CZ298865B6 - Usporádání šnekového extrudéru a zubových cerpadel pro vysoce viskózní média - Google Patents

Abstract

U usporádání vždy pouze jeden z obou funkcních prvku, pusobících jako centrální kolo nebo duté kolo(3), má ozubení, zabírající s alespon jedním planetovým kolem (1), a druhý funkcní prvek má alesponjednu tesnicí oblast (11), která je hladkostenná a je provedena pres cást obvodu a po délce alesponjednoho planetového kola (1) dosedá kluzne utesnene. Druhý funkcní prvek, mající alespon jednu tesnicí oblast (11), je pevne proti otácení spojen s planetovým unášecem (2). K oddelení alespon jednohoprvku (9a) sacího prostoru (9) od alespon jednohoprvku (10a) tlakového prostoru (10) v obvodovém smeru presazene k alespon jednomu planetovému kolu (1) je upravena alespon jedna delicí stena (12), která se rozprostírá od vstupní tesnicí steny (5) až k výstupní tesnicí stene (7) a která je pevne proti otácení a utesnene spojena s druhým funkcním prvkem, majícím alespon jednu hladkostennou tesnicíoblast (11), a rozprostírá se v radiálním smeru až k hlavové kružnici ozubení funkcního prvku majícího ozubení.

Description

Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel pro vysoce viskózní média

Oblast techniky

Vynález se týká uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel pro vysoce viskózní média, především pro plastové taveniny a kaučukové směsi, s jednou nebo více šnekovými hřídelemi, jakož i se zubovým čerpadlem, spojeným mechanicky poháněné se šnekovou hřídeli nebo se šnekovými hřídelemi, jehož čerpadlové pouzdro je součástí pouzdra šnekového extrudé10 ru nebo je na něm bezprostředně napojeno. Dále s planetovým unášečem, osazeným alespoň jedním otočně uloženým planetovým kolem, se dvěma dalšími funkčními prvky, které spolupůsobí s alespoň jedním planetovým kolem ve smyslu centrálního kola, resp. dutého kola, s čerpadlovým pouzdrem, obklopujícím planetový unášeč, s jednou vstupní těsnicí stěnou, která je pevně proti otáčení spojena s planetovým unášečem a má alespoň jeden vstupní otvor pro dopra15 vované médium, sjednou výstupní těsnicí stěnou, která je pevně proti otáčení spojena s planetovým unášečem a má alespoň jeden výstupní otvor pro dopravované médium, a s jedním sacím prostorem a jedním tlakovým prostorem, které jsou obklopeny čerpadlovým pouzdrem a jsou navzájem utěsněny, přičemž je sací prostor uspořádán ve směru dopravy před vstupní těsnicí stěnou, rozprostírá se alespoň jedním vstupním otvorem do alespoň jednoho prvku sacího pros20 toru podél alespoň jednoho planetového kola až k výstupní těsnicí stěně a přičemž tlakový prostor je upraven ve směru dopravy za výstupní těsnicí stěnou.

Dosavadní stav techniky

Z DE A 2100 403 je známo hydraulické čerpadlo, které je ve formě planetového převodu vybaveno centrálním kolem, větším množstvím na planetovém unášeči otočně uložených planetových kol. a dutým kolem, přičemž všechna kola mají ozubení. Mezi planetovými koly a dutým kolem, která spolu zabírají, jakož i mezi planetovými koly a centrálním kolem, která spolu rovněž zabí30 rají, jsou střídavě vytvořeny prvky sacího prostoru a prvky tlakového prostoru, které jsou utěsněny obloukovými dělícími přepážkami planetového unášeče, který ostatně vyplňuje meziprostory mezi ozubenými koly. Ploché strany planetových kol. dutého kola a centrálního kola dosedají vždy těsně na dvou v odstupu od sebe upravených rovných stěnách pouzdra, které jsou opatřeny stěnovými průrazy, které spojují jednotlivé prvky sacího prostoru a prvky tlakového prostoru mezi ozubenými koly se sacím prostorem, fungujícím jako sběrač a opatřeným hydraulickým přívodním vedením, popř. s tlakovým prostorem, fungujícím jako sběrač a opatřeným hydraulickým odváděcím vedením. U tohoto známého zubového čerpadla, které se označuje jako planetové čerpadlo, je planetový unášeč upraven výhodně pevný, zatímco centrální kolo a duté kolo obíhají. Pro dopravu vysoce viskózních médií není takové čerpadlo v zásadě příliš vhodné, protože by muselo být napájeno se značným vstupním tlakem a nebylo by tedy samočisticí.

Podobné zubové čerpadlo, které je známo zDE 36 31 527 Cl, umožňuje proměnlivost výkonu čerpadla, závislou na počtu otáček, čerpadlo má opět ozubená planetová kola, planetový unášeč a ozubené duté kolo, jakož i ozubené centrální kolo, která jsou zvenku obklopena čerpadlovým pouzdrem. Ke změně výkonu čerpadla se může nezávisle na počtu otáček poháněného centrálního kola volitelně nastavit oběžný pohyb planetového unášeče nebo otáčivý pohyb dutého kola. Planetový unášeč je opatřen vstupní těsnicí stěnou, mající větší množství vstupních otvorů, a od ní axiálně vzdálenou výstupní těsnicí stěnou, mající větší množství výstupních otvorů, které jsou otočně a utěsněné uloženy ve válcovitém pouzdře čerpadla. V pouzdře čerpadla je ve směru dopravy před vstupní těsnicí stěnou upraven sací prostor a ve směru dopravy za vstupní těsnicí stěnou tlakový prostor. Sací prostor se rozprostírá vstupními otvory do jednotlivých prvků sacího prostoru, které sahají až k výstupní těsnicí stěně, zatímco tlakový prostor se rozprostírá výstupními otvory do jednotlivých prvků tlakového prostoru, které sahají až k vstupní těsnicí stěně. Prvky sací komory a prvky tlakového prostoru jsou upraveny v meziprostorech mezi planetovým

- 1 CZ 298865 B6 kolem, dutým kolem a centrálním kolem a jsou navzájem utěsněny vstupní a výstupní těsnicí stěnou, jakož i meziprostor vyplňujícími částmi masivně provedeného planetového unášeče, upravenými mezi vstupní a výstupní těsnicí stěnou. Přívodní vedení pro dopravované médium probíhá ve formě podélného vývrtu, který přechází do příčného vývrtu, uvnitř osy natáčení planeto5 vého unášeče vedené stěnou čerpadlového pouzdra, zatímco odváděči vedení pro dopravované médium je obdobným způsobem vedeno osou natáčení centrálního kola. Kvůli malému průměru vývrtů nebo malým průřezovým plochám vstupních a výstupních otvorů by takové čerpadlo nebylo k dopravování vysoce viskózních médii vhodné a nebylo by samočisticí.

Jiné zubové čerpadlo, pracující jako planetové čerpadlo, je známo z US 3 870 437. Dopravovaný objem se přitom pojímá do meziprostoru mezi centrálním kolem a dutým kolem, jakož i dvěma bezprostředně sousedícími planetovými koly. Aby se velikost tohoto meziprostoru ke zhotovení čerpacího účinku během obíhání planetových kol v oblasti nasávacího místa (přítoková oblast) kontinuálně zvětšovala a v oblasti tlakového pásma (výtoková oblast) kontinuálně zmenšovala, má toto čerpadlo ohebně přetvořitelná ozubená kola. Duté kolo a poháněné centrální kolo mohou být například upraveny excentricky a používají se ohebná planetová kola, která se přetvořením (ovalita) mohou přizpůsobovat různé šířce spáry mezi dutým kolem a centrálním kolem.

