DE10049730A1 - - Screw extruder-gear pump system for polymer melts and rubber mixtures has screw shaft and pump driven by common drive, planet carrier fitted with planet wheels, annulus surrounding them and seal surrounding planet wheels - Google Patents

- Screw extruder-gear pump system for polymer melts and rubber mixtures has screw shaft and pump driven by common drive, planet carrier fitted with planet wheels, annulus surrounding them and seal surrounding planet wheels

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Abstract

Screw extruder-gear pump system for high viscosity materials, especially polymer melts and rubber mixtures has the screw shaft (17) and pump (18) driven by a common drive, the pump casing (4) being integral with the screw housing (16). A planet carrier (2) is mounted on the shaft and carries one or more planet wheels (1) which cooperate with an annulus (3) mounted around them. An inlet wall (5) with apertures (6) for flow of plastic separates a suction chamber (9) from a compression chamber (10a) and an outlet wall (7) with outlets (8) is mounted on the other side of the planet carrier. A sealing component (12) attached to the planet carrier surrounds the planet wheels and extends from the inlet to the outlet wall.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 sowie die Verwendung dieser Pumpe.The invention relates to a gear pump according to the generic term of Claim 1 and the use of this pump.

Aus der DE-A 21 00 403 ist eine Hydraulikpumpe bekannt, die in der Form eines Planetengetriebes mit einem Sonnenrad, mehreren an einem Planetenträger drehbar gelagerten Planetenrädern und einem Hohlrad ausgestattet ist, wobei sämtliche Räder eine Verzahnung aufweisen. Zwischen den Planetenrädern und dem Hohlrad, die miteinander kämmen, sowie zwischen den Planetenrädern und dem Sonnenrad, die ebenfalls miteinander kämmen, sind abwechselnd Saug- und Druckraumelemente gebildet, die durch bogenförmige Scheidewände des Planetenträgers, der im übrigen die Zwischenräume zwischen den Zahnräder ausfüllt, abgedichtet sind. Die Flachseiten der Planetenräder, des Hohlrads und des Sonnenrads liegen jeweils dicht auf zwei im Abstand voneinander angeordneten ebenen Gehäusewänden auf, die mit Wanddurchbrüchen versehen sind, welche die einzelnen Saug- und Druckraumelemente zwischen den Zahnrädern mit einem mit einer Hydraulikzuleitung versehenen und als Sammler fungierenden Saugraum bzw. mit einem mit einer Hydraulikableitung versehenen und ebenfalls als Sammler fungierenden Druckraum verbinden. Bei dieser bekannten Zahnradpumpe, die als Planetenradpumpe zu bezeichnen ist, ist der Planetenträger vorzugsweise fest, während das Sonnenrad und das Hohlrad umlaufen. Für eine Förderung hochviskoser Medien ist eine solche Pumpe im Grundsatz wenig geeignet, weil sie mit einem erheblichen Vordruck gespeist werden müsste und somit nicht selbstreinigend wäre. From DE-A 21 00 403 a hydraulic pump is known, which is in the form of a Planetary gear with a sun gear, several rotatable on a planet carrier bearing planet gears and a ring gear is equipped, all wheels have a toothing. Between the planet gears and the ring gear, the mesh with each other, as well as between the planet gears and the sun gear combing each other are alternately suction and pressure chamber elements formed by arcuate partitions of the planet carrier, the rest the gaps between the gears are filled, sealed. The flat sides the planet gears, the ring gear and the sun gear are each close to two in Distance from each other arranged flat housing walls with Wall openings are provided, which the individual suction and Pressure chamber elements between the gears with a hydraulic line provided and acting as a collector suction chamber or with one with a Hydraulic drainage provided and also act as a collector pressure chamber connect. In this known gear pump, which is called a planetary gear pump is designated, the planet carrier is preferably fixed, while the sun gear and revolve around the ring gear. Such a pump is for pumping highly viscous media basically unsuitable because it is fed with a substantial form would have to be and would therefore not be self-cleaning.  

Eine ähnliche Zahnradpumpe, die aus der DE 36 31 527 C1 bekannt ist, erlaubt eine drehzahlunabhängige Variierung ihrer Fördermenge. Die Pumpe weist wiederum verzahnte Planentenräder, einen Planententräger und ein verzahntes Hohlrad sowie ein verzahntes Sonnenrad auf, die außen von einem Pumpengehäuse eingeschlossen sind. Zur Veränderung der Fördermenge kann unabhängig von der Drehzahl des angetriebenen Sonnenrads wahlweise die Umlaufbewegung des Planententrägers oder die Drehbewegung des Hohlrads stillgesetzt werden. Der Planententräger ist mit einer mehrere Eintrittsöffnungen aufweisenden Eingangsdichtwand und einer davon axial beabstandeten, mehrere Austrittsöffnungen aufweisenden Ausgangsdichtwand versehen, die drehbar und abgedichtet in dem zylindrischen Pumpengehäuse gelagert sind. Im Pumpengehäuse ist in Förderrichtung vor der Eingangsdichtwand ein Saugraum und in Förderrichtung hinter der Eingangsdichtwand ein Druckraum angeordnet. Der Saugraum erstreckt sich jeweils durch die Eintrittsöffnungen in einzelne Saugraumelemente, die bis zur Ausgangsdichtwand reichen, während der Druckraum sich durch die Austrittsöffnungen in einzelne Druckraumelemente erstreckt, die bis zur Eingangsdichtwand reichen. Die Saugraumelemente und die Druckraumelemente sind jeweils in den Zwischenräumen zwischen einem Planetenrad, dem Hohlrad und dem Sonnenrad angeordnet und sind gegeneinander angedichtet durch die Eingangs- und die Ausgangsdichtwand sowie durch zwischenraumfüllende Teile des zwischen der Eingangs- und der Ausgangsdichtwand angeordneten, massiv ausgeführten Planetenträgers. Die Zuleitung für das zu fördernde Medium verläuft in Form einer Längsbohrung, die in eine Querbohrung übergeht, innerhalb der durch die Wand des Pumpengehäuses geführten Drehachse des Planetenträgers, während die Ableitung für das geförderte Medium in entsprechender Weise durch die Drehachse des Sonnenrads geführt ist. Wegen der kleinen Durchmesser der Bohrungen und der kleinen Querschnittsflächen der Eintritts- und Austrittsöffnungen wäre eine solche Pumpe zur Förderung hochviskoser Medien ungeeignet und wäre nicht selbstreinigend.A similar gear pump, which is known from DE 36 31 527 C1, allows one speed-independent variation of their delivery rate. The pump in turn points toothed planet wheels, a planet carrier and a toothed ring gear as well a toothed sun gear on the outside enclosed by a pump housing are. To change the flow rate, regardless of the speed of the driven sun gear optionally the orbital movement of the tarpaulin support or the rotation of the ring gear can be stopped. The tarpaulin is with an inlet sealing wall having a plurality of inlet openings and one of them axially spaced outlet sealing wall having a plurality of outlet openings provided that rotatably and sealed in the cylindrical pump housing are. In the pump housing there is an upstream of the inlet sealing wall Suction chamber and a pressure chamber behind the inlet sealing wall in the conveying direction arranged. The suction chamber extends through the inlet openings in individual suction chamber elements, which extend to the exit sealing wall, during the Pressure chamber extends through the outlet openings into individual pressure chamber elements, that extend to the entrance sealing wall. The suction chamber elements and the Pressure chamber elements are in the spaces between a planet gear, the ring gear and the sun gear are arranged and are sealed against each other through the entrance and exit sealing wall as well as through space filling Parts of the solid between the entrance and the exit sealing wall executed planet carrier. The supply line for the medium to be pumped runs in Form of a longitudinal bore, which merges into a transverse bore, within the through the Wall of the pump housing guided axis of rotation of the planet carrier, while the Derivation for the pumped medium in a corresponding manner through the axis of rotation the sun gear is guided. Because of the small diameter of the holes and the Small cross-sectional areas of the inlet and outlet openings would be one Pump is unsuitable for conveying highly viscous media and would not be self-cleaning.

Eine andere als Planetenradpumpe arbeitende Zahnradpumpe ist aus der US 3 870 437 bekannt. Das zu fördernde Volumen wird hierbei jeweils in den Zwischenraum zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad sowie zwei unmittelbar benachbarten Planetenrädern eingeschlossen. Um die Größe dieses Zwischenraums zur Erzeugung der Pumpwirkung während des Umlaufs der Planetenräder im Bereich der Ansaugstelle (Einströmbereich) kontinuierlich zu vergrößern und im Bereich der Druckzone (Abströmbereich) kontinuierlich zu verringern, weist diese Pumpe flexibel verformbare Zahnräder auf Beispielsweise können das Hohlrad und das angetriebene Sonnenrad exzentrisch zueinander angeordnet und flexibel Planetenräder eingesetzt werden, die sich der unterschiedlichen Spaltbreite zwischen Hohlrad und Sonnenrad durch Verformung (Ovalität) anpassen können.Another gear pump working as a planetary gear pump is known from US Pat. No. 3,870,437 known. The volume to be pumped is in each case in the space between the sun gear and the ring gear and two immediately adjacent Planet wheels included. To create the size of this space the pumping action during the rotation of the planet gears in the range of Intake point (inflow area) to enlarge continuously and in the area of  This pump has the flexibility to continuously reduce the pressure zone (outflow area) deformable gears on, for example, the ring gear and the driven Sun gear arranged eccentrically to one another and flexible planet gears used be the different gap width between the ring gear and sun gear can adapt by deformation (ovality).

Gemeinsames Merkmal dieser bekannten Planetenradpumpen ist es, dass nicht nur die Planetenräder sondern auch das Hohlrad und das Sonnenrad jeweils Verzahnungen aufweisen, die miteinander im Sinne eines Umlaufgetriebes in kämmendem Eingriff stehen.Common feature of these known planetary gear pumps is that not only the planet gears but also the ring gear and the sun gear each Have gears that together in the sense of a planetary gear intermeshing intervention.

Bei der Verarbeitung von Kunststoffschmelzen oder Kautschukmischungen sind bisher Zahnradpumpen gebräuchlich, die im Sinne eines Stirnradgetriebes arbeiten und meistens an einen Schneckenextruder angeschlossen sind, Im Regelfall weist die Zahnradpumpe dabei einen von dem Antrieb der Extruderwelle oder -wellen separaten Antrieb auf. Ein solcher Extruder ist beispielsweise aus der EP 0 508 080 A2 bekannt. Dabei fördert eine Extruderschnecke das zu extrudierende Material unmittelbar in den Zwickelbereich der Zahnradpumpe, die zwei miteinander kämmende Stirnräder aufweist. Diese Art der Zahnradpumpe ist nicht selbstreinigend und erfordert daher meistens beim Wechseln des jeweils zu verarbeitenden Materials aufwendige Demontage- und Reinigungsarbeiten, um keine Qualitätseinbußen nach einem Materialwechsel hinnehmen zu müssen.So far, when processing plastic melts or rubber mixtures Gear pumps in use, which work in the sense of a spur gear and are usually connected to a screw extruder Gear pump is separate from the drive of the extruder shaft or shafts Drive on. Such an extruder is known for example from EP 0 508 080 A2. An extruder screw conveys the material to be extruded directly into the Gusset area of the gear pump, the two meshing spur gears having. This type of gear pump is not self-cleaning and therefore requires Mostly complex when changing the material to be processed Disassembly and cleaning work to avoid any loss of quality after a To have to accept material changes.

