DE8107699U1

DE8107699U1 - "DISCHARGE PUMP"

Info

Publication number: DE8107699U1
Application number: DE19818107699
Authority: DE
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1981-03-17
Filing date: 1981-03-17
Publication date: 1982-09-30

Description

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Bag. 1212 A Gbm - 6 -Bag. 1212 A Gbm - 6 -

Die Erfindung bezieht sich auf eine Austragspumpe für schmelzeflüssige Polymere und betrifft deren Dichtung, insbesondere des antriebsseitigen Wellenzapfens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a discharge pump for molten liquids Polymers and relates to their seal, in particular the drive-side shaft journal according to the preamble of the claim 1.

Austragspumpen sind Förderpumpen für hochviskose Medien, die bei der Produktion und Verarbeitung von Thermoplasten zum Fördern der Schmelze bei hohen Gegendrücken bis zu mehr als 300 bar dienen. Derartige Austragspumpen sind insbesondere für Polyamide Polyathylenterephthalat, Polypropylen, Polystyrol anwendbar (vgl. z.B. "Chemiefasern" 198Ο, Heft 9, Seite 670). Discharge pumps are feed pumps for highly viscous media that are used in the production and processing of thermoplastics to convey the melt at high back pressures of up to more than 300 bar. Such discharge pumps can be used in particular for polyamides, polyethylene terephthalate, polypropylene, polystyrene (see, for example, "Chemical Fibers" 198Ο, Issue 9, page 670).

Derartige Austragspumpen sind vorzugsweise Zahnradpumpen. Ein besonderes Problem dieser Austragspumpen stellt die Abdichtung des mit dem Antriebsmotor verbundenen Wellenzapfens dar. Man hat hierfür bereits Sperrflüssigkeiten eingesetzt, welche unter hohem Druck in das Stopfbuchsgehäuse gegeben werden. Hierdurch läßt sich die Leckage im Bereich der Dichtung lediglich vermindern, da der Druck der Sperrflüssigkeit niedriger als der Druck der thermoplastischen Schmelze sein muß, um ein Druckgefälle vom Pumpenraum nach außen bestehen zu lassen.Such discharge pumps are preferably gear pumps. The sealing poses a particular problem with these discharge pumps of the shaft journal connected to the drive motor. Barrier fluids have already been used for this purpose, which under high pressure in the stuffing box housing. This only reduces the leakage in the area of the seal, since the pressure of the barrier liquid must be lower than the pressure of the thermoplastic melt in order to avoid a pressure gradient from To let the pump room exist to the outside.

Mengenmäßig ist diese Leckage ohne Bedeutung. Sie wird jedoch zum Problem, wenn die Schmelze sich abkühlt und erstarrt, oder wenn die austretende Schmelze verkrackt und einen erhöhten Verschleiß von Lager und Dichtungen bewirkt.In terms of quantity, this leakage is irrelevant. However, she will a problem when the melt cools down and solidifies, or when the emerging melt cracks and increases Wear of bearings and seals causes.

Die im Anspruch 1 angegebene Erfindung löst dieses Problem dadurch, daß zur Abdichtung der Austragspumpe die den Wellenzapfen umgebende, mit einer Sperrflüssigkeit gefüllte Kammer ringförmig ausgebildet und mit einem Lösungsmittel für das auszutragende Polymere gefüllt ist,welches dieses auch im abgekühlten Zustand völligThe invention specified in claim 1 solves this problem in that that to seal the discharge pump, the shaft journal surrounding the The chamber filled with a barrier liquid is ring-shaped and contains a solvent for the polymer to be discharged is filled, which this also when fully cooled

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zu lösen vermag. Als derartiges Lösungsmittel sind bekannt Tetraäthylenglykol für Polyamid und Butandiol oder Glykol für Polyester. Es liegt im Bereich des Könnens eines Durchschnittsfachmanns der Chemie der Polymere für andere auszutragende Polymere, insbesondere Polypropylen und Polystyrol geeignete Lösungsmittel ausfindig zu machen.able to solve. Tetraethylene glycol is known as such a solvent for polyamide and butanediol or glycol for polyester. It is well within the skill of one of ordinary skill in the art of polymer chemistry for other polymers to be dispensed, in particular Polypropylene and polystyrene to find suitable solvents.

Die Anwendung eines Lösungsmittels für das Polymere als Sperrflüssigkeit hat den Vorteil, daß auch die zugelassene Leckage der Polymerschmelze keine Schädigungen der Dichtungen mehr hervorrufen kann,da die Sperrflüssigkeit die geringen Leckageströme ständig in Lösung hält. Es ist aber andererseits auch unschädlich, wenn geringe Mengen der Sperrflüssigkeit in den Innenraum der Pumpe gelangen, da das Lösungsmittel mit der thermoplastischen Schmelze zu einer homogenen Masse vermischt und gelöst wird. Aus diesem Grunde ist bevorzugt vorgesehen, daß der Dichtbereich druckentlastet wird. Bei Anwendung der Austragspumpe zum Austragen der Schmelze aus einem Reaktorgefäß ergeben sich hierdurch im Dichtbereich sogar Unterdrücke gegenüber der äußeren Umgebung, so daß ein Druckgefälle von außen nach innen besteht, wenn die Sperrflüssigkeit unter einem den Saugdruck der Pumpe geringfügig übersteigenden Druck steht.The use of a solvent for the polymer as a barrier fluid has the advantage that even the permitted leakage of the polymer melt no longer causes damage to the seals because the sealing liquid keeps the small leakage flows in solution. On the other hand, it is also harmless if small amounts of the sealing liquid get into the interior of the pump, as the solvent with the thermoplastic Melt is mixed into a homogeneous mass and dissolved. For this reason it is preferably provided that the sealing area is relieved of pressure. When using the discharge pump for discharge of the melt from a reactor vessel, this even results in negative pressures in the sealing area compared to the external environment, so that there is a pressure gradient from the outside to the inside when the sealing liquid is slightly below the suction pressure of the pump excessive pressure.

