DE3723894A1

DE3723894A1 - Gear pump, in particular as a booster pump

Info

Publication number: DE3723894A1
Application number: DE19873723894
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl Ing Hertell
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1987-07-18
Publication date: 1988-03-03

Abstract

Gear pumps for increasing the pressure in thermoplastic melts cannot be sealed on the drive end by connecting the bearings of the drive shaft to the inlet channel. Leaks are avoided by having the bearing(s) of the drive shaft connected to the region of the diverging gearwheels (2, 3) by a drillhole. To control the return flow thus effected, the drillhole can end in the casing (1) within the root circle (16) of the one pinion, and be connected via slots (9) to only one or a few cells of the pump in a cycle. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe, insbesondere als Druck erhöhungspumpe, insbesondere zur Anordnung hinter einem Aufschmelz extruder für thermoplastische Kunststoffe, mit zwei ineinander kämmenden, in einem Pumpengehäuse angeordneten Zahnrädern, von denen eines über einen Wellenschaft angetrieben ist und das andere mitläuft und beide Zahnräder in Gleitlagern gelagert sind.The invention relates to a gear pump, in particular as a pressure booster pump, in particular for arrangement behind a reflow extruder for thermoplastics, with two in one another meshing gears arranged in a pump housing, of which one is driven by a shaft and the other runs along and both gears are mounted in plain bearings.

Als Druckerhöhungspumpen dienende Zahnradpumpen der Art, wie sie vorhergehend beschrieben wurden, sind im Stand der Technik bekannt. In der Kunststoffindustrie, insbesondere in der Chemiefaserindustrie, finden sie beispielsweise als Dosierpumpen zwischen dem den hoch polymeren Kunststoff aufschmelzenden und ihn mit Drücken bis zu ca. 100 bar und mehr weitergebenden Extruder und den Spinn- oder/und Spritzwerkzeugen Verwendung. Sie heben dabei außerdem den Druck in der hochpolymeren Schmelze im allgemeinen auf den in der Regel bei mehreren hundert bar liegenden Spinn- oder Spritzdruck an. Bei genügend präziser Fertigung arbeiten sie zuverlässig und mit hoher Genauigkeit.Gear pumps of the type they serve as booster pumps previously described are known in the art. In the plastics industry, especially in the chemical fiber industry, can be found, for example, as dosing pumps between the high polymer polymer and melt it with pressures up to approx. 100 bar and more extruder and the spinning or / and Injection mold use. They also lift the pressure of the high polymer melt generally on the usually several hundred bar spinning or spray pressure. At sufficiently precise production, they work reliably and with high Accuracy.

Da bei gegeneinander gleitenden Teilen ein Mindestspiel zwischen diesen unumgänglich ist, kommt es infolge des hohen Innendrucks ins besondere auf der Druckseite der Pumpe zwangsläufig dazu, daß Schmelze - etwa aus dem Bereich des beginnenden Zahneingriffs - in den engen Spalt zwischen den Zahnradstirnflächen und den Gehäusewänden und von da auch zu den Lagern, vor allem zu dem nach außen führenden Wellenschaftlager, gedrückt wird. Der in das Wellenschaftlager ge langende Kunststoff kann dabei durch die Wellendichtung nach außen gelangen und zu unangenehmen Verschmutzungen und Ablagerungen und zu durch diese verursachten Störungen führen.Since a minimum clearance between these parts is inevitable when the parts slide against each other, the high internal pressure, particularly on the pressure side of the pump, inevitably leads to the melt - e.g. from the area of the beginning tooth mesh - in the narrow gap between the gear end faces and the housing walls and from there to the bearings, especially the shaft shaft bearing leading to the outside. The ge in the shaft shaft bearing plastic can escape through the shaft seal to the outside and lead to unpleasant soiling and deposits and to malfunctions caused by them.

