DE8612197U1

DE8612197U1 - Gear pump

Info

Publication number: DE8612197U1
Application number: DE19868612197
Authority: DE
Original assignee: Barmag AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1986-05-03
Filing date: 1986-05-03
Publication date: 1987-09-10

Description

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BESCHREIBUNGDESCRIPTION

zahnradpumpegear pump

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe zum Fördern
schmelzflüssiger Polymere. Eine derartige Pumpe wird im
allgemeinen als Austragspumpe bezeichnet. Die Austragspumpe
weist in ihrem Gehäuse zwei Zahnräder auf, die miteinander
kämmen und von denen eines durch eine Antriebswelle angetriebenen wird. Die Antriebswelle ist in Gleitlagern gelagert. Ein besonderes Problem besteht darin, das aus dem
Gehäuse austretende Wellenende der Antriebswelle gegenüber
dem Gehäuse abzudichten. Hierzu haben sich Stopfbuchspackungen mit einer Sperrflussigkeitsvorlage gut bewährt.The invention relates to a gear pump for conveying
molten polymers. Such a pump is used in
generally referred to as a discharge pump. The discharge pump
has two gears in its housing that are connected to each other
mesh and one of which is driven by a drive shaft. The drive shaft is mounted in plain bearings. A particular problem is that from the
Housing exiting shaft end of the drive shaft opposite
the housing. Stuffing box packings with a sealing fluid reservoir have proven to be very effective for this purpose.

Stopfbuchspackungen haben bei guter Wartung eine lange |If well maintained, stuffing box packings have a long service life |

S Lebensdauer. Als Alternative stehen Gleitringdicivtungen zur 1 Verfugung, die weniger Wartung erfordern. Allerdings muß
sich bei einer Gleitringdichtung einer der Ringe dem anderen \ Ring anpassen können. Es ist daher erforderlich, einen der * Ringe beweglich zu lagern und dementsprechend mit einer s beweglichen (dynamischen) Dichtung abzudichten. Diese dyna- | mische Dichtung wird jedoch durch die Schmelze stark aufge- jj heizt. Es gibt keine geeigneten Dichtmaterialien, die der '\ dynamischen Belastung bei großer Hitze mit ausreichender j Standzeit standhalten. Eine besondere Art der dynamischen ^ Dichtung sind Metall-Faltenbälge. Derartige Metall-Falten- | bälge bestehen aus einer Mehrzahl von Ringen, die die |S service life. As an alternative, mechanical seals are available, which require less maintenance. However,
In a mechanical seal, one of the rings can adapt to the other ring . It is therefore necessary to mount one of the rings so that it can move and seal it accordingly with a movable (dynamic) seal. However, this dynamic seal is heated up considerably by the melt. There are no suitable sealing materials that can withstand the dynamic load at high temperatures with a sufficient service life. A special type of dynamic seal is metal bellows. Metal bellows of this type consist of a number of rings which |

Gestalt eines Tellerrandes haben. Diese Ringe werden *have the shape of a plate rim. These rings are *

wechselweise mit ihrem größten umfang und ihrem kleinsten
Umfang aufeinandergeschichtet und jeweils an ihrem größten
Umfang und ihrem kleinsten Umfang miteinander verschweißt.
Derartige Faltenbälge eignen sich zur dynamischen Lagerung
und axialen Abstützung des beweglichen Dichtringes aber nur,
solange sie frei beweglich sind.alternately with their largest size and their smallest
circumference and each at its largest
circumference and their smallest circumference are welded together.
Such bellows are suitable for dynamic bearing
and axial support of the movable sealing ring but only,
as long as they are free to move.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin lU verhindern, daß die Schmelze in den Falten des Faltenbalges, die in engem, wärmeleitendem Kontakt mit der Sperrflüssigkeit stehen, erstarrt und vercrackt.The object of the invention is to prevent the melt in the folds of the bellows, which are in close, heat-conducting contact with the barrier liquid, from solidifying and cracking.

Zur Lösung wird das Dichtgehäuse so aufgebaut, daß der Faltenbalg sich in einem Dichtraum befindet, der einerseits an die Druckseite und andererseits an die Zufuhrseite der Pumpe angeschlossen ist und in dem andererseits Einrichtungen vorgesehen sind, durch die ein Schmelzestrom in den Falten des Faltenbalges und in dessen Umfangsrichtung erzeugt wird.To solve this problem, the sealing housing is constructed in such a way that the bellows are located in a sealing chamber which is connected on the one hand to the pressure side and on the other hand to the supply side of the pump and in which, on the other hand, devices are provided by which a melt flow is generated in the folds of the bellows and in its circumferential direction.