Die Sperrflüssigkeit wird der Dichtung derart zugeführt, daß die Welle gegenüber dem Stopfbuchsgehäuse zunächst durch eine mechanische Dichtung abgedichtet wird, und daß die Sperrflüssigkeit in den hinter der Dichtung entstehenden Ringraum zwischen Welle und Gehäuse gegeben wird. Die Dichtung war bisher als Gleitring ausgeführt. Es wird jedoch hiermit als bevorzugt vorgeschlagen, daß die Dichtung ein als robust bekanntes Stopfbuchspaket ist. Eine erfindungsgemäße Besonderheit besteht darin, daß zwei Stopfbuchspakete mit Abstand voneinander vorgesehen werden. In den zwischen den Stopfbuchspaketen entstehenden Ringraum wird die SperrflüssigkeitThe sealing liquid is fed to the seal in such a way that the shaft is initially mechanically positioned relative to the stuffing box housing Seal is sealed, and that the barrier liquid in the annular space between the shaft and the housing created behind the seal is given. The seal was previously designed as a sliding ring. However, it is hereby proposed as preferred that the seal is a stuffing box package known to be robust. An inventive A special feature is that two gland packs are provided at a distance from one another. In the between the The annular space created in the gland packs becomes the barrier fluid

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eingegeben. Die Stopfbuchspakete werden in dem Singraum durch Federn gegeneinander abgestützt, so daß die beiden Stopfbuchspakete vom Achsende her axial vorgespannt und belastet werden können. In diesem Falle wird die Stopfkraft durch die zwischengeschalteten Federn vom einen Paket auf das andere übertragen.entered. The gland packs are supported against one another in the singing chamber by springs, so that the two gland packs are axially pretensioned and loaded from the axle end can. In this case, the tamping force is transmitted from one package to the other by the springs in between.

Bevorzugt werden Federn mit begrenztem Federweg verwandt, was insbesondere dadurch bewerkstelligt werden kann, daß in den Federn ein Zapfen liegt, der um ein vorgegebenes Maß kürzer als die Feder ist. Die Verwendung derartiger Federn hat den Vorteil, daß die Dichtung auch dann noch wirksam ist, wenn die erfindungsgemäß vorgesehene Druckentlastung der Dichtstelle ausfällt. Zu § diesem Ausfall kann es insbesondere dann kommen, wenn der Druckentlastungskanal z. B. durch darin erstarrte Schmelze verstopft |_: ist. In diesem Falle gerät die dem Zahnrad zugewandte Stopfbuchs- ty packung unter den erhöhten Druck der Hochdruckseite der Austragspumpe und wird dadurch gegen das Wellenende gedrückt. Sie kann sich dabei jedoch nur um den zugelassenen Federweg verhältnismäßig leicht gegen die Federkraft bewegen.Preference is given to using springs with a limited spring deflection, which can be achieved in particular in that there is a pin in the springs which is shorter than the spring by a predetermined amount. The use of springs of this type has the advantage that the seal is still effective if the pressure relief of the sealing point provided according to the invention fails. This failure can occur in particular when the pressure relief duct z. B. clogged by melt solidified in it | _: is. In this case, the stuffing box which faces the gear unit ty package under the increased pressure of the high pressure side of the discharge pump and is thereby pressed against the shaft end. However, it can only move relatively easily against the spring force by the permitted spring travel.

Anschließend ist die Stopfbuchspackung wieder zwischen dem Stopfflansch am Wellenende, der hierauf folgenden zweiten Stopfbuchspackung und dem den Federweg begrenzenden Zapfen fest eingespannt und damit dicht.The stuffing box packing is then firmly clamped again between the stuffing flange at the end of the shaft, the second stuffing box packing following this and the pin that limits the spring deflection and thus tight.

Die Gefahr eines Druckaufbaus in der Entlastungszone der Wellenabdichtung wird dadurch vermindert, daß dort ein Abschaber vorgesehen wird, welcher evtl. eintretende, stagnierende und dabei erstarrende Schmelzereste abschabt und in Bewegung hält. Zum gleichen Zweck kann alternativ vorgesehen werden, daß im Dichtungsbereich die Welle und die Bohrung des Stopfbuchsgehäuses exzentrisch zueinander angeordnet werden, so daß sich - in der Einbaulage der Pumpe - unten ein engster Spalt mit einem erhöhten dynamischen Druck bildet, welcher für ein Umwälzen der Schmelze gerade in dem vor Ablagerungen besonders gefährdeten unteren Bereich sorgt.The risk of a pressure build-up in the relief zone of the shaft seal is reduced in that a scraper is provided there, which stagnates and stagnates at the same time Scrapes solidifying melt residues and keeps them moving. For the same purpose it can alternatively be provided that the shaft and the bore of the stuffing box housing are in the sealing area be arranged eccentrically to one another, so that - in the installation position of the pump - a narrowest gap with an increased dynamic pressure forms at the bottom, which is just enough for the melt to circulate in the lower area, which is particularly at risk from deposits.

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Bei dieser Anordnung ist im oberen Bereich der Bohrung - dort, wo die Exzentrizität zwischen Welle und Bohrung den größten Wert annimmt - der Entlastungskanal zur Niederdruckseite hin angeordnet.With this arrangement, in the upper area of the bore - where the eccentricity between the shaft and the bore has the greatest value assumes - the relief channel is arranged towards the low-pressure side.