Aus der EP 0 564 884 A1 ist ein Doppelschneckenextruder bekannt, dessen Schneckenwellen in einem Abschnitt zur Druckerhöhung der zu verarbeitenden Schmelze jeweils mit einem der beiden Stirnräder einer Zahnradpumpe bestückt sind, so dass ein direkter Antrieb der Zahnräder durch die Schneckenwellen erfolgt. Durch zwei stirnseitige, d. h. senkrecht zur Längsachse der Schneckenwellen verlaufende Abdichtwände, die mit einem Durchtrittsfenster für die Schmelze zur Eintrittsseite bzw. zur Austrittsseite versehen sind, werden Ansaugraum und Druckraum voneinander getrennt. Auch diese Zahnradpumpe ist nicht selbstreinigend. Ihr Fördervolumen kann nicht unabhängig von der Drehzahl der Schneckenwellen verändert werden.A twin screw extruder is known from EP 0 564 884 A1 Worm shafts in a section to increase the pressure of the processed Melt are each equipped with one of the two spur gears of a gear pump, so that the gears are driven directly by the worm shafts. By two front, d. H. perpendicular to the longitudinal axis of the worm shafts Sealing walls with a passage window for the melt to the entry side or are provided on the outlet side, the suction chamber and the pressure chamber are separated from each other Cut. This gear pump is also not self-cleaning. Your funding volume can cannot be changed independently of the speed of the worm shafts.

Schließlich ist aus der EP 0 642 913 A1 ein Einschneckenextruder bekannt, der vor seinem letzten Schneckenabschnitt eine Zahnradpumpe in der Bauart eines Stirnradgetriebes aufweist. Eines der beiden Stirnräder des Zahnradpumpe ist unmittelbar auf der Schneckenwelle des Schneckenextruders befestigt und wird durch diese angetrieben. Das Extrudergehäuse weist eine seitliche Ausbuchtung auf, in der das zweite Stirnrad der Zahnradpumpe gelagert ist. An den Flachseiten der Stirnräder liegt jeweils eine Dichtwand an, die formschlüssig im Gehäuse des Extruders gelagert ist. Die Abdichtwände oder das Extrudergehäuse sind jeweils mit einem saugseitigen bzw. druckseitigen Durchtrittsfenster für das zu extrudierende Material versehen. Auch bei diesem bekannten Extruder ist keine Selbstreinigung gewährleistet.Finally, a single-screw extruder is known from EP 0 642 913 A1, which pre- its last screw section a gear pump of the type one  Helical gear has. One of the two spur gears of the gear pump is directly attached to the screw shaft of the screw extruder and is by this driven. The extruder housing has a lateral bulge in which the second spur gear of the gear pump is mounted. On the flat sides of the spur gears there is a sealing wall, which is positively mounted in the housing of the extruder is. The sealing walls or the extruder housing are each with a suction side or pressure-side passage window for the material to be extruded. Also No self-cleaning is guaranteed with this known extruder.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zahnradpumpe vorzuschlagen, die in besonderer Weise zur Verarbeitung hochviskoser Materialien geeignet ist und weitgehend selbstreinigend arbeitet. Weiterhin soll eine vorteilhafte Verwendung dieser Zahnradpumpe angegeben werden.The object of the invention is to propose a gear pump, which in particular Way is suitable for processing highly viscous materials and largely works self-cleaning. Furthermore, an advantageous use of this Gear pump can be specified.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Zahnradpumpe mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Zahnradpumpe ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen. Eine vorteilhafte Verwendung einer Zahnradpumpe ergibt sich aus dem unabhängigen Patentanspruch 16 und den davon abhängigen Unteransprüchen.This task is solved with a generic gear pump with the characterizing part of claim 1 specified features. advantageous Developments of this gear pump result from the dependent Dependent claims. An advantageous use of a gear pump results from independent claim 16 and the dependent claims dependent thereon.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Zahnradpumpe zur Verfügung, die im Prinzip entsprechend einem Planetengetriebe aufgebaut ist und in besonderer Weise zur Förderung hochviskoser Medien wie Kunststoffschmelzen und Kautschukmischungen geeignet ist und den Vorteil einer weitgehenden Selbstreinigung besitzt, da die Einspeisung des zu fördernden Mediums ohne nennenswerten Vordruck erfolgen kann. Die Erfindung geht aus von einer Planetenradpumpe, die einen Planetenträger aufweist, der mit mindestens einem drehbar in dem Planetenträger gelagerten Planetenrad bestückt ist. Ferner weist diese Planetenradpumpe zwei weitere Funktionselemente auf, die mit dem mindestens einen Planetenrad im Sinne eines Sonnenrads bzw. eines Hohlrads zusammenwirken. Darüber hinaus sind ein Pumpengehäuse, das den Planetenträger mit den Planetenrädern und den beiden vorgenannten Funktionselementen von außen umgibt, sowie eine Eingangs- und eine Ausgangsdichtwand vorgesehen. Die Eingangsdichtwand ist mit dem Planetenträger drehfest verbunden und weist mindestens eine Eintrittsöffnung für das zu fördernde Medium auf. In entsprechender Weise ist die Ausgangsdichtwand mit dem Planetenträger drehfest verbunden und mit mindestens einer Austrittsöffnung für das zu fördernde Medium versehen. Außerdem weist diese Zahnradpumpe einen Saugraum und einen Druckraum auf, die von dem Pumpengehäuse umschlossen und gegeneinander abgedichtet sind, wobei der Saugraum in Förderrichtung vor der Eingangsdichtwand angeordnet ist und sich durch die mindestens eine Eintrittsöffnung hindurch in mindestens ein Saugraumelement entlang des mindestens einen Planetenrads bis zu der Ausgangsdichtwand hin erstreckt und wobei der Druckraum in Förderrichtung hinter der Ausgangsdichtwand angeordnet ist und sich durch die mindestens eine Austrittsöffnung hindurch in mindestens ein Druckraumelement entlang des mindestens ein Planetenrads bis zu der Eingangsdichtwand hin erstreckt. Erfindungsgemäß ist bei einer derartigen Zahnradpumpe vorgesehen, dass jeweils nur eines der beiden als Sonnenrad oder als Hohlrad wirkenden Funktionselemente eine mit dem mindestens einen Planetenrad kämmende Verzahnung aufweist, wohingegen das andere Funktionselement mindestens einen Dichtbereich besitzt, der glattwandig und so ausgeführt ist, dass er über einen Teil des Umfangs und über die Länge des mindestens einen Planetenrads gleitbar dichtend an diesem anliegt. Weiterhin sieht die Erfindung vor, dass das Funktionselement, welches den mindestens einen Dichtbereich aufweist, drehfest mit dem Planetenträger verbunden ist, also dieselben Bewegungen ausführt. Um eine abgedichtete Trennung des mindestens einen Saugraumelements von dem mindestens einen Druckelement zu gewährleisten, sieht die Erfindung als weiteres wesentliches Merkmal vor, dass in Umfangsrichtung versetzt zu dem mindestens einen Planetenrad mindestens eine sich von der Eingangsdichtwand bis zur Ausgangsdichtwand erstreckende Trennwand angeordnet ist, die mit dem Funktionselement, welches den mindestens einen glattwandigen Dichtbereich aufweist, drehfest und dichtend verbunden ist und sich in radialer Richtung bis zum Kopfkreis der Verzahnung des die Verzahnung aufweisenden Funktionselements erstreckt.The present invention provides a gear pump, in principle is constructed according to a planetary gear and in a special way Promotion of highly viscous media such as plastic melts and rubber mixtures is suitable and has the advantage of extensive self-cleaning, since the The medium to be pumped can be fed in without any appreciable form. The invention relates to a planetary gear pump that has a planet carrier having at least one rotatably mounted in the planet carrier Planet gear is equipped. This planetary gear pump also has two more Functional elements on the at least one planet gear in the sense of a Interact sun gear or a ring gear. They are also a Pump housing that the planet carrier with the planet gears and the two surrounds the aforementioned functional elements from the outside, and an input and a Exit sealing wall provided. The entrance sealing wall is with the planet carrier non-rotatably connected and has at least one inlet opening for the material to be conveyed Medium on. In a corresponding manner, the exit sealing wall with the  Planet carrier rotatably connected and with at least one outlet opening for the Provide the medium to be funded. In addition, this gear pump has one Suction chamber and a pressure chamber, which are enclosed by the pump housing and are sealed against each other, the suction chamber in the conveying direction in front of the Entry sealing wall is arranged and through the at least one inlet opening into at least one suction space element along the at least one Planetary gear extends to the outlet sealing wall and the pressure space in Delivery direction is arranged behind the exit sealing wall and through the at least one outlet opening into at least one pressure chamber element extends along the at least one planet gear up to the input sealing wall. According to the invention, it is provided in such a gear pump that in each case only one of the two functional elements acting as a sun gear or a ring gear has meshing teeth with the at least one planet gear, whereas the other functional element has at least one sealing area that is smooth-walled and is designed so that it extends over part of the circumference and over the length of the at least one planet gear slidably bears against it. Furthermore, the Invention before that the functional element, which the at least one Has sealing area, is rotatably connected to the planet carrier, so the same Movements. A sealed separation of the at least one Ensure suction chamber element of the at least one pressure element the invention as a further essential feature that offset in the circumferential direction to the at least one planet gear at least one of the Entry sealing wall arranged up to the exit sealing wall extending partition is that with the functional element, which the at least one smooth-walled Has sealing area, is rotatably and sealingly connected and in a radial Direction up to the tip circle of the toothing of the toothing Functional elements extends.

Das Funktionselement, weiches in entsprechender Weise wie das mindestens eine Planetenrad verzahnt ist und mit diesem kämmt, ist vorzugsweise das Hohlrad. Da dieses feststehend angeordnet werden kann, ist es zweckmäßigerweise einstückig mit dem Pumpengehäuse ausgeführt oder zumindest drehfest in dem das Hohlrad umgebenden Pumpengehäuse gelagert. In diesem Fall läuft der Planetenträger mit dem dem Sonnenrad entsprechenden Funktionsteil um und ist vorzugsweise einstückig mit diesem ausgeführt. Ein verzahntes Sonnenrad, wie bei einem üblichen Planetenradgetriebe, gibt es hierbei also nicht. Das mindestens eine Planetenrad kämmt dabei also nicht mit einer Verzahnung eines solchen Sonnenrads, sondern bewegt sich gleitbar abgedichtet im mindestens einen Dichtungsbereich des sonst als Sonnenrad fungierenden Funktionsteils.The functional element, which is similar to the at least one Planet gear is toothed and meshes with it, is preferably the ring gear. There this can be arranged fixed, it is expediently in one piece with the pump housing or at least rotatably in which the ring gear surrounding pump housing. In this case, the planet carrier runs with it around the functional part corresponding to the sun gear and is preferably in one piece executed with this. A toothed sun gear, like a normal one  There is no planetary gear here. That at least one planet gear does not mesh with a toothing of such a sun gear, but moves slidably sealed in at least one sealing area of the otherwise than Functional part of the sun gear.

Selbstverständlich ist es möglich, auch eine umgekehrte Anordnung zu wählen, bei der ein verzahntes Sonnenrad benutzt wird, während das als Hohlrad fungierende Funktionsteil keine Verzahnung aufweist, sondern mit dem mindestens einen Dichtbereich versehen ist. In diesem Fall kann das "Hohlrad" wie der Planetenträger stillstehen. Wegen der einfacheren Konstruktion wird aber die vorgenannte Lösung mit verzahntem Hohlrad und mit unverzahntem "Sonnenrad" bevorzugt.Of course, it is also possible to choose a reverse arrangement in which a toothed sun gear is used while the one that functions as a ring gear Functional part has no teeth, but with the at least one Sealing area is provided. In this case, the "ring gear" can be like the planet carrier stand still. Because of the simpler construction, the aforementioned solution is also included toothed ring gear and preferred with toothless "sun gear".

Zweckmäßigerweise werden mehrere Planetenräder, Trennwände, Eintritts- und Austrittsöffnungen vorgesehen, also jeweils mindestens zwei, vorzugsweise jeweils mindestens vier. Die Verzahnung der Planetenräder und des damit kämmenden Funktionsteils (vorzugsweise also das Hohlrad) kann geradverzahnt sein, wird aber vorzugsweise schräg verzahnt ausgeführt. Dies ermöglicht eine besonders gleichmäßige Förderung der erfindungsgemäßen Planetenradpumpe.Expediently, several planet gears, partitions, entry and Outlet openings are provided, i.e. at least two, preferably each at least four. The teeth of the planet gears and the meshing with them Functional part (preferably the ring gear) can be straight-toothed, but will preferably designed with helical teeth. This enables a special Even promotion of the planetary gear pump according to the invention.