Wenn der mit der Welle rotierende Dichtring beweglich angeordnet und durch Faltenbalg abgestützt wird, werden die Einrichtungen ortsfest angebracht. Wenn der nicht rotierende Gleitring beweglich und durch Faltenbalg abgestützt ist, so werden die Einrichtungen an der Welle angebracht. In jedem Falle ist die Anordnung so, daß zwischen dem Faltenbalg und der Einrichtung eine Relativbewegung in Umfangsrichtung entsteht.If the sealing ring rotating with the shaft is arranged to be movable and supported by bellows, the devices are fixed in place. If the non-rotating sliding ring is movable and supported by bellows, the devices are attached to the shaft. In any case, the arrangement is such that a relative movement in the circumferential direction occurs between the bellows and the device.

In einer Ausführung sind die Einrichtungen zur Erzeugung der Schmelzeströmung ein Kamm oder eine Bürste, die parallel zu einer Mantellinie des Faltenbalges angeordnet ist und der bzw. die in die Falten des Faltenbalges ragt und sich der Kontur der Falten im wesentlichen anpaßt. Die durch das statische Druckgefälle vorgegebene Schmelzeströmung kann dadurch unterstützt werden, daß die Schmelzeableitung aus der Schmelzekammer - in Drehrichtung der Antriebswelle gesehen - hinter dem Kamm bzw. der Bürste und die Schmelzezuleitung vor dem Kamm bzw. der Bürste angeordnet wird.In one embodiment, the devices for generating the melt flow are a comb or a brush that is arranged parallel to a surface line of the bellows and that protrudes into the folds of the bellows and essentially adapts to the contour of the folds. The melt flow determined by the static pressure gradient can be supported by arranging the melt discharge from the melt chamber - viewed in the direction of rotation of the drive shaft - behind the comb or brush and the melt supply line in front of the comb or brush.

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Eine Ausführung der Erfindung, bei der eine scharfe und gezielte Strömung in den Falten des Faltenbalges erzielt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzezüleitung mit einer Schmelzedüse in die Schmelzekammer mündet, wobei die Schmelzedüse im wesentlichen auf einer Mantellinie des Faltenbalges angeordnet und im wesentlichen radial in die Falten des Faltenbalges gerichtet ist. Auch hierbei führen Schmelzedüse und Faltenbalg eine Relativbewegung in Umfangsrichtung aus, so daß der Faltenbalg stets auf seinem ganzen Umfang durchspült wird* In weiterer Ausgestaltung kann auch das Druckgefälle der Schmelze zur Erzeugung einer Schmelzeströmung genutzt werden, indem die Schmelzeableitung aus der Schmelzekammer um einen größeren Winkel, insbesondere um bis 270° - in Drehrichtung gesehen - gegenüber der Schmelzedüse versetzt wird.An embodiment of the invention in which a sharp and targeted flow is achieved in the folds of the bellows is characterized in that the melt supply line opens into the melt chamber with a melt nozzle, whereby the melt nozzle is arranged essentially on a surface line of the bellows and is directed essentially radially into the folds of the bellows. Here too, the melt nozzle and bellows perform a relative movement in the circumferential direction so that the bellows are always flushed around their entire circumference* In a further embodiment, the pressure gradient of the melt can also be used to generate a melt flow by offsetting the melt discharge from the melt chamber by a larger angle, in particular by up to 270° - viewed in the direction of rotation - relative to the melt nozzle.

Die Schmelzeströmung wird weiterhin dadurch gefördert und Toträume dadurch vermieden, daß mit der Welle verbundene Rührelemente, Nocken, Vorsprünge und dgl. in die Schmelzekammer ragen.The melt flow is further promoted and dead spaces are avoided by stirring elements, cams, projections and the like connected to the shaft protruding into the melt chamber.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. The invention is described below using exemplary embodiments.

das Schemabild einer Austragspumpe im Normalschnitt; the schematic diagram of a discharge pump in normal section;

das Schemabild eines Axialschnittes einer derartigen Austragspumpe;the schematic diagram of an axial section of such a discharge pump;

die Teilzeichnungen der Antriebswelle mit Ausführungsbeispielen der Dichtung jeweils im Axialschnitt und Radialschnitt.the partial drawings of the drive shaft with examples of the seal in axial section and radial section.

Die Zahnradpumpe 1 wird zunächst anhand der Fig. 1 und 2 in ihrem grundsätzlichen Aufbau beschrieben. Das Gehäuse ist aus einem Stapel von ebenen I-latten zusammengesetzt.The basic structure of the gear pump 1 is first described using Fig. 1 and 2. The housing is made up of a stack of flat I-slats.