Da die Austragspumpen hoch erhitzt werden, kann es notwendig sein, die Sperrflüssigkeit zu kühlen, zum einen, um die Packungen zu schonen, zum anderen, um eine chemische Zersetzung der Sperrflüssigkeit zu vermeiden.Since the discharge pumps are very heated, it may be necessary be to cool the sealing liquid, on the one hand to protect the packs and on the other hand to avoid chemical decomposition of the Avoid sealing liquid.

Die Sperrflüssigkeit wird dem Ringraum aus einem mit dem Singraum kommunizierenden Vorratsbehälter zugeführt. Dabei kann der Vorratsbehälter offen sein. Falls die Sperrflüssigkeit unter eine» etwas höheren Druck stehen soll, kann das System von Vorratsbehälter und Singraum jedoch auch geschlossen sein.The sealing liquid becomes the annulus from one with the singing chamber communicating reservoir supplied. The storage container can be open. If the sealing liquid falls below a »something If the pressure is higher, the system of reservoir and singing chamber can, however, also be closed.

Zur Kühlung der Sperrflüssigkeit wird bevorzugt am Singraum zwischen den Stopfbuchspackungen eine Falleitung für die Zufuhr und eine Steigleitung für die Wegführung der Sperrflüssigkeit angeschlossen, und zwar derart, daß in dem Leitungssystem infolge der Temperaturunterschiede ein Naturumlauf erfolgt.In order to cool the sealing liquid, a downpipe for the supply and is preferably located in the singing space between the stuffing box packings connected a riser for the removal of the barrier liquid, in such a way that in the line system as a result of Temperature differences a natural circulation takes place.

Erfindungsgemäß wird schließlich vorgesehen, daß die Dichtigkeit der Austragspumpe dadurch überwacht wird, daß - sofern es sich um ein offenes System handelt - der Füllstand des Vorratsbehälters oder - sofern es sich um ein geschlossenes System handelt - der Druck des Systems überwacht wird.According to the invention it is finally provided that the tightness the discharge pump is monitored by the fact that - if it is an open system - the level of the storage container or - if it is a closed system - the pressure of the system is monitored.

Hierzu sei bemerkt, daß bei einem Ansteigen des Drucks der Schmelze im Dichtungsbereich Schmelze in den das Lösungsmittel enthaltenden Ringraum austreten und dort in Lösung gehen wird. Dadurch tritt eine Volumenvergrößerung des Lösungsmittel-Polymergemisches ein, die man direkt oder über den damit verbundenen Druckanstieg messen und z. B. zur Erzeugung eines Alarmsignals nutzbar machen kann.In this regard, it should be noted that if the pressure of the melt in the sealing area rises, the melt will escape into the annular space containing the solvent and go into solution there. Through this there is an increase in volume of the solvent-polymer mixture, which can be seen directly or via the associated increase in pressure measure and z. B. can be used to generate an alarm signal.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.The invention is described below with the aid of an exemplary embodiment.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 den schematischen Längsschnitt durch eine alsFig. 1 shows the schematic longitudinal section through a than Zahnradpumpe ausgeführte AustragspumpesGear pump executed discharge pumps Fig. 2 als Detail den Dichtungsbereich der Antriebs2 shows the sealing area of the drive as a detail

welle im Axialschnitt\ shaft in axial section \

Fig. 3 die Federn im Bereich der Stopfbuchspackungen;3 shows the springs in the area of the stuffing box packings;

Fig. If und) ein Detail des Dichtungsbereiches nach Fig. 2, Fig. Ita J Fig. If and) a detail of the sealing area according to Fig. 2, Fig. Ita J

bzw.respectively.

Fig. 5 und/jeweils im Axial- und Querschnitt. Fig. 5a J Fig. 5 and / each in axial and cross-section. Fig. 5a J.

In Fig. 1 ist der Längsschnitt durch eine Zahnradpumpe zur Veranschaulichung ihres Aufbaus dargestellt. Das Gehäuse 1 ist von einer Heizmittelkammer 2 umgeben. Bei dem Heizmittel kann es sich um eine erhitzte Flüssigkeit oder um Dämpfe handeln, die an den Wandungen des Gehäuses 1 kondensieren und dabei ihre Kondensationswärme abgeben. Von den beiden miteinander kämmenden Zahnrädern 3 und k wird das Zahnrad 3 durch die Welle 7 angetrieben. Beide Zahnräder sind auf den Wellen 7 bzw. 8 drehfest gelagert. Bei der eingezeichneten Drehrichtung der Zahnräder fördert die Zahnradpumpe in Sichtung der eingezeichneten Pfeile, so daß bei 5 die Saugseite der Pumpe und bei 6 die Druckseite der Pumpe ist. Auf der Druckseite 6 der Pumpe ist noch ein Kanal 35 angeschlossen, der in die Lagerbuchsen integriert ist und auf welchen bei der Beschreibung der Fig. 2 später näher eingegangen wird.In Fig. 1, the longitudinal section through a gear pump is shown to illustrate its structure. The housing 1 is surrounded by a heating medium chamber 2. The heating means can be a heated liquid or vapors which condense on the walls of the housing 1 and thereby give off their heat of condensation. The gearwheel 3 is driven by the shaft 7 from the two intermeshing gears 3 and k. Both gears are rotatably mounted on the shafts 7 and 8, respectively. When the direction of rotation of the gears is shown, the gear pump delivers in the direction of the arrows shown, so that at 5 the suction side of the pump and at 6 the pressure side of the pump. On the pressure side 6 of the pump, a channel 35 is also connected, which is integrated into the bearing bushes and which will be discussed in greater detail later in the description of FIG. 2.