Společným znakem těchto známých planetových čerpadel je, že nejen planetová kola, ale také duté kolo a centrální kolo mají ozubení, která jsou spolu v záběru ve smyslu planetového soukolí.

Při zpracování plastových tavenin nebo kaučukových směsí se dosud často používají zubová čerpadla, která pracují ve smyslu čelního ozubeného převodu a většinou jsou napojena na šnekový extrudér. Zpravidla má přitom zubové čerpadlo pohon, oddělený od pohonu hřídele nebo hří25 děli extrudéru. Takový extrudér je znám například z EP 0 508 080 A2. Přitom dopravuje šnek extrudéru extrudovaný materiál bezprostředně do cípové oblasti zubového čerpadla, které má dvě navzájem zabírající čelní kola. Tento druh zubového čerpadla není samočisticí a vyžaduje proto většinou při změně zpracovávaného materiálu nákladné demontážní a čisticí práce, aby po změně materiálu nedošlo ke ztrátě kvality.

Z EP 0 564 884 Al je znám dvojitý šnekový extrudér, jehož šnekové hřídele jsou v úseku ke zvýšení tlaku zpracovávané taveniny osazeny vždy jedním z obou čelních kol zubového čerpadla, takže se uskutečňuje přímý pohon ozubených kol šnekovými hřídelemi. Dvěma čelními, tzn. kolmo k podélné ose šnekových hřídeli probíhajícími těsnicími stěnami, které jsou opatřeny prů35 chozím okénkem pro taveninu ke vstupní straně, popř. k výstupní straně, se navzájem odděluje sací prostor a tlakový prostor. Také toto zubové čerpadlo není samočisticí. Jeho čerpací objem se nemůže měnit nezávisle na počtu otáček šnekových hřídelí.

Nakonec je z EP 0 642 913 Al znám jednošnekový extrudér, který má před svým posledním šne40 kovým úsekem zubové čerpadlo konstrukce čelního ozubeného převodu. Jedno z obou čelních kol zubového čerpadla je upevněno bezprostředně na šnekové hřídeli šnekového extrudéru a je touto poháněno. Pouzdro extrudéru má boční vyklenuti, ve kterém je uloženo druhé čelní kolo zubového čerpadla. Na plochých stranách čelních kol dosedá vždy jedna těsnicí stěna, která je tvarovým stykem uložena v pouzdře extrudéru. Těsnicí stěny nebo pouzdro extrudéru jsou opat45 řeny z nasávací, popř. tlakové strany, průchozím okénkem pro extrudovaný materiál. Ani u tohoto známého extrudéru není zaručeno samoěištění.

Podstata vynálezu 50

Úkolem vynálezu je navrhnout uspořádání šnekový vytlačovací stroj-zubová čerpadla, které je mimořádně vhodné ke zpracovávání vysoce viskózních materiálů a pracuje do značné míry samočisticím způsobem.

-2CZ 298865 B6

Tento úkol se řeší uspořádáním šnekového extrudéru a zubových čerpadel pro vysoce viskózní média, především pro plastové taveniny a kaučukové směsi, s jednou nebo více šnekovými hřídelemi, jakož i se zubovým čerpadlem, spojeným mechanicky poháněné se šnekovou hřídelí nebo se šnekovými hřídelemi, jehož čerpadlové pouzdro je součástí pouzdra šnekového extrudé5 ru nebo je na něm bezprostředně napojeno, s planetovým unášečem, osazeným alespoň jedním otočně uloženým planetovým kolem, se dvěma dalšími funkčními prvky, které spolupůsobí s alespoň jedním planetovým kolem ve smyslu centrálního kola, resp. dutého kola, s čerpadlovým pouzdrem, obklopujícím planetový unášeč, s jednou vstupní těsnicí stěnou, která je pevně proti otáčení spojena s planetovým unášečem a má alespoň jeden vstupní otvor pro dopravované médium, s jednou výstupní těsnicí stěnou, která je pevně proti otáčení spojena s planetovým unášečem a má alespoň jeden výstupní otvor pro dopravované médium, a s jedním sacím prostorem a jedním tlakovým prostorem, které jsou obklopeny čerpadlovým pouzdrem ajsou navzájem utěsněny, přičemž je sací prostor uspořádán ve směru dopravy před vstupní těsnicí stěnou, rozprostírá se alespoň jedním vstupním otvorem do alespoň jednoho prvku sacího prostoru podél alespoň jednoho planetového kola až k výstupní těsnicí stěně a přičemž tlakový prostor je upraven ve směru dopravy za výstupní těsnicí stěnou. Podle vynálezu dále vždy pouze jeden z obou funkčních prvků, působících jako centrální kolo nebo duté kolo, má ozubeni, zabírající s alespoň jedním planetovým kolem, a druhý funkční prvek má alespoň jednu těsnicí oblast, která je hladkostěnná a je provedena přes část obvodu a po délce alespoň jednoho planetového kola dosedá kluzně utěsněné, přičemž je druhý funkční prvek, mající alespoň jednu těsnicí oblast, pevně proti otáčení spojen s planetovým unášečem a k oddělení alespoň jednoho prvku sacího prostoru od alespoň jednoho prvku tlakového prostoru v obvodovém směru přesazené k alespoň jednomu planetovému kolu je upravena alespoň jedna dělicí stěna, která se rozprostírá od vstupní těsnicí stěny až k výstupní těsnicí stěně a která je pevně proti otáčení a utěsněné spojena s druhým funkčním prvkem, majícím alespoň jednu hladkostěnnou těsnicí oblast, a rozprostírá se v radiálním směru až k hlavové kružnici ozubení funkčního prvku maj ícího ozubení.

Výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že se tlakový prostor rozprostírá alespoň jedním výstupním otvorem do alespoň jednoho prvku tlakového prostoru podél alespoň jednoho planetového kola až k vstupní těsnicí stěně.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že alespoň jedna dělicí stěna po celé axiální délce alespoň jednoho planetového kola velkoplošně po obvodu planetového kola utěsněné dosedá na jeho ozubení.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že jsou uspořádána vždy alespoň dvě, zejména alespoň čtyři planetová kola, dělicí stěny, vstupní otvory a výstupní otvory.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že ozubení alespoň jednoho planetového kola a ozubeného funkčního prvku je provedeno jako šikmé ozubení.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že alespoň jedna dělicí stěna probíhá shodně se šikmým ozubením v axiálním směru spirálovitě.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že alespoň jedna dělicí stěna je vytvořena jednodílně s funkčním prvkem, majícím alespoň jednu těsnicí oblast.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že duté kolo je opatřeno ozubením a funkční prvek, odpovídající centrálnímu koluje opatřen alespoň jednou těsnicí oblastí.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že planetový unášeč a funkční prvek, odpovídající centrálnímu kolu, jsou vytvořeny jednodílně.

-3 CZ 298865 B6

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že vstupní těsnicí stěna nebo výstupní těsnicí stěna jsou vytvořeny jednodílně s planetovým unášečem..

