DE102019201847A1

DE102019201847A1 - High pressure pump, pump piston and process for homogenizing

Info

Publication number: DE102019201847A1
Application number: DE102019201847.5A
Authority: DE
Inventors: Steffen Jahnke; Volker Richter
Original assignee: HST Maschinenbau GmbH
Current assignee: HST Maschinenbau GmbH
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2020-08-13

Abstract

In einer Hochdruckpumpe mit einem Block (1), in welchem wenigstens ein linear in einer Zylinderbohrung (11) hin- und hergehend antreibbarer Pumpenkolben (7) sowie wenigstens eine der Oberfläche (24) des Pumpenkolbens (7) zugeordnete dynamische Stangen-Dichtanordnung (8, 10) vorgesehen sind, ist eine Detektionseinrichtung (D) für im Betrieb der Hochdruckpumpe (P) zwischen der Oberfläche (24) des Pumpenkolbens (7) und der jeweiligen Stangen-Dichtanordnung (8, 10) auftretende thermische Zustände vorgesehen. Diese umfasst beispielsweise im Inneren des Pumpenkolbens (7) benachbart zur Oberfläche (24) angeordnete, mit einer Auswerteeinrichtung (A) für Messwerte verbundene Temperatursensoren (T).In a high-pressure pump with a block (1) in which at least one pump piston (7) that is linearly drivable back and forth in a cylinder bore (11) and at least one dynamic rod sealing arrangement (8) assigned to the surface (24) of the pump piston (7) , 10) are provided, a detection device (D) is provided for thermal states occurring between the surface (24) of the pump piston (7) and the respective rod sealing arrangement (8, 10) during operation of the high pressure pump (P). This includes, for example, temperature sensors (T) which are arranged in the interior of the pump piston (7) adjacent to the surface (24) and are connected to an evaluation device (A) for measured values.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, einen Pumpenkolben gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 19, sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 20.The invention relates to a high pressure pump according to the preamble of patent claim 1, a pump piston according to the preamble of patent claim 19, and a method according to claim 20.

Hochdruckpumpen, insbesondere Kolbenpumpen, werden in vielen Bereichen der Lebensmittel-, Pharmazeutik-, Kosmetik- und Chemie-Industrie zur Herstellung von feinteiligen Dispersionen und anderen heterogenen Stoffgemischen eingesetzt. Die Pumpendrücke liegen zwischen 2 und etwa 200 MPa. Die Förderung des Produkts erfolgt über einen oszillierenden Antrieb des Pumpenkolbens im Block. Der Block kann mehrere Kolben enthalten. Das Produkt wird vom Einlauf über ein Saugventil in die Pumpenkammer gefördert, wenn der Pumpenkolben zurückgezogen wird, und beim darauffolgenden Druckhub über ein Druckventil beispielsweise in einen Druckraum gebracht. Um die Dichtheit der Hochdruckpumpe zu gewährleisten, ist zumindest eine dynamische Stangen-Dichtanordnung, meist im Block oder am Kolben, angeordnet, die einen axialen Austritt des Produkts zur Außenseite verhindert, aber auch einen unerwünschten axialen Eintritt eines äußeren Mediums wie etwa Umgebungsluft in die Pumpenkammer verhindern soll.High pressure pumps, in particular piston pumps, are used in many areas of the food, pharmaceutical, cosmetic and chemical industries for the production of finely divided dispersions and other heterogeneous mixtures of substances. The pump pressures are between 2 and about 200 MPa. The product is conveyed via an oscillating drive of the pump piston in the block. The block can contain multiple pistons. The product is conveyed from the inlet via a suction valve into the pump chamber when the pump piston is withdrawn, and during the subsequent pressure stroke it is brought into a pressure chamber, for example, via a pressure valve. In order to ensure the tightness of the high-pressure pump, at least one dynamic rod sealing arrangement is arranged, usually in the block or on the piston, which prevents the product from escaping axially to the outside, but also prevents an undesired axial entry of an external medium such as ambient air into the pump chamber should prevent.

Die Stangen-Dichtanordnung ist im Gegensatz zu einer statischen Anordnung dauerhaft dynamisch beansprucht, da sie die Dichtwirkung gegenüber oder mit dem axial bewegten Koben gewährleisten muss.In contrast to a static arrangement, the rod sealing arrangement is permanently dynamically stressed, since it must guarantee the sealing effect with respect to or with the axially moved piston.

Für einen sterilen Anwendungsfall kann mit einer weiteren dynamischen Stangen-Dichtanordnung eine geschlossene Steril-Barriere vorgesehen sein. Die Steril-Barriere wird beispielsweise mit einem Steril-Medium permanent beaufschlagt, etwa Dampf oder Dampfkondensat, und kann gegebenenfalls mit einem Spül-Medium gespült werden. Die Steril-Barriere gewährleistet Sterilität und verhindert sicher den Eintritt eines Mediums von außen.For a sterile application, a closed sterile barrier can be provided with a further dynamic rod sealing arrangement. The sterile barrier is permanently exposed to a sterile medium, for example steam or steam condensate, and can optionally be rinsed with a rinsing medium. The sterile barrier ensures sterility and reliably prevents the entry of a medium from the outside.