Die getriebene Welle 7 tritt aus dem Gehäuse heraus und ist mit einem - nicht dargestellten - Antriebsmotor gekuppelt.The driven shaft 7 emerges from the housing and is with a - not shown - coupled drive motor.

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Die Figuren 2, 4 und 5 zeigen im Detail die Gleitlager und die Abdichtung der Antriebswelle 7 im Bereich des mit dem Antriebsmotor gekuppelten Antriebszapfens 9·Figures 2, 4 and 5 show in detail the plain bearings and the Sealing of the drive shaft 7 in the area of the drive motor coupled drive journal 9

Xn Fig. 2 ist das Zahnrad 3 auf der Antriebswelle 7 dargestellt. Unmittelbar links und rechts neben dem Zahnrad 3 befindet sich die Gleitlagerung der Welle 7 in der Lagerbuchse 10 bzw. dem Lagerdeckel 10.1. Die Bitzelwellen 7» 8 mit den Zahnrädern 3, k sind zur Aufnahme der Axialkräfte im Lagerdeckel 10.1 bzw. im Lagergehäuse 10 abgestützt. In der bevorzugten Ausführungsform ist zwischen Lagergehäuse 10 und Gehäusedeckel 14 ein Düsenring 13 vorgesehen, der zwischen dem Gleitlager und der Wellendichtung einen Spalt definierter Weite und somit einen definierten Leakagefluß zuläßt. An das Gleitlager schließt sich die Entlastungszone 15 an. Zur Erklärung sei erwähnt, daß nicht vermieden werden kann, daß flüssige Schmelze, die unter einem Druck von z. B. 300 bar steht, durch das Gleitlager in die Entlastungszone 15 gelangt. Funktion der Entlastungszone 15 ist die Druckentlastung der Leckageströme durch einen Entlastungskanal 16. Der Entlastungskanal 16 verbindet die Entlastungszone 15« d.h. den Hingspalt zwisehen Welle 7 und Gehäusedeckel 1*t mit der Saugseite 3 der Pumpe und führt mithin die Leckageströme aus dem Bereich der Entlastungszone 15 zurück auf die Einlaßseite 5 der Pumpe. Der Druck der in der Entlastungszone 15 befindlichen Schmelze entspricht also im wesentlichen dem Druck auf der Saugseite 5 der Pumpe zuzüglich dem Druckverlust im Entlastungskanal 16.In FIG. 2, the gear wheel 3 is shown on the drive shaft 7. Immediately to the left and right of the gear 3 is the plain bearing of the shaft 7 in the bearing bush 10 or the bearing cover 10.1. The bit shafts 7 »8 with the gears 3, k are supported in the bearing cover 10.1 or in the bearing housing 10 to absorb the axial forces. In the preferred embodiment, a nozzle ring 13 is provided between the bearing housing 10 and the housing cover 14, which allows a gap of a defined width and thus a defined leakage flow between the sliding bearing and the shaft seal. The relief zone 15 adjoins the plain bearing. To explain it should be mentioned that it can not be avoided that liquid melt, which under a pressure of z. B. 300 bar, passes through the plain bearing in the relief zone 15. The function of the relief zone 15 is to relieve the pressure of the leakage flows through a relief channel 16. The relief channel 16 connects the relief zone 15 ', i.e. the gap between the shaft 7 and the housing cover 1 * t, with the suction side 3 of the pump and thus leads the leakage flows out of the area of the relief zone 15 back to the inlet side 5 of the pump. The pressure of the melt located in the relief zone 15 thus essentially corresponds to the pressure on the suction side 5 of the pump plus the pressure loss in the relief channel 16.

Der Wellenzapfen 9 der Antriebswelle 7 wird zum Antriebsmotor hin durch Stopfbuchspackungen abgedichtet. Hierzu ist auf den Gehäusedeckel 1A· das Stopfbuchsgehäuse 12, ein rohrförmiger Körper, gesetzt. In ihm befindet sich eine erste Stopfbuchspackung 17 mit mehreren Packungsringen, sodann ein Ringraum 27, der in Achsrichtung von mehreren - in ihren Einzelheiten in Fig. 3 dargestelltenThe shaft journal 9 of the drive shaft 7 is sealed off from the drive motor by stuffing box packings. This is done on the housing cover 1A · the gland housing 12, a tubular body, is set. In it there is a first stuffing box packing 17 with several packing rings, then an annular space 27, which extends in the axial direction of several - shown in detail in FIG

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umfangsverteilten Federn 20 überbrückt wird und sodann eine zweite ϊ Stopfbuchspackung 18 mit weiteren Packungsringen. Durch Stopf- |i flansch 19 werden die Stopfbuchsringe von der Antriebsseite her '.p zusammengepreßt, wobei die Stopfkräfte von Packung 18 auf Packung 17 Icircumferentially distributed springs 20 is bridged and then a second ϊ Stuffing box packing 18 with additional packing rings. By stuffing | i flange 19, the stuffing box rings from the drive side '.p compressed, the tamping forces from pack 18 to pack 17 I.

I durch die Federn 20 übertragen werden. Wie sich aus Fig. 3 ergibt,I are transmitted through the springs 20. As can be seen from Fig. 3,

sind die Federn zwischen Federköpfen 22 eingespannt. Die Federköpfe
22 weisen Bolzen 21 auf, welche den freien Federweg begrenzen und
bei einer zu starken Zusammendrückung der Federn 20 für eine formschlüssige Kraftübertragung Sorge tragen.the springs are clamped between spring heads 22. The feather heads
22 have bolts 21 which limit the free spring travel and
if the springs 20 are compressed too much, ensure a positive force transmission.