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Fig. 1 zeigt den Schnitt durch die Mittelplatte 6. Die
Mittelplatte 6 enthalt brillenformige Ausnehmungen, die in
ihrem Durchmesser den Kopfkreisen der Zahnräder 7 und 8
angepaßt sind und das Gehäuse in Umfangsrichtung begrenzen. Die brillenförmigen Ausnehmungen werden von dem Einla3kanal 25 und dem Auslaßkanal 26 durchdrungen. Die brillenförmigen Ausnehmungen werden beidseits von den Seitenplatten 4 und 5 begrenzt. Die Seitenplatten enthalten Lagerbohrungen, die zu jeweils einem Auge der brillenförmigen Ausnehmungen konzentrisch sind. In den Lagerbohrungen ist die getriebene Welle 11 des getriebenen Zahnrades 8 sowie die Antriebswelle 10
des angetriebenen Zahnrades 7 gleitgelagert, z.B. in Gleitlager 16. Der Durchmesser der Lagerbohrungen ist kleiner als der Durchmesser des Fußkreises der Zahnräder.Fig. 1 shows the section through the middle plate 6. The
Middle plate 6 contains spectacle-shaped recesses, which in
their diameter to the tip circles of gears 7 and 8
are adapted and limit the housing in the circumferential direction. The spectacle-shaped recesses are penetrated by the inlet channel 25 and the outlet channel 26. The spectacle-shaped recesses are limited on both sides by the side plates 4 and 5. The side plates contain bearing holes which are concentric with one eye of the spectacle-shaped recesses. The driven shaft 11 of the driven gear 8 and the drive shaft 10 are mounted in the bearing holes.
of the driven gear 7 is supported by plain bearings, e.g. in plain bearing 16. The diameter of the bearing bores is smaller than the diameter of the root circle of the gears.

Die Lagerbohrungen werden an ihren Enden, die von den Zahnrädern 7 bzw.. 8 abgewandt sind, abgeschlossen durch die
Deckplatten 2 auf der einen und 3 auf der anderen Seite.
Eine Ausnahme macht hier lediglich die Antriebswelle 10 mit &iacgr; ihrer Gleitlagerung 16. Die Deckplatte 3 enthält nämlichThe bearing bores are closed at their ends facing away from the gears 7 and 8 by the
Cover plates 2 on one side and 3 on the other side.
The only exception here is the drive shaft 10 with its plain bearing 16. The cover plate 3 contains

eine Durchtrittsbohrung 13 für die Antriebswelle 10. Die
Antriebswelle 10 ist mit einem nicht dargestellten Motor
verbunden und wird mit der in Fig. 1 dargestellten Dre^irichtung (Pfeile 23) angetrieben. Die Durchtrittsbohrung fluchtet mit dem Lagergehäuse 14, das dicht auf die Deckplatte 3 gesetzt ist. Die Durchtrittsbohrung 13 und das Lagergehäuse 14 dienen zur Aufnahme der Dichtung, die aus Gleitringen mit Sperrflüssigkeitsvorlage besteht. Die Gleitringdichtung ist in Fig. 2 nicht dargestellt. Insofern wird auf die nachfolgenden Figuren verwiesen. In Fig. 2 ist jedoch der Kreislauf für die Sperrflüssigkeit dargestellt. Das Lagergehäuse 14
enthält einen radialen Zufuhrkanal 17 für die Sperrflüssigkeit und einen auf der gegenübe! logenden Seite angebrachten, radialen Ablaufkanal 19 für die Sperrflüssigkeit. Der Zulaufkanal 17 und der Ablaufkanal 19 sind in einena through hole 13 for the drive shaft 10. The
Drive shaft 10 is equipped with a motor not shown
and is driven in the three-way direction shown in Fig. 1 (arrows 23). The through-hole is aligned with the bearing housing 14, which is tightly placed on the cover plate 3. The through-hole 13 and the bearing housing 14 serve to accommodate the seal, which consists of sliding rings with a sealing fluid reservoir. The mechanical seal is not shown in Fig. 2. In this respect, reference is made to the following figures. However, Fig. 2 shows the circuit for the sealing fluid. The bearing housing 14
contains a radial supply channel 17 for the sealing liquid and a radial outlet channel 19 for the sealing liquid on the opposite side. The supply channel 17 and the outlet channel 19 are in a

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Kreislauf 20 für die Sperrflüssigkeit eingeschaltet. In dem ;Circuit 20 for the barrier fluid is switched on. In the ;

Kreislauf 20 liegt der Vorratsbehälter 18, die Kreislauf- |Circuit 20 contains the storage tank 18, the circuit |

pumpe 21 und ggf. ein Erhitzer 22. Mit dem Erhitzer wird die |pump 21 and, if necessary, a heater 22. The heater is used to |

Sperrflüssigkeit auf eine Temperatur gebracht, die imThe sealing fluid is brought to a temperature that

Extremfall derjenigen der Schmelze entspricht. |Extreme case corresponds to that of the melt. |

Cer Aufbau der Dichtungen wird nun anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.The structure of the seals is now described using examples.

Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 zeigt, daß auf der Antriebswelle 10 eine Buchse 24 befestigt und gegenüber der Welle abgedichtet ist. Auf dem Ende der Buchse, das \ zu dem getriebenen Zahnrad 7 hinweist, sitzt der Stützring f 27, und zwar drehfest durch Bolzen 28 Uiid abgedichtet durch i O-Ring 29. In das Lagergehäuse, das als Stufenzylinder :The embodiment according to Figures 3 and 4 shows that a bushing 24 is attached to the drive shaft 10 and is sealed against the shaft. The support ring 27 is seated on the end of the bushing which points towards the driven gear 7 and is secured against rotation by bolts 28 and sealed by an O-ring 29. The bearing housing, which is designed as a stepped cylinder, has a bearing ring 26 which is secured against rotation by bolts 28 and sealed by an O-ring 29.

ausgebildet ist, ist ein zweiter Stützring 30 eingeschoben. Der Stützring 30 stützt sich auf der Stufe des Lagergehäuses 14 ab und ist mit dem Lagergehäuse fest verbunden. Der Zufuhrkanal 17 und der Ablaufkanal 19 für die Sperrflüssigkeit durchdringen auch den Stützring 30 und liegen sich radial gegenüber. Besonders bemerkt sei, daß der Stützringis formed, a second support ring 30 is inserted. The support ring 30 rests on the step of the bearing housing 14 and is firmly connected to the bearing housing. The supply channel 17 and the discharge channel 19 for the sealing liquid also penetrate the support ring 30 and are located radially opposite each other. It is particularly noted that the support ring

30 die Buchse 24 auf der Antriebswelle 10 nicht berührt, sondern mit ihr einen Ringspalt bildet. Die Stirnseite des Stützrings 30 dient als ortsfester Gleitring. Die Buchse 24 wird ferner mit geringem Spalt von dem drehenden Gleitring30 does not touch the bushing 24 on the drive shaft 10, but forms an annular gap with it. The front side of the support ring 30 serves as a stationary sliding ring. The bushing 24 is also separated with a small gap from the rotating sliding ring

31 umgeben. Der drehende Gleitring 31 stützt sich auf der einen Seite mit einem geeigneten Reib- und Dichtbelag 32 auf der geeignet ausgebildeten Stirnfläche des Stützrings 30 ab. Auf der anderen Seite wird der drehende Gleitring 31 gegenüber dem Stützring 27 durch einen Faltenbalg 33 abgestützt. Der Faltenbalg 33 bringt einerseits die zur Abdichtung erforderliche Axialkraft >·■ '· den drehenden Gleitring auf, übernimmt aber gleichzeitig auch die durch die Diehtkraft entstehenden Reibkräfte in Umfangdrichtung. Der Faltenbalg ist aus sehr dünnem Stahlblech hergestellt.31. The rotating sliding ring 31 is supported on one side by a suitable friction and sealing lining 32 on the suitably designed front face of the support ring 30. On the other side, the rotating sliding ring 31 is supported against the support ring 27 by a bellows 33. The bellows 33 applies the axial force required for sealing the rotating sliding ring , but at the same time also absorbs the friction forces in the circumferential direction caused by the sealing force. The bellows is made of very thin sheet steel.

Er besteht aus einzelnen Ringen, die nach Art eines Tellerrandes geformt sind. Die einzelnen Ringe sind zu einem Stapel aufeinandergeschichtet, so daß jeder Ring den benachbarten Ring auf der einen Seite mit seinem Außenumfang und den benachbarten Ring auf der anderen Seite mit seinem Innenumfang berührt. Die benachbarten Ringe sind sodann an den sich berührenden Umfangskanten miteinander verschweißt. Es kann vorgesehen werden, daß an dem mit der Welle mitdrehenden Stützring 27 axiale Stifte fest angebracht sind, die in Locher oder Radialnuten des drehenden Gleitrings 31 mit Spiel eingreifen und die durch die Reibung entstehenden ümfangskräfte auf den drehenden Gleitring 31 übertragen. Ein derartiger Stift ist in Fig. 3 gestrichelt eingezeichnet und mit 36 bezeichnet.It consists of individual rings that are shaped like the edge of a plate. The individual rings are stacked on top of each other so that each ring touches the adjacent ring on one side with its outer circumference and the adjacent ring on the other side with its inner circumference. The adjacent rings are then welded together at the contacting peripheral edges. It can be provided that axial pins are firmly attached to the support ring 27 that rotates with the shaft, which engage with clearance in holes or radial grooves of the rotating sliding ring 31 and transfer the circumferential forces caused by friction to the rotating sliding ring 31. A pin of this type is shown in dashed lines in Fig. 3 and designated 36.

An dem anderen Ende der Buchse 24 sitzt durch Bolzen 37 fest und durch O-Ring 38 abgedichtet der Stützring 39, der gleichzeitig als drehender Gleitring dient. Der stehende Gleitring 40 umgibt die Buchse 14 mit geringem Spiel. Sein Dichtbelag 41 stutzt sich an.dem drehenden Gleitring 39 ab. Andererseits wird der stehende Gleitring gegenüber dem Stützring 30, der - wie zuvor beschrieben - ortsfest in dem Lagergehäuse 14 angebracht ist, durch einen Faltenbalg 42 abgestützt und gegen den drehenden Gleitring 39 gedrückt. Dabei überträgt auch in diesem Falle der Faltenbalg sowohl die zur Dichtung erforderliche Normalkraft als auch das durch die Reibung entstehende Drehmoment. Auch in diesem Falle kann ein axialer Stift an dem ortsfesten Stützring 30 sitzen, der in ein Loch oder eine Nut des Gleitrings 40 eingreift und den Gleitring 40 damit am Drehen hindert.At the other end of the bushing 24, the support ring 39 is fixed by bolts 37 and sealed by O-ring 38. The support ring 39 also serves as a rotating sliding ring. The stationary sliding ring 40 surrounds the bushing 14 with little play. Its sealing lining 41 is supported by the rotating sliding ring 39. On the other hand, the stationary sliding ring is supported by a bellows 42 against the support ring 30, which - as previously described - is fixedly mounted in the bearing housing 14, and is pressed against the rotating sliding ring 39. In this case, too, the bellows transmits both the normal force required for sealing and the torque caused by friction. In this case, too, an axial pin can be seated on the stationary support ring 30, which engages in a hole or groove in the sliding ring 40 and thus prevents the sliding ring 40 from rotating.