Die Planetenräder und das damit kämmende Funktionsteil können auch pfeilverzahnt ausgeführt sein. In diesem Fall wird aber die Demontage erschwert. Durch eine geteilte Ausführung z. B. des Hohlrads lässt sich aber selbst unter diesen erschwerten Bedingungen noch eine Demontage bewerkstelligen.The planet gears and the meshing functional part can also be serrated be executed. In this case, however, disassembly is made more difficult. By a shared Execution z. B. the ring gear can be difficult even under these Conditions still a disassembly.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform sieht die Erfindung vor, dass die Trennwände in axialer Richtung in entsprechender Weise, wie die Schrägverzahnung wendelförmig verlaufen. Dabei empfiehlt es sich, die Trennwände einstückig mit dem den mindestens einen Dichtbereich aufweisenden Funktionselement, also vorzugsweise mit dem "Sonnenrad" einstückig auszubilden. Auch der Planetenträger wird in diesem Fall zweckmäßigerweise einstückig mit dem "Sonnenrad" ausgebildet.In a further expedient embodiment, the invention provides that the Partitions in the axial direction in a similar way as the helical teeth run helically. It is recommended that the partitions are made in one piece with the the functional element having at least one sealing area, that is preferably in one piece with the "sun gear". Even the planet carrier is expediently formed in one piece with the "sun gear" in this case.

Die Planetenräder werden zweckmäßig in der Eingangsdichtwand und der Ausgangsdichtwand gelagert, so dass diese Teil des Planetenträgers sind. Selbstverständlich ist auch eine separate Ausbildung dieser Bauteile möglich. Damit die Planetenräder leicht montiert und demontiert werden können, ist es vorteilhaft, lediglich eine der beiden Dichtwände, vorzugsweise die Eingangsdichtwand, einstückig mit dem Planetenträger auszubilden und die andere Dichtwand als separates Bauteil zu belassen.The planet gears are expedient in the entrance sealing wall and the Output sealing wall mounted so that they are part of the planet carrier. Of course, a separate design of these components is also possible. In order to the planet gears can be easily assembled and disassembled, it is advantageous  only one of the two sealing walls, preferably the entrance sealing wall, in one piece form with the planet carrier and the other sealing wall as a separate component to leave.

Um die erfindungsgemäße Zahnradpumpe leicht in einem Gehäuse eines Schneckenextruders unterbringen zu können und eine einfache Demontierbarkeit zu gewährleisten, empfiehlt es sich, den Außendurchmesser der Eingangsdichtwand ungleich, d. h. vorzugsweise kleiner zu gestalten als den Außendurchmesser der Ausgangsdichtwand. Dadurch lässt sich die Zahnradpumpe, die meistens am Förderende eines Schneckenextruders mit diesem verbunden wird, leicht vom Kopfende des Extruders her aus dem Gehäuse herausziehen.To easily the gear pump according to the invention in a housing To be able to accommodate screw extruders and easy disassembly ensure, it is recommended the outside diameter of the entrance sealing wall unequal, d. H. preferably to be made smaller than the outer diameter of the Starting off wall. This allows the gear pump, which is mostly on Conveying end of a screw extruder is easily connected to this Pull the head end of the extruder out of the housing.

Um eine Veränderung des Fördervolumens der Zahnradpumpe während des Betriebs zu ermöglichen, sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, den Planetenträger zusammen mit dem dem Sonnenrad entsprechenden Funktionsteil und der Eingangs- und der Ausgangsdichtwand innerhalb des Pumpengehäuses axial gegenüber dem verzahnten Hohlrad um einen Verschiebeweg w Verschieblich anzuordnen. Dadurch kann die Länge des Zahneingriffs zwischen dem Hohlrad und den Planetenrädern und damit das Verdrängungsvolumen der Zähne variiert werden. Damit keine unerwünschten Undichtigkeiten zwischen dem Saugraum und dem Druckraum entstehen, empfiehlt es sich, die abgedichtet im Pumpengehäuse gleitbar gelagerte Eingangsdichtwand, die sich beim Verschieben in den Verzahnungsbereich des Hohlrads hinein bewegt, in ihrer axialen Dicke d (d. h. in Verschieberichtung gesehen) größer zu wählen als den maximalen Verschiebeweg w. Dadurch bleibt die Dichtung zwischen dem Pumpengehäuse und der Eingangsdichtwand unverändert erhalten. Es kann aber auch vorgesehen werden, eine bewusste Undichtigkeit zwischen Druckraum und Saugraum durch eine geringfügige Verschiebung einzustellen, um die Förderleistung der Pumpe zu drosseln.To change the delivery volume of the gear pump during operation To enable a further preferred embodiment of the invention, the Planet carrier together with the functional part corresponding to the sun gear the inlet and the outlet sealing wall within the pump housing axially Compatible with the toothed ring gear by a displacement w to arrange. This allows the length of the meshing between the ring gear and the planet gears and thus the displacement volume of the teeth can be varied. So that no undesired leaks between the suction chamber and the Pressure chamber arise, it is recommended that the sealed in the pump housing slidable stored entrance sealing wall, which moves when moving into the gear area of the ring gear moves in their axial thickness d (i.e. in the direction of displacement seen) to be chosen larger than the maximum displacement w. This leaves the Seal between the pump housing and the inlet sealing wall unchanged receive. However, a deliberate leak can also be provided between pressure chamber and suction chamber by a slight shift set in order to reduce the delivery rate of the pump.

Die Drosselung der Förderleistung während des Betriebs ist im Unterschied zu bekannten Planetenradpumpen ohne einen ständig erforderlichen zweiten Antriebs für eines der Funktionselemente (Hohlrad oder Sonnenrad) möglich, da lediglich für die kurze Zeit der axialen Verstellung der Zahnradpumpe ein Antrieb mit einem soweit äußerst geringfügigen Energieverbrauch benötigt wird. Durch die Verstellbarkeit der Förderleistung der Zahnradpumpe wird eine Anpassung an die Verarbeitung unterschiedlicher Materialien möglich.The throttling of the delivery rate during operation is different known planetary gear pumps without a constantly required second drive for one of the functional elements (ring gear or sun gear) possible because only for the a short time of axial adjustment of the gear pump a drive with a so far extremely low energy consumption is required. Due to the adjustability of the  Delivery rate of the gear pump is an adaptation to the processing different materials possible.

In fertigungstechnischer Hinsicht kann es empfehlenswert sein, die Planetenräder und/oder das damit kämmende Hohlrad bzw. Sonnenrad im oberflächennahen Bereich der Verzahnung weichelastisch auszuführen. In diesem Fall können gegenüber der exakten Verzahnung fertigungstechnisch relativ grob tolerierte metallische Zahnradgrundkörper gefertigt werden, die kleinere Abmessungen als die Sollabmessungen der fertigen Verzahnung aufweisen und anschließend mit einer elastischen Umhüllung, insbesondere einer Umhüllung aus Gummi oder einem thermoplastischen Elastomer versehen werden. Da diese Umhüllung ausgezeichnete Elastizitätseigenschaften aufweist, sind auch die Anforderungen an die in dieser Weise fertiggestellte Verzahnung geringer als bei einer rein metallischen Verzahnung. Übermaße können durch Verformung gleichsam kompensiert werden. Durch eine Gummiummantelung mir leichtem Übermaß können die Zahnhohlräume des Hohlrads vollständig ausgereinigt werden.From a manufacturing point of view it can be recommended to use the planet gears and / or the meshing ring gear or sun gear in the area near the surface the gearing to be soft and elastic. In this case, the exact interlocking of metallic roughly tolerated manufacturing Gear body are manufactured, the smaller dimensions than that Have target dimensions of the finished gearing and then with a elastic covering, in particular a covering made of rubber or a thermoplastic elastomer. Because this wrapping is excellent Has elastic properties are also the requirements for in this way completed toothing less than with a purely metallic toothing. Oversize can be compensated for by deformation. By a The tooth cavities of the ring gear can be rubber coated with a slight oversize be completely cleaned out.

In einer weiteren Variante sieht die Erfindung vor, die Verzahnung des Hohlrads oder der Planetenräder alternierend oder abschnittsweise mit Zähnen unterschiedlicher Höhe auszuführen, also beispielsweise ein Planetenrad einzusetzen, bei dem die Hälfte der Zähne eine normale Größe und die andere Hälfte der Zähne eine verringerte Größe aufweist, wobei sich die beiden Zahngrößen über den Umfang ständig abwechseln. Wenn die Pumpe mehrere Planetenräder aufweist, können auch unterschiedliche Planetenräder verwendet werden, d. h. Planetenräder mit normaler Zahnhöhe und andere Planetenräder mit verringerter Zahnhöhe. Der damit bewirkbare Effekt ist darin zu sehen, dass durch teilweise verringerte Zahnhöhe eine Kompaktierung des Materials erfolgen kann, welches in den Zahnlücken des mit dem jeweiligen Zahnrad zusammenwirkenden Gegenrades enthalten ist. Das kompaktierte Material würde dann erst beim Zusammentreffen mit einem vollausgebildeten Zahn aus der Zahnlücke ausgedrückt und gefördert werden.In a further variant, the invention provides for the toothing of the ring gear or the planet gears alternately or in sections with teeth different Execute height, so for example to use a planet gear in which the Half of the teeth are a normal size and the other half of the teeth are reduced Has size, with the two tooth sizes constantly changing over the circumference alternate. If the pump has several planet gears, you can different planet gears are used, d. H. Planet wheels with normal Tooth height and other planet gears with reduced tooth height. The one that can be achieved with it The effect can be seen in the fact that due to the partially reduced tooth height a Compacting of the material can take place, which in the tooth gaps with the respective gear cooperating counter gear is included. The compact Material would then only come out when it meets a fully developed tooth the tooth gap are expressed and promoted.

Bei einem Planetenrad mit durchgehend verringerter Zahnhöhe wird also das in den Zahnlücken des Hohlrads befindliche Material zunächst komprimiert und erst durch ein nachfolgendes Planetenrad, dessen Zähne voll ausgebildet sind, unter Dehn- und Scherströmungen aus der Zahnlücke jeweils herausgedrückt. Bei einer Zahnradpumpe mit vier Planetenrädern werden jeweils zwei gegenüberliegende mit einer reduzierten Zahnhöhe und die beiden anderen sich gegenüberliegenden Planetenräder mit normaler Zahnhöhe ausgebildet. Die in der Zahnradpumpe vorliegenden Zwangsströmungen begünstigen ein kontinuierliches Homogenisieren und Mischen (z. B. Füllstoffe) des zu verarbeitenden Materials.In the case of a planet gear with a continuously reduced tooth height, this will result in Tooth gaps of the ring gear material is first compressed and only by a subsequent planet gear, the teeth of which are fully developed, under stretching and Shear flows are pushed out of the tooth gap. With a gear pump  with four planet gears, two opposite one with a reduced one Tooth height and the two other opposing planet gears normal tooth height. The ones present in the gear pump Forced flows favor continuous homogenization and mixing (e.g. fillers) of the material to be processed.

Die Zahngeometrie der Verzahnung von Planetenrädern und Hohlrad ist im Grundsatz beliebig. Es muss lediglich sichergestellt sein, dass die Zähne des einen Zahnrads.in die Zahnlücke des jeweils anderen Zahnrads so eingreifen, dass ein abdichtender Gleitkontakt mit den beiden die jeweilige Zahnlücke des anderen Zahnrads begrenzenden Zähnen besteht.The tooth geometry of the toothing of planet gears and ring gear is in principle any. It only has to be ensured that the teeth of one gear engage the tooth gap of the other gear in such a way that a sealing one Sliding contact with the two the respective tooth gap of the other gear limiting teeth.