Im Stand der Technik wurde für Zahnradpumpen, die zur Förderung schmierfähiger Flüssigkeiten benutzt werden, vorgeschlagen, zur Aufrechterhaltung einer ausreichenden Schmierung der Zahnradlager einen durch die einzelnen Lager geführten Nebenstrom zum Hauptförder strom der Pumpe zu erzeugen und so einen stetigen Schmiermittelstrom aufrechtzuerhalten. Dabei wurde auch vorgeschlagen, den im Kämmbereich der Zahnräder in jeder einzelnen Zahnlücke vom Beginn des Ein tauchens eines Zahns bis zu seinem Austritt ablaufenden Wechsel von hohen Drücken zu unter dem Eingangsdruck liegenden Drücken zu benutzen, um einen solchen Schmiermittelstrom zu erzeugen (US-Patente 34 47 472 und 34 90 382; EU-Patent 00 62 405).The state of the art has been used for gear pumps to promote Lubricating liquids are used, proposed to Maintain adequate lubrication of the gear bearings a secondary flow through the individual bearings to the main conveyor flow of the pump and thus a constant flow of lubricant maintain. It was also suggested that in the combing area the gears in every single tooth gap from the beginning of the one dipping a tooth until it changes from to use high pressures to pressures below the inlet pressure, to generate such a flow of lubricant (U.S. Patents 3,447,472 and 34 90 382; EU patent 00 62 405).

Die EU-Patentschrift 00 62 405 hat die Verbesserung der Lager schmierung einer Zahnradpumpe oder eines Zahnradmotors gegenüber dem Stand der Technik zum Gegenstand. Auf beiden Pumpenseiten sind die Rollenlager jeweils durch Schleißplatten von den rollengelagerten Zahnrädern getrennt. Die in den Schleißplatten vorgesehenen Durchlaß bohrungen für die Lagerzapfen sind so groß gehalten, daß durch das vorhandene Spiel zwischen den Lagerzapfen und den Bohrungswandungen ein Schmiermittelfluß möglich ist. Jede Schleißplatte weist auf der den Zahnrädern zugekehrten Seite eine radiale Aussparung auf, die im Kämmbereich jeweils eines Zahnrades zum Pumpeneinlaß hin angeordnet ist. Diese Aussparungen sind jeweils nur einem Zahnrad zugeordnet und auf dessen Lagerachse gerichtet, so daß eine Aussparung dem ange triebenen, die andere Aussparung dem mitlaufenden Zahnrad zugeordnet ist. Ausgehend von der jeweiligen Wellenbohrung in der Schleißplatte führen beide Aussparungen bis in den Bereich zwischen Grund- und Kopfkreis des jeweils zugeordneten Zahnrads. Auf der den Aussparungen jeweils gegenüberliegenden Seite der Zahnräder, jedoch auf der Außenseite der Schleißplatten ist je eine weitere Aussparung vorge sehen, die vom Pumpeneinlaß bis zur zugeordneten Wellenbohrung führt.The EU patent 00 62 405 has the improvement of the bearings Lubrication of a gear pump or a gear motor compared to that State of the art on the subject. They are on both sides of the pump Roller bearings each by wear plates from the roller bearings Gears separately. The passage provided in the wear plates bores for the trunnions are kept so large that existing play between the bearing journal and the bore walls a lubricant flow is possible. Each wear plate points to the the gears facing side on a radial recess in the Combing area of a gear wheel is arranged towards the pump inlet is. These recesses are each assigned to only one gear and directed to the bearing axis, so that a recess is the driven, the other recess assigned to the rotating gear is. Starting from the respective shaft bore in the wear plate both recesses lead into the area between basic and Head circle of the respectively assigned gear. On the the recesses each opposite side of the gears, but on the Another recess is provided on the outside of the wear plates see that from the pump inlet to the associated shaft bore leads.

Das sich vergrößernde eingeschlossene Volumen im Zahnzwischenraum soll bewirken, daß der dadurch entstehende Unterdruck über die beiden jeweils den Zahnrädern unmittelbar benachbarten Aussparungen Schmiermittel aus dem Zahnradlager abgesaugt und dann in den Pumpeneinlaß gefördert wird. Eine Querverbindung zum auf derselben Pumpenseite liegenden Nachbar lager führt dazu, daß der Unterdruck im ersteren Lager auch in das Nachbarlager hineinwirkt und in diesem einen Sog erzeugt. Dieser wird für beide Pumpenseiten über die jeweils auf derselben Pumpenseite wie die ersteren Aussparungen, jedoch auf der Rückseite der Schleiß platte vorgesehene Aussparung vom Pumpeneinlaß her aufgefüllt. Der beschriebene Vorgang ist auf beiden Pumpenseiten gleich.The increasing enclosed volume in the interdental space should cause the resulting negative pressure over the two each the gears immediately adjacent recesses lubricant suctioned off the gear bearing and then fed into the pump inlet. A cross-connection to the neighbor on the same pump side camp leads to the negative pressure in the former camp also in the Neighbor camp affects and creates a pull in this. This will for both pump sides on the same pump side like the former recesses, but on the back the wear Plate provided recess filled from the pump inlet. The The process described is the same on both pump sides.