Durch die lineare Bewegung des Pumpenkolbens entsteht in Folge der Reibung zwischen der axialen Oberfläche des Pumpenkolbens und der jeweiligen dynamischen Stangen-Dichtanordnung beträchtliche Reibungswärme, gegebenenfalls zusätzlich zu erhöhter Prozesstemperatur in der Pumpenkammer und mit erhöhter Temperatur des Steril-Mediums in der Steril-Barriere. Bei hoher Prozesstemperatur und hoher Temperatur des Steril-Mediums führt die Reibungswärme zu hoher thermischer Belastung der in den Stangen-Dichtanordnung eingesetzten Elastomere, die zu Verbrennungen und damit zum schnellen Ausfall führen kann. Dies resultiert in verminderten Standzeiten vor allem der dynamischen Stangen-Dichtanordnung und zu Beschädigungen der axialen Oberfläche des Pumpenkolbens aufgrund lokaler Überhitzung. Aufgrund eines lokal überhitzten Pumpenkolbens können sich ablösende Teile die Stangen-Dichtanordnung beschädigen und in die Pumpenkammer gelangen. Die daraus resultierende Verschmutzung des Produkts kann in einer Produktionslinie zu langen Totzeiten und aufwendiger Fehlersuche führen. Der Austausch eines als beschädigt identifizierten Pumpenkolbens erfordert die Demontage der Stangen-Dichtanordnungen und gegebenenfalls eine komplette Durchspülung einer Produktionslinie. Produktionsunterbrechungen und Stillstandszeiten einer Produktionsanlage sind teuer. Störungen sind nur zeitaufwendig zu beheben. Aufgrund der geschlossenen Bauweise, insbesondere bei Einsatz einer Steril-Barriere bei jedem Pumpenkolben ist ein Detektieren und eine zuverlässige Überwachung des thermischen Zustands vor allem der axialen Oberfläche des Pumpenkolbens von außen kaum möglich.The linear movement of the pump piston creates considerable frictional heat as a result of the friction between the axial surface of the pump piston and the respective dynamic rod sealing arrangement, possibly in addition to increased process temperature in the pump chamber and with increased temperature of the sterile medium in the sterile barrier. At a high process temperature and a high temperature of the sterile medium, the frictional heat leads to high thermal loads on the elastomers used in the rod sealing arrangement, which can lead to burns and thus rapid failure. This results in reduced service life, especially of the dynamic rod sealing arrangement, and damage to the axial surface of the pump piston due to local overheating. Due to a locally overheated pump piston, detaching parts can damage the rod sealing arrangement and get into the pump chamber. The resulting contamination of the product can lead to long idle times and time-consuming troubleshooting in a production line. The replacement of a pump piston identified as damaged requires the dismantling of the rod sealing arrangement and, if necessary, a complete flushing of a production line. Production interruptions and downtimes in a production plant are expensive. Faults can only be eliminated in a time-consuming manner. Due to the closed construction, especially when a sterile barrier is used for each pump piston, it is hardly possible to detect and reliably monitor the thermal state, especially of the axial surface of the pump piston, from the outside.

Aus EP 1 639 258 A1 ist eine Hochdruckpumpe bekannt, die als Kolbenmembranpumpe ausgeführt ist und Druck- und Temperatursensoren am und im Block besitzt, um für einen Mikrokontroller den Pumpendruck und die Temperatur der Pumpe abzugreifen.Out EP 1 639 258 A1 a high-pressure pump is known, which is designed as a piston diaphragm pump and has pressure and temperature sensors on and in the block in order to tap the pump pressure and the temperature of the pump for a microcontroller.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruckpumpe, einen Pumpenkolben und ein zuverlässiges Verfahren zum Homogenisieren anzugeben, mit denen lange Standzeiten ermöglicht und Schäden an den dynamischen Stangen-Dichtanordnungen sowie der Oberfläche des Pumpenkolbens vermeidbar sind.The invention is based on the object of specifying a high pressure pump, a pump piston and a reliable method for homogenizing, with which long service lives are possible and damage to the dynamic rod sealing arrangements and the surface of the pump piston can be avoided.

Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, des Patentanspruchs 19 und des Patentanspruchs 20 gelöst.The stated object is achieved with the features of claim 1, claim 19 and claim 20.

Aufgrund der Detektionseinrichtung für im Betrieb der Hochdruckpumpe zwischen der Oberfläche des Pumpenkolbens und der jeweiligen Stangen-Dichtanordnung auftretende thermische Zustände lässt sich ein Trend zu einem Schaden vor allem an der jeweiligen Stangen-Dichtanordnung und an der axialen Oberfläche des Pumpenkolbens ermitteln, und können somit umgehend Korrekturmaßnahmen eingeleitet werden, um einen Ausfall der Hochdruckpumpe bzw. des Pumpenkolbens zu vermeiden. Dank solcher Korrekturmaßnahmen sind lange Standzeiten der Hochdruckpumpe möglich, und vereinfacht sich auch die Fehlersuche in Hochdruckpumpen mit mehreren Pumpenkolben. Produktionsunterbrechungen aufgrund eines kontaminierten Produkts sind weitestgehend ausgeschlossen. Der Betrieb einer Produktionsanlage lässt sich zuverlässiger überwachen.Due to the detection device for thermal conditions occurring between the surface of the pump piston and the respective rod sealing arrangement during operation of the high pressure pump, a trend towards damage, especially to the respective rod sealing arrangement and to the axial surface of the pump piston, can be determined and can thus be determined immediately Corrective measures are initiated in order to avoid failure of the high pressure pump or the pump piston. Thanks to such corrective measures, long downtimes of the high pressure pump are possible, and troubleshooting in high pressure pumps with several pump pistons is also simplified. Production interruptions due to a contaminated product are largely excluded. The operation of a production plant can be monitored more reliably.

In einer erfindungsgemäß wichtigen Ausführungsform ist im Pumpenkolben innen benachbart zu dessen axialer Oberfläche wenigstens ein mit einer, vorzugsweise außenliegenden, Auswerteeinrichtung verbundener Temperatursensor verbaut. Dieser Temperatursensor ermittelt die Temperatur optimal nahe an dem Bereich, in welchem in der Hochdruckpumpe der thermische Zustand einen Trend zu einer baldigen Störung repräsentieren kann, nämlich bei der axialen Oberfläche des Pumpenkolbens und der damit zusammenwirkenden inneren Oberfläche der jeweiligen Stangen-Dichtanordnung. Die abgegriffenen Temperaturmesssignale sind außerordentlich aussagefähig für den thermischen Zustand und können im Betrieb der Hochdruckpumpe praktisch in Echtzeit ausgewertet und dazu benutzt werden, um beispielsweise über eine überordnete Steuerung Korrekturmaßnahmen zu veranlassen. So könnte beispielsweise die Frequenz der Pumpenkolbenhübe reduziert und/oder der Durchsatz des Steril-Mediums erhöht und/oder das Steril-Medium gekühlt und/oder die Temperatur des Produkts verringert werden, sobald sich ein kritisches Auswerteergebnis zeigt. Auch eine Warnung oder das Abschalten der Hochdruckpumpe oder ihres Betriebs sind möglich. In an embodiment that is important according to the invention, at least one temperature sensor connected to a, preferably external, evaluation device is installed in the pump piston on the inside adjacent to its axial surface. This temperature sensor determines the temperature optimally close to the area in which the thermal condition in the high pressure pump can represent a trend towards an imminent malfunction, namely in the axial surface of the pump piston and the cooperating inner surface of the respective rod sealing arrangement. The tapped temperature measurement signals are extremely informative for the thermal state and can be evaluated practically in real time during operation of the high pressure pump and used to initiate corrective measures, for example via a higher-level control. For example, the frequency of the pump piston strokes could be reduced and / or the throughput of the sterile medium increased and / or the sterile medium cooled and / or the temperature of the product reduced as soon as a critical evaluation result is shown. A warning or the shutdown of the high pressure pump or its operation are also possible.