Durch die bis hierher beschriebenen Dichtelemente wird in dem Dichtraum 14 ein ringförmiger Schmelzeraum 43/ ein mit Sperrflüssigkeit gefüllter Ringraum 44 sowie ein ringförmiger Luftraum 45 gebildet. Der Schmelzeraum 43 ist über Schmelzedruckkarial 35 mit der Auslaßseite 26 der Zahnrad-The sealing elements described up to this point form an annular melt chamber 43/an annular chamber 44 filled with sealing liquid and an annular air chamber 45 in the sealing chamber 14. The melt chamber 43 is connected to the outlet side 26 of the gearwheel via the melt pressure chamber 35.

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pumpe und über Rücklaufkanal 34 mit dem Einlaß der Zahnradpumpe verbunden. Die Mündungen der Kanäle 34, 35 sind anch in Fig. 1 zu sehen. Die Kanalführung des Verbindungskanals 34 ist zum Teil nur durch eine gestrichelte Linie dargestellt, da einige Abschnitte des Verbindungskanals hinter der Bildebene liegen müssen, um die Antriebswelle 10 zu umgehen.pump and connected to the inlet of the gear pump via return channel 34. The mouths of the channels 34, 35 can also be seen in Fig. 1. The channel routing of the connecting channel 34 is partly only shown by a dashed line, since some sections of the connecting channel must be behind the image plane in order to bypass the drive shaft 10.

Aux dem Umfang des Schmelzeraums 43 haben die Mündungen der Kanäle 34 und 35 - wie aus Fig. 4 ersichtlich - lediglich einen geringen Winkelabstand. Zwischen beiden Kanälen liegt ein Kamm 44 auf einer Mantellinie des Faltenbalgs 33. Der Kamm besitzt eine Vielzahl von Borsten, He vorzugsweise aus einem weichen Metall bestehen, das bei Berührung den Faltenbalg nicht beschädigt. Die Borsten 45 sind - wie Fig. 3 zeigt - in ihrer Länge so bemessen, daß sie zwar tief in die Falten des Faltenbalges hineinragen, jedoch die Oberfläche des Faltenbalges nach Möglichkeit nicht berühren, statt der Borsten können auch starre oder elastische Schikanen an dem Kamm angeordnet sein, die sich dem Querschnitt der Falten im wesentlichen anpassen, ohne die Oberfläche des Faltenbalges zu berühren. Borsten haben den Vorteil, daß sie eine relativ geringe Biegefestigkeit besitzen und insofern bei Berührung dem Faltenbalg ausweichen. Daher ist keine so hohe Fertigungstoleranz und Montagetoleranz erforderlich.The openings of the channels 34 and 35 are only slightly spaced apart from the circumference of the melting chamber 43 - as can be seen from Fig. 4. Between the two channels there is a comb 44 on a surface line of the bellows 33. The comb has a large number of bristles, which are preferably made of a soft metal that does not damage the bellows when touched. The bristles 45 are - as Fig. 3 shows - dimensioned in their length so that they extend deep into the folds of the bellows, but do not touch the surface of the bellows if possible. Instead of bristles, rigid or elastic baffles can also be arranged on the comb, which essentially adapt to the cross-section of the folds without touching the surface of the bellows. Bristles have the advantage that they have a relatively low bending strength and therefore give way to the bellows when touched. Therefore, such a high manufacturing tolerance and assembly tolerance is not required.

Infolge des Druckgefälles zwischen dem Schmelzedruckkanal 35 und dem Rücklaufkanal 34 entsteht in dem Schmelzeraum 43 eine Schmelzeströmung in Umfangsrichtung mit der Strömungsrichtung des Pfeils 46. Diese Strömung ist der Drehrichtung nach Pfeil 23 entgegengerichtet. Kamm 44 mit den Borsten 45 verhindert eine Kurzschlußstromung zwischen den Mündungen 34 und 35 und bewirkt ferner eine relative Strömung der durch aeü Kamm aufgehaltenen Schmelze in den Falten des Faltenbalges. As a result of the pressure gradient between the melt pressure channel 35 and the return channel 34, a melt flow in the circumferential direction with the flow direction of the arrow 46 is created in the melt chamber 43. This flow is opposite to the direction of rotation according to arrow 23. Comb 44 with the bristles 45 prevents a short-circuit flow between the orifices 34 and 35 and also causes a relative flow of the melt held back by the comb in the folds of the bellows.

