Schonförderung sensibler Medien

Peter Koopman, Ralf Stahlkopf

Die Schaufelgeometrie des Laufrads wurde so berechnet, daß die Flüssigkeit innerhalb der Pumpe an keiner Stelle auf eine Strömungsgeschwindigkeit von mehr als 2m/s beschleunigt wird. Die langen tragenden Schaufeln verhindern große Geschwindigkeitsgefälle und somit produktbeanspruchende Turbulenzen und Strömungsablösungen.

Das Laufrad ist vollkommen offen konzipiert, um die Reinigungsfähigkeit, Produktschonung, einfache Formtrennung und Bearbeitbarkeit zu gewährleisten. Wechselseitig angeordnete Deckscheibensegmente gewährleisten ein vollkommen axialschubfreies Laufrad. Durch die Symmetrie des Impellers kompensieren sich die Druckkräfte, so daß die Lagerung des Normmotors nur mit minimalen Kräften belastet wird. Deckscheibensegmente verleihen dem Laufrad zusätzliche Stabilität und minimieren Spaltverluste. Die Konstruktion verbindet insgesamt die Vorteile des geschlossenen mit denen des offenen Laufraddesigns.

Die Variflow-Pumpen verfügen über ein Spiralgehäuse, das eine speziell auf die hygienischen Anforderungen der Nahrungsmittelindustrie abgestimmte Geometrie besitzt. Neben dem guten Wirkungsgrad steht hier zunächst die Schonförderung im Vordergrund. Das Medium wird nach dem Verlassen des Schaufelgitters sanft in Strömungsrichtung abgeführt und somit nicht gegen eine Gehäusewand geschleudert. Dabei bildet sich an den Wänden eine Grenzschicht aus und der Hauptstrom fließt stromlinienförmig durch eine logarithmisch geformte Spirale in den Diffusor. Dieser ist radial nach oben ausgerichtet, damit sich beim Befüllen der Pumpe keine störenden Luftsäcke bilden können. Außerdem arbeitet die Pumpe sehr geräuscharm. Der Spiralgehäusekanal bietet keine Hinterschneidungen, so daß alle innenliegenden, also produktberührten Stellen bei Bedarf mechanisch bearbeitet werden können.

Das Spiralgehäuse wird bei dieser Kreiselpumpenserie zwischen zwei identische Gehäusedeckel geflanscht. Das besondere Profil der Blechdeckel verleiht ihnen ein hohes Maß an Stabilität und die, für die Reinigungsfähigkeit wichtige, spaltfreie O-Ring-Anordnung. Die Deckel zentrieren sich am Außendurchmesser, so daß die O-Ring-Dichtungen, in Anlehnung an das Varivent-System, direkt bis an den Produktraum heranreichen.

Die patentierte Sandwich-Bauweise bietet eine große Modularität mit einer einfachen und kostengünstigen Variantenkonstruktion, da verschiedene Spiralgehäuse innerhalb der vier Pumpenbaugrößen zum Einsatz kommen können. Des weiteren ist die Pumpe wartungsfreundlich, da alle innenliegenden Teile durch leichte Demontage der Pumpendeckel erreichbar sind. Für Wartungsarbeiten ist es zum Beispiel nicht notwendig, die Rohrleitungen, weder druck- noch saugseitig, zu demontieren.

Die Lebensmittelkreiselpumpe kann mit unterschiedlichen Gleitringdichtungsvarianten ausgestattet werden. Es sind sowohl einfachwirkende Gleitringdichtungen ohne und mit Spülung, doppelwirkende Gleitringdichtungen, als auch Dichtungen nach DIN 24960 einsetzbar, die, je nach Einsatzfall, mit unterschiedlichen, von der FDA zugelassenen Gleit- und Weichdichtungsmaterialien lieferbar sind.

Alle Varianten sind mittels eines Adapters im gleichen Gehäuse plazierbar. Spiralfedern, die aus Hygienegründen grundsätzlich außerhalb des Produktraumes angeordnet sind, übernehmen die Vorspannung der Gleitringdichtungen.

Die Wellendichtungen (bis auf die DIN-Dichtung) sind an der Produktseite immer mit der einfachwirkenden Gleitringdichtung ausgerüstet, was die Ersatzteilhaltung vereinfacht und Kosten reduziert. Der Gegenring ist bei dieser Dichtung zwischen Laufrad und Welle verspannt, so daß kein zusätzliches, einen unnötigen Kontaminationsherd darstellendes Verbindungselement, im Produktraum notwendig ist. Bei der gespülten Ausführung ist in dem Adapter ein Radialwellendichtring angebracht, dessen Dichtlippe auf einer mit Chromoxid beschichteten, abgedichteten Edelstahlwellenschutzhülse läuft. Dieser Dichtring hält Drücken bis zu 10 bar stand, so daß die Gleitringdichtung nicht nur drucklos gespült, sondern auch druckunterstützt eingesetzt werden kann.

Das Laufrad ist sowohl vorne als auch hinten abgedichtet, so daß kein Produkt in die Nabe-Welle-Verbindung eindringen kann. Der Gleitringdichtungsraum ist kurz und weist einen großen Durchmesser auf. Aus diesen Abmessungen ergibt sich eine ständige, aktive Umspülung der Gleitringdichtung.

Als Antrieb dienen Standard-Normmotoren der Bauform IM B35, die gegenüber den für Blockpumpen verwandten Sondermotoren mit spezieller Welle und verstärkter Lagerung den großen Vorteil bieten, daß sie weltweit schnell und kostengünstig verfügbar sind. Dies ist nicht nur für die Erstausrüstung, sondern auch für die Ersatzteilbeschaffung wichtig.

Für diese Motoren sind jedoch nur begrenzte axiale Kräfte zulässig, die in die Lager eingeleitet werden dürfen. Diese Kräfte werden bei dieser Pumpe aufgrund der Laufradgeometrie nicht überschritten. Somit besteht keine Notwendigkeit für den Einsatz einer zusätzlichen Lagerung, die, bei direkt an einen Normmotor angeflanschten Pumpen, oft einen Kompromiß zwischen Axialschubkompensation und Mehrpunktlagerung darstellt.

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