In einer baulich einfachen Ausführungsform weist der Pumpenkolben einen Hohlraum auf, beispielsweise eine beidendig verschlossene Innenbohrung. In dem Hohlraum ist der wenigstens eine Temperatursensor in Kontakt mit der Hohlraumwand und somit nahe bei der außenliegenden axialen Oberfläche des Pumpenkolbens platziert. Das Metall des Pumpenkolbens überträgt den Temperaturzustand der axialen Oberfläche und/oder der Stangen-Dichtanordnung weitestgehend unverfälscht zum Temperatursensor.In a structurally simple embodiment, the pump piston has a cavity, for example an inner bore that is closed at both ends. The at least one temperature sensor is placed in the cavity in contact with the cavity wall and thus close to the outer axial surface of the pump piston. The metal of the pump piston transmits the temperature state of the axial surface and / or the rod-sealing arrangement to the temperature sensor in a largely unaltered manner.

Über die Länge des Hohlraums und/oder in Umfangsrichtung an der Hohlraumwand verteilt können mehrere Temperatursensoren angeordnet sein, um sogar über einen bestimmten axialen Längenbereich des Pumpenkolbens das entstehende Temperaturprofil exakt abgreifen zu können.A plurality of temperature sensors can be arranged distributed over the length of the cavity and / or in the circumferential direction on the cavity wall in order to be able to pick up the resulting temperature profile exactly over a certain axial length range of the pump piston.

Dabei kann jeder Temperatursensor per Kabel oder drahtlos signalübertragend mit der Auswerteeinheit verbunden sein.Each temperature sensor can be connected to the evaluation unit by cable or wirelessly to transmit signals.

In einer Ausführungsform mit besonderer Bedeutung ist zusätzlich zu einer eine Pumpenkammer nach außen abdichtenden dynamischen Stangen-Dichtanordnung, beispielsweise im Block, axial beabstandet wenigstens eine zweite dynamische Stangen-Dichtanordnung vorgesehen, gegebenenfalls ebenfalls im Block oder in einem Anbauteil am Block. Die ersten und zweiten Stangen-Dichtanordnungen bilden eine z.B. mit einem Steril-Medium wie Dampf oder Dampfkondensat von außen beaufschlagbare Steril-Barriere. Da hierbei der Pumpenkolben an zwei axial beabstandeten Bereichen Reibungswärme in den Stangen-Dichtanordnungen erzeugt, ist der zuverlässige Abgriff des Temperaturprofils zumindest der axialen Oberfläche des Pumpenkolbens in diesen Bereichen besonders wichtig.In one embodiment of particular importance, in addition to a dynamic rod sealing arrangement sealing a pump chamber to the outside, for example in the block, at least one second dynamic rod sealing arrangement is provided axially spaced, possibly also in the block or in an attachment part on the block. The first and second rod sealing arrangements form a e.g. A sterile barrier that can be acted upon from the outside by a sterile medium such as steam or steam condensate. Since the pump piston generates frictional heat in the rod sealing arrangements in two axially spaced areas, reliable tapping of the temperature profile at least on the axial surface of the pump piston in these areas is particularly important.

Um die Temperatur an jedem Temperatursensor auf möglichst kurzem Weg und präzise zu übertragen, ist es zweckmäßig, wenn die Temperatursensoren innerhalb des Arbeitshubs des Pumpenkolbens im Wesentlichen in radialen Ausrichtungen auf die ersten und zweiten Stangen-Dichtanordnungen, und, vorzugsweise, auch auf die Steril-Barriere zwischen den ersten und zweiten Stangen-Dichtanordnungen platziert sind. Da der Arbeitshub des Pumpenkolbens im Regelfall, speziell für hohe Drücke, relativ kurz sein kann, könnte gegebenenfalls die in Axialrichtung des Pumpenkolbens gesehene Länge oder Dimension jedes Temperatursensors so gewählt sein, dass er zu jedem Zeitpunkt dort die Temperatur abgreift, wo Reibungswärme entsteht.In order to transmit the temperature at each temperature sensor over the shortest possible path and precisely, it is useful if the temperature sensors within the working stroke of the pump piston are essentially in radial orientations on the first and second rod sealing arrangements, and, preferably, also on the sterile Barrier are placed between the first and second rod seal assemblies. Since the working stroke of the pump piston can usually be relatively short, especially for high pressures, the length or dimension of each temperature sensor viewed in the axial direction of the pump piston could be selected so that it picks up the temperature at any point in time where frictional heat is generated.

Zur Fixierung jedes Temperatursensors können unterschiedliche Klebetechniken oder Vergusstechniken oder Ähnliches eingesetzt werden. Denkbar wäre auch eine in Umfangsrichtung im Hohlraum in Umfangsrichtung begrenzte axiale Nut zur Platzierung der Temperatursensoren möglichst nahe an der axialen außenliegenden Oberfläche des Pumpenkolbens.Different adhesive or potting techniques or the like can be used to fix each temperature sensor. An axial groove limited in the circumferential direction in the hollow space for placing the temperature sensors as close as possible to the axially outer surface of the pump piston would also be conceivable.

Zweckmäßig ist mittels der Auswerteeinrichtung eine Echtzeit- oder nahezu Echtzeit-Auswertung des thermischen Zustands durchführbar, um zeitgerecht reagieren bzw. korrigierend eingreifen zu können.A real-time or almost real-time evaluation of the thermal state can expediently be carried out by means of the evaluation device in order to be able to react in a timely manner or to be able to take corrective action.

Die Detektionseinrichtung mit den Temperatursensoren im Pumpenkolben kann jedoch auch in einem Anwendungsfall benutzt werden, in welchem die Steril-Barriere in einem SIP-Zyklus beaufschlagbar ist, um die korrekte Durchführung des SIP-Zyklus zu überwachen, d.h., eine zu schwache oder zu starke Beaufschlagung zu vermeiden. Daraus resultieren Einsparpotenziale.The detection device with the temperature sensors in the pump piston can, however, also be used in an application in which the sterile barrier can be acted upon in a SIP cycle in order to monitor the correct execution of the SIP cycle, that is, if the application is too weak or too strong to avoid. This results in potential savings.