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Hierdurch wird das Druckgefälle noch verstärkt, so daß eine intensive Strömung entsteht, die die Falten des Faltenbalges ständig ausspülen. Damit ist gewährleistet, daß der Faltenbalg seine Beweglichkeit und Funktion behält«, Der Sperraum 47, der sich auch über den Innenraum der beiden Faltenbälge 33 und 42 erstreckt, wird ständig mit Sperrflüssigkeit beschickt, die ebenfalls unter Druck steht und die Dichtwirkung der Gleitringe unterstützt. Der Gleitring 40 mitThis increases the pressure gradient even further, so that an intensive flow is created that constantly flushes out the folds of the bellows. This ensures that the bellows retains its mobility and function. The sealing chamber 47, which also extends over the interior of the two bellows 33 and 42, is constantly supplied with sealing fluid, which is also under pressure and supports the sealing effect of the sliding rings. The sliding ring 40 with

&iacgr; Gleit- und Dichtbelag 41 dichtet den Sperraum 4" gegenüber&iacgr; Sliding and sealing coating 41 seals the locking chamber 4" against

j dem Luftraum 48 ab.,j from airspace 48.,

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und Fig. 6 sitzt aufIn the embodiment according to Fig. 5 and Fig. 6,

- der Antriebswelle 10 drehfest die Buchse 24. Auf der Buchse- the drive shaft 10, the bushing 24 is fixed against rotation. On the bushing

sitzt durch Bolzen 37 drehfest der Stützring 27,. der mit derThe support ring 27 is secured by bolt 37 and is non-rotatable.

\ Welle mitdreht und gegenüber der Buchse durch Dichtring 29 \ Shaft rotates and opposite the bushing by sealing ring 29

abgedichtet ist. Der Stützring 27 ist ferner durch O-Ring 49 ■ gegenüber dem Lagergehäuse 14 abgedichtet. An dem StützringThe support ring 27 is also sealed against the bearing housing 14 by an O-ring 49 ■. On the support ring

^; 27 stützt sich der Faltenbalg 33 ab, der - wie zuvor ^; 27 supports the bellows 33, which - as before

\ beschrieben - aufgebaut ist. An dem Faltenbalg 33 stützt \ described - is constructed. The bellows 33 supports

. sich der drehende Gleitring 31 ab. Auf der anderen Seite. the rotating sliding ring 31 is removed. On the other side

stützt sich der Gleitring 31 mit seinem Reib- und Dichtbelag 32 an der in geeigneter Weise ausgebildeten Stirnseite der Deckplatte 3 ab. Durch diese Dichtelemente wird im Inneren des Faltenbalges 33 der Schmelzeraum 43 gebildet., Zur Beschickung des Schmelzeraumes mit Schmelze sind folgende Elemente vorgesehen:the sliding ring 31 with its friction and sealing lining 32 is supported on the suitably designed front side of the cover plate 3. The melting chamber 43 is formed inside the bellows 33 by these sealing elements. The following elements are provided for feeding the melting chamber with melt:

Der Schmelzedruckkanal 35 ist eine Radialnut in der Seitenplatte 5, die sich von dem Auslaß 26 der Zahnradpumpe bis zu einem die Antriebswelle 10 umgeoenden Ringkanal 50 erstreckt. Von dem Ringkanal 50 geht eine Radialbohrunc/ in der Welle 10 aus, die über Axialbohrung 52 mit der Radialbohrung 53 in Verbindung steht. In der Bohrunj der Deckplatte 3 sitzt fest eine Buchse 54, die so weit in den Schmelzeraum 43 ragt, daß sie mit dem Stützfing 27 nur einen ängen Spalt freiläßt. Der Durchmesser des drehenden Gleitrings 31, Reib-The melt pressure channel 35 is a radial groove in the side plate 5, which extends from the outlet 26 of the gear pump to an annular channel 50 surrounding the drive shaft 10. A radial bore in the shaft 10 extends from the annular channel 50 and is connected to the radial bore 53 via an axial bore 52. A bushing 54 is firmly seated in the bore of the cover plate 3, which extends so far into the melt chamber 43 that it leaves only a long gap with the support finger 27. The diameter of the rotating sliding ring 31, friction

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Und Dichtbelags 32 und Faltenbalgs 33 ist so groß, daß diese Elemente mit der in den Schmelzeraum 43 ragenden Buchse 54 einen für den Schmelzedurchlaß ausreichenden Spalt bilden. Die Buchse besitzt an ihrem freien Ende eine Ausdrehung 55, die mit der Buchse 24 am Innenumfang und dem stützring 27 an der freien Stirnseite einen Ringkanal 55 bildet. Ferner j besitzt die Buchse 54 in diesem Bereich einen axialen jAnd the sealing lining 32 and bellows 33 is so large that these elements form a gap with the bushing 54 protruding into the melt chamber 43 that is sufficient for the melt to pass through. The bushing has a recess 55 at its free end, which forms an annular channel 55 with the bushing 24 on the inner circumference and the support ring 27 on the free end face. Furthermore, the bushing 54 has an axial j