Der Ringraum 27 ist über die Leitung 23 mit einem Vorratsbehälter \ The annular space 27 is via line 23 to a reservoir \

Zk, der die Sperrflüssigkeit enthält, kommunizierend verbunden, I Zk, which contains the barrier liquid, connected in a communicating manner, I

so daß die Sperrflüssigkeit im Ringraum 27 lediglich unter dem Iso that the barrier liquid in the annular space 27 is only below the I.

Druck der Flüssigkeitssäule, d.h. unter dem Druck von wenig mehr |Pressure of the liquid column, i.e. under the pressure of a little more |

als 1 bar, z. B. 1,1 bar steht. Der Vorratsbehälter Zk besitzt |than 1 bar, e.g. B. 1.1 bar. The reservoir Zk has |

eine Meßskala 25 und außerdem einen Schwimmer 26, der beim Errei- fa measuring scale 25 and also a float 26, which when reaching

chen eines bestimmten Flüssigkeitsstandes die elektrischen Kontakte | 28 schließt und hierdurch ein Signal erzeugt.For a certain liquid level, the electrical contacts | 28 closes and thereby generates a signal.

Die Stopfbuchspackung 18 dient der Abdichtung des mit der Sperrflüssigkeit gefüllten Ringraumes 27 gegenüber dem freien Ende des
Wellenzapfens ^. The stuffing box packing 18 serves to seal the annular space 27 filled with the barrier fluid from the free end of the
Shaft journal ^.

In Fig. 2 ist weiterhin mit einem gestrichelten Linienzug ein Natur- | umlaufsystem für die Sperrflüssigkeit angedeutet. Es besteht aus dem IIn Fig. 2 is also a dashed line a natural | Circulation system for the barrier fluid indicated. It consists of the I.

32 . ti32. ti

Vorratsbehälter 2k, an dem eine Falleitung/angeschlossen ist, die zu | dem Ringraum 27 zwischen den Stopfbuchspackungen 17 und 18 führt.
Etwa diametral gegenüber ist am Ringraum 27 eine Steigleitung 31
angeschlossen, die wieder zu dem Vorratsbehälter Zk führt. Durch die
Temperaturunterschiede der Sperrflüssigkeit in der Steig- und Fallleitung und die daraus resultierenden Dichteunterschiede erfolgt
im System ein Naturumlauf, wobei die Sperrflüssigkeit sich im Ringraum 27 aufheizt und im Vorratsbehälter Zk - entsprechend dessen
Fassungsvermögen - mehr oder woniger stark abkühlen kann. Reservoir 2k, to which a downpipe / is connected, leading to | the annular space 27 between the gland packings 17 and 18 leads.
A riser pipe 31 is located approximately diametrically opposite on the annular space 27
connected, which leads back to the reservoir Zk . Through the
Differences in temperature of the barrier liquid in the riser and downpipes and the resulting differences in density take place
a natural circulation in the system, the sealing liquid heating up in the annular space 27 and in the storage tank Zk - corresponding to this
Capacity - more or less can cool down significantly.

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Wie bereits bei der Beschreibung von i'ig. 1 erwähnt worden ist, ist auf der Pumpendruckseite 6 ein in die Lagerbuchsen integrierter Kanal 35 angeschlossen, durch den Polymerschmelze unter hohem Druck durch das angeschlossene Leitungssystem in die im Lagergehäuse 10 bzw. im Lagerdeckel 10.1 angeordneten, als Drosselstrecken 36, 37 ausgebildeten Axialnuten gepreßt wird. Von hier werden die Ringflächen 33 und 3¹*· der Lagerbuchsen bzw. alternativ der Stirnflächen des Zahnrades 3 mit Druck beaufschlagt, wobei bei symmetrischer Kraftwirkung das Zahnrad 3 zwischen den axialen Begrenzungswänden "schwimmt" und ein Anlaufen an einer der Wände vermieden wird. Hierdurch wird die Reibung vermindert und in Verbindung hiermit ebenfalls der Verschleiß und die erforderliche Antriebsleistung. Bei dem beschriebenen System der Spaltregelung stellt sich eine Gleichgewichtsstellung des Zahnrades 3 in Abhängigkeit von dem Druckverlust in den Drosselspalten selbsttätig ein, d.h. wenn das Zahnrad 3 nach rechts verschoben wird, so erhöht sich im Drosselabschnitt 37 wegen der größeren Kanallänge der Druckverlust, so daß der an der Ringfläche 33 anstehende Druck abfällt und das Zahnrad 3 in die Gleichgewichtslage zurückverschoben wird.As with the description of i'ig. 1 has been mentioned, a channel 35 integrated into the bearing bushes is connected to the pump pressure side 6, through which the polymer melt is pressed under high pressure through the connected line system into the axial grooves arranged in the bearing housing 10 or in the bearing cover 10.1 and designed as throttle sections 36, 37 . From here the ring surfaces 33 and 3 ¹ * · of the bearing bushes or, alternatively, the end surfaces of the gear 3 are subjected to pressure, whereby with symmetrical force the gear 3 "floats" between the axial boundary walls and a run-up on one of the walls is avoided. This reduces the friction and, in connection with this, also the wear and the required drive power. In the described system of gap control, an equilibrium position of the gear 3 is automatically set as a function of the pressure loss in the throttle gaps, ie if the gear 3 is shifted to the right, the pressure loss increases in the throttle section 37 because of the greater duct length, so that the on the annular surface 33 pressure drops and the gear 3 is moved back into the equilibrium position.