Erfindungsgemäß werden eine oder mehrere Zahnradpumpen in der Bauart eines Planetengetriebes, insbesondere Zahnradpumpen nach einem der Patentansprüche 1 bis 15, in einem Schneckenextruder zur Förderung fließfähiger Medien wie insbesondere Kunststoffschmelzen und Kautschukmischungen verwendet, wobei der Schneckenextruder eine oder auch mehrere Schneckenwellen aufweisen kann und die Schneckenwelle bzw. -Wellen jeweils mechanisch mit dem Antrieb der Zahnradpumpe gekoppelt sind, so dass es keines separaten Pumpenantriebs bedarf. Somit ist auch keine eigene Steuerung für den Antrieb der Zahnradpumpe erforderlich.According to the invention, one or more gear pumps are of the type one Planetary gear, in particular gear pumps according to one of the claims 1 to 15, in a screw extruder to convey flowable media such as especially plastic melts and rubber mixtures used, the Screw extruder can have one or more screw shafts and the Auger shaft or shafts each mechanically with the drive of the gear pump are coupled so that no separate pump drive is required. So is also no separate control required to drive the gear pump.

Üblicherweise wird das Pumpengehäuse unmittelbar an das Gehäuse des Schneckenextruders angeschlossen bzw. ist vorzugsweise Bestandteil des Extrudergehäuses.Usually the pump housing is attached directly to the housing of the Screw extruder connected or is preferably part of the Extruder barrel.

Mit besonderem Vorteil wird die Gangzahl der Schneckenwelle bzw. -Wellen am Förderende jeweils gleich der Zahl der Planetenräder der daran angeschlossenen Zahnradpumpe gewählt. Die Gangzahl muss aber keineswegs über die gesamte Schneckenlänge konstant sein. Eine vorzugsweise Verwendung der erfindungsgemäßen Zahnradpumpen sieht vor, die Gangzahl der Schneckenwellen in dem vor dem Förderende liegenden Abschnitt der Schneckenwellen jeweils halb so groß wie am Förderende zu wählen.The number of gears of the worm shaft or shafts is particularly advantageous Conveying end equal to the number of planet gears connected to it Gear pump selected. The number of gears does not have to be over the entire range Screw length must be constant. A preferred use of the Gear pumps according to the invention provide for the number of turns of the worm shafts the section of the screw shafts lying in front of the end of the conveyor is half as much big as to choose at the end of funding.

Bei Einsatz einer Planetenradpumpe mit Schrägverzahnung ist es vorteilhaft, die Neigung der Wendelung der Gänge der Schneckenwellen bezogen auf die Förderrichtung des Schneckenextruders jeweils in entgegengesetzter Richtung vorzusehen wie die Neigung der Verzahnung.When using a planetary gear pump with helical teeth, it is advantageous to Inclination of the spiral of the worm shaft gears in relation to the  Direction of conveyance of the screw extruder in each case in the opposite direction to be provided as the inclination of the toothing.

Um die Förderleistung des Schneckenextruders mit der Planetenradpumpe ohne Änderung der Antriebsdrehzahl beeinflussen zu können, empfiehlt es sich, die Schneckenwelle jeweils zusammen mit dem Planetenträger sowie dem Sonnenrad und der Eingangs- und Ausgangsdichtwand axial verschieblich anzuordnen. Durch axiales Verschieben der Schneckenwelle, die mit dem Planetenträger mechanisch drehfest gekoppelt ist, kann so die Förderleistung der Zahnradpumpe beeinflusst werden, da in der zuvor beschriebenen Weise das Verdrängungsvolumen und/oder die gewollte Leckage zwischen Saugraum und Druckraum gesteuert werden.To the delivery rate of the screw extruder with the planetary pump without To be able to influence changes in the drive speed, it is recommended that Worm shaft together with the planet carrier as well as the sun gear and to arrange the entrance and exit sealing wall axially displaceable. By axial Moving the worm shaft, which is mechanically rotatable with the planet carrier coupled, the delivery rate of the gear pump can be influenced, because in the displacement described above and / or the desired Leakage between the suction chamber and pressure chamber can be controlled.

Ein wesentlicher Vorteil bei einer Kombination eines Schneckenextruders mit der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe ist darin zu sehen, dass wegen der guten Druckaufbaueigenschaften bei gleichzeitiger Nichtnotwendigkeit eines nennenswerten Förderdrucks zur Einspeisung in die Zahnradpumpe die Extruderschnecke vor der Zahnradpumpe sehr kurz ausgeführt werden kann. Vorzugsweise beträgt die Länge der Extruderschnecke den zwei- bis fünffachen Wert des Schneckendurchmessers.A major advantage when combining a screw extruder with the Gear pump according to the invention can be seen in that because of the good Pressure build-up properties with simultaneous non-need of a noteworthy Delivery pressure for feeding into the gear pump the extruder screw in front of the Gear pump can be run very short. The length is preferably the extruder screw two to five times the value of the screw diameter.

Eine besonders vorteilhafte Verwendung der Planetenradpumpe ergibt sich in einem Schneckenextruder insbesondere zur Verarbeitung von Kautschukmischungen, wenn hinter der Zahnradpumpe ein Stiftzylinderextruderbereich, wie er beispielsweise aus der DE 40 39 942 A1, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird, bekannt ist. Die Planetenradpumpe kann dabei den für den Stiftzylinderextruderbereich vorteilhaften hohen Vordruck leicht aufbauen.A particularly advantageous use of the planetary gear pump results in one Screw extruder in particular for processing rubber mixtures, if behind the gear pump is a pin cylinder extruder area, such as the one from DE 40 39 942 A1, the disclosure content of which in this respect Registration is involved, is known. The planetary gear pump can be used for easily build up the advantageous high pre-pressure in the pin cylinder extruder area.

In einer weiteren vorteilhaften Verwendung ist vorgesehen, dass hinter einem solchen Stiftzylinderextruderbereich noch ein Vakuumentgasungsbereich angeschlossen wird, dem am Ende des Extruders noch eine zweite Planetenradpumpe folgt, um den erforderlichen Extrusionsdruck am Extruderausgang zu liefern.In a further advantageous use it is provided that behind such Pin cylinder extruder area a vacuum degassing area is connected, which is followed by a second planetary gear pump at the end of the extruder, around which to deliver the required extrusion pressure at the extruder outlet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Figuren zeigen in schematischer Darstellung: The invention is described below with reference to the figures Exemplary embodiments explained in more detail. The figures show in a schematic Presentation:  

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Einschneckenextruder mit Planetenradpumpe, Fig. 1 shows a longitudinal section through a single screw extruder with planet gear pump,

Fig. 2 den Längsschnitt gemäß Fig. 1 in Form einer Abwicklung, Fig. 2 shows the longitudinal section according to Fig. 1 in the form of a winding,

Fig. 3a-d Querschnitte gemäß den Linie A-A, B-B, C-C und D-D in Fig. 1, Fig. 3a-d cross-sections according to the line AA, BB, CC and DD in Fig. 1,

Fig. 4 eine Abwandlung des Schneckenextruders gemäß Fig. 1 durch axiale Verschieblichkeit der Schneckenwelle, Fig. 4 shows a modification of the screw extruder of FIG. 1 by the axial displaceability of the worm shaft,

Fig. 5 einen Schneckenextruder mit Planetenradpumpe und daran angeschlossenem Stiftzylinderextruderbereich, Fig. 5 shows a screw extruder with planet gear pump connected thereto, and pin barrel extruder region,

Fig. 6 einen Schneckenextruder mit zwei hintereinandergeschalteten Planetenradpumpen, Stiftzylinderextruderbereich und Vakuumentgasungsbereich, Fig. 6 is a screw extruder having two series-connected Planetenradpumpen, pin barrel extruder region and Vakuumentgasungsbereich,

Fig. 7 ein Schnittbild eines Planetenrads mit weichelastischer Umhüllung und Fig. 7 is a sectional view of a planet gear with a flexible cover and

Fig. 8 ein Planetenrad mit alternierend unterschiedlich hohen Zähnen. Fig. 8 is a planetary gear with alternately different teeth.