Einschnitt 55, der in U.r.fangsrichtung nur eine geringe Breite besitzt. Der Einschnitt 55 erstreckt sich parallel zu einer Innenmantellinie des Faltenbalges 33 und dient als Schmelzedüse. Er iit insbesondere hinsichtlich seiner IIncision 55, which has only a small width in the circumferential direction. The incision 55 extends parallel to an inner surface line of the bellows 33 and serves as a melt nozzle. It is particularly characterized by its

Breite, aber auch hinsichtlich seines Querschnittes so geformt, daß ein Schmelzestrom im wesentlichen radial aus dem Ringkanal 55 durch die Schmelzedüse 55 in die Falten des Faltenbalges 33 gerichtet wird. Zu diesem Zweck mündet die Radialbohrung 53 in der Welle 10 im Bereich des Ringkanals 55 auf der Oberfläche der Antriebswelle 10 bzw. der Buchse 24. Die Buchse 54 besitzt nun in einem Bereich, der axial etwa auf der Höhe des Gl^it- und Dichtrings 32 liegt, eine weitere Ausdrehung, die gegenüber der Antriebswelle 10 bzw. Buchse 24 einen weiteren Ringkanal 57 bildet. Dieser Ringkanal 57 ist über eine Radialbohrung 58 mit dem Schmelzeraum 43 und über eine weitere Radialbohrung 59 mit dem Rücklaufkanal 34 zur Einlaßseite 25 der Pumpe verbunden. Wie sich insbesondere aus Fig. 6 ergibt, ragt in den Ringraum 55 ein an der Buchse 24 befestigter Nocken, der den Querschnitt des RinglCanals im wesentlichen ausfüllt. Es sei bemerkt, daß der Einschnitt 56 und das Loch 58 zueinander auf dem Umfang versetzt sein können. Das gleiche gilt für die Relativlage der Locher 58 und 59.Width, but also in terms of its cross section, so that a melt flow is directed essentially radially from the ring channel 55 through the melt nozzle 55 into the folds of the bellows 33. For this purpose, the radial bore 53 in the shaft 10 opens in the area of the ring channel 55 on the surface of the drive shaft 10 or the bushing 24. The bushing 54 now has a further recess in an area that is axially approximately at the height of the sliding and sealing ring 32, which forms a further ring channel 57 opposite the drive shaft 10 or bushing 24. This ring channel 57 is connected via a radial bore 58 to the melt chamber 43 and via a further radial bore 59 to the return channel 34 to the inlet side 25 of the pump. As can be seen in particular from Fig. 6, a cam attached to the bushing 24 projects into the annular space 55 and essentially fills the cross-section of the annular channel. It should be noted that the incision 56 and the hole 58 can be offset from one another on the circumference. The same applies to the relative position of the holes 58 and 59.

Im Betrieb wird der Sperraum 47 auf dem Außenumfang des Faltenbalges über Zufuhrkanal 17 und Ablaufkanal 19 mit Sperrflüssigkeit beschickt. Der Sperraum 47 ist insbesondere durch Dichtung 49 zur Atmosphäre hin abgedichtet. DerDuring operation, the barrier chamber 47 on the outer circumference of the bellows is filled with barrier fluid via the supply channel 17 and the discharge channel 19. The barrier chamber 47 is sealed from the atmosphere in particular by a seal 49. The

Schmelzeraum 43 wird über die Schmelzedruckkanäle 35, 51, 52, 53 mit unter Dfuek stehender Schmelze beschickt. Die Schmelze sammelt sich im Ringraum 55 und wird darin durch den Nocken 57, der in Drehrichtüng vor dem Radialkanal 53 angeordnet ist, in Bewegung gehalten. Die unter Druck stehende Schmelze strömt durch die Schmelzedüse 56 in radialer Richtung in die Palten des Faltenbalges 33- Da sich der Faltenbalg dreht, die Schmelzedüse 56 aber steht, ergibt sich eine relative Strömung in Umfangsrichtung. Die eingedrungene Schmelze strömt über Radialkanal 58 in den Ringraum 57 und von dort durch Radialkanal 59 in den Rücklaufkanal 34 zum Pumpeneinlaß 25* Dabei wird der Schmelze gleichzeitig eine Stromrichtung in Umfangsrichtung aufgeprägt.Melt chamber 43 is supplied with melt under pressure via melt pressure channels 35, 51, 52, 53. The melt collects in the annular space 55 and is kept in motion by cam 57, which is arranged in front of radial channel 53 in the direction of rotation. The melt under pressure flows through melt nozzle 56 in a radial direction into the gaps of bellows 33. Since the bellows rotates but melt nozzle 56 is stationary, a relative flow in the circumferential direction results. The melt that has penetrated flows via radial channel 58 into annular space 57 and from there through radial channel 59 into return channel 34 to pump inlet 25*. At the same time, the melt is given a flow direction in the circumferential direction.