Im übrigen wird noch darauf hingewiesen, daß der im Lagerdeckel 10.1 gelagerte Wellenzapfen 11.1 abgeschrägt ist. Durch diese Neigung der Stirnfläche 11.2 gegenüber der Normalebene entsteht beim Umlauf der Welle eine Pumpwirkung, die insbesondere eine Stagnation und Zersetzung der dorthin gelangten Schmelze verhindert und einen zusätzlichen Druck aufbaut. Entsprechend diesem Druckanstieg im Drosselabschnitt 37 ist die Ringfläche 33 kleiner als die Ringfläche 3¹* zu dimensionieren.In addition, it should be noted that the shaft journal 11.1 mounted in the bearing cover 10.1 is beveled. As a result of this inclination of the end face 11.2 with respect to the normal plane, a pumping effect arises when the shaft rotates, which in particular prevents stagnation and decomposition of the melt that has reached there and builds up additional pressure. Corresponding to this pressure increase in the throttle section 37, the annular surface 33 is to be dimensioned smaller than the annular surface 3 ¹ *.

In den Figuren *f und 5 sind im Detail Maßnahmen dargestellt, die verhindern, daß sich in der Entlastungszone 15 Schmelze in Toträumen sammelt. Als Totraum besonders gefährdet ist der - in Einbaulage - untere Teil der Entlastungszone 15« Nach Fig. k und Fig. *f a wird vorgesehen, daß der Wellenzapfen 9 im Bereich der Entlastungezone mit einem Abschaber 29 versehen wird, welcher dafür sorgt,In the figures * f and 5 measures are shown in detail, which prevent that in the relief zone 15 melt collects in dead spaces. The lower part of the relief zone 15 - in the installed position - is particularly endangered as dead space. According to FIG. K and FIG.

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daß die Schmelze nicht zum Stillstand kommt. Es kann sich hierbei z. B. um eine einfache, als Maschinenelement bekannte Paßfeder handeln. In Fig. 5 und Fig. 5 a ist als alternative Maßnahme vorgesehenι daß der Gehäusedeckel 1^ den Wellenzapfen 9 im Bereich der Entlastungszone 15 exzentrisch umgibt, so daß sich unten ein engster Spalt 30 ausbildet. Infolge der Drehung des Wellenzapfens 9 entsteht im Bereich dieses engsten Spaltes 30 ein erhöhter dynamischer Druck, der zum Durchspülen des engsten Spaltes 30 beiträgt und Schmelzeablagerungen verhindert.that the melt does not come to a standstill. It can be, for. B. a simple feather key known as a machine element Act. In Fig. 5 and Fig. 5 a is provided as an alternative measure that the housing cover 1 ^ the shaft journal 9 in the area the relief zone 15 surrounds eccentrically, so that a narrowest gap 30 is formed below. As a result of the rotation of the shaft journal 9, an increased dynamic pressure arises in the area of this narrowest gap 30, which is necessary for flushing through the narrowest Gap 30 contributes and prevents enamel deposits.

Zur weiteren Erklärung sei erwähnt, daß die Bezugszeichen in den Figuren *f und 5 sich auf die in Fig. 2 dargestellten Elemente der Austragspumpe beziehen.For further explanation it should be mentioned that the reference numerals in Figures * f and 5 refer to the elements of the shown in Fig. 2 Obtain discharge pump.

Bevor nun die Funktion der Austragspumpe beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, daß die erfindungsgemäß verwandte Sperrflüssigkeit ein Lösungsmittel für das auszutragende Polymer darstellt. Geeignete Lösungsmittel kann der Fachmann für jedes auszutragende Polymere angeben. Da die Austragspumpe während ihrer Lebenszeit im allgemeinen nur für ein einziges Polymere eingesetzt wird, kommt auch nur ein einziges Sperrmittel zur Anwendung. Dabei wirkt sich insbesondere positiv aus, daß erfindungsgemäß das Sperrmittel nicht unter Druck steht und daher keine Sperrmittelleckage zu befürchten ist.Before the function of the discharge pump is described, is to point out that the sealing liquid used according to the invention is a solvent for the polymer to be discharged. The person skilled in the art can specify suitable solvents for each polymer to be discharged. Since the discharge pump during its lifetime is generally only used for a single polymer, only a single blocking agent is used. It affects In particular, it is positive that, according to the invention, the locking means is not under pressure and therefore no locking means leakage is to be feared is.

Zu dem Ausgleichsbehälter 2k sei noch erwähnt, daß dieser auch geschlossen sein kann. In diesem Falle würde der Schwimmer durch einen Druckaufnehmer ersetzt, der beim Oberschreiten eines bestimmten zulässigen Druckes ein Signal abgibt.Regarding the expansion tank 2k, it should also be mentioned that this can also be closed. In this case, the float would be replaced by a pressure sensor which emits a signal when a certain permissible pressure is exceeded.