In den Fig. 1 bis 3d ist ein Schneckenextruder 15 in einem axialen Längsschnitt, mehreren Querschnitten und einer schematischen Abwicklung (Fig. 2) dargestellt. Der Schneckenextruder 15 besitzt eine Schneckenwelle 17, die in Förderrichtung gesehen zunächst 2-gängig ausgeführt ist und am Förderende 19 die doppelte Gangzahl aufweist, also 4-gängig ist. Die Schneckenwelle 17 ist von einem Extrudergehäuse 16 umgeben. In unmittelbarem Anschluss ari das Förderende 19 ist eine Planetenradpumpe 18 vorgesehen, die ein im wesentlichen zylindrisches Pumpengehäuse 4 aufweist, innerhalb dessen ein Planetenträger 2 mit vier drehbar darin gelagerten Planetenrädern 1 angeordnet ist. Im Bereich der Wand des Pumpengehäuses 4 ist auf der Innenseite ein verzahntes Hohlrad 3 vorgesehen, das in bevorzugter Ausführungsform der Erfindung einstückig mit diesem Teil des Pumpengehäuses 4 ausgeführt ist. Auf der linken Seite der Planetenräder 1 befindet sich eine Eingangsdichtwand 5, die abgedichtet und drehbar im Extrudergehäuse 16 gelagert ist. Diese Eingangsdichtwand 5 ist entsprechend der Anzahl der Planetenräder 1 mit vier Eintrittsöffnungen 6 versehen (Fig. 3a). Auf der rechten Seite der Planetenräder 1 ist eine Ausgangsdichtwand 7 angeordnet, die in entsprechender Weise mit vier Austrittsöffnungen 8 versehen ist (Fig. 3d). Auch die Ausgangsdichtwand 7 ist drehbar gelagert, und zwar im Pumpengehäuse 4. Links von der Eingangsdichtwand 5, also am Ende des 4-gängigen Teils der Schneckenwelle 17 befindet sich der Saugraum 9 der Zahnradpumpe 18, während sich ihr Druckraum 10 auf der rechten Seite der Ausgangsdichtwand 7 befindet. Der Saugraum 9 erstreckt sich durch die Eintrittsöffnungen 6 in Form von Saugraumelementen 9a entlang jeweils eines Planetenrads 1 bis zur Ausgangsdichtwand 7. In entsprechender Weise erstreckt sich jeweils auf der diametral gegenüberliegenden Seite eines Planetenrads 1 der Druckraum 10 in Form jeweils eines Druckraumelements 10a durch die Austrittsöffnungen 6 hindurch bis zur Eingangsdichtwand 5 (Fig. 1, 3b, 3c). Der Planetenträger 2, zu dem funktionell auch die Eingangsdichtwand 5 und die Ausgangsdichtwand 7 gehören, da diese die Lagerung der Planetenräder 1 aufnehmen, ist mit insgesamt vier Trennwänden 12 versehen, die sich im wesentlichen radial von einem mittigen Grundkörper aus zwischen den Planetenrädern 1 bis zur Verzahnung des Hohlrads 3 erstrecken. Der Kopfkreis der Verzahnung des Hohlrads 3 ist in Fig. 3b, c gestrichelt dargestellt, ebenso wie die Kopfkreise der Verzahnung der Planetenräder 1. Aus Fig. 3b, c ist auch ersichtlich, dass die Planetenräder 1 jeweils in einem glattzylindrisch geformten Dichtbereich 11 gleitbar dichtend an den jeweils zugeordneten Trennwänden 12 bzw. dem mittigen Grundkörper des Planetenträgers 2 anliegen. Die Dichtwände 12 sind einstückig mit dem Planetenträger 2 ausgeführt. Die Planetenräder 1 befinden sich im Eingriff mit der Verzahnung des Hohlrads 3, so dass auch dort ein abgedichtetes Anlegen gegeben ist. Im Querschnitt gesehen sind somit die Saugraumelemente 9a jeweils durch eine Trennwand 12, den mittigen Grundkörper des Planetenträgers 2, ein zugeordnetes Planetenrad 1, welches dichtend an dem mittleren Grundkörper und in der Verzahnung des Hohlrads 3 anliegt, und durch einen Teil des Hohlrads 3 abgeschlossen. Entsprechendes gilt für die bezüglich der Achse der Planetenräder 1 diametral jeweils gegenüberliegenden Druckraumelemente 10a, die in der dargestellten Schnittposition der Fig. 3b in der Nähe der Eingangsdichtwand 5 nur einen sehr kleinen Querschnitt aufweisen. Die umgekehrten Größenverhältnisse ergeben sich bei einem entsprechenden Schnitt in der Nähe der Ausgangsdichtwand 7. Dort hätten die Saugraumelemente 9a die Größe der Druckraumelemente 10a in Fig. 3b. Entsprechend würde der Querschnitt des Druckraumelements 10a jeweils die Größe des Saugraumelements 9a in Fig. 3b aufweisen. Das bedeutet also, dass sich die Saugraumelemente 9a im Querschnitt von der Eintrittsöffnung 6 hin bis zur Ausgangsdichtwand 7 kontinuierlich verringern, während sich die gegenüberliegenden Druckraumelemente 10a von der Eingangsdichtwand 5 bis zu den Austrittsöffnungen 8 in der Ausgangsdichtwand 7 kontinuierlich im Querschnitt vergrößern. In der Mitte zwischen der Eingangsdichtwand 5 und der Ausgangsdichtwand 7 sind die Saugraumelemente 9a, wie Fig. 3c zeigt, im Querschnitt etwa gleich groß wie die Druckraumelemente 10a. Während der mittlere Grundkörper des Planetenträgers 2, der in einem üblichen Planetenradgetriebe dem Sonnenrad entspricht, keinerlei Verzahnung aufweist, ist das Hohlrad 3 ebenso wie die Planetenräder 1 vorteilhaft mit einer Schrägverzahnung ausgestattet. Ebenfalls in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung sind die Trennwände 12 wendelförmig, d. h. bezüglich der Längsachse des Schneckenextruders 15 schräg angestellt, wobei die Neigung dieser Schräge in die umgekehrte Richtung weist wie die Neigung der Gänge der Schneckenwelle 17 (Fig. 1). Der Austritt aus dem dargestellten Extruder ist mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet.In Figs. 1 to 3D is a screw extruder 15 in an axial longitudinal section, a plurality of transverse cuts and a schematic development (Fig. 2). The screw extruder 15 has a screw shaft 17 which , when viewed in the direction of conveyance, is initially designed with two courses and at the end of the conveyor 19 has twice the number of flights, that is to say four courses. The screw shaft 17 is surrounded by an extruder housing 16 . Directly connected to the delivery end 19 is a planet gear pump 18 , which has an essentially cylindrical pump housing 4 , within which a planet carrier 2 with four rotatably mounted planet gears 1 is arranged. In the area of the wall of the pump housing 4 , a toothed ring gear 3 is provided on the inside, which in a preferred embodiment of the invention is made in one piece with this part of the pump housing 4 . On the left side of the planet gears 1 there is an input sealing wall 5 which is sealed and rotatably mounted in the extruder housing 16 . This input sealing wall 5 is provided with four inlet openings 6 in accordance with the number of planet gears 1 ( FIG. 3a). On the right side of the planet gears 1 there is an outlet sealing wall 7 , which is provided in a corresponding manner with four outlet openings 8 ( FIG. 3d). The outlet sealing wall 7 is also rotatably mounted, specifically in the pump housing 4 . The suction chamber 9 of the gear pump 18 is located to the left of the inlet sealing wall 5 , that is to say at the end of the 4-course part of the worm shaft 17 , while its pressure chamber 10 is located on the right side of the outlet sealing wall 7 . The suction chamber 9 extends through the inlet openings 6 in the form of suction chamber elements 9 a along a respective planet wheel 1 to the outlet sealing wall 7 . In a corresponding way, in each case one planetary gear 1, the pressure chamber 10 of a respective pressure chamber element 10 a (3b 3c Fig. 1,) extends on the diametrically opposite side in the form through the exit apertures 6 through to the input sealing wall 5. The planet carrier 2 , to which the input sealing wall 5 and the output sealing wall 7 also functionally belong, since these accommodate the mounting of the planet gears 1 , is provided with a total of four partition walls 12 , which are essentially radial from a central base body between the planet gears 1 to Extend toothing of the ring gear 3 . The tip circle of the toothing of the ring gear 3 is shown in dashed lines in FIGS . 3b, c, as is the tip circle of the toothing of the planet gears 1 . From Fig. 3b, c can also be seen that the planet gears 1 are each slidably sealingly abut against the respective associated partition walls 12 and the central basic body of the planet carrier 2 in a smooth cylindrical-shaped sealing area 11. The sealing walls 12 are made in one piece with the planet carrier 2 . The planet gears 1 are in engagement with the toothing of the ring gear 3 , so that there is also a sealed engagement. Seen in cross section, the suction chamber elements 9 a are each closed by a partition 12 , the central base body of the planet carrier 2 , an associated planet gear 1 , which lies sealingly against the central base body and in the toothing of the ring gear 3 , and by a part of the ring gear 3 , The same applies correspondingly to the pressure chamber elements 10 a, which are diametrically opposite each other with respect to the axis of the planet gears 1 and which in the illustrated cutting position of FIG. 3 b in the vicinity of the inlet sealing wall 5 have only a very small cross section. The reverse size relationships result from a corresponding cut near the exit sealing wall 7 . There, the suction chamber elements 9 a would have the size of the pressure chamber elements 10 a in FIG. 3 b. Accordingly, the cross section of the pressure chamber element 10 a would each have the size of the suction chamber element 9 a in FIG. 3 b. This means that the suction chamber elements 9 a continuously reduce in cross section from the inlet opening 6 to the outlet sealing wall 7 , while the opposite pressure chamber elements 10 a continuously enlarge in cross section from the inlet sealing wall 5 to the outlet openings 8 in the outlet sealing wall 7 . In the center between the input sealing wall 5 and the output of the sealing wall 7 Saugraumelemente 9 a, as shown in Fig. 3c shows a cross section about equal to the pressure chamber members 10 a. While the central body of the planet carrier 2 , which corresponds to the sun gear in a conventional planetary gear, has no teeth, the ring gear 3 , like the planet gears 1, is advantageously equipped with helical teeth. Also in a preferred development of the invention, the partitions 12 are helical, ie inclined with respect to the longitudinal axis of the screw extruder 15 , the inclination of this incline pointing in the opposite direction to the inclination of the flights of the screw shaft 17 ( FIG. 1). The exit from the extruder shown is designated by reference numeral 22 .

Man erkennt aus dem Schnittbild der Fig. 1, dass das Pumpengehäuse 4 einen vergrößerten Durchmesser gegenüber dem Extrudergehäuse 16 aufweist. Das Extrudergehäuse 16 besitzt einen Innendurchmesser, der geringfügig kleiner ist als der Durchmesser des Kopfkreises der Verzahnung des Hohlrads 3, so dass die rechte Stirnwand des Extrudergehäuses 16 in der Nähe der eingezeichneten Schnittlinie B-B die Querschnittsflächen der Zahnlücken der Verzahnung des Hohlrads 3 vollständig abdeckt. Entsprechendes gilt für die Zahnlücken der Planetenräder 1, soweit diese sich im Bereich des Eingriffs mit der Verzahnung des Hohlrads 3 befinden. Im übrigen werden die Planetenräder 1 und der gesamte Zwischenraum bis auf die notwendigen Eintrittsöffnungen 6 von der Eingangsdichtwand 5 vollständig verschlossen (Fig. 3a). Entsprechendes gilt auf der anderen Seite der Planetenräder 1 in Bezug auf die Ausgangsdichtwand 7 und die Austrittsöffnungen 8 (Fig. 3d). Die Ausgangsdichtwand 7 weist einen Außendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser des Pumpengehäuses 4 entspricht, so dass die Zahnlücken der Verzahnung des Hohlrads 3 an der rechten Stirnseite der Verzahnung vollständig durch die Ausgangsdichtwand 7 abgedichtet werden. Da der Außendurchmesser der Eingangsdichtwand 5 bewusst gewählt kleiner ist als der Kopfkreisdurchmesser der Verzahnung des Hohlrads 3 kann zum Zwecke der Demontage nach Entfernung eines Kopfstücks 25 die gesamte Einheit des Planetenträgers 2 mit den Planetenrädern 1 und den beiden Dichtwänden 5, 7 problemlos nach rechts aus dem Pumpengehäuse 4 herausgezogen werden.It can be seen from the sectional view in FIG. 1 that the pump housing 4 has an enlarged diameter compared to the extruder housing 16 . The extruder housing 16 has an inner diameter which is slightly smaller than the diameter of the tip circle of the toothing of the ring gear 3 , so that the right end wall of the extruder housing 16 in the vicinity of the section line BB shown completely covers the cross-sectional areas of the tooth spaces of the toothing of the ring gear 3 . The same applies to the tooth gaps of the planet gears 1 , insofar as they are in the area of engagement with the toothing of the ring gear 3 . Otherwise, the planet gears 1 and the entire space apart from the necessary entry openings 6 are completely closed by the inlet sealing wall 5 ( FIG. 3a). The same applies on the other side of the planet gears 1 in relation to the outlet sealing wall 7 and the outlet openings 8 ( FIG. 3d). The outlet sealing wall 7 has an outer diameter which corresponds to the inside diameter of the pump housing 4 , so that the tooth gaps of the toothing of the ring gear 3 on the right end face of the toothing are completely sealed by the outlet sealing wall 7 . Since the outer diameter of the input sealing wall 5 is deliberately chosen to be smaller than the tip diameter of the toothing of the ring gear 3 , the entire unit of the planet carrier 2 with the planet gears 1 and the two sealing walls 5 , 7 can be easily removed from the right for the purpose of disassembly after removal of a head piece 25 Pump housing 4 are pulled out.