Mit einer Vielzahl von Temperaursensoren, beispielsweise über den Umfang des Pumpenkolbens verteilt, lassen sich auch lokale thermische Überbelastungen aufgrund Schmiermangels detektieren.With a large number of temperature sensors, for example distributed over the circumference of the pump piston, local thermal overloads due to insufficient lubrication can also be detected.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform weisen die erste Stangen-Dicht-Anordnung mehrere axial hintereinander gesetzte elastomere Dichtringe, und gegebenenfalls wenigstens einen Stützring, und die zweite Stange-Dichtanordnung wenigstens einen von außen axial spannbaren elastomeren Dichtungsring auf. Die Steril-Barriere kann im Übrigen zwischen den ersten und zweiten Stangen-Dichtanordnungen einen mit dem Steril-Medium und/oder einem Spül-Medium beaufschlagbaren Ringraum umfassen, der die Oberfläche des Pumpenkolbens mit Spiel umgibt.In an expedient embodiment, the first rod-sealing arrangement has a plurality of elastomeric sealing rings placed axially one behind the other, and optionally at least one support ring, and the second rod-sealing arrangement has at least one elastomeric sealing ring that can be axially tensioned from the outside. The sterile barrier can also be between the first and second rod sealing arrangements comprise an annular space which can be acted upon by the sterile medium and / or a flushing medium and which surrounds the surface of the pump piston with play.

Anschlusskanäle zum und vom Ringraum können im Block und/oder im Anbauteil angeordnet sein.Connection channels to and from the annular space can be arranged in the block and / or in the attachment.

In einer baulich einfachen Ausführungsform ist der Pumpenkolben ein am Pumpende einstückig verschlossener Hohlkolben mit einem am Antriebsende eingesetzten, z.B. eingeschraubten Verschlussstopfen.In a structurally simple embodiment, the pump piston is a hollow piston which is closed in one piece at the pump end and has a, e.g. screwed-in sealing plug.

In dieser Ausführungsform kann der Verschlussstopfen multifunktionell benutzt werden, in dem er den Hohlkolben verschließt, außerhalb des Hohlkolbens ein Gewinde, z. B. mit Schlüsselflächen, trägt. Mit dem Gewinde kann der Linear-Antrieb des Pumpenkolbens gekoppelt werden. Eine Hub-Einstellmutter ermöglicht es, den Hub und die bei jedem Pumpentakt verdrängte Dosis einzustellen.In this embodiment, the stopper can be used multifunctionally in that it closes the hollow piston, a thread outside of the hollow piston, for. B. with wrench flats. The linear drive of the pump piston can be coupled with the thread. A stroke adjustment nut makes it possible to adjust the stroke and the dose displaced with each pump cycle.

Die erste Stangen-Dichtanordnung im Block kann in der Pumpenkammer von einer Vorspannfeder beaufschlagt sein, um optimal zu wirken.The first rod sealing arrangement in the block can be acted upon by a prestressing spring in the pump chamber in order to work optimally.

Die Detektionseinrichtung bzw. die Auswerteeinrichtung kann in die Hochdruckpumpe aufweisenden Produktionsanlagen entweder zu Testzwecken oder auch im Dauereinsatz betrieben werden.The detection device or the evaluation device can be operated in the production plants having high pressure pumps either for test purposes or also in continuous use.

Zweckmäßig ist die Auswerteeinrichtung mit einer übergeordneten elektronischen Steuerung in kommunizierender Verbindung, von der entsprechende Korrekturmaßnahmen aufgrund eines kritisch detektierten thermischen Zustands veranlassbar sind.The evaluation device is expediently in a communicating connection with a higher-level electronic control, by which appropriate corrective measures can be initiated on the basis of a critically detected thermal state.

Zweckmäßig sind im Block in separaten Zylinderbohrungen mehrere Pumpenkolben angeordnet, die zueinander parallel arbeiten, wobei gemeinsame Ein- und Auslassbereiche vorgesehen sein können. Dies schließe eine Hochdruckpumpe mit nur einem Pumpenkolben nicht aus.A plurality of pump pistons are expediently arranged in separate cylinder bores in the block and work parallel to one another, it being possible for common inlet and outlet areas to be provided. This does not rule out a high pressure pump with only one pump piston.

Der erfindungsgemäße Pumpenkolben zeichnet sich dadurch aus, dass er aufgrund des Detektierens des Temperaturprofils an seiner axialen Oberfläche mittels wenigstens eines innenliegenden Temperatursensors lange Standzeiten ermöglicht und über diese langen Standzeiten schadenfrei einsetzbar ist, da der jederzeit abgreifbare thermische Zustand es ermöglicht, bei einer sich abzeichnenden Störung korrigierend und damit standzeitverlängernd einzugreifen, oder den Pumpenkolben und/oder seine Stangen-Dichtanordnungen zu tauschen, ehe es zu einem Schaden und/oder einer Kontamination des Produkts kommt, was eine lange Stillstandzeit für eine Produktionsanlage bedingen würde.The pump piston according to the invention is characterized by the fact that, due to the detection of the temperature profile on its axial surface by means of at least one internal temperature sensor, it enables long service lives and can be used without damage over this long service life, since the thermal state that can be tapped at any time makes it possible in the event of an emerging malfunction to take corrective action and thus extend the service life, or to replace the pump piston and / or its rod sealing arrangements before damage and / or contamination of the product occurs, which would require a long downtime for a production plant.

Weiterhin umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Homogenisieren feinteiliger Dispersionen und/oder heterogener Stoffgemische, insbesondere Milch oder Milchprodukte, bei dem durch eine einen Pumpenkolben aufweisende Hochdruckpumpe die feinteiligen Dispersionen und/oder heterogenen Stoffgemische durch einen Spalt gepumpt werden, wobei der Pumpenkolben durch eine Stangen-Dichtanordnung abgedichtet wird und bei dem durch eine Detektionseinrichtung ein thermischer Zustand der Dichtanordnung oder des Pumpenkolbens erfasst wird.Furthermore, the invention comprises a method for homogenizing finely divided dispersions and / or heterogeneous substance mixtures, in particular milk or milk products, in which the finely divided dispersions and / or heterogeneous substance mixtures are pumped through a gap by a high-pressure pump having a pump piston, the pump piston being pumped through a rod Sealing arrangement is sealed and in which a thermal state of the sealing arrangement or the pump piston is detected by a detection device.

Das Erfassen des thermischen Zustandes mittels der Detektionseinrichtung kann dabei kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabständen erfolgen. Weiterhin kann die Steuerung eine Warnung beim Überschreiten einer bestimmten Temperatur ausgeben. Weiterhin kann die Steuerung die Hochdruckpumpe bzw. deren Motor beim Überschreiten einer weiteren Temperatur stoppen.The detection of the thermal state by means of the detection device can take place continuously or at specific time intervals. Furthermore, the control can issue a warning when a certain temperature is exceeded. Furthermore, the control can stop the high-pressure pump or its motor when a further temperature is exceeded.