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že duté kolo je vytvořeno jednodílně s částí čerpadlového pouzdra, obklopující duté kolo.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že vnější průměr vstupní těsnicí stěny je nestejný, zejména menší než vnější průměr výstupní těsnicí stěny.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že ke změnitelnosti čerpacího objemu zubového čerpadla jsou planetový unášeč společně s funkčním prvkem, odpovídajícím centrálnímu kolu, a vstupní těsnicí stěna a výstupní těsnicí stěna uvnitř čerpadlového pouzdra upraveny axiálně proti dutému kolu o dráhu posunu.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že tloušťka, viděno ve směru posunu, vstupní těsnicí stěny je větší než maximální dráha posunu.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že alespoň jedno planetové kolo a/nebo funkční prvek, mající ozubení zabírající s alespoň jedním planetovým kolem, je/jsou přinejmen20 ším v oblasti blízké povrchu svého ozubení elastomemí.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že ozubení je vytvořeno výrobně technicky hrubě tolerovaným kovovým základním tělesem ozubeného kola s elastickým povlakem, zejména povlakem z pryže nebo z termoplastického elastomerů, v oblasti ozubení.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že ozubení dutého kola nebo alespoň jednoho planetového kola je provedeno střídavě nebo úsekově se zuby různé velikosti nebo v případě většího množství planetových kol mají zuby alespoň jednoho tohoto planetového kola jinou výšku zubů než zuby druhého planetového kola.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že počet chodů na dopravním konci šnekové hřídele/šnekových hřídelí je stejný jako počet planetových kol na ně se napojujícího zubového čerpadla.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že počet chodů úseku šnekové hřídele, ležícího před dopravním koncem, je poloviční než počet chodů na dopravním konci.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že ozubení v zubovém čerpadle je provedeno jako šikmé ozubení a sklon vinutí chodů šnekové hřídele je vzhledem ke směru dopravy šnekového extrudéru opačný.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že šneková hřídel je vždy společně s planetovým unášečem a funkčním prvkem odpovídajícím dutému kolu, jakož i se vstupní a výstupní těsnicí stěnou uspořádaná axiálně posuvně.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že ve směru dopravy je za zubovým čerpadlem uspořádaná oblast válcovitého extrudéru s kolíky.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že na šnekové hřídeli jsou uspořádána axiálně za sebou dvě zubová čerpadla, přičemž ve směru dopravy je druhé zubové čerpadlo uspořádané bezprostředně po oblasti vakuového odplynění, která je napojena na oblast válcovitého extrudéru s kolíky.

-4 CZ 298865 B6

Jinými slovy, tento vynález dává k dispozici uspořádání šnekový vytlačovací stroj-zubová čerpadla, u kterého je zubové čerpadlo v principu zkonstruováno odpovídajíc planetové převodovce a mimořádným způsobem se hodí k dopravování vysoce viskózních médií jako jsou plastové taveniny a kaučukové směsi a má výhodu rozsáhlého samočistění, protože se přivádění dopravo5 váného média může uskutečňovat bez jmenovitého vstupního tlaku. Vynález vychází z planetového čerpadla, které má planetový unášeč a které je osazeno alespoň jedním otočně v planetovém unášeči uloženým planetovým kolem. Dále má toto planetové čerpadlo dva další funkční prvky, které spolupůsobí s alespoň jedním planetovým kolem ve smyslu centrálního kola, popř. dutého kola. Kromě toho je upraveno čerpadlové pouzdro, které zvenku obklopuje planetový unášeč s planetovými koly a oba uvedené funkční prvky, jakož i vstupní a výstupní těsnicí stěna. Vstupní těsnicí sténaje pevně proti otáčení spojena s planetovým unášečem a má alespoň jeden vstupní otvor pro dopravované médium. Vhodným způsobem je výstupní těsnicí stěna pevně proti otáčení spojena s planetovým unášečem a opatřena alespoň jedním výstupním otvorem pro dopravované médium. Kromě toho má toto zubové čerpadlo sací prostor a tlakovou komoru, které jsou obklopeny čerpadlovým pouzdrem a jsou navzájem utěsněny, přičemž je sací prostor upraven ve směru dopravy před vstupní těsnicí stěnou a rozprostírá se alespoň jedním vstupním otvorem do alespoň jednoho prvku sacího prostoru podél alespoň jednoho planetového kola až k výstupní těsnicí stěně a přičemž je tlakový prostor upraven ve směru dopravy za výstupní těsnicí stěnou. Podle vynálezu je u takového zubového čerpadla upraveno, že má vždy pouze jeden z obou funkčních prvků, působících jako centrální kolo nebo jako duté kolo, ozubení zabírající s alespoň jedním planetovým kolem, kdežto druhý funkční prvek má alespoň jednu těsnicí oblast, která je hladkostěnná a je provedena tak, že přes část obvodu a po délce alespoň jednoho planetového kola kluzně těsníc na tomto dosedá. Vynález dále navrhuje, že je funkční prvek, který má alespoň jednu těsnicí oblast, pevně proti otáčení spojen s planetovým unášečem, a provádí tedy stejné pohyby. Aby se zajistilo utěsněné oddělení alespoň jednoho prvku sacího prostoru od alespoň jednoho prvku tlakového prostoru, navrhuje vynález jako další podstatný znak, že je v obvodovém směru přesazené k alespoň jednomu planetovému kolu upravena alespoň jedna od vstupní těsnicí stěny až k výstupní těsnicí stěně se rozprostírající dělicí stěna, která je pevně proti otáčení a těsníc spojena s funkčním prvkem, který má alespoň jednu hladkostěnnou těsnicí oblast, a roz30 prostírá se v radiálním směru až k hlavové kružnici ozubení funkčního prvku, majícího ozubení.

V účelné formě provedení je navrženo, že se tlakový prostor rozprostírá alespoň jedním výstupním otvorem do alespoň jednoho prvku tlakového prostoru podél alespoň jednoho planetového kola až k vstupní těsnicí stěně. To znamená, že prvek tlakového prostoru a prvek sacího prostoru leží vzhledem k planetovému kolu proti sobě.

V jiné formě provedení je navrženo, že se objem prvku tlakového prostoru minimalizuje a výhodně blíží nule. To znamená, že dělicí stěna vždy celou axiální délkou planetového kola velkoplošně těsníc dosedá po obvodu planetového kola na jeho ozubení. U tohoto provedení je zaručeno mimořádně efektivní samočistění zubového čerpadla.

Funkční prvek, který je zazuben obdobným způsobem jako alespoň jedno planetové kolo a s tímto zabírá, je výhodně duté kolo. Protože toto může být upraveno nepohyblivě, je účelně provedeno jednodílně s čerpadlovým pouzdrem neboje alespoň pevně proti otáčení uloženo v pouz45 dře čerpadla, obklopujícím duté kolo. V tomto případě obíhá planetový unášeč s funkčním prvkem, odpovídajícím dutému kolu, aje výhodně s tímto proveden jednodílně. Centrální kolo, jako u běžného planetového soukolí, přitom tedy není k dispozici. Alespoň jedno planetové kolo přitom tedy nezabírá s ozubením takového centrálního kola, ale pohybuje se kluzně utěsněné v alespoň jedné těsnicí oblasti jinak jako centrální kolo fungující funkční části.

Samozřejmě je možné zvolit také opačné uspořádání, u kterého se využívá ozubené centrální kolo, zatímco funkční část fungující jako duté kolo nemá ozubení, aleje opatřena alespoň jednou těsnicí oblastí. V tomto případě může být „duté kolo“ v klidu stejně jako planetový unášeč. Kvůli jednodušší konstrukci se ale upřednostňuje zmíněné řešení s ozubeným dutým kolem a s neozu-5 CZ 298865 B6 beným „centrálním kolem“.

Účelně se upravuje větší množství planetových kol. dělicích stěn, vstupních a výstupních otvorů, tedy vždy alespoň dvě, výhodně alespoň čtyři. Ozubení planetových kol a s nimi zabírající funkční prvek (výhodně tedy duté kolo) může být přímozubé, výhodně se ale provádí jako šikmé ozubení. To umožňuje mimořádně rovnoměrné čerpání planetového čerpadla podle vynálezu.