Zur Beseitigung der eingangs beschriebenen Schwierigkeiten bei der Verarbeitung von Kunststoffschmelzen oder dergleichen sind die in der genannten Druckschrift beschriebenen Maßnahmen nicht geeignet. Durch die beschriebene Erzeugung von der Schmierung dienenden Neben strömen würde die bei Dosierpumpen, insbesondere bei der Verarbeitung von Spinnschmelzen, wo der durch die Pumpe geförderte Schmelzestrom in sehr engen Grenzen genau eingehalten werden muß, zu fordernde Genauigkeit nicht einzuhalten sein. Außerdem ist die Sicherstellung einer ausreichenden Lagerschmierung kein im Rahmen der Erfindung zu lösendes Problem.To eliminate the difficulties described at the beginning Processing of plastic melts or the like are the in measures described are not suitable. Through the described generation of the lubrication auxiliary would flow in dosing pumps, especially in processing of spinning melts, where the melt flow conveyed by the pump must be strictly adhered to within very narrow limits Accuracy cannot be maintained. In addition, the assurance sufficient bearing lubrication is not part of the scope of the invention solving problem.

Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Zahnradpumpen, deren Aufgabe neben der Druckerhöhung vor allem die genaue Bemessung des geforderten Flüssigkeitsstromes ist, muß daher ein anderer Weg gefunden werden.In the gear pumps on which the invention is based, their task in addition to the pressure increase, the exact dimensioning of the required Liquid flow, another way must therefore be found.

Danach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, geeignete Mittel zur Verfügung zu stellen, um zu verhindern, daß sich Anteile der ge förderten Flüssigkeit wie etwa Kunststoffschmelze in den Lagern fest setzen, insbesondere in das Lager des Wellenschafts und von dort nach außen gelangen, weiter, einen Weg zu finden, um in das Wellenschaft lager gelangte Flüssigkeit wieder entfernen zu können.The invention is based on the object of suitable means to make available to prevent shares of the ge conveyed liquid such as plastic melt in the bearings put, especially in the camp of the shaft and from there get outside, continue to find a way to get into the shaft be able to remove stored liquid.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Zahnradpumpe der eingangs beschriebenen Art gelöst, die sich dadurch auszeichnet, daß von der Lagerbohrung des Wellenschaftes ein Entlastungskanal ausgeht, dessen Kanalmündung auf der Saugseite der Pumpe in einer Gehäuseseitenwand im Bereich des Zahneingriffs der Zahnräder und innerhalb des Fußkreises eines der Zahnräder liegt und daß mindestens ein Fußraum des einen Zahnrades durch einen Strömungskanal, der auf dem Radius der Kanal mündung an der Stirnseite des Zahnrades mündet, mit dem Entlastungs kanal intermittierend verbunden ist. Bei einer bevorzugten Ausbildungs form ist die Kanalmündung des Entlastungskanals auf der Saugseite der Pumpe innerhalb des Fußkreises des mitlaufenden Zahnrads angeordnet, sie kann aber auch auf der Saugseite der Pumpe innerhalb des Fußkreises des direkt angetriebenen Zahnrads liegen.This object is achieved by a gear pump of the beginning Solved type described, which is characterized in that the Bearing bore of the shaft shaft emanates a relief channel, the Channel opening on the suction side of the pump in a side wall of the housing in the area of the meshing of the gears and within the root circle one of the gears lies and that at least one footwell of one Gear through a flow channel on the radius of the channel mouth opens at the front of the gear, with the relief channel is connected intermittently. With a preferred training form is the channel mouth of the relief channel on the suction side of the Pump arranged within the root circle of the rotating gear, but it can also on the suction side of the pump within the base circle of the directly driven gear.