Eine kontinuierliche Überwachung des thermischen Zustandes ermöglich es beispielsweise sicherzustellen, dass die Temperatur im Pumpenkolben und damit indirekt auch die Temperatur der Stangen-Dichtanordnung stets oberhalb eines bestimmten Wertes liegt, beispielsweise deutlich über 122°C. Somit kann gewährleistet werden, dass im Betrieb die Sterilbarriere stets aufrecht erhalten bleibt. Ein wesentlicher Faktor für die Temperatur des Kolbens und der Dichtanordnung ist die Reibungswärme. Bisher konnte dieser Einfluss auf die Sterilbarierre nicht berücksichtigt werden. Mittels der Erfindung ist es nun möglich, diesen genau zu bestimmen. So kann beispielsweise die Reinigungs- oder Reibungswärme ausreichend sein, um die Sterilbarierre aufrecht zu halten. Dies ermöglicht einen Verzicht oder zumindest eine Reduktion an Sterilmedium. Auch könnte der Pumpenkolben mit nicht-sterilem Medium gekühlt werden. Beispielsweise ist es auch möglich, mit der gemessenen Temperatur die Zufuhr des Sterilmediums genau zu regeln.Continuous monitoring of the thermal state makes it possible, for example, to ensure that the temperature in the pump piston and thus indirectly also the temperature of the rod sealing arrangement is always above a certain value, for example well above 122 ° C. This ensures that the sterile barrier is always maintained during operation. A significant factor for the temperature of the piston and the sealing arrangement is the frictional heat. So far, this influence on the sterile barrier could not be taken into account. By means of the invention it is now possible to determine this precisely. For example, the cleaning or frictional heat can be sufficient to maintain the sterile barrier. This enables the sterile medium to be dispensed with or at least reduced. The pump piston could also be cooled with a non-sterile medium. For example, it is also possible to use the measured temperature to precisely regulate the supply of the sterile medium.

In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die kontinuierliche Temperaturüberwachung insbesondere zwischen 125°C und 150°C zur Einhaltung der Sterilität in dem Bereich zwischen der Kolbenoberfläche und der Stangen-Dichtanordnung, um die Art und Menge des Steilmediums anzupassen.In a further embodiment, the continuous temperature monitoring takes place in particular between 125 ° C. and 150 ° C. to maintain sterility in the area between the piston surface and the rod sealing arrangement in order to adapt the type and quantity of the steep medium.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die ermittelten thermischen Zustände aufgezeichnet werden. In Verbindung mit der Betriebsstundenzahl kann so beispielsweise der tatsächliche Verschleißzustand ermittelt werden. Da der Verschleißzustand neben der Betriebszeit besonders vom thermischen Zustand der Dichtanordnung abhängt, kann so ein genauerer Wert für den Verschleißzustand ermittelt werden. Beispielsweise verkürzt eine höhere Temperatur der Dichtanordnung deren Lebensdauer. Darüber hinaus kann mit den ermittelten Daten für den tatsächlichen Verschleißzustand beispielsweise eine zu erwartende Lebensdauer der Dichtanordnung ermittelt werden, so dass ein rechtzeitiger Austausch der Dichtanordnung möglich ist.According to a further embodiment, the determined thermal states can be recorded. In connection with the number of operating hours, for example, the actual state of wear can be determined. Since the state of wear, in addition to the operating time, is particularly Depending on the thermal condition of the sealing arrangement, a more precise value for the wear condition can be determined. For example, a higher temperature of the sealing arrangement shortens its service life. In addition, the data determined for the actual state of wear can be used to determine, for example, an expected service life of the sealing arrangement, so that the sealing arrangement can be replaced in good time.

Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:

1 einen Axialschnitt einer Hochdruckpumpe, die vor oder hinter der Zeichenebene weitere Hochdruckpumpenstufen aufweisen kann, und
2 einen Teillängsschnitt eines Pumpenkolbens für die Hochdruckpumpe von 1.

An embodiment of the subject matter of the invention is explained with the aid of the drawing. Show it:

1 an axial section of a high pressure pump, which can have further high pressure pump stages in front of or behind the plane of the drawing, and
2 a partial longitudinal section of a pump piston for the high pressure pump from 1 .

Eine Hochdruckpumpe P, insbesondere eine Kolbenpumpe, wie in 1 gezeigt, wird beispielsweise in vielen Bereichen der Lebensmittel-, Pharmazeutik-, Kosmetik- und Chemie-Industrie beispielsweise zur Herstellung von feinteiligen Dispersionen und anderen heterogenen Stoffgemischen in einer Produktionsanlage M eingesetzt. Die gezeigte Hochdruckpumpe P kann in einem Block 1 in einer Zylinderbohrung 11 einen einzigen Pumpenkolben 7 aufweisen, oder z. B. vor und/oder hinter der Zeichenebene weitere gleichartige Pumpenkolben 7. Da speziell in den erwähnten Anwendungsbereichen solcher Hochdruckpumpen P Sterilität benötigt wird, weist die gezeigte Hochdruckpumpe P als nicht beschränkendes Beispiel eine Steril-Barriere B auf. Wird hingegen keine Sterilität benötigt, kann die Steril-Barriere B entfallen.A high pressure pump P, in particular a piston pump, as in FIG 1 shown, is used, for example, in many areas of the food, pharmaceutical, cosmetics and chemical industries, for example for the production of finely divided dispersions and other heterogeneous mixtures of substances in a production plant M. The high pressure pump P shown can be in one block 1 in a cylinder bore 11 a single pump piston 7th have, or z. B. in front of and / or behind the plane of the drawing other similar pump pistons 7th . Since sterility is required especially in the aforementioned areas of application of such high pressure pumps P, the high pressure pump P shown has a sterile barrier B as a non-limiting example. On the other hand, if sterility is not required, the sterile barrier B can be omitted.

Der Block 1 weist einen Einlaufbereich 2 mit einem Saugventil 3 zu einer Pumpenkammer 5 (Produktraum) sowie ein Druckventil 4 zu einem in der gezeigten Ausführungsform vorgesehenen Druckraum 6 auf. Der Einlaufbereich 2 und der Druckraum 6 können allen vorgesehenen Pumpenkolben 7 zugeordnet sein.The block 1 has an inlet area 2 with a suction valve 3 to a pump chamber 5 (Product space) and a pressure valve 4th to a pressure space provided in the embodiment shown 6 on. The inlet area 2 and the pressure room 6 can use all intended pump pistons 7th be assigned.