Planetová kola a s nimi zabírající funkční prvek mohou být provedeny také se šípovým ozubením. V tomto případě se ale ztěžuje demontáž. Rozděleným provedením např. dutého kola se ještě může ale i za těchto ztížených podmínek demontáž uskutečnit.

V další účelné formě provedení navrhuje vynález, že probíhají dělicí stěny šroubovité v axiálním směru obdobným způsobem jako šikmé ozubení. Přitom se doporučuje vytvořit dělicí stěny jednodílně s funkčním prvkem, majícím alespoň jednu těsnicí oblast, tedy výhodně s „centrálním kolem“. Také planetový unášeč je v tomto případě vytvořen účelně jednodílně s „centrálním kolem“.

Planetová kola jsou účelně uložena ve vstupní těsnicí stěně a výstupní těsnicí stěně, takže jsou takto částí planetového Unášeče.. Samozřejmě je možné také separátní provedení těchto kon20 strukčních částí. Aby se mohla planetová kola snadno montovat a demontovat, je výhodné vytvořit pouze jednu z obou těsnicích stěn, výhodně vstupní těsnicí stěnu, jednodílně s planetovým unášeěem a druhou těsnicí stěnu nechat jako separátní konstrukční část.

Aby se zubové čerpadlo mohlo snadno umisťovat v pouzdře šnekového extrudéru a zaručila se jednoduchá demontovatelnost, doporučuje se vytvořit vnější průměr vstupní těsnicí stěny nestejný, tzn. výhodně menší než vnější průměr výstupní těsnicí stěny. Tím se může zubové čerpadlo, které je většinou na dopravním konci šnekového extrudéru s tímto spojeno, od čelního konce extrudéru snadno vytáhnout z pouzdra.

Aby se umožnila změna přepravovaného objemu zubového čerpadla během provozu, navrhuje další výhodná forma provedení vynálezu upravit planetový unášeč společně s funkční částí, shodující se s centrálním kolem, a vstupní a výstupní těsnicí stěnou uvnitř čerpadlového pouzdra axiálně posuvně proti ozubenému dutému kolu o dráhu posunu. Tím se může měnit délka záběru zubů mezi dutým kolem a planetovými koly a tedy objemový výtlak zubů. Aby nedocházelo k nežádoucím netěsnostem mezi sacím prostorem a tlakovým prostorem, doporučuje se utěsněné v čerpadlovém pouzdře kluzně uloženou vstupní těsnicí stěnu, která se při posunu pohybuje dovnitř ozubené oblasti dutého kola, v její axiální tloušťce, tzn. viděno ve směru posunu, volit větší než maximální dráhu posunu. Tím zůstává těsnění mezi čerpadlovým pouzdrem a vstupní těsnicí stěnou zachováno nezměněno. Může se ale také navrhnout nastavení vědomé netěsnosti mezi tlakovým prostorem a sacím prostorem nepatrným posunem, aby se škrtil čerpací výkon čerpadla.

Škrcení čerpacího výkonu během provozu je na rozdíl od známých planetových čerpadel možné bez trvale potřebného druhého pohonu projeden z funkčních prvků, tzn. duté kolo nebo centrální kolo, protože se pouze na krátký čas axiálního přestavení zubového čerpadla vyžaduje pohon s co nejmenší spotřebou energie. Přestavitelnosti čerpacího výkonu zubového čerpadla se umožňuje přizpůsobení ke zpracovávání různých materiálů.

Z výrobně technického hlediska se doporučuje planetová kola a/nebo s nimi zabírající duté kolo, popř. centrální kolo, v oblasti ozubení blízké povrchu vytvořit elastomemí. V tomto případě se mohou zhotovit oproti přesnému ozubení výrobně technicky relativně hrubě tolerovaná kovová základní tělesa ozubených kol. která mají menší rozměry než žádané rozměry hotového ozubení a následně se opatřují elastickým povlakem, především povlakem z pryže nebo termoplastického elastomerů. Protože má tento povlak vynikající elastické vlastnosti, jsou také požadavky na ozu-6CZ 298865 B6 beni, dokončené tímto způsobem, nižší než u čistě kovového ozubeni. Přesahy se mohou přetvořením takřka kompenzovat. Pryžovým opláštěním s lehkým přesahem se mohou dutiny zubu dutého kola zcela vyčistit.

V další variantě vynález navrhuje vytvořit ozubení dutého kola nebo planetových kol střídavě nebo úsekově se zuby různé velikosti, tedy například vložit planetové kolo, u kterého má polovina zubů normální velikost a druhá polovina zubů menší velikost, přičemž se obě velikosti zubů po obvodu stále střídají. Má-li čerpadlo více planetových kol. mohou se použit také různá planetová kola, tzn. planetová kola s normální velikostí zubů a jiná planetová kola s menší velikostí zubů. Tím způsobitelný efekt spočívá v tom, že se může částečně zmenšenou velikostí zubů uskutečňovat proces lisování materiálu, který je obsažen v mezerách ozubení kola, spoluzabírajícího s ozubeným kolem. Slisovaný materiál by se pak nejprve při střetu s plně vytvořeným zubem z mezery ozubení vytlačoval a dopravoval.

U planetového kola s průběžně sníženou velikostí zubů se tedy materiál, nacházející se v mezerách ozubení dutého kola, nejdříve stlačuje a teprve pak se následujícím planetovým kolem, jehož zuby jsou vytvořeny plné, za expanzivního a smykového proudění vytlačuje z mezer ozubení. U zubového čerpadla se čtyřmi planetovými koly jsou dvě protilehlá vytvořena s redukovanou výškou zubu a obě druhá protilehlá planetová kola s normální výškou zubu. Nucená prou20 dění daná v zubovém čerpadle podporují kontinuální homogenizaci a míšení zpracovávaného materiálu, např. plnicích materiálů.

Geometrie zubů ozubení planetových kol a dutého kola je v podstatě libovolná. Musí se pouze zajistit, aby zuby jednoho ozubeného kola zabíraly do mezery ozubení druhého ozubeného kola tak, aby docházelo k těsnicímu kluznému kontaktu s oběma zuby, ohraničujícími mezery ozubení druhého ozubeného kola.

Podle vynálezu se jedno nebo více zubových čerpadel konstrukce planetového převodu, především zubových čerpadel používá ve šnekovém extrudéru k dopravě tekutých médii, jako jsou pře30 devším plastové taveniny a kaučukové směsi, přičemž šnekový extrudér může mít jednu nebo i více šnekových hřídelí a šneková hřídel, popř. šnekové hřídele, jsou mechanicky spojeny s pohonem zubového čerpadla, takže čerpadlo nepotřebuje žádný separátní pohon čerpadla. Není tedy potřeba žádného vlastního řízení pro pohon zubového čerpadla.

Obvykle se čerpadlové pouzdro napojuje bezprostředně na pouzdro šnekového extrudéru, popř. je výhodně součástí pouzdra extrudéru.

S mimořádnou výhodou se počet chodů šnekové hřídele, popř. hřídeli, na dopravním konci volí stejný jako počet planetových kol na ně se napojujícího zubového čerpadla. Počet chodů nemusí ale být po celé délce šneku konstantní. Výhodné využití zubových čerpadel podle vynálezu navrhuje zvolit počet chodů šnekových hřídelí v úseku šnekových hřídeli, ležícím před dopravním koncem, vždy poloviční než na dopravním konci.

Při použití planetového čerpadla se šikmým ozubením je výhodné upravit sklon vinutí chodů šnekových hřídelí vzhledem ke směru dopravy šnekového extrudéru v opačném směru než sklon ozubení.