Der mindestens einen Fußraum mit der Kanalmündung verbindende Strömungs kanal kann vorteilhaft eine vom Fußraum ausgehende und radial nach innen zur Zahnradachse hin gerichtete Nut sein, die in die der Kanal mündung zugewandte Stirnseite des Zahnrads eingearbeitet ist. Die aus der Ebene durch die beiden Zahnradachsen, bezogen auf die Achse des mit mindestens einem Strömungskanal versehenen Zahnrads, zur Saugseite hin herausgedrehte Kanalmündung des Entlastungskanals liegt vorteilhaft an einer Stelle, wo der mit ihr verbundene Fußraum sein Volumen bereits zu vergrößern begonnen hat, jedoch noch sicher geschlossen ist. Der Winkel, um welchen die Kanalmündung aus der Ebene durch die beiden Zahn radachsen zur Saugseite hin herausgedreht ist, soll kleiner sein als die Hälfte des eine Zahnteilung überstreichenden Winkels und mindestens ca. 2° betragen. Es können auf dem Umfang des Zahnrads, bei welchem einer oder einzelne Fußräume intermittierend mit der Kanalmündung ver bindbar sein sollen, gleichmäßig verteilt mehrere Strömungskanäle vorgesehen sein. Außerdem können vorteilhaft die Fußräume, von welchen Strömungskanäle ausgehen, mit Fußraumvertiefungen versehen sein.The flow connecting at least one footwell to the channel mouth channel can advantageously be a radially outgoing from the footwell groove on the inside towards the gearwheel axis, into which the channel mouth facing end of the gear is incorporated. From the plane through the two gearwheel axes, based on the axis of the at least one flow channel provided gear, towards the suction side unscrewed channel mouth of the relief channel is advantageous at a point where the foot space connected to it already has its volume has started to enlarge, but is still safely closed. The Angle by which the channel mouth out of the plane through the two teeth wheel axles turned out to the suction side should be smaller than half of the angle crossing a tooth pitch and at least approx. 2 °. It can be on the circumference of the gear at which one or individual footwells intermittently ver with the channel mouth should be bindable, evenly distributed multiple flow channels be provided. In addition, the footwell, of which can be advantageous Extend flow channels, be provided with footwell depressions.

Um zu verhindern, daß durch das Absaugen von in die Lagerung des Wellenschafts gelangter Flüssigkeit die auf der Seite des Wellenschafts liegende Zahnradstirnfläche von der gegenüberliegenden Zapfenlagerung her durch den auf die dortige Stirnseite wirkenden Druck einseitig belastet wird, kann vorteilhaft ein zweiter Entlastungskanal vorge sehen werden, der von der Lagerbohrung des zum angetriebenen Zahnrad gehörenden Wellenstumpfes ausgeht. Dessen Kanalmündung wird gleich falls im Bereich des Zahneingriffs der Zahnräder auf der Saugseite der Pumpe in der Gehäusewand innerhalb des Fußkreises des Zahnrads ange ordnet, wobei mindestens ein Fußraum des betreffenden Zahnrades durch einen Strömungskanal, der auf dem Radius der Kanalmündung in der Stirnseite des Zahnrades mündet, mit dem Entlastungskanal inter mittierend verbunden ist. Durch die Anordnung der Kanalmündung inner halb des Fußkreises des Zahnrads, zu welchem der Entlastungskanal hin geführt ist, wird erfindungsgemäß sichergestellt, daß eine direkte Ver bindung zwischen dem zu entlastenden Lager und dem Pumpeneinlaß ver hindert wird. Vorteilhaft wird der zum Wälzkreis weisende Rand der einzelnen Kanalmündung soweit vom Fußkreis aus nach innen verschoben, daß eine wirksame Abdichtung gegenüber allen nicht mit Radialnuten versehenen Fußräumen gewährleistet ist.In order to prevent that in the storage of the Fluid on the shaft of the shaft on the side of the shaft lying gear face from the opposite journal bearing forth by the pressure acting on the end face there is loaded, a second relief channel can be advantageous will be seen from the bearing bore of the driven gear belongs to the stub of the wave. Its mouth becomes the same if in the area of the meshing of the gears on the suction side of the Pump in the housing wall within the root circle of the gear orders, with at least one footwell of the gear in question a flow channel on the radius of the channel mouth in the Front of the gear opens, with the relief channel inter is connected in the middle. Due to the arrangement of the channel mouth inside half of the root circle of the gear, to which the relief channel is performed, it is ensured according to the invention that a direct Ver bond between the bearing to be relieved and the pump inlet ver is prevented. The edge facing the pitch circle is advantageous individual channel mouth as far inwards from the base circle, that effective sealing against all not with radial grooves provided footwell is guaranteed.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird sichergestellt, daß ein Aus tritt von Schmelze durch die Abdichtung des Wellenschaftlagers praktisch nicht auftreten kann, wobei durch die wirksame Trennung zwischen dem von der Pumpe geförderten Fluidstrom und der Absaugung von in die Lager gelangten Schmelzeanteilen die normale Funktion der Pumpe nicht ge fährdet wird.The measures according to the invention ensure that an off occurs practically from melt through the sealing of the shaft shaft bearing cannot occur, with the effective separation between the fluid flow conveyed by the pump and suction from the bearings melt components did not ensure the normal functioning of the pump is at risk.