Der langgestreckte zylindrische Pumpenkolben 7, der zumindest bereichsweise aus gut wärmeleitendem Metall besteht, ist in der gezeigten Ausführungsform in einer ersten dynamischen Stangen-Dichtanordnung 8 abgedichtet, die aus mehreren elastomeren Dichtungsringen und gegebenenfalls wenigstens einem Stützring zusammengesetzt sein kann und sich in der gezeigten Ausführungsform im Block 1 in der Zylinderbohrung 11 befindet. Die Stangen-Dichtanordnung 8 ist z. B. durch eine in der Pumpenkammer 5 angeordnete Vorspannfeder 13 gegen eine Schulter in einer Bohrungserweiterung 12 in der Zylinderbohrung 11 vorgespannt. Der Pumpenkolben 7 erstreckt sich aus dem Block 1 nach außen und weist beispielsweise am Antriebsende ein Gewinde 17 mit Schlüsselflächen 18 zur Montage auf. Am Gewinde 17 greift ein Antriebselement 19 an, das den Pumpenkolben 7 linear hin- und her bewegt (Doppelpfeil 20).The elongated cylindrical pump piston 7th , which is at least partially made of highly thermally conductive metal, is in the embodiment shown in a first dynamic rod sealing arrangement 8th sealed, which can be composed of several elastomeric sealing rings and optionally at least one support ring and in the embodiment shown in the block 1 in the cylinder bore 11 is located. The rod seal assembly 8th is z. B. by one in the pump chamber 5 arranged preload spring 13th against a shoulder in a bore extension 12th in the cylinder bore 11 prestressed. The pump piston 7th extends from the block 1 to the outside and has a thread, for example at the drive end 17th with wrench flats 18th for assembly on. On the thread 17th engages a drive element 19th that the pump piston 7th linearly moved back and forth (double arrow 20th ).

In der Produktionsanlage M kann die Hochdruckpumpe P mit wenigstens einem druckseitig dem Druckraum 6 nachgeschaltetem Entspannungsventil 32 (enthält z. B. einen engen Spalt oder einen Düsenstock 31) einen Homogenisator H, z. B. zum Homogenisieren von Milch oder Milchprodukten DichtIn the production plant M, the high-pressure pump P can be equipped with at least one pressure-side pressure chamber 6 downstream expansion valve 32 (contains e.g. a narrow gap or a nozzle holder 31 ) a homogenizer H, e.g. B. for homogenizing milk or dairy products tight

Falls, wie nicht beschränkend gezeigt, die Hochdruckpumpe P eine Steril-Barriere B aufweist, kann diese aus einem hülsenförmigen Anbauteil 9 bestehen, der mit Schrauben 15 am Block 1 befestigt ist und sich in Verlängerung der Zylinderbohrung 11 erstreckt. Alternativ könnte die Steril-Barriere B direkt im Block 1 vorgesehen sein.If, as shown in a non-limiting manner, the high-pressure pump P has a sterile barrier B, this can consist of a sleeve-shaped attachment 9 consist of that with screws 15th on the block 1 is attached and in extension of the cylinder bore 11 extends. Alternatively, the sterile barrier B could be directly in the block 1 be provided.

In der gezeigten Ausführungsform ist in dem Anbauteil 9 eine zweite Stangen-Dichtanordnung 10 mit beispielsweise wenigstens einem elastomeren Dichtungsring in axialem Abstand von der ersten Stangen-Dichtanordnung 8 vorgesehen. Zwischen den ersten und zweiten Stangen-Dichtanordnungen 8, 10 erstreckt sich z. B. eine Ringkammer 16, die die außenliegende axiale Oberfläche 24 des Pumpenkolbens 7 mit Spiel umfasst und über Kanäle 21, 22, hier beispielsweise im Block 1, mit einem Steril-Medium wie Dampf oder einem Dampfkondensat beaufschlagbar ist. Gegebenenfalls kann die Steril-Barriere B auch mit einem Spül-Medium gespült bzw. sterilisiert oder gereinigt werden.In the embodiment shown is in the attachment 9 a second rod seal assembly 10 with, for example, at least one elastomeric sealing ring at an axial distance from the first rod sealing arrangement 8th intended. Between the first and second rod seal assemblies 8th , 10 extends z. B. an annular chamber 16 which is the outer axial surface 24 of the pump piston 7th with game includes and via channels 21st , 22nd , here for example in the block 1 , can be acted upon with a sterile medium such as steam or a steam condensate. If necessary, the sterile barrier B can also be rinsed or sterilized or cleaned with a rinsing medium.

Erfindungsgemäß weist die Hochdruckpumpe P in 1 eine Detektionseinrichtung D zum Feststellen von im Betrieb der Hochdruckpumpe P zwischen der Oberfläche des Pumpenkolbens 7 und zumindest einer Stangen-Dichtanordnung 8, und/oder 10 auftretende thermische Zustände auf. Die Detektionseinrichtung D wird näher anhand 2 erläutert.According to the invention, the high pressure pump P in 1 a detection device D for detecting during operation of the high-pressure pump P between the surface of the pump piston 7th and at least one rod sealing arrangement 8th , and or 10 occurring thermal states. The detection device D is explained in more detail 2 explained.

In 2 ist eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpenkolbens 7 gezeigt. Dieser enthält im Inneren einen Hohlraum 26, in welchem zumindest ein Temperatursensor T an einer Hohlraumwand 25 benachbart zur äußeren axialen Oberfläche 24 des Pumpenkolbens 7 verbaut ist. In der gezeigten Ausführungsform in 2 sind mehrere Temperatur-Sensoren T über die Länge des Hohlraums verteilt. Alternativ könnten mehrere Temperatur-Sensoren T auch in Umfangsrichtung im Hohlraum 26 verteilt sein, beispielsweise fixiert durch Verkleben oder Vergießen und/oder Einpressen in eine axiale Nut (nicht gezeigt) des Hohlraums 26, und zwar benachbart zur axialen Oberfläche 24.In 2 is a possible embodiment of the pump piston designed according to the invention 7th shown. This contains a cavity inside 26th , in which at least one temperature sensor T on a cavity wall 25 adjacent to the outer axial surface 24 of the pump piston 7th is installed. In the embodiment shown in 2 several temperature sensors T are distributed over the length of the cavity. Alternatively, several temperature sensors T could also be in the circumferential direction in the cavity 26th be distributed, for example fixed by gluing or potting and / or pressing into an axial groove (not shown) of the cavity 26th , namely adjacent to the axial surface 24 .