Aby se mohl ovlivňovat čerpací výkon šnekového extrudéru s planetovým čerpadlem beze změny počtu otáček pohonu, doporučuje se upravit šnekovou hřídel společně s planetovým unášečem, jakož i centrálním kolem a vstupní a výstupní těsnicí stěnou axiálně posuvně. Axiálním posunem šnekové hřídele, která je pevně proti otáčení mechanicky spojena s planetovým unášečem, se tak může ovlivňovat čerpací výkon zubového čerpadla, protože se již popsaným způsobem řídí objemový výtlak a/nebo zamýšlený průsak mezi sacím prostorem a tlakovým prostorem.

-7CZ 298865 B6

Podstatná výhoda u kombinace šnekového extrudéru se zubovým čerpadlem spočívá v tom, že se kvůli dobrým vlastnostem výstavby tlaku při současné nepotřebnosti jmenovitého čerpacího tlaku k přivádění do zubového čerpadla může šnek extrudéru před zubovým čerpadlem provést velmi krátký. Výhodně činí délka šneku extrudéru dvoj- až pětinásobek hodnoty průměru šneku..

Mimořádně výhodné využití planetového čerpadla je dáno ve šnekovém extrudéru především ke zpracovávání kaučukových směsi, je-li za zubovým čerpadlem válcovitá oblast šnekového extrudéru s kolíky, jakje známa například ze spisu DE 40 39 942 A1, jehož obsah zveřejnění je potud součástí této přihlášky. Planetové čerpadlo může přitom snadno vystavět vysoký vstupní tlak, ío výhodný pro válcovitou oblast šnekového extrudéru s kolíky.

V dalším výhodném použití je navrženo, aby se za takovou válcovitou oblastí extrudéru s kolíky ještě napojovala oblast vakuového odplyněni, za kterou na konci extrudéru ještě následuje druhé planetové čerpadlo, aby dodávalo potřebný výtlačný tlak na výstupu extrudéru.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 podélný řez jednošnekovým extrudérem s planetovým čerpadlem, obr. 2 podélný řez podle obr. 1 ve formě rozvinutí, obr. 3a-d průřezy podle rovin A-A, B-B, C-C a D-D na obr. 1, obr. 4 obměnu šnekového extrudéru podle obr. 1 axiální posuvnosti šnekové hřídele, obr. 5 šnekový extrudér s planetovým čerpadlem a na něm napojenou válcovitou oblastí šnekového extrudéru s kolíky, obr. 6 šnekový extrudér se dvěma za sebou zařazenými planetovými čerpadly, válcovitou oblastí šnekového extrudéru s kolíky, a oblastí vakuového odplyněni, obr. 7 zobrazení řezu planetovým čerpadlem s elastomemím povlakem a obr. 8 planetové kolo se střídavě různě vysokými zuby.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 až 3d je znázorněn šnekový extrudér 15 v axiálním podélném řezu, větším množství průřezů a schematickém rozvinutí, viz obr. 2. Šnekový extrudér 15 má šnekovou hřídel 17. která je, viděno ve směru dopravy, provedena nejdříve dvouchodá a na dopravním konci 19 má dvojitý počet chodů, je tedy 4-chodá. Šneková hřídel 17 je obklopena pouzdrem 16 extrudéru. V bezprostředním napojení na dopravní konec 19 je upraveno zubové čerpadlo 18. které má v podstatě válcovité čerpadlové pouzdro 4, uvnitř něhož je upraven planetový unáŠeč 2 se čtyřmi otočně tam uloženými planetovými koly 1. V oblasti stěny čerpadlového pouzdra 4 je na vnitřní stěně upraveno ozubené duté kolo 3, které je ve výhodné formě provedení vynálezu provedeno jednodílně s touto částí čerpadlového pouzdra 4. Na levé straně planetových kol I se nachází vstupní těsnicí stěna 5, kteráje utěsněné a otočně uložena v pouzdře 16 extrudéru. Tato vstupní těsnicí stěna 5 je odpovídajíc počtu planetových kol i opatřena čtyřmi vstupními otvory 6, viz obr. 3a. Na pravé straně planetových kol i je upravena výstupní těsnicí stěna 7, kteráje vhodným způsobem opatřena čtyřmi výstupními otvory 8, viz, obr. 3d. Také výstupní těsnicí stěna 7 je uložena otočně, a sice v čerpadlovém pouzdře 4. Vlevo od vstupní těsnicí stěny 5, tedy na konci 4-chodé částí šnekové hřídele 17 se nachází sací prostor 9 zubového čerpadla J_8, zatímco jeho tlakový prostor 10 se nachází na pravé straně výstupní těsnicí stěny 7. Sací prostor 9 se rozprostírá vstupními otvory 6 ve formě prvků 9a sacího prostoru 9 podél jednoho planetového kola I až k

-8CZ 298865 B6 výstupní těsnicí stěně 7. Příslušným způsobem se na diametrálně protilehlé straně planetového kola 1 tlakový prostor 10 ve formě prvku 10a tlakového prostoru 10a rozprostírá výstupními otvory 8 až k vstupní těsnicí stěně 5 (obr. 1, 3b, 3c). Planetový unášeč 2, ke kterému funkčně patří také vstupní těsnicí stěna 5 a výstupní těsnicí stěna 7, protože tyto zachycují uložení plane5 tových kol i, je opatřeno celkem čtyřmi dělícími stěnami 12, které se rozprostírají v podstatě radiálně od středního základního tělesa mezi planetovými koly i až k ozubení dutého kola 3. Z obr. 3b, c je zřejmé, že planetová kola i v hladké válcovitě vytvořené těsnicí oblasti 11 kluzně těsnicí dosedají na přirazených dělicích stěnách 12, resp. středním základním tělese planetového unášeče 2. Dělicí stěny 12 jsou provedeny jednodílně s planetovým unášečem 2. Planetová kola ίο 1 se nacházejí v záběru s ozubením dutého kola 3, takže je i tam dán utěsněný dosed. Viděno v průřezu jsou tedy prvky 9a sacího prostoru 9 uzavřeny dělicí stěnou 12, středním základním tělesem planetového unášeče 2, přiřazeným planetovým kolem 1, které těsníc dosedá na střední základní těleso a v ozubení dutého kola 3, a částí dutého kola 3. To samé platí pro prvky 10a tlakového prostoru 10, ležícího vzhledem k ose planetových kol I diametrálně protilehle, které mají ve znázorněném řezu obr. 3b poblíž vstupní těsnicí stěny 5 pouze velmi malý průřez. Opačné poměry velikosti jsou dány u příslušného řezu poblíž výstupní těsnicí stěny 7. Tam by měly prvky 9a sacího prostoru 9 velikost prvků 10a tlakového prostoru 10 na obr. 3b. Příslušně by měl průřez prvku 10a tlakového prostoru 10 velikost prvku 9a sacího prostoru 9 na obr. 3b. To tedy znamená, že se prvky 9a sacího prostoru 9 v průřezu od vstupního otvoru 6 až k výstupní těsnicí stěně 7 kontinuálně zmenšují, zatímco se protilehlé prvky 10a tlakového prostoru 10 od vstupní těsnicí stěny 5 až k výstupním otvorům 8 ve výstupní těsnicí stěně 7 kontinuálně v průřezu zvětšují. Uprostřed mezi vstupní těsnicí stěnou 5 a výstupní těsnicí stěnou 7 jsou prvky 9a sacího prostoru 9, jak znázorňuje obr. 3c, v průřezu přibližně stejně velké jako prvky 10a tlakového prostoru 10.