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BEZÜGSZEiCHENAUPSTELLÜNGREFERENCE SIGN DISPLAY

1 Zahnfadpumpe, Austragspumpe1 toothed thread pump, discharge pump

2 Deckplatte2 Cover plate

3 Deckplatte3 Cover plate

4 Seitenplatte, Lagerplatte4 Side plate, bearing plate

5 Seitenplatte, Lagerplatte5 Side plate, bearing plate

6 Mittelplatte, Pumpengehäuse6 Center plate, pump housing

7 angetriebenes Zahnrad7 driven gear

8 getriebenes Zahnrad8 driven gear

9 Eingriffsbereich9 Intervention area

10 Antriebswelle10 Drive shaft

11 getriebene Welle11 driven shaft

12 Zuganker12 tie rods

13 Dichtraum, Durchtrittsbohrung13 Sealing chamber, through hole

14 Lagergehäuse14 Bearing housing

15 Zuganker15 tie rods

16 Gleitlager16 plain bearings

17 Sperrflüssigkeitszufuhr, Zufuhrkanal17 Barrier fluid supply, supply channel

18 Sperrflussigkeitsbehalter, Vorratsbehälter18 Bulk liquid tank, storage tank

19 Sperrflüssigkeitsablauf, Ablaufkanal19 Sealing fluid drain, drain channel

20 Sperrflussxgkeitskreislauf20 Locking fluid circuit

21 Kreislaufpumpe21 Circulation pump

22 Erhitzer22 Heaters

23 Pfeil, Drehrichtung23 Arrow, direction of rotation

24 Buchse24 socket

25 Einlaß25 Inlet

26 Auslaß26 Outlet

27 Stützring27 Support ring

28 Bolzen28 bolts

29 O-Ring, Dichtring29 O-ring, sealing ring

30 Stutzring, Gleitring30 Support ring, sliding ring

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0-15180-1518

31 drehender Gleitring31 rotating sliding ring

32 Reib- und Dichtbeleg32 Friction and sealing coating

33 Faltenbalg33 Bellows

34 Rücklaufkanal34 Return channel

35 Verbindungskanal, Schmelzedruckkanal35 Connection channel, melt pressure channel

36 Mitnahmestift36 Driving pin

37 Bolzen37 bolts

38 O-Ring38 O-ring

39 Stützring, drehender Gleitring p 40 Gleitring39 Support ring, rotating sliding ring p 40 Sliding ring

41 Reib- und Dichtbelag41 Friction and sealing lining

42 Faltenbalg42 Bellows

43 Schmelzeraum43 Melting room

44 Kamm44 Comb

45 Borsten45 bristles

46 Störmungsrichtung 47 Sperraum46 Direction of disturbance 47 Exclusion zone

48 Luftraum48 Airspace

49 O-Ring49 O-ring

\ 50 Ringkanal \ 50 ring channel

51 Radialbohrung51 Radial bore

52 Axialbohrung52 Axial bore

53 Radialbohrung53 Radial bore

54 Buchse54 socket

55 Ringkanal55 Ring channel

j, 56 Einschnitt, Schmelzedüsej, 56 incision, melt nozzle

57 Nocken, Rührelement57 Cam, stirring element

Claims

barmag Barmer Maschinenfabrik Aktiengesellschaft, Remscheid, Federal Republic of Germany -PATENT CLAIMS

1. Gear pump for conveying molten polymers, the drive shaft of which is sealed by a sliding ring pair and a sealing liquid, characterized in that

the axially movable sliding ring is connected to its support by a tubular metal bellows,

and that on the melt side of the bellows, devices for generating a melt flow in the folds of the bellows in the circumferential direction are arranged.

2. Pump according to claim 1,
characterized in that

the bellows is surrounded on its melt side by an annular melt chamber, and that a comb or a brush is mounted in the melt chamber, which extends into the folds of the bellows on a surface line of the bellows.

3. Pump according to claim 2,
characterized in that

- viewed in the direction of rotation of the drive shaft - the melt supply line to the melt chamber is behind the comb or brush and the melt discharge line is in front of the comb or brush*

0-1518

4. Pump according to claim 1,

characterized in that

To generate the melt flow, a melt nozzle opens into the melt chamber on a surface line of the bellows, the melt nozzle being arranged in such a way that the bellows performs a relative movement in the circumferential direction to the melt nozzle and the melt flow with a radial flow component is directed into the folds of the bellows.

t

5. Pump according to claim 4,

1 characterized in that

I the melt flow from the melt chamber opposite the

\ Melt nozzle - in circumferential direction - by 180 to 270°

f, sets is.

I I

6. Discharge pump according to one of the preceding claims,

I characterized in that

I stirring elements are connected to the shaft, which are radially in

1 protrude into the melt chamber*