Der Pumpenkolben 7 weist in der in 2 gezeigten Ausführungsform (Hohlkolben) als Hohlraum 26 eine Innenbohrung auf, die am Pumpende bei 27 einstückig verschlossen ist, und am Antriebsende einen eingeschraubten oder auf andere Weise abgedichtet festgelegten Verschlussstopfen 29 aufweist, beispielsweise in einem Falz 30 des Pumpenkolbens 7. Der Verschlussstopfen 29 weist, wie erwähnt, das Gewinde 17 und die Schlüsselflächen 18 auf, die z. B. als Anschlag für das Antriebselement 19 (1) dienen können. The pump piston 7th points in the in 2 embodiment shown (hollow piston) as a cavity 26th an inner hole, which is at the end of the pump 27 is closed in one piece, and at the drive end a screwed or otherwise sealed fixed stopper 29 has, for example in a fold 30th of the pump piston 7th . The sealing plug 29 has, as mentioned, the thread 17th and the wrench flats 18th on, the z. B. as a stop for the drive element 19th ( 1 ) can serve.

Der jeweilige Temperatursensor T ist beispielsweise über Kabel 28 mit einer Auswerteinrichtung A verbunden, die mit einer übergeordneten, beispielsweise elektronischen Steuerung CU kommunizieren kann und die Messsignale der Temperatursensoren auswertet, um beispielsweise das Temperaturprofil der Oberfläche 24 zu ermitteln, und auch die thermischen Zustände im Bereich der Stangen-Dichtanordnungen 8, 10. Alternativ können die Temperatursensorgen T drahtlos mit der Auswerteeinrichtung A kommunizieren.The respective temperature sensor T is for example via cable 28 connected to an evaluation device A, which can communicate with a higher-level, for example electronic control CU and evaluates the measurement signals of the temperature sensors, for example to determine the temperature profile of the surface 24 to determine, and also the thermal conditions in the area of the rod sealing arrangements 8th , 10 . Alternatively, the temperature sensors T can communicate with the evaluation device A wirelessly.

Zweckmäßig sind die verbauten Temperatursensoren T im Wesentlichen radial auf die Bereiche ausgerichtet, in denen die Oberfläche 24 beim Arbeitshub des Pumpenkolbens 7 die Stangen-Dichtanordnung 8 und/oder 10 kontaktiert. Wenigstens ein Temperatursensor T kann auch auf den Ringraum 16 ausgerichtet sein, um die dortige Temperatur zu detektieren. Im Betrieb entsteht durch die Linearbewegung des Pumpenkolbens 7 in Folge der Reibung zwischen der Oberfläche 24 des Pumpenkolbens 7 und den dynamischen Stangen-Dichtanordnungen 8, 10 Reibungswärme, gegebenenfalls zusätzlich zu erhöhter Prozesstemperatur in der Pumpenkammer 5 und erhöhter Temperatur des Steril-Mediums in der Steril-Barriere 9. In der Summe kann sich eine hohe thermische Belastung für in den Stangen-Dichtanordnungen 8 und/oder 10 eingesetzte Elastomere ergeben, die zu Verbrennungen und damit zu schnellem Ausfall führen kann. Die Folge wären verminderte Standzeiten der dynamischen Stangen-Dichtanordnungen 8 und/oder 10, sowie eine ebenfalls kritische Beschädigung der axialen Oberfläche 24 des Pumpenkolbens bei lokaler Überhitzung. Infolge der erfindungsgemäß vorgesehenen Detektionseinrichtung D ist es möglich, die thermischen Zustände entlang der axialen Oberfläche 24 des Pumpenkolbens 7 zuverlässig zu detektieren. Die Erfassung der Messsignale zur Auswertung des thermischen Profils kann praktisch in Echtzeit erfolgen, sodass entweder Korrekturmaßnahmen, z.B. Änderung der Temperatur des Produkts und des Steril-Mediums und/oder der Durchsatz des Steril-Mediums, oder das Stoppen der Hochdruckpumpe P, oder eine Warnung möglich sind. Kritische Prozesszustände, die z. B. einen Trend zu einem Schaden abbilden, werden erkannt und lassen sich gegebenenfalls beheben. Zusätzlich ermöglichen es die ermittelten Temperaturmesswerte der Temperatur-Sensoren T, die Durchführung eines SIP-Zyklusses zu bewerten und gegebenenfalls zu optimieren, was Einsparpotenziale ergibt. Das heißt, es wird gerade eine für die erforderliche Sterilität ausreichende SIP ausgeführt, ohne unnötig überhöhte Temperaturen oder Durchsätze zu vergeuden. Bei einer Verteilung der Temperatur-Sensoren 12 in Umfangsrichtung des Pumpenkolbens 7 ist zusätzlich über die Auswerteeinrichtung A eine lokale thermische Über-Belastung aufgrund eines Schmiermangels detektierbar. Die Detektionseinrichtung D kann in Produktionsanlagen M sowohl nur zu zeitweisen Tests als auch dauerhaft zum Einsatz gebracht werden.The built-in temperature sensors T are expediently oriented essentially radially to the areas in which the surface 24 during the working stroke of the pump piston 7th the rod seal assembly 8th and or 10 contacted. At least one temperature sensor T can also access the annular space 16 be aligned to detect the temperature there. The linear movement of the pump piston occurs during operation 7th as a result of the friction between the surface 24 of the pump piston 7th and the dynamic rod sealing arrangements 8th , 10 Frictional heat, possibly in addition to an increased process temperature in the pump chamber 5 and increased temperature of the sterile medium in the sterile barrier 9 . In sum, there can be a high thermal load on the rod sealing arrangements 8th and or 10 The elastomers used result in burns and thus rapid failure. The consequence would be reduced service life of the dynamic rod sealing arrangements 8th and or 10 , as well as critical damage to the axial surface 24 of the pump piston in the event of local overheating. As a result of the detection device D provided according to the invention, it is possible to determine the thermal states along the axial surface 24 of the pump piston 7th can be reliably detected. The acquisition of the measurement signals for the evaluation of the thermal profile can take place practically in real time, so that either corrective measures, e.g. changing the temperature of the product and the sterile medium and / or the throughput of the sterile medium, or stopping the high pressure pump P, or a warning possible are. Critical process states, e.g. B. show a trend towards damage, are recognized and can be remedied if necessary. In addition, the measured temperature values determined by the temperature sensors T make it possible to evaluate the implementation of a SIP cycle and, if necessary, to optimize it, which results in potential savings. This means that a SIP that is sufficient for the required sterility is being carried out without wasting unnecessarily excessive temperatures or throughputs. With a distribution of the temperature sensors 12th in the circumferential direction of the pump piston 7th a local thermal overload due to a lack of lubrication can also be detected via the evaluation device A. The detection device D can be used in production systems M either only for temporary tests or permanently.