Objem prvků 10a tlakového prostoru 10 by se mohl v případě potřeby ke zvýšení schopnosti samočistění zubového čerpadla 18, jinak také planetového čerpadla, také redukovat až na nulu, takže by pak dělicí stěny 12 bezprostředně těsníc dosedaly na ozubení planetových kol 1 na straně ležící proti prvkům 9a sacího prostoru 9, a dopravovaný materiál by se dostával bezprostředně z mezer ozubení planetových kol 1 a dutého kola 3 výstupními otvory 8 do tlakového prostoru

10.

Zatímco střední základní těleso planetového unášeče 2, které v běžné planetové převodovce odpovídá centrálnímu kolu, nemá nijaké ozubení, je duté kolo 3 rovněž jako planetová kola 1 výhodně vybaveno šikmým ozubením. Rovněž ve výhodném zdokonalení vynálezu jsou dělicí stěny 12 spirálovité, tzn. jsou vzhledem k podélné ose šnekového extrudéru 15 upraveny šikmo, přičemž sklon tohoto zkosení směřuje do opačného směru než sklon chodů šnekové hřídele 17, viz, obr. 1. Výstup 22 extrudéru je znázorněn na obr. 1.

Z řezu obr. 1 je vidět, že čerpadlové pouzdro 4 má oproti pouzdru 16 extrudéru zvětšený průřez. Pouzdro 16 extrudéru má vnitřní průměr, který je nepatrně menší než průměr hlavové kružnice ozubení dutého kola 3, takže pravá čelní stěna pouzdra 16 extrudéru poblíž vyznačené roviny řezu B-B zcela kryje průřezové plochy mezer ozubení dutého kola 3. Obdobné platí pro mezery ozubení planetových kol 1, pokud se tyto nacházejí v oblasti záběru s ozubením dutého kola 3. V ostatním se planetová kola 1 a celý meziprostor až na potřebné vstupní otvory 6 zcela uzavírají vstupní těsnicí stěnou 5, viz, obr. 3a. Obdobné platí na druhé straně planetových kol 1 vzhledem k výstupní těsnicí stěně 7 a výstupním otvorům 8, viz, obr. 3d. Výstupní těsnicí stěna 7 má vnější průměr, který odpovídá vnitřnímu průměru čerpadlového pouzdra 4, takže se mezery ozubení dutého kola 3 na pravé čelní straně ozubení zcela utěsňují výstupní těsnicí stěnou 7. Protože je vnější průměr vstupní těsnicí stěny 5 vědomě zvolen menší než průměr hlavové kružnice ozubení dutého kola 3, může se za účelem demontáže po odstranění hlavové části 25 celá jednotka planetového unášeče 2 s planetovými koly 1 a oběma těsnicími stěnami 5, 7 bezproblémově vytáhnout doprava z čerpadlového pouzdra 4.

-9CZ 298865 B6

Způsob práce znázorněného šnekového extrudéru 15 je tento: zpracovávané médium, například tavenina termoplastického plastu, se šnekovou hřídelí 17 dopravuje zleva doprava ve směru zubového čerpadla 18. Z nejdříve dvou dílčích proudů, které se pohybují podél 2-chodé šnekové hřídele 17, se na dopravním konci 19 oběma doplňkovými chody šneku zhotovují čtyři dílčí proudy. Chody šneku končí vždy, jak vyplývá mimořádně jasně z rozvinutí obr. 2, na vstupním otvoru 6, ústí tedy do prvku 9a sacího prostoru 9. Protože je šneková hřídel 17 mechanicky spojena s planetovým unášečem 2, provádí toto společně s rovněž na něm napojenými těsnicími stěnami 5, 7 stejné otočné pohyby. Tavenina se dostává, aniž by k tomu potřebovala podstatný vstupní tlak, poměrně velkými vstupními otvory 6 do jednotlivých prvků 9a sacího prostoru 9. ío dělícími stěnami 12 se materiál taveniny odpovídajíc vyznačenému směru otáčení vtírá do mezer ozubení dutého kola 3. Doprava taveniny do protilehlého prvku 10a tlakového prostoru 10 se uskutečňuje na každém planetovém kole i ve dvou dílčích proudech. Jeden dílčí proud se vede v mezerách ozubení daného planetového kola i podél těsnicích oblastí jd do příslušného prvku 10a tlakového prostoru JO, zatímco druhý hmotnostní proud se zhotovuje vytlačováním taveniny z mezer ozubení dutého kola 3 z důvodu záběru ozubení planetových kol J. Tímto způsobem se celkový proud, sestávající na vstupu do zubového čerpadla 18 ještě ze čtyř dílčích proudů, nyní rozděluje do celkově osmi dílčích proudů, takže zubové čerpadlo 18 může přispívat k vylepšení míšení materiálu. Tím, že se dopravovaný materiál při obíhání planetového unášeče 2 vtírá radiálními dělícími stěnami 12 do mezer ozubení dutého kola 3, je dána také mimořádná schop20 nost tohoto zubového čerpadla 18 k rozsáhlému samočistění.

Vstupní těsnicí stěna 5 a tedy alespoň také jedna část planetového unášeče 2 mohou být také materiálovou složkou šnekové hřídele 17, nemusí tedy být separátními částmi.

Na obr. 4 je znázorněna obměna šnekového extrudéru 15, znázorněného na obr. 1 až 3d. Základní konstrukce a funkce tohoto šnekového extrudéru 15 odpovídá poslednímu, takže se potud odkazuje na předchozí popis. Na rozdíl od něj je však šneková hřídel T7 šnekového extrudéru J_5 na obr. 4 společně s planetovým unášečem 2 a s tím spojenou vstupní těsnicí stěnou 5, jakož i výstupní těsnicí stěnou 7, posuvná v axiálním směru, jakje toto naznačeno dvojitou šipkou, zná30 zorněnou silně na podélné ose šnekového extrudéru 15. Je zde označena šířka fy ozubení dutého kola 3 a šířka fy ozubení planetových kol 1. Obě šířky fy, fy ozubení jsou přibližně stejně velké, takže v nezobrazené výstupní poloze, u které je šneková hřídel 17 s mechanicky na ni napojeným planetový unášečem 2 posunuta doleva (levá koncová poloha), se obě šířky fy, b2 ozubení zcela překrývají. Na obr. 4 je také vyznačena dráha w posunu šnekové hřídele 17 a planetového unáše35 če 2, nastoupená proti této výstupní poloze. Tak je ve znázorněné poloze, tzn. poblíž pravé koncové polohy, ozubení v záběru pouze po šířce fy. Podle toho je přepravovaný objem zubového čerpadla 18 redukován. Přitom zůstává dílčí proud přepravovaného množství, přivedený podél těsnicích oblastí 11, viz, obr. 3b, 3c, zcela neovlivněn. Mění se pouze dílčí proud, hmotnostní dílčí proud vyvolaný vytlačováním zubů planetových kol i zabírajících do mezer ozubení dutého kola 3. Aby se zamezilo tomu, že dojde axiálním posunem planetového unášeče 2 zubového čerpadla 18 k nezamýšlenému průsaku mezi tlakovým prostorem 10 a sacím prostorem 9 v oblasti mezer ozubení na levé straně dutého kola 3, je tloušťka d vstupní těsnicí stěny 5 podstatně větší než tloušťka výstupní těsnicí stěny 7. K získání těsnosti musí být tato tloušťka d vstupní těsnicí stěny 5 přinejmenším nepatrně větší než maximální dráha w posunu, tedy obvod vstupní těsnicí stěny 5 navzdory posunu nadále těsně dosedá na hladkostěnné vnitřní straně pouzdra 16 extrudéru nebo čerpadlového pouzdra 4, navazujícího v této oblasti. Pokud by nebyl dán tento překryv vstupní těsnicí stěny 5 s pouzdrem 16 extrudéru, došlo by ke zpětnému proudění z tlakového prostoru W těmi mezerami ozubení dutého kola 3, které právě nejsou v záběru s příslušnými zuby planetových kol 1. Tento efekt zpětného proudění by se mohl ale také vědomě vytvořit a řídit, aby se reguloval čerpací výkon, pokud není značné zvětšení tloušťky d vstupní těsnicí stěny 5 do té míry nutně potřebné, aby se zachovala funkčnost zubového čerpadla 18 navzdoiy posunu planetového unášeče 2 v axiálním směru. Tímto způsobem se může čerpací výkon zubového čerpadla 18 dokonce redukovat podstatně více, než je toto možné u formy provedeni, znázorněné na obr. 4.

