dichten im Ansaugbereich am besten, wo die Dichtwirkung am nötigsten ist. Der Verschleiss wird reduziert, weil die Schieber hauptsächlich im divergierenden Bereich des Förder­raumes 17 radial belastet sind. Beim Schliessen der Druck­platte 2 gleitet der Keil 29 mühelos in die Nut 28. Die Vorspannkraft der Feder 23 ist nicht einstellbar und da­mit entfällt erhöhter Verschleiss durch Fehlmanipulation durch das Bedienungspersonal. Die Federkraft kann beim Hersteller optimiert werden. Die erläuterte Konstruktion erlaubt eine rasche und einfache Montage und Demontage der Arbeitsteile der Pumpe, was die tägliche Reinigung wesent­lich erleichtert.

[0011] In Fig. 3 ist ein Teilschnitt einer Variante der Ausfüh­rungsform nach Fig. 1 und 2 dargestellt. Sie unterscheidet sich davon lediglich durch eine andere Abstützung des Bol­zens 24a. Dieser hat hier einen Ansatz 57 kleineren Durch­messers, der eine Bohrung 58 eines Sicherungsrings 59 durchdringt. Dieser sichert den Bolzen 24a vor dem Heraus­fallen beim Oeffnen der Druckplatte 2. Der Ansatz 57 stützt sich bei geschlossener Druckplatte 2 auf einer mit dem Keil 29a einstückigen Nase 60 ab. Die Anschrägungen 40, 41 ge­mäss Fig. 1 sind hier nicht erforderlich, da die Feder 23 erst beim Schliessen der Druckplatte 2 gespannt wird. Im übrigen entspricht die Ausführungsform nach Fig. 3 jener nach den Fig. 1 und 2.

Ansprüche

1. Flügelzellenpumpe zum Fördern von pastösen Lebensmitteln, umfassend ein Gehäuse (1), an welchem eine Druckplatte (2) lösbar befestigt ist, einen im Gehäuse (1) gehaltenen Führungsring (5), eine innerhalb des Führungs­rings (5) angeordnete Führungskurve (20), eine mit einer Antriebswelle (10) drehfest verbundene Schieberführung (11) mit mehreren radialen Schlitzen (14), in welchen Schieber (15) radial beweglich geführt sind, wobei die Schieber (15) aussen durch den Führungsring (5) und innen durch die Führungskurve (20) geführt sind und die Führungs­kurve (20) in einer festen radialen Richtung durch eine Feder (23) gegen den Führungsring (5) vorbelastet ist, und wobei zwischen dem Führungsring (5) und der Schieber­führung (11) ein Förderraum (17) gebildet ist, der sich gegen eine Austrittsöffnung (5) verengt, dadurch gekenn­zeichnet, dass in den Schiebern (15) längs ihren radial äusseren, am Führungsring (5) gleitenden Kanten (35) ein Kunststoffprofil (37) eingesetzt ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (23) in einer radialen Bohrung (22) der Führungskurve (20) angeordnet ist und sich über einen in der Bohrung (22) verschiebbaren Bolzen (24) abstützt.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (24) auf einem koaxial mit der Antriebs­welle (10) verbundenen Ansatz (26) abgestützt ist.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (2) um eine Schwenkachse (3) schwenkbar am Gehäuse (1) angebracht ist, dass die Führungskurve (20) eine diametrale Nut (28) mit rechteckigem Querschnitt aufweist, die mit einem mit der Druckplatte (2) verbundenen Führungselement (29) geführt ist, und dass die Längsrichtung der Nut (28) senkrecht zur Schwenkachse (3) angeordnet ist.

5. Pumpe nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der radialen Bohrung (22) in der axialen Mittelebene der Nut (28) angeordnet ist.

6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Bolzen (24) auf einem auf dem Ansatz (26) drehbaren und axial verschiebbaren Gleitring (25) abstützt, und dass der Gleitring (25) gegenüber der Führungskurve (11) gegen Verdrehen und axiale Verschiebung gesichert ist.

7. Pumpe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­zeichnet, dass die axiale Mittelebene der Nut (28) in Drehrichtung (A) der Schieberführung (11) gegenüber der Axialebene (30) grössten Abstandes zwischen Schieberfüh­rung (11) und Führungsring (5) zurückversetzt ist.

8. Pumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­durch gekennzeichnet, dass die Führungskurve (20) auf der der Nut (28) abgewandten Seite über einen dem Ansaugbereich zugewandten Sektor ihrer Peripherie (21) eine Anschrägung (41) aufweist, die mit entsprechenden Anschrägungen (40) der Schieber (15) beim Einsetzen der Führungskurve (20) zum Spannen der Feder (23) zusammenwirkt.

9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­durch gekennzeichnet, dass die Führungskurve (11) aus Kunststoff besteht.

Zeichnung