Die Arbeitsweise des dargestellten Schneckenextruders ist wie folgt: Das zu verarbeitende Medium, beispielsweise die Schmelze eines thermoplastischen Kunststoffs, wird durch die Schneckenwelle 17 von links nach rechts in Richtung der Zahnradpumpe 18 gefördert. Aus den zunächst zwei Teilströmen, die sich entlang der 2-gängigen Schneckenwelle bewegen, werden am Förderende 19 durch die beiden zusätzlichen Schneckengänge vier Teilströme erzeugt. Die Schneckengänge enden jeweils, wie besonders deutlich aus der Abwicklung der Fig. 2 hervorgeht, an einer Eintrittsöffnung 6, münden also in ein Saugraumelement 9a. Da die Schneckenwelle 17 mechanisch mit dem Planetenträger 2 gekoppelt ist, führt dieser zusammen mit den ebenfalls daran angekoppelten Dichtwänden 5, 7 die gleichen Drehbewegungen aus. Die Schmelze gelangt, ohne dass es hierzu eines wesentlichen Vordrucks bedarf, durch die vergleichsweise großen Eintrittsöffnungen 6 in die einzelnen Sauraumelemente 9a. Durch die Trennwände 12 wird das Material der Schmelze entsprechend der eingezeichneten Drehrichtung in die Zahnlücken der Verzahnung des Hohlrads 3 hineingestrichen. Die Beförderung der Schmelze in das jeweils gegenüberliegende Druckraumelement 10a erfolgt an jedem Planetenrad 1 in zwei Teilströmen. Der eine Teilstrom wird in den Zahnlücken des jeweiligen Planetenrads 1 entlang der Dichtzonen 11 in das zugehörige Druckraumelement 10a geführt, während ein zweiter Massenstrom durch Herausquetschen der Schmelze aus den Zahnlücken des Hohlrads 3 infolge des Eingriffs der Verzahnung der Planetenräder 1 erzeugt wird. Auf diese Weise wird der am Pumpeneingang noch aus vier Teilströmen bestehende Gesamtstrom nunmehr in insgesamt acht Teilströme aufgeteilt, so dass die Planetenradpumpe zu einer Verbesserung der Materialmischung beitragen kann. Dadurch, dass das zu fördernde Material beim Umlaufen des Plantenträgers 2 von den radialen Trennwänden 12 in die Zahnlücken des Hohlrads 3 hineingestrichen wird, ergibt sich auch eine besondere Eignung dieser Zahnradpumpe zur weitgehenden Selbstreinigung.The screw extruder shown works as follows: The medium to be processed, for example the melt of a thermoplastic, is conveyed by the screw shaft 17 from left to right in the direction of the gear pump 18 . From the initially two partial flows, which move along the 2-speed worm shaft, four partial flows are generated at the end of the conveyor 19 by the two additional worm threads. The screw flights each end, as can be seen particularly clearly from the development of FIG. 2, at an inlet opening 6 , that is to say they open into a suction chamber element 9 a. Since the worm shaft 17 is mechanically coupled to the planet carrier 2 , the latter carries out the same rotary movements together with the sealing walls 5 , 7 which are also coupled to it. The melt passes through the comparatively large inlet openings 6 into the individual saunas 9 a, without this requiring a substantial pre-pressure. Through the partitions 12 , the material of the melt is brushed into the tooth gaps of the toothing of the ring gear 3 in accordance with the direction of rotation shown. The melt is conveyed into the opposite pressure chamber element 10 a on each planet gear 1 in two partial flows. The one partial flow is guided in the tooth gaps of the respective planet gear 1 along the sealing zones 11 into the associated pressure chamber element 10 a, while a second mass flow is generated by squeezing the melt out of the tooth gaps of the ring gear 3 as a result of the engagement of the toothing of the planet gears 1 . In this way, the total flow still consisting of four partial flows at the pump inlet is now divided into a total of eight partial flows, so that the planetary gear pump can contribute to an improvement in the material mixture. Characterized in that the inside is coated material to be conveyed during the rotation of the Plant carrier 2 of the radial partitions 12 in the tooth gaps of the ring gear 3, also results in a particular suitability of this gear pump to substantially self-cleaning.

Die Eingangsdichtwand 5 und somit zumindest auch ein Teil des Planetenträgers 2 können auch körperlich Bestandteil der Schneckenwelle 17 sein, müssen also keine separaten Bauteile sein. The inlet sealing wall 5 and thus at least a part of the planet carrier 2 can also be a physical part of the worm shaft 17 , so they do not have to be separate components.

In Fig. 4 ist eine Abwandlung des in den Fig. 1 bis 3d dargestellten Schneckenextruders mit Planetenradpumpe dargestellt. Die grundsätzliche Aufbauweise und Funktion dieses Schneckenextruders entspricht letzterem, so dass insoweit auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird. Im Unterschied hierzu ist jedoch die Schneckenwelle 17 des Schneckenextruders 15 in Fig. 4 zusammen mit dem Planetenträger 2 und der damit verbundenen Eingangsdichtwand 5 sowie Ausgangsdichtwand 7 in axialer Richtung verschieblich, wie dies durch den dick auf der Längsachse des Extruders dargestellten Doppelpfeil angedeutet ist. Die Verzahnungsbreite des Hohlrads 3 ist mit b1 und die Verzahnungsbreite der Planetenräder 1 mit b2 bezeichnet. Beide Verzahnungsbreiten b1, b2 sind etwa gleich groß, so dass in einer nicht dargestellten Ausgangsstellung, bei der die Schneckenwelle mit dem mechanisch daran gekoppelten Planetenträger 3 nach links . verschoben ist (linke Endposition), sich beide Verzahnungsbreiten b1, b2 vollständig überdecken. Der gegenüber dieser Ausgangsstellung eingetretene Verschiebeweg der Schneckenwelle 17 und des Planetenträgers 2 ist in Fig. 4 mit w bezeichnet. Somit ist in der gezeigten Stellung (in der Nähe der rechten Endposition) die Verzahnung lediglich über eine Länge b1-w im Eingriff. Dementsprechend ist das Fördervolumen der Zahnradpumpe 18 reduziert. Dabei bleibt der an den Dichtbereichen 11 (Fig. 3b, c) vorbeigeführte Teilstrom der Fördermenge völlig unbeeinflusst. Es verändert sich lediglich der Teilstrom, der durch die Verdrängung der in die Zahnlücken des Hohlrads 3 eingreifenden Zähne der Planetenräder 1 hervorgerufene Massenteilstrom. Um zu verhindern, dass durch die axiale Verschiebung des Planetenträgers 3 der Zahnradpumpe 18 eine ungewollte Leckage zwischen dem Druckraum 10 und dem Saugraum 9 im Bereich der Zahnlücken an der linken Seite des Hohlrads 3 entsteht, ist die Dicke der Eingangsdichtwand 5, die mit d bezeichnet ist, erheblich größer als die Dicke der Ausgangsdichtwand 7. Zum Erhalt der Dichtigkeit muss diese Dicke d zumindest geringfügig größer sein als der maximale Verschiebeweg w, damit der Umfang der Eingangsdichtwand 5 trotz der Verschiebung weiterhin dicht an der glattwandigen Innenseite des Extrudergehäuses 16 oder eines in diesem Bereich fortgesetzten Pumpengehäuses 4 anliegt. Wenn diese Überdeckung der Eingangsdichtwand 5 mit dem Extrudergehäuse 16 nicht gegeben wäre, würde eine Rückströmung aus dem Druckraum 10 durch diejenigen Zahnlücken des Hohlrads 3 entstehen, die gerade nicht mit den entsprechenden Zähnen der Planetenräder 2 im Eingriff stehen. Dieser Effekt der Rückströmung könnte aber auch bewusst erzeugt und gesteuert werden, um die Förderleistung der Pumpe zu regeln. Insofern ist die erhebliche Vergrößerung der Dicke der Eingangsdichtwand 5 nicht zwingend erforderlich, um die Funktionsfähigkeit der Zahnradpumpe 18 trotz Verschiebung des Planetenträgers 3 in axialer Richtung aufrechtzuerhalten. Auf diesem Wege lässt sich die Förderleistung der Zahnradpumpe 18 sogar wesentlich stärker reduzieren, als dies bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform möglich ist. FIG. 4 shows a modification of the screw extruder with planetary gear pump shown in FIGS. 1 to 3d. The basic construction and function of this screw extruder corresponds to the latter, so that reference is made to the above description in this regard. In contrast to this, however, the screw shaft 17 of the screw extruder 15 in FIG. 4, together with the planet carrier 2 and the associated input sealing wall 5 and output sealing wall 7, can be displaced in the axial direction, as is indicated by the double arrow shown thick on the longitudinal axis of the extruder. The toothing width of the ring gear 3 is denoted by b 1 and the toothing width of the planet gears 1 by b 2 . Both tooth widths b 1 , b 2 are approximately the same size, so that in a starting position, not shown, in which the worm shaft with the planet carrier 3 mechanically coupled to it to the left. is shifted (left end position), both toothing widths b 1 , b 2 completely overlap. The displacement path of the worm shaft 17 and the planet carrier 2 that has occurred in relation to this starting position is denoted by w in FIG. 4. Thus, in the position shown (in the vicinity of the right end position), the toothing engages only over a length b 1 -w. The delivery volume of the gear pump 18 is reduced accordingly. In this case, the partial flow of the conveyed quantity which is conducted past the sealing regions 11 (FIGS . 3b, c) remains completely unaffected. Only the partial flow changes, which is caused by the displacement of the teeth of the planet gears 1 engaging in the tooth gaps of the ring gear 3 . In order to prevent an undesired leakage between the pressure chamber 10 and the suction chamber 9 in the region of the tooth spaces on the left side of the ring gear 3 from occurring due to the axial displacement of the planet carrier 3 of the gear pump 18 , the thickness of the inlet sealing wall 5 is denoted by d is considerably larger than the thickness of the outlet sealing wall 7 . In order to maintain the tightness, this thickness d must be at least slightly greater than the maximum displacement path w, so that the circumference of the inlet sealing wall 5 continues to lie tightly against the smooth-walled inside of the extruder housing 16 or a pump housing 4 which is continued in this area. If this overlap of the inlet sealing wall 5 with the extruder housing 16 were not present, a backflow would arise from the pressure chamber 10 through those tooth gaps of the ring gear 3 which are not currently in engagement with the corresponding teeth of the planet gears 2 . This effect of the backflow could also be generated and controlled consciously in order to regulate the delivery rate of the pump. In this respect, the considerable increase in the thickness of the inlet sealing wall 5 is not absolutely necessary in order to maintain the functionality of the gear pump 18 despite the displacement of the planet carrier 3 in the axial direction. In this way, the delivery rate of the gear pump 18 can be reduced even more than is possible in the embodiment shown in FIG. 4.

Fig. 5 zeigt eine ähnliche Anordnung von Schneckenextruder 15 mit Zahnradpumpe 18, die lediglich um das Merkmal ergänzt, ist, dass in Förderrichtung, die von links nach rechts geht, hinter der Zahnradpumpe 18 noch ein Stiftzylinderextruderbereich 20 angeschlossen ist, wie er insbesondere zur Verarbeitung von Kautschukmischungen häufig verwendet wird. In das Gehäuse des Stiftzylinderextruderbereichs 20 sind Stifte 23 eingesetzt, die, wie dies durch die Doppelpfeile angedeutet ist, in radialer Richtung auf die Exruderlängsachse angestellt werden können. Die Zahnradpumpe 18 sorgt in diesem Fall dafür, dass am Ende des Stiftzylinderextruderbereichs 20 noch ein ausreichender Druck für die Extrusion des verarbeiteten Materials vorliegt. Fig. 5 shows a similar arrangement of screw extruder 15 with gear pump 18 , which is only supplemented by the feature that in the conveying direction, which goes from left to right, behind the gear pump 18 a pin cylinder extruder area 20 is connected, as it is particularly for processing of rubber compounds is often used. Pins 23 are inserted into the housing of the pin cylinder extruder area 20 and, as indicated by the double arrows, can be placed in the radial direction on the longitudinal axis of the extruder. In this case, the gear pump 18 ensures that there is still sufficient pressure at the end of the pin cylinder extruder region 20 for the extrusion of the processed material.

In Fig. 6 ist die Anordnung gemäß Fig. 5 noch um zwei weitere Abschnitte erweitert. An den Stiftzylinderextruderbereich 20 schließt sich in Förderrichtung nämlich zunächst ein Vakuumentgasungsbereich 21 mit einem Vakuumanschluss 24 und einem eingangsseitigen Blister 26 sowie mit einer 4-gängigen Schneckenwelle 17 an, während am Extrusionsende, also am rechten Ende der Anordnung noch eine zweite Zahnradpumpe 18 angeschlossen ist, die den zur Extrusion gewünschten Förderdruck der verarbeiteten Schmelze erzeugt. Bei dieser Anordnung wird durch volumetrisches Fördern durch die beiden Zahnradpumpen 18 eine Entkopplung von Aufstaulänge und Extrusionsdruck ermöglicht, so dass ein Überfluten der Vakuumabsaugung im Vakuumentgasungsbereich 21 vermieden werden kann.In FIG. 6 the arrangement according to FIG. 5 has been expanded by two further sections. To the pin barrel extruder region 20 is adjoined in the conveying direction, namely first a Vakuumentgasungsbereich 21 with a vacuum port 24 and an input-side blister 26, and while still a second gear pump 18 is connected with a 4-flighted screw shaft 17 to the extrusion end, that is at the right end of the arrangement, which generates the desired delivery pressure of the processed melt for extrusion. In this arrangement, decoupling of the build-up length and extrusion pressure is made possible by volumetric conveying by the two gear pumps 18 , so that flooding of the vacuum suction in the vacuum degassing area 21 can be avoided.