- 10CZ 298865 B6

Obr. 5 znázorňuje podobné provedení šnekového extrudéru 15 se zubovým čerpadlem J_8, které je doplněno pouze o znak, že ve směru dopravy, který probíhá zleva doprava, je za zubovým čerpadlem 18 napojena ještě oblast 20 válcovitého extrudéru s kolíky 23, jak se často používá především ke zpracovávání kaučukových směsi. Do pouzdra oblasti 20 válcovitého extrudéru s kolíky 23 jsou vloženy kolíky 23, které, jak je naznačeno dvojitou šipkou, mohou být nastaveny v radiálním směru na podélnou osu válcového extrudéru. Zubové čerpadlo 18 zajišťuje v tomto případě to, že je na konci oblasti 20 válcovitého extrudéru s kolíky 23 dán ještě dostatečný tlak pro vytlačování zpracovaného materiálu.

Na obr. 6 je provedení podle obr. 5 rozšířeno ještě o dva další úseky. Na oblast 20 válcovitého extrudéru s kolíky 23 se ve směru dopravy totiž nejdříve napojuje oblast 21 vakuového odplynění s vakuovým napojením 24 a blistrem 26 ze vstupní strany, jakož i se 4-chodou šnekovou hřídelí 17, zatímco na výtlačném konci, tedy na pravém konci uspořádáni, je napojeno ještě druhé zubové čerpadlo 18, které zhotovuje dopravní tlak zpracované taveniny, žádaný k vytlačováni. U tohoto uspořádání se objemovou dopravou oběma zubovými čerpadly 18 umožňuje odpojení délky vzedmutí a výtlačného tlaku, takže se může zamezit zahlcení vakuového odsávání v oblasti 21 vakuového odplynění.

Pro ozubení dutého kola 3, nebo v případě opačného čerpadlového uspořádání ozubení centrálního kola, a/nebo ozubení planetových kol 1 se může vybrat forma provedení, která je pro příklad schematicky jako dílčí řez planetového kola i znázorněna na obr. 7. Toto planetové kolo I má základní těleso 13 ozubeného kola, kteréje výhodně zhotoveno z kovu, např. z oceli, a vzhledem k ozubení může být výrobně technicky relativně hrubě tolerováno. Jednotlivé zuby jsou podstatně menší a mezery ozubení podstatně větší než je požadavek pro konečný tvar planetového kola i. Tento konečný tvar se zhotovuje elastickým povlakem 14 z elastomemího materiálu, např. pryže nebo termoplastického elastomeru. Kvůli dobré přetvořitelnosti nemusí mít tento materiál tvarovou přesnost hotového planetového kola 1 tak vysokou, jako by musel mít u pevného materiálu, protože se přesahy geometrie zubů mohou kompenzovat přetvořením během záběru zubů. Kvůli menším požadavkům na tvarovou přesnost se mohou výrobní náklady pro ozubení příslušně redukovat. Na druhé straně se ale mohou tímto způsobem plnit také mimořádně vysoké požadavky na těsnost ozubení, nacházejícího se v záběru, vzhledem k nežádoucímu zpětnému toku materiálu.

Na obr. 8 je schematicky naznačena další varianta vzhledem k použitelnému ozubení opět na příkladu planetového kola i, kteréje znázorněno jako výřez. Toto planetové kolo 1 má střídavě různě vysoké zuby, tzn. je dán rozdíl Ah výšky zubů. Každý druhý zub má přitom menší výšku zubu než je normální výška zubu. Alternativně by mohlo mít také větší množství zubů za sebou vždy stejnou výšku, takže by se výška zubů po obvodu měnila oblastně. Mohla by se použit také planetová kola i, která v sobě mají stejnou velikost zubů, ale navzájem rozdílné velikosti zubů. Tím by se mohlo dosáhnout mimořádného efektu, totiž lisování materiálu, který se nachází v mezeře ozubení dutého kola 3 a který se přivádí zubem se zmenšenou velikosti zubu a tím se nanejvýš částečně dopravuje z mezery ozubení dovnitř tlakového prostoru 10. Druhým zubem s normální velikostí zubu, pronikajícím při dalším oběhu planetového unášeče 2 do takové mezery ozubení by se pak mohl dopravovat tento slisovaný materiál do tlakového prostoru 10.

Konstrukce zubového čerpadla 18, navržená podle vynálezu, zaručuje, že se při chodu šnekového extrudéru 15, vybaveného takovým zubovým čerpadlem 18, naprázdno prakticky veškerý tavný materiál ze šnekového extrudéru 15 a s nim spojeného zubového čerpadla 18 dopravuje ven, protože není k zajištění přivádění materiálu do zubového čerpadla j_8 potřeba prakticky žádný vstupní tlak. Tímto způsobem se může ve většině případů zamezit nákladným čisticím práčem při změně zpracovávaného materiálu. Dochází k tomu, že díky rozdělení materiálových proudů na každém planetovém kole 1 do dvou menších dílčích proudů má toto zubové čerpadlo 18 podstatně lepší mísící účinek na zpracovávaný materiál než v případě běžného zubového čerpadla 18,

- 11 CZ 298865 B6 použitého jako čerpadlo na taveninu, v konstrukci čelního ozubeného převodu. Tam se zhotovují pouze dva dílčí proudy materiálu a opět se svádějí dohromady. U zubových čerpadel 18, znázorněných na obrázcích, která jsou vybavena vždy čtyřmi planetovými koly i, se zhotovuje osm dílčích proudů v proudu taveniny a opět se svádějí dohromady. Tím se zaručuje významně lepší míšení materiálu. Jednoduchým mechanickým spojením planetového unášeče 2 se šnekovou hřídelí 17 šnekového extrudéru J_5 se může zcela upustit od separátního motorického pohonu zubového čerpadla 18. Přesto je možná regulace čerpacího výkonu zubového čerpadla j_8, je-li toto zařízeno na axiální přestavení, jak bylo popsáno výše.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel pro vysoce viskózní média, především pro plastové taveniny a kaučukové směsi, s jednou nebo více šnekovými hřídelemi (17), jakož i se zubovým čerpadlem (18), spojeným mechanicky poháněné se šnekovou hřídeli (17) nebo se šnekovými hřídelemi (17), jehož čerpadlové pouzdro (4) je součástí pouzdra (16) šneko20 vého extrudéru (15) neboje na něm bezprostředně napojeno,

   - s planetovým unášečem (2), osazeným alespoň jedním otočně uloženým planetovým kolem (1),

   - se dvěma dalšími funkčními prvky, které spolupůsobí s alespoň jedním planetovým kolem (1) ve smyslu centrálního kola, resp. dutého kola (3),

   25 - s čerpadlovým pouzdrem (4), obklopujícím planetový unášeč (2),

   - s jednou vstupní těsnicí stěnou (5), která je pevně proti otáčení spojena s planetovým unášečem (2) a má alespoň jeden vstupní otvor (6) pro dopravované médium,