Durch die Verwendung von Stopfbuchspaketen wird gewährleistet, daß eine gute, nachstellbare und gegen Verschmutzung unempfindliche Dichtung mit langer Standzeit gewährleistet ist. Wegen der Druckentlastung der Schmelze im Bereich der Entlastungszone 15The use of gland packs ensures that a good, adjustable and insensitive to contamination Seal with a long service life is guaranteed. Because of the pressure relief of the melt in the area of the relief zone 15

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besteht kein Druckgefälle der Schmelze in Richtung des Ringkanals 27· Andererseits besteht für die Sperrflüssigkeit ein wenn auch nur geringes - Druckgefälle vom Ringkanal 27 in Richtung der Entlastungszone 15i so daß dort allenfalls geringe Mengen der Sperrflüssigkeit in die Schmelze gelangen können. Diese geringen Mengen der Sperrflüssigkeit bewirken, daß eventuell in die Stopfbuchspackung 17 gelangte Schmelzereste gelöst und ständig beseitigt warden. Hierdurch wird erreicht, daß die Stopfbuchspackungen ständig gereinigt und in Funktion gehalten werden. Insbesondere kann vermieden werden, daß Schmezereste im Bereich der Stopfbuchspackungen verkracken und aushärten und dadurch die Stopfbuchspackung unbrauchbar machen.there is no pressure gradient of the melt in the direction of the annular channel 27 · On the other hand, there is an if for the barrier liquid also only slight - pressure gradient from the annular channel 27 in the direction of the relief zone 15i so that there at best only slight Quantities of the barrier liquid can get into the melt. These small amounts of the barrier fluid cause that eventually Melt residues that have got into the stuffing box packing 17 are released and are constantly being eliminated. This ensures that the stuffing box packings are constantly cleaned and kept in function will. In particular, it can be avoided that melt residues in the area of the stuffing box packings crack and harden and thereby making the stuffing box packing unusable.

Wenn nun durch Schmelze ablagerungen im Bereich der Entlastungszone 15 und insbesondere durch Verstopfung des Entlastungskanals 16 der Schmelzedruck im Bereich der Entlastungszone 15 ansteigt, könnte ein geringer Schmelzerest durch die Stopfbuchspackung 17 in den Ringraum 27 eintreten und/oder die Stopfbuchspackung 17 wird gegen die Kraft der Federn 20 (in Fig. 2) nach rechts verschoben. In beiden· Fällen ändert sich die Füllhöhe im Vorratsbehalter 2k. Diese Füllhöhenänderung ist an der Skala 25 abzulesen und wird über Schwimmer 26 und die Kontakte 28 bzw. - falls der Vorratsbehälter geschlossen ist - durch einen Druckgeber erfaßt. Das erzeugte Signal kann Anlaß zum Stillsetzen oder zum Instandsetzen der Pumpe geben. Die Pumpe wird jedoch auch in diesem Falle nicht undicht. Vielmehr ist dadurch, daß der Federweg der Federn 20 durch die Bolzen 21 begrenzt ist, gewährleistet, daß infolge des erhöhten Drucks in der Entlastungszone 15 auch eine erhöhte Stopfkraft auf die Stopfbuchspackungen 17 und 18 ausgeübt wird. Dadurch wird die Dichtwirkung der Stopfbuchspackungen dem erhöhten Druck angepaßt. Die Pumpe kann in Betrieb bleiben bis die Gesamtanlage für die Kunststofferzeugung bzw. Kunststoffverarbeitung turnusmäßig oder aus anderen Gründen außer Betrieb gesetzt wird.If the melt pressure in the area of the relief zone 15 increases due to melt deposits in the area of the relief zone 15 and in particular due to clogging of the relief channel 16, a small amount of melt residue could enter the annular space 27 through the stuffing box packing 17 and / or the stuffing box packing 17 is counter to the force of the Springs 20 (in Fig. 2) moved to the right. In both cases, the filling level in the storage container 2k changes. This change in filling level can be read on the scale 25 and is detected via floats 26 and contacts 28 or - if the storage container is closed - by a pressure transducer. The signal generated can be the reason for stopping or repairing the pump. Even in this case, however, the pump does not leak. Rather, the fact that the spring travel of the springs 20 is limited by the bolts 21 ensures that, as a result of the increased pressure in the relief zone 15, an increased stuffing force is also exerted on the stuffing box packings 17 and 18. In this way, the sealing effect of the stuffing box packings is adapted to the increased pressure. The pump can remain in operation until the entire system for plastics production or plastics processing is shut down regularly or for other reasons.

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Bag. 1212 ABag. 1212 A

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BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG REFERENCE LISTING

1 Gehäuse1 housing

2 Heizmittelraum2 heating medium room

3 getriebenes Zahnrad k mitlaufendes Zahnrad3 driven gear k revolving gear

5 Einlaßseite, Saugseite der Pumpe5 inlet side, suction side of the pump

6 Auslaßseite, Druckseite der Pumpe6 Outlet side, pressure side of the pump

7 Antriebswelle7 drive shaft

8 Abtriebswelle8 output shaft

9 Wellenzapfen9 shaft journals

10 Gleitlagergehäuse, Gleitlagerbereich der Welle 7, Lagerbuchse 10.1 Lagerdeckel mit Lagerbuchse10 Plain bearing housing, plain bearing area of the shaft 7, bearing bush 10.1 Bearing cover with bearing bush

11 Lagerbereich der Welle11 Shaft bearing area

11.1 Wellenzapfen11.1 Shaft journal

11.2 abgeschrägte Stirnfläche des Wellenzapfens11.2 beveled end face of the shaft journal

12 Stopfbuchsgehäuse12 stuffing box housing

13 Düsenring13 nozzle ring

1*f Gehäusedeckel, Gehäuse1 * f housing cover, housing

15 Entlastungszone, Druckentlastung '15 relief zone, pressure relief '

16 Entlastungskanal, Kanal16 relief duct, duct

17 erste Stopfbuchspackung17 first stuffing box packing

18 zweite Stopfbuchspackung18 second stuffing box packing

19 Stopfflansch19 stuffing flange

20 Feder20 spring

21 Bolzen, Zapfen21 bolts, tenons

22 Federkop f22 spring head f

23 Zuleitung23 supply line

Zk Vorratsbehälter Zk reservoir

25 Skala25 scale

26 Schwimmer26 swimmers

- 18 -- 18 -

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I „ ιI "ι

1?1?