Für die Verzahnung des Hohlrads 3 (oder im Falle einer umgekehrten Pumpenanordnung die Verzahnung des Sonnenrads) und/oder die Verzahnung der Planetenräder 1 kann eine Ausführungsform gewählt werden, wie sie in Fig. 7 exemplarisch und schematisch als Teilschnittbild eines Planetenrads 1 dargestellt ist. Dieses Planetenrad 1 besitzt einen Zahnradgrundkörper 13, der vorzugsweise aus Metall (z. B. Stahl) gefertigt ist und in Bezug auf die Verzahnung fertigungstechnisch relativ grob toleriert sein kann. Die einzelnen Zähne sind wesentlich kleiner und die Zahnlücken wesentlich größer als dies für die Endform des Planetenrads 1 angestrebt wird. Diese Endform wird durch eine Umhüllung aus einem weichelastischen Material 14 (z. B. Gummi oder ein thermoplastisches Elastomer) hergestellt. Wegen der guten Verformbarkeit dieses Materials braucht die Formgenauigkeit des fertigen Planetenrads 1 nicht so hoch zu sein, wie dies bei einem starren Werkstoff der Fall sein müsste, da Übermaße der Zahngeometrie durch Verformung während des Zahneingriffs kompensiert werden können. Wegen der geringeren Anforderungen an die Formgenauigkeit lässt sich der Fertigungsaufwand für die Verzahnung entsprechend reduzieren. Auf der anderen Seite können auf diese Weise aber auch besonders hohe Anforderungen an die Dichtigkeit der im Eingriff befindlichen Verzahnung hinsichtlich eines ungewollten Materialrückflusses erfüllt werden.For the toothing of the ring gear 3 (or, in the case of an inverted pump arrangement, the toothing of the sun gear) and / or the toothing of the planet gears 1 , an embodiment can be selected as is exemplarily and schematically shown in FIG. 7 as a partial sectional view of a planet gear 1 . This planet gear 1 has a gear body 13 , which is preferably made of metal (e.g. steel) and can be tolerated relatively roughly in terms of production technology with regard to the teeth. The individual teeth are significantly smaller and the tooth gaps are significantly larger than is aimed for for the final shape of the planet gear 1 . This final shape is produced by a covering made of a soft elastic material 14 (e.g. rubber or a thermoplastic elastomer). Because of the good deformability of this material, the shape accuracy of the finished planet gear 1 does not have to be as high as it would have to be the case with a rigid material, since excessive tooth geometry can be compensated for by deformation during tooth engagement. Because of the lower demands on the shape accuracy, the manufacturing effort for the gearing can be reduced accordingly. On the other hand, however, particularly high demands on the tightness of the toothing in engagement with respect to an unwanted material backflow can also be met in this way.

In Fig. 8 ist eine weitere Variation hinsichtlich der einsetzbaren Verzahnung wiederum am Beispiel eines Planetenrads 1, das als Ausschnitt dargestellt ist, schematisch angedeutet. Dieses Planetenrad 1 weist alternierend unterschied hohe Zähne auf. Der Unterschied in der Zahnhöhe ist mit Δh bezeichnet. Jeder zweite Zahn hat hierbei eine geringere Zahnhöhe als die normale Zahnhöhe. Alternativ könnten auch mehrere Zähne hintereinander jeweils die gleiche Höhe aufweisen, so dass die Zahnhöhe über den Umfang sich bereichsweise verändern würde. Es könnten auch Planetenräder 1 eingesetzt werden, die in sich jeweils gleiche Zahnhöhe aber untereinander unterschiedliche Zahnhöhen aufweisen. Damit könnte ein besonderer Effekt erreicht werden, nämlich eine Kompaktierung des in einer Zahnlücke des Hohlrads 3 befindlichen Materials, das von einem Zahn mit verringerter Zahnhöhe beaufschlagt und dadurch höchstens teilweise aus der Zahnlücke in den Druckraum 10 hineingefördert wird. Durch einen beim weiteren Umlauf des Planetenträgers in eine solche Zahnlücke eindringenden anderen Zahn mit normaler Zahnhöhe könnte dann dieses kompaktierte Material in den Druckraum gefördert werden.A further variation with regard to the toothing that can be used is again indicated schematically in FIG. 8 using the example of a planet gear 1 , which is shown as a detail. This planet gear 1 alternately has teeth of different heights. The difference in tooth height is called Δh. Every second tooth has a lower tooth height than the normal tooth height. Alternatively, several teeth in succession could each have the same height, so that the tooth height would change in regions over the circumference. Planetary gears 1 could also be used which each have the same tooth height but different tooth heights among themselves. A special effect could thus be achieved, namely a compacting of the material located in a tooth gap of the ring gear 3 , which is acted upon by a tooth with a reduced tooth height and thereby at most partially conveyed out of the tooth gap into the pressure chamber 10 . This compacted material could then be conveyed into the pressure chamber by another tooth with normal tooth height penetrating into such a tooth gap during the further rotation of the planet carrier.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Bauweise einer Zahnradpumpe gewährleistet, dass beim Leerfahren eines mit einer solchen Zahnradpumpe ausgerüsteten Extruders praktisch das gesamte Schmelzenmaterial aus dem Extruder und der damit verbundenen Zahnradpumpe hinausgefördert wird, da zur Sicherstellung der Materialeinspeisung in die Zahnradpumpe praktisch kein Vordruck erforderlich ist. Auf diese Weise lassen sich in den meisten Fällen aufwendige Reinigungsarbeiten beim Wechseln des zu verarbeitenden Materials vermeiden. Es kommt hinzu, dass wegen der Aufteilung der Materialströme an jedem Planetenrad in zwei kleinere Teilströme diese Zahnradpumpe eine erheblich bessere Mischungswirkung auf das zu verarbeitende Material hat, als dies bei einer üblichen als Schmelzepumpe eingesetzten Zahnradpumpe in der Bauweise eines Stirnradgetriebes der Fall ist. Dort werden lediglich zwei Materialteilströme erzeugt und wieder zusammengeführt. Bei den in den Figuren dargestellten Zahnradpumpen, die jeweils mit vier Planetenräder ausgestattet sind, werden acht Teilströme im Schmelzenfluss erzeugt und wieder zusammengeführt. Dadurch wird eine signifikant bessere Materialmischung gewährleistet. Durch eine einfache mechanische Kopplung des Planetenträgers mit der Schneckenwelle eines Extruders kann auf einen separaten motorischen Antrieb der Zahnradpumpe vollständig verzichtet werden. Dennoch ist eine Regelung der Förderleistung der Zahnradpumpe möglich, wenn diese auf eine axiale Verstellung eingerichtet ist, wie dies vorstehend beschrieben wurde. The construction of a gear pump proposed according to the invention ensures that when an extruder equipped with such a gear pump runs empty practically all of the melt material from the extruder and with it connected gear pump is promoted because to ensure the Material feed into the gear pump practically no form is required. On in this way, complex cleaning work can be carried out in most cases Avoid changing the material to be processed. Added to that is because of the division of the material flows on each planet gear into two smaller partial flows  this gear pump has a significantly better mixing effect on that too processing material has, as in a usual as a melt pump Gear pump used in the design of a spur gear is the case. There only two partial material flows are generated and brought together again. Both Gear pumps shown in the figures, each with four planet gears are equipped, eight partial flows are generated in the melt flow and again merged. This will result in a significantly better mix of materials guaranteed. Through a simple mechanical coupling of the planet carrier with the The worm shaft of an extruder can be driven by a separate motor Gear pump can be completely dispensed with. Nevertheless, is a regulation of Delivery of the gear pump possible if this is on an axial adjustment is set up as described above.  

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Planetenrad
planet

22

Planetenträger
planet carrier

33

Hohlrad
ring gear

44

Pumpengehäuse
pump housing

55

Eingangsdichtwand
Entrance off wall

66

Eintrittsöffnung
inlet opening

77

Ausgangsdichtwand
Starting off wall

88th

Austrittsöffnung
outlet opening

99

Saugraum
suction

99

a Saugraumelement
a suction chamber element

1010

Druckraum
pressure chamber

1010

a Druckraumelement
a pressure chamber element

1111

Dichtbereich
sealing area

1212

Trennwand
partition wall

1313

Zahnradgrundkörper
Gear body

1414

weichelastische Umhüllung
soft elastic covering

1515

Schneckenextruder
Screw extruder

1616

Extrudergehäuse
extruder barrel

1717

Schneckenwelle
worm shaft

1818

Zahnradpumpe
gear pump

1919

Förderende
delivery end

2020

Stiftzylinderextruderbereich
Pin cylinder extruder region

2121

Vakuumentgasungsbereich
Vakuumentgasungsbereich

2222

Extruderaustritt
extruder outlet

2323

Verstellbarer Stift
Adjustable pen

2424

Vakuumanschluß
vacuum port

2525

Kopfstück
headpiece

2626

Blister
b1
Blister
b 1

Verzahnungsbreite Hohlrad
b2
Tooth width ring gear
b 2

Verzahnungsbreite Planetenrad
w Verschiebeweg
d Dicke Eingangsdichtwand
Δh Unterschied der Zahnhöhe
Tooth width planet gear
w displacement
d Thick entrance wall
Δh difference in tooth height

Claims (23)