In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die kontinuierliche Temperaturüberwachung insbesondere zwischen 125°C und 150°C zur Einhaltung der Sterilität in dem Bereich zwischen der Kolbenoberfläche und der Stangen-Dichtanordnung, um die Art und Menge des Steilmediums anzupassen. In a further embodiment, the continuous temperature monitoring takes place in particular between 125 ° C. and 150 ° C. to maintain sterility in the area between the piston surface and the rod sealing arrangement in order to adapt the type and quantity of the steep medium.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die ermittelten thermischen Zustände aufgezeichnet werden. In Verbindung mit der Betriebsstundenzahl kann so beispielsweise der tatsächliche Verschleißzustand ermittelt werden. Da der Verschleißzustand neben der Betriebszeit besonders vom thermischen Zustand der Dichtanordnung abhängt, kann so ein genauerer Wert für den Verschleißzustand ermittelt werden. Beispielsweise verkürzt eine höhere Temperatur der Dichtanordnung deren Lebensdauer. Darüber hinaus kann mit den ermittelten Daten für den tatsächlichen Verschleißzustand beispielsweise eine zu erwartende Lebensdauer der Dichtanordnung ermittelt werden, so dass ein rechtzeitiger Austausch der Dichtanordnung möglich ist.According to a further embodiment, the determined thermal states can be recorded. In connection with the number of operating hours, for example, the actual state of wear can be determined. Since the state of wear depends, in addition to the operating time, particularly on the thermal state of the sealing arrangement, a more precise value for the state of wear can thus be determined. For example, a higher temperature of the sealing arrangement shortens its service life. In addition, the data determined for the actual state of wear can be used to determine, for example, an expected service life of the sealing arrangement, so that the sealing arrangement can be replaced in good time.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 1639258 A1 [0006]

Claims

High-pressure pump (P), for the production of finely divided dispersions and / or heterogeneous mixtures of substances, in particular when homogenizing milk or milk products, with a block (1) containing at least one pump piston (7) that can be driven linearly over a working stroke in a cylinder bore (11) ), and at least one of the axial surface (24) of the pump piston (7) assigned, dynamic rod sealing arrangement (8, 10), characterized in that a detection device (D) for during operation of the high pressure pump (P) at least between the surface ( 24) of the pump piston (7) and the respective rod sealing arrangement (8, 10) occurring thermal states are provided.

High pressure pump after Claim 1 , characterized in that at least one temperature sensor (T) connected to a preferably external evaluation device (A) is installed in the pump piston (7) adjacent to the surface (24).

High-pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the, preferably at least partially metallic, pump piston (7) has a cavity (26), preferably an inner bore closed at both ends, in which the at least one temperature sensor (T) is in contact with the Cavity wall (25) is placed.

High-pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that several temperature sensors (T) are arranged distributed over the length of the cavity (26) and / or in the circumferential direction on the cavity wall (25).

High-pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the respective temperature sensor (T) is connected to the evaluation device (A) by cable (28) or wirelessly, transmitting signals.

High-pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that in addition and axially spaced from a first dynamic rod sealing arrangement (8) sealing a pump chamber (5) outward in the block (1) at least one second dynamic rod sealing arrangement (10) is provided is, preferably in the block (1) or in an attachment (9) on the block (1), and that the first and second rod sealing arrangements (8, 10) have a sterile barrier (B ) limit.

High-pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the temperature sensors (T) within the working stroke of the pump piston (7) essentially in radial orientations on the first and second rod sealing arrangements (8, 10) and, preferably, on the sterile -Barrier (B) are placed between the first and second rod sealing assemblies (8, 10).

High-pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that each temperature sensor (T) is fixed to the cavity wall (25), preferably by gluing or potting.

High pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that a real-time evaluation of the thermal state can be carried out by means of the evaluation device (A).

High-pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sterile barrier (B) can be acted upon in a SIP cycle, and that an evaluation of the implementation of the SIP cycle can be carried out by means of the evaluation device (A) and the temperature sensors (T) is.

High-pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first rod sealing arrangement (8) has a plurality of elastomeric sealing rings placed axially one behind the other and optionally support rings and the second rod sealing arrangement (10) have at least one elastomeric sealing ring which can be axially tensioned from the outside, and that as a sterile barrier (B) between the first and second rod sealing arrangements (8, 10) an annular space (16) which can be acted upon by the sterile medium and / or a flushing medium and the surface (24) of the pump piston (7) with play surrounds.

High-pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that connection channels (21, 22) to and from the annular space (16) are arranged in block 1 and / or in the attachment (9).

High-pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pump piston (7) is a hollow piston which is closed in one piece at the pump end and has a closure plug (29) inserted at the drive end.

High pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the closure plug (29) outside the Hollow piston has a thread (17) and at least one key surface (18), and that, preferably, the first rod sealing arrangement (8) in the pump chamber (5) is acted upon axially by a pretensioning spring (13).

High pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device (A) can be operated in a production plant (B) containing the high pressure pump (P) either for test purposes or in continuous use.

High-pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device (A) communicates with a superordinate electrical control (CU).

High-pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the block (1) contains a plurality of essentially parallel pump pistons (7) in separate cylinder bores (10).

High-pressure pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the high-pressure pump (P) is incorporated with a pressure-side expansion valve (32) in a homogenizer (H) for food, in particular for milk and milk products.

Pump piston (7) of a high-pressure pump (P), for the production of finely divided dispersions and / or heterogeneous substance mixtures, characterized in that inside the metallic pump piston (7) adjacent to its axial surface (24) at least one with a temperature evaluation device (A) connected temperature sensor (T) is installed.

A method for homogenizing finely divided dispersions and / or heterogeneous substance mixtures, in particular milk and milk products, in which the finely divided dispersions and / or heterogeneous substance mixtures are pumped through a gap (31) by a high pressure pump (P) having a pump piston (7), and the pump piston (7) sealed by at least one rod sealing arrangement (8, 10) and a thermal state of the sealing arrangement (8, 10) and / or the pump piston (7) can be detected by a detection device (D).