   - s jednou výstupní těsnicí stěnou (7), která je pevně proti otáčení spojena s planetovým unášečem (2) a má alespoň jeden výstupní otvor (8) pro dopravované médium,

   30 - a s jedním sacím prostorem (9) a jedním tlakovým prostorem (10), které jsou obklopeny čerpadlovým pouzdrem (4) a jsou navzájem utěsněny, přičemž je sací prostor (9) uspořádán ve směru dopravy před vstupní těsnicí stěnou (5), rozprostírá se alespoň jedním vstupním otvorem (6) do alespoň jednoho prvku (9a) sacího prostoru (9) podél alespoň jednoho planetového kola (1) až k výstupní těsnicí stěně (7), a přičemž tlakový prostor (10) je upraven ve směru

   35 dopravy za výstupní těsnicí stěnou (7), vyznačující se tím, že vždy pouze jeden z obou funkčních prvků, působících jako centrální kolo nebo duté kolo (3), má ozubení, zabírající s alespoň jedním planetovým kolem (1), a druhý funkční prvek má alespoň jednu těsnicí oblast (11), která je hladkostěnná a je provedena přes část obvodu a po délce alespoň jednoho planetového kola (1) dosedá kluzně utěsněné,

   40 - přičemž je druhý funkční prvek, mající alespoň jednu těsnicí oblast (11), pevně proti otáčení spojen s planetovým unášečem (2) a

   - že k oddělení alespoň jednoho prvku (9a) sacího prostoru (9) od alespoň jednoho prvku (10a) tlakového prostoru (10) v obvodovém směru přesazené k alespoň jednomu planetovému kolu (1) je upravena alespoň jedna dělicí stěna (12), která se rozprostírá od vstupní těsnicí stěny

   45 (5) až k výstupní těsnicí stěně (7) a která je pevně proti otáčení a utěsněné spojena s druhým funkčním prvkem, majícím alespoň jednu hladkostěnnou těsnicí oblast (11), a rozprostírá se v radiálním směru až k hlavové kružnici ozubení funkčního prvku majícího ozubení.

   - 12 CZ 298865 B6
2. 2. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle nároku 1, vyznačující se t í m , že se tlakový prostor (10) rozprostírá alespoň jedním výstupním otvorem (8) do alespoň jednoho prvku (10a) tlakového prostoru (10) podél alespoň jednoho planetového kola (1) až

   5 k vstupní těsnicí stěně (5).
3. 3. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle nároku 1, vyznačující se t í m , že alespoň jedna dělicí stěna (12) po celé axiální délce alespoň jednoho planetového kola (1) velkoplošně po obvodu planetového kola (1) utěsněné dosedá na jeho ozubení.
4. 4. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že jsou uspořádána vždy alespoň dvě, zejména alespoň čtyři planetová kola (1), dělicí stěny (12), vstupní otvory (6) a výstupní otvory (8).

   15 5. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že ozubení alespoň jednoho planetového kola (1) a ozubeného funkčního prvku je provedeno jako šikmé ozubení.

   6. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle nároku 5, vyznačující

   20 se tí m , že alespoň jedna dělicí stěna (12) probíhá shodně se šikmým ozubením v axiálním směru spirálovitě.

   7. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že alespoň jedna dělicí stěna (12) je vytvořena jednodílně s funkč25 ním prvkem, majícím alespoň jednu těsnicí oblast (11).

   8. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že duté kolo (3) je opatřeno ozubením a funkční prvek, odpovídající centrálnímu koluje opatřen alespoň jednou těsnicí oblastí (11).

   9. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle nároku 8, vyznačující se tí m , že planetový unášeč (2) a funkční prvek, odpovídající centrálnímu kolu, jsou vytvořeny jednodílně.

   35 10. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle nároku 8 nebo 9, vyznačují c í se t í m , že vstupní těsnicí stěna (5) nebo výstupní těsnicí stěna (7) jsou vytvořeny jednodílně s planetovým unášečem (2).

   11. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle některého z nároků 8 až 10,

   40 vyznačující se tím, že duté kolo (3) je vytvořeno jednodílně s částí čerpadlového pouzdra (4), obklopující duté kolo (3).

   12. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle některého z nároků 8 až 11, vyznačující se tím, že vnější průměr vstupní těsnicí stěny (5) je nestejný, zejména

   45 menší než vnější průměr výstupní těsnicí stěny (7).

   13. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle některého z nároků 8 až 12, vyznačující se tím, že ke změnitelnosti čerpacího objemu zubového čerpadla (18) jsou planetový unášeč (2) společně s funkčním prvkem, odpovídajícím centrálnímu kolu, a vstupní

   50 těsnicí stěna (5) a výstupní těsnicí stěna (7) uvnitř čerpadlového pouzdra (4) upraveny axiálně proti dutému kolu (3) o dráhu (w) posunu.

   - 13 CZ 298865 B6

   14. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle nároku 13, vyznačující se tí m , že tloušťka (d), viděno ve směru posunu, vstupní těsnicí stěny (5) je větší než maximální dráha (w) posunu.

   15. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle některého z nároků 1 až 14,
5. 5 vyznačující se tím, že alespoň jedno planetové kolo (1) a/nebo funkční prvek, mající ozubení zabírající s alespoň jedním planetovým kolem (1), je/jsou přinejmenším v oblasti blízké povrchu svého ozubení elastomemí.

   16. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle nároku 15, vyznačující se t í m , že ozubení je vytvořeno výrobně technicky hrubě tolerovaným kovovým základním ío tělesem (13) ozubeného kola s elastickým povlakem (14), zejména povlakem z pryže nebo z termoplastického elastomerů, v oblasti ozubení.

   17. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle některého z nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že ozubení dutého kola (3) nebo alespoň jednoho planetového kola (1) je provedeno střídavě nebo úsekově se zuby různé velikosti nebo v případě většího množství

   15 planetových kol (1) maj í zuby alespoň j ednoho tohoto planetového kola (1) j inou výšku zubů než zuby druhého planetového kola (1).

   18. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle některého z nároků 1 až 17, vyznačující se tím, že počet chodů na dopravním konci (19) šnekové hřídele/šnekových hřídelí (17) je stejný jako počet planetových kol (1) na ně se napojujícího zubového

   20 čerpadla (18).

   19. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle nároku 18, vyznačující se tí m , že počet chodů úseku šnekové hřídele (17), ležícího před dopravním koncem (19), je poloviční než počet chodů na dopravním konci (19).

   20. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle některého z nároků 1 až 19,

   25 vyznačující se tím, že ozubení v zubovém čerpadle (18) je provedeno jako šikmé ozubení a sklon vinutí chodů šnekové hřídele (17) je vzhledem ke směru dopravy šnekového extrudéru (15) opačný.

   21. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle některého z nároků 1 až 20, vyznačující se tím, že šneková hřídel (17) je vždy společně s planetovým unášečem

   30 (2) a funkčním prvkem odpovídajícím dutému kolu (3), jakož i se vstupní a výstupní těsnicí stěnou (5, 7) uspořádaná axiálně posuvně.

   22. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle některého z nároků 1 až 21, vyznačující se tím, že ve směru dopravy je za zubovým čerpadlem (18) uspořádaná oblast (20) válcovitého extrudéru s kolíky (23).

   35 23. Uspořádání šnekového extrudéru a zubových čerpadel podle nároku 22, vyznačující se tím, že na šnekové hřídeli (17) jsou uspořádána axiálně za sebou dvě zubová čerpadla (18), přičemž ve směru dopravy je druhé zubové čerpadlo (18) uspořádané bezprostředně po oblasti (21) vakuového odplynění, která je napojena na oblast (20) válcovitého extrudéru s kolíky.