1. Zahnradpumpe zur Förderung hochviskoser Medien, insbesondere von Kunststoffschmelzen und Kautschukmischungen, in der Bauart eines Planetengetriebes,
mit einem mit mindestens einem drehbar gelagerten Planetenrad (1) bestückten Planetenträger (2),
mit zwei weiteren Funktionselementen; die mit dem mindestens einen Planetenrad (1) im Sinne eines Sonnenrads bzw. eines Hohlrads (3) zusammenwirken,
mit einem den Planetenträger (2) umgebenden Pumpengehäuse (4),
mit einer Eingangsdichtwand (5), die mit dem Planetenträger (2) drehfest verbunden ist und mindestens eine Eintrittsöffnung (6) für das zu fördernde Medium aufweist,
mit einer Ausgangsdichtwand (7), die mit dem Planetenträger (2) drehfest verbunden ist und mindestens einer Austrittsöffnung (8) für das zu fördernde Medium aufweist und
und mit einem Saugraum (9) und einem Druckraum (10), die von dem Pumpengehäuse (4) umschlossen und gegeneinander abgedichtet sind, wobei der Saugraum (9) in Förderrichtung vor der Eingangsdichtwand (5) angeordnet ist und sich durch die mindestens eine Eintrittsöffnung (6) hindurch in mindestens ein Saugraumelement (9a) entlang des mindestens einen Planetenrads (1) bis zu der Ausgangsdichtwand (7) erstreckt und wobei der Druckraum (10) in Förderrichtung hinter der Ausgangsdichtwand (7) angeordnet ist und sich durch die mindestens eine Austrittsöffnung (8) hindurch in mindestens ein Druckraumelement (10) entlang des mindestens einen Planetenrads (1) bis zu der Eingangsdichtwand (5) erstreckt, dadurch gekennzeichnet,
dass jeweils nur eines der beiden als Sonnenrad oder Hohlrad (3) wirkenden Funktionselemente eine mit dem mindestens einen Planetenrad (1) kämmende Verzahnung aufweist und das andere Funktionselement mindestens einen Dichtbereich (11) aufweist, der glattwandig und über einen Teil des Umfangs und über die Länge des mindestens einen Planetenrads (1) gleitbar dichtend anliegend ausgeführt ist,
dass das den mindestens einen Dichtbereich (11) aufweisende andere Funktionselement drehfest mit dem Planetenträger (2) verbunden ist und
dass zur Trennung des mindestens einen Saugraumelements (9) von dem mindestens einen Druckraumelement (10) in Umfangsrichtung versetzt zu dem mindestens einen Planetenrad (1) mindestens eine sich von der Eingangsdichtwand (5) bis zur Ausgangsdichtwand (7) erstreckende Trennwand (12) angeordnet ist, die mit dem den mindestens einen glattwandigen Dichtbereich (11) aufweisenden anderen Funktionselement drehfest und dichtend verbunden ist und sich in radialer Richtung bis zum Kopfkreis der Verzahnung des die Verzahnung aufweisenden Funktionselements erstreckt.
1. gear pump for conveying highly viscous media, in particular plastic melts and rubber mixtures, in the design of a planetary gear,
with a planet carrier ( 2 ) fitted with at least one rotatably mounted planet gear ( 1 ),
with two other functional elements; which interact with the at least one planet gear ( 1 ) in the sense of a sun gear or a ring gear ( 3 ),
with a planet carrier (2) surrounding the pump housing (4),
with an inlet sealing wall ( 5 ) which is connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier ( 2 ) and has at least one inlet opening ( 6 ) for the medium to be conveyed,
with an outlet sealing wall ( 7 ) which is connected to the planet carrier ( 2 ) in a rotationally fixed manner and has at least one outlet opening ( 8 ) for the medium to be conveyed and
and with a suction chamber ( 9 ) and a pressure chamber ( 10 ), which are enclosed by the pump housing ( 4 ) and sealed against one another, the suction chamber ( 9 ) being arranged in the conveying direction in front of the inlet sealing wall ( 5 ) and passing through the at least one inlet opening ( 6 ) extends into at least one suction chamber element ( 9 a) along the at least one planet gear ( 1 ) up to the outlet sealing wall ( 7 ) and the pressure chamber ( 10 ) is arranged in the conveying direction behind the outlet sealing wall ( 7 ) and extends through the at least an outlet opening ( 8 ) extends into at least one pressure chamber element ( 10 ) along the at least one planet gear ( 1 ) up to the inlet sealing wall ( 5 ), characterized in that
that in each case only one of the two functional elements acting as a sun gear or ring gear ( 3 ) has teeth meshing with the at least one planet gear ( 1 ) and the other functional element has at least one sealing area ( 11 ) which is smooth-walled and over part of the circumference and over the The length of the at least one planet gear ( 1 ) is designed to be slidably sealed,
that the other functional element having the at least one sealing area ( 11 ) is connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier ( 2 ) and
that at least one Saugraumelements (9) arranged for separation of the of the at least one pressure chamber element (10) offset in the peripheral direction to the at least one planet gear (1) at least one extending from the input sealing wall (5) to the exit sealing wall (7) partition (12) which is connected in a rotationally fixed and sealing manner to the other functional element having the at least one smooth-walled sealing region ( 11 ) and extends in the radial direction up to the tip circle of the toothing of the functional element having the toothing.
2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens zwei, insbesondere jeweils mindestens vier Planetenräder (1), Trennwände (12), Eintritts- (6) und Austrittsöffnungen (8) vorgesehen sind.2. Gear pump according to claim 1, characterized in that at least two, in particular at least four planet gears ( 1 ), partitions ( 12 ), inlet ( 6 ) and outlet openings ( 8 ) are provided. 3. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung des mindestens einen Planetenrads (1) und des verzahnten Funktionselements als Schrägverzahnung ausgeführt ist.3. Gear pump according to claim 1 or 2, characterized in that the toothing of the at least one planet gear ( 1 ) and the toothed functional element is designed as helical teeth. 4. Zahnradpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Trennwand (12) entsprechend der Schrägverzahnung in axialer Richtung wendelförmig verläuft.4. Gear pump according to claim 3, characterized in that the at least one partition ( 12 ) is helical in accordance with the helical teeth in the axial direction. 5. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Trennwand (12) einstückig mit dem den mindestens einen Dichtbereich (11) aufweisenden Funktionselement ausgebildet ist.5. Gear pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one partition ( 12 ) is integrally formed with the functional element having the at least one sealing area ( 11 ). 6. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (3) mit der Verzahnung und das dem Sonnenrad entsprechende Funktionsteil mit dem mindestens einen Dichtbereich (11) versehen ist.6. Gear pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the ring gear ( 3 ) with the toothing and the functional part corresponding to the sun gear is provided with the at least one sealing area ( 11 ). 7. Zahnradpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (2) und das dem Sonnenrad entsprechende Funktionsteil einstückig ausgebildet sind.7. Gear pump according to claim 6, characterized in that the planet carrier ( 2 ) and the functional part corresponding to the sun gear are integrally formed. 8. Zahnradpumpe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsdichtwand (5) oder die Ausgangsdichtwand (7) einstückig mit dem Planetenträger (2) ausgebildet ist.8. Gear pump according to claim 6 or 7, characterized in that the input sealing wall ( 5 ) or the output sealing wall ( 7 ) is integrally formed with the planet carrier ( 2 ). 9. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (3) einstückig mit dem das Hohlrad (3) umgebenden Teil des Pumpengehäuses (4) ausgebildet ist.9. Gear pump according to one of claims 6 to 8, characterized in that the ring gear ( 3 ) is integrally formed with the part of the pump housing ( 4 ) surrounding the ring gear ( 3 ). 10. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der Eingangsdichtwand (5) ungleich, insbesondere kleiner ist als der Außendurchmesser der Ausgangsdichtwand (7).10. Gear pump according to one of claims 6 to 9, characterized in that the outer diameter of the inlet sealing wall ( 5 ) is unequal, in particular smaller than the outer diameter of the outlet sealing wall ( 7 ). 11. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderbarkeit des Fördervolumens der Zahnradpumpe (18) der Planetenträger (2) zusammen mit dem dem Sonnenrad entsprechenden Funktionsteil und der Eingangs- (5) und der Ausgangsdichtwand (7) innerhalb des Pumpengehäuses (4) axial gegenüber dem Hohlrad (3) um einen Verschiebeweg w verschieblich angeordnet ist.11. Gear pump according to one of claims 6 to 10, characterized in that for changing the delivery volume of the gear pump ( 18 ) of the planet carrier ( 2 ) together with the functional part corresponding to the sun gear and the input ( 5 ) and the output sealing wall ( 7 ) within of the pump housing ( 4 ) is arranged to be axially displaceable relative to the ring gear ( 3 ) by a displacement path w. 12. Zahnradpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke d (in Verschieberichtung gesehen) der Eingangsdichtwand (5) größer ist als der maximale Verschiebeweg w. 12. Gear pump according to claim 11, characterized in that the thickness d (seen in the direction of displacement) of the input sealing wall ( 5 ) is greater than the maximum displacement path w. 13. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Planetenrad (1) und/oder das die mit dem mindestens einen Planetenrad (1) kämmende Verzahnung aufweisende Funktionsteil zumindest im oberflächennahen Bereich seiner Verzahnung weich-elastisch ausgeführt ist/sind.13. Gear pump according to one of claims 1 to 12, characterized in that the at least one planetary gear ( 1 ) and / or the functional part having the meshing with the at least one planetary gear ( 1 ) has a soft-elastic design at least in the region near the surface of its toothing /are. 14. Zahnradpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung jeweils durch einen fertigungstechnisch grob tolerierten metallischen Zahnradgrundkörper (13) mit einer elastischen Umhüllung (14), insbesondere einer Umhüllung aus Gummi oder einem thermoplastischen Elastomer, im Verzahnungsbereich gebildet wird.14. Gear pump according to claim 13, characterized in that the toothing is in each case formed by a roughly tolerated metallic gear base body ( 13 ) with an elastic covering ( 14 ), in particular a covering made of rubber or a thermoplastic elastomer, in the toothing area. 15. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung des Hohlrads (3) oder des mindestens einen Planetenrads (1) alternierend oder abschnittsweise mit Zähnen unterschiedlicher Höhe ausgeführt ist oder im Falle mehrerer Planetenräder (1) die Zähne mindestens eines dieser Planetenräder (1) eine andere Zahnhöhe aufweisen als ein anderes Planetenrad.15. Gear pump according to one of claims 1 to 14, characterized in that the toothing of the ring gear ( 3 ) or the at least one planet gear ( 1 ) is alternately or in sections with teeth of different heights or in the case of several planet gears ( 1 ) the teeth at least one of these planet gears ( 1 ) has a different tooth height than another planet gear. 16. Verwendung einer oder mehrerer Zahnradpumpen in der Bauart eines Planetengetriebes, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 15, in einem Schneckenextruder (15) zur Förderung fließfähiger Medien, insbesondere von Kunststoffschmelzen oder Kautschukmischungen, mit einer oder mehreren Schneckenwellen (17), wobei der Antrieb der Zahnradpumpe oder -pumpen (18) jeweils mechanisch mit der oder den Schneckenwellen (15) gekoppelt ist.16. Use of one or more gear pumps in the form of a planetary gear, in particular according to one of claims 1 to 15, in a screw extruder ( 15 ) for conveying flowable media, in particular plastic melts or rubber mixtures, with one or more screw shafts ( 17 ), the Drive of the gear pump or pumps ( 18 ) is mechanically coupled to the worm shaft (s) ( 15 ). 17. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (4) Bestandteil des Gehäuses (18) des Schneckenextruders (15) ist oder unmittelbar daran angeschlossen ist. 17. Use according to claim 16, characterized in that the pump housing ( 4 ) is part of the housing ( 18 ) of the screw extruder ( 15 ) or is connected directly thereto. 18. Verwendung nach einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangzahl am Förderende (19) der Schneckenwelle/-wellen (17) jeweils gleich der Zahl der Planetenräder (1) der daran angeschlossenen Zahnradpumpe (18) ist.18. Use according to one of claims 16 to 17, characterized in that the number of gears at the delivery end ( 19 ) of the worm shaft / shafts ( 17 ) is in each case equal to the number of planet gears ( 1 ) of the gear pump ( 18 ) connected to it. 19. Verwendung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangzahl des vor dem Förderende (19) liegenden Abschnitts der Schneckenwelle (17) jeweils halb so groß ist wie die Gangzahl am Förderende (19).19. Use according to claim 18, characterized in that the number of gears of the section of the worm shaft ( 17 ) lying in front of the conveying end ( 19 ) is half as large as the number of gears at the conveying end ( 19 ). 20. Verwendung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung in der Zahnradpumpe (18) schrägverzahnt ausgeführt und der Neigung der Wendelung der Gänge der Schneckenwelle (17) - bezogen auf die Förderrichtung des Schneckenextruders (15) - jeweils entgegengesetzt ist.20. Use according to one of claims 16 to 19, characterized in that the toothing in the gear pump ( 18 ) has helical teeth and the inclination of the winding of the gears of the screw shaft ( 17 ) - in relation to the conveying direction of the screw extruder ( 15 ) - in each case opposite is. 21. Verwendung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwelle (17) jeweils zusammen mit dem Planetenträger (2) und dem dem Hohlrad entsprechenden Funktionsteil sowie der Eingangs- und der Ausgangsdichtwand (5, 7) axial verschieblich angeordnet ist.21. Use according to one of claims 16 to 20, characterized in that the worm shaft ( 17 ) together with the planet carrier ( 2 ) and the functional part corresponding to the ring gear as well as the input and output sealing wall ( 5 , 7 ) is arranged axially displaceably , 22. Verwendung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung hinter der Zahnradpumpe (18) ein Stiftzylinderextruderbereich (20) angeordnet ist.22. Use according to one of claims 16 to 21, characterized in that a pin cylinder extruder region ( 20 ) is arranged in the conveying direction behind the gear pump ( 18 ). 23. Verwendung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Schneckenwelle (17) axial hintereinander zwei Zahnradpumpen (18) angeordnet sind, wobei die in Förderrichtung zweite Zahnradpumpe (18) unmittelbar nach einem Vakuumentgasungsbereich (21) angeordnet ist, der sich an den Stiftzylinderextruderbereich (20) anschließt.23. Use according to claim 22, characterized in that two gear pumps ( 18 ) are arranged axially one behind the other on a worm shaft ( 17 ), the second gear pump ( 18 ) in the conveying direction being arranged immediately after a vacuum degassing region ( 21 ) which is connected to the Pin cylinder extruder area ( 20 ) connects.
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