27 Ringraum, Ringkanal27 Annular space, annular channel

28 Kontakt28 Contact

29 Abschaber29 scrapers

30 engster Spalt30 narrowest gap

31 Steigleitung31 riser

32 Falleitung32 downpipe

33 Ringfläche, Bingspalt 3^ Ringfläche, Ringspalt33 ring surface, bing gap 3 ^ annular surface, annular gap

35 Kanal35 channel

36 Kanalabschnitt, Drosselstrecke36 Canal section, throttle section

37 Kanalabschnitt, Drosselstrecke37 Canal section, throttle section

Claims

• · · CII• · · CII

Bag. 1212 A Gbm - 1 -Bag. 1212 A Gbm - 1 -

AnsprücheExpectations

1. Discharge pump for molten polymers, in particular polyamides, polyester, polystyrene, polypropylene, preferably designed as a gear pump, the sealing of the shaft journal, in particular the drive-side shaft journal, is effected by a pressurized and sealed chamber filled with a barrier liquid, characterized in that,

that the chamber (2?) is annular and with a Solvent for the polymer to be discharged is filled.

2. discharge pump according to claim 1,
characterized,

that the annular sealing point - from the gear (J) seen from - one after the other a pressure relief (15), a mechanical seal (17) and an annular space (27), which contains the barrier liquid.

3. discharge pump according to claim 2,
characterized,

that the pressure relief takes place through a channel (16) which connects the relief zone (15) with the suction side (5) the pump connects.

H. Discharge pump according to claim 3,
characterized,

that the annular space (27) containing the sealing liquid both on the pump side and towards the free end of the shaft journal (9) is sealed off by a mechanical seal (17, 18).

,;! 5 Discharge pump according to claim 3 or 4,

dadurch gekennzeichnet, ,; daß die mechanische Dichtung als Stopfbuchspackung (17, 18) characterized in that,; that the mechanical seal as a stuffing box packing (17, 18)

ausgeführt ist.is executed.

;■; 6. Austragepumpe nach Anspruch 5,; ■; 6. discharge pump according to claim 5,

'■ dadurch gekennzeichnet. '■ thereby geke n n marked.

i| daß beidaeits des die Sperrflüssigkeit enthaltendeni | that both sides of the containing the barrier liquid

|| Ringraums (27) Stopfbuchspackungen (17, 18) liegen,|| The annular space (27) gland packings (17, 18),

:f die vom freien Ende des Wellenzapfens (9) her zusammengepreßt: f pressed together from the free end of the shaft journal (9)

it be, with springs (20) leading the barrier fluid

;: ■ Bridge the annular space (27).

: 7 Discharge pump according to claim 6,

; marked

; by springs (20) with limited spring travel in the

;,. the annular space (27) carrying the sealing liquid.

If 8. Discharge pump after one or more of the

Ι 'previous claims 2 to 7,

ίί characterized by

that the shaft (9) in the relief zone (15) has a scraper (29) which does not touch the housing walls (FIG. k) .

9 · Discharge pump according to one or more of the preceding claims 2 to 7 » characterized in that the shaft journal (9) in the relief zone (15) is eccentrically surrounded by the housing (1 * 0 , preferably in such a way that the narrowest gap ( 30) in the installation position of the discharge pump is at the bottom and the relief channel (16) is at the top (Fig. 5)

10. Charge pump, in particular according to one or more of the preceding claims 1 to 9, | characterized in that 1 that the shaft end (11.1) with respect to which the bearing housing f

axially limiting housing cover (10.1) has a bevel |

(11.2). -!

11. Austragsputnpe after one or more ti

of the preceding claims, | v

characterized, J.J.

that the gingival space (27) through the stuffing box housing (12) |

has leading branch, at which one with the barrier liquid |

filled storage container (24) with fill level monitoring |

communicating connected. I.

12. Discharge pump after one or more _; of the preceding claims 2 to 11, | characterized in that ·; that the storage container (2 ¹ O is arranged at a higher level than the pump j ?, j?

13. Discharge pump according to claim 11 to 12, | characterized in that I that the annular space (27) and the storage container (2Ό |

through a riser (31) and a downpipe (32) - |

ft to generate a temperature difference caused by Gravity cycle (natural cycle) for recooling the barrier fluid - are connected to each other.

1 * t. Discharge pump, in particular according to one or more of the preceding claims,
characterized,

that with at least one of the gears (3 «Ό of the High pressure side of the pump (channel 35)

Il I I I tIl I I I t

■ ο · ·■ ο · ·

¹ · I ¹ · I

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CtIICtII

in each an annular gap (33, 34), which in the circumferential area the two end faces between the housing (Ό and gear (3) is formed, via a respective throttle channel (36, 37) polymer melt can be fed under melt pressure.

15 · Discharge pump according to claim 14 in conjunction with claim 10, characterized in that

that the annular gap (3k) acted upon by polymer melt on the drive-side face of the driven gear (3) is larger than the ring gap (33) on the opposite face of the gear (3).

16. Discharge pump according to one or more of claims 1 to 15, in particular according to claim 11,
characterized,

that the storage container (2h) is closed and has a pressure measuring device for level monitoring with a signal output when an adjustable pressure difference compared to a target value is exceeded (eg contact manometer).

17 · Discharge pump according to one or more of Claims 1 to 15, in particular in connection with Claim 11, characterized in that

that the storage container (2k) has a vent line to the atmosphere and that in the storage container (2k) a measuring device (26) with signal output (28) when the level of the barrier fluid deviates from the nominal value - by a difference that can be set using a measuring scale (25) - is arranged .

- 5 - (cover sheet)