Anhand der beigegebenen Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail with the aid of the attached drawing. It shows:

Fig. 1 Schnitt senkrecht zu den Zahnradachsen; Fig. 1 section perpendicular to the gear axes;

Fig. 2 Schnitt durch die Zahnradachsen; Fig. 2 section through the gear axles;

Fig. 3 Zahneingriffsbereich in starker Vergrößerung. Fig. 3 meshing area in high magnification.

Die Zahnradpumpe besteht aus dem Gehäuse 1, dem Gehäusedeckel 21, den beiden Zahnrädern 2 und 3 und den Schleißplatten 22 und 23 zu beiden Seiten der Zahnräder 2, 3. Beide Zahnräder 2, 3 sind in entsprechenden Lagerbohrungen 29, 30; 39, 40 in den Schleißplatten gelagert. Ein Zahn rad 2 ist über den Wellenschaft 27 angetrieben, das im angetriebenen Zahnrad 2 kämmende Zahnrad 3 läuft mit diesem mit. In der vom Wellen schaft 27 durchdrungenen Seitenwand des Gehäuses 1 ist eine den Wellen schaft 27 umgebende Dichtung 25 vorgesehen, die diesen nach außen ab dichtet. Die Pfeile 46 der Fig. 1 geben die Drehrichtung der Zahnräder 2, 3 an; der Flüssigkeitsstrom tritt demzufolge durch den Einlaß 4 in die Pumpe ein und verläßt sie durch den Auslaß 5.The gear pump consists of the housing 1 , the housing cover 21 , the two gear wheels 2 and 3 and the wear plates 22 and 23 on both sides of the gear wheels 2 , 3 . Both gears 2 , 3 are in corresponding bearing bores 29 , 30 ; 39 , 40 stored in the wear plates. A tooth wheel 2 is driven via the spindle shaft 27, the driven gear meshing in the gear 2 3 runs with this with. In the waves from the shaft 27 penetrated sidewall of the housing 1, a shaft 27 is the shaft surrounding seal 25 provided these to the outside seals. The arrows 46 of Figure 1 indicate the direction of rotation of the gears 2 , 3 ; consequently, the liquid flow enters the pump through inlet 4 and leaves it through outlet 5 .

Die als Druckerhöhungspumpe dienende Zahnradpumpe liegt mit ihrer Saug- oder Einlaßseite 4 beispielsweise hinter einem Aufschmelzextruder, aus dem der zu fördernde Fluidstrom, etwa hochpolymere Spinnschmelze, mit Drücken bis zu ca. 100 bar und ggf. mehr austritt. Die Pumpe dient der genauen Dosierung der zu fördernden Flüssigkeit und hebt den Druck außerdem auf den Spinn- oder Spritzdruck an, der bis zu mehreren 100 bar betragen kann. Dieser hohe Innendruck führt dazu, daß die Spinnschmelze auch in die sehr engen Zwischenräume zwischen den Stirnflächen 31, 32, 33, 35 der beiden Zahnräder 2, 3 und den Schleißplatten 22, 23 eindringt und insbesondere entlang der Lagerbohrung 29 des Wellenschafts 27 nach außen wandern kann.The gear pump serving as a booster pump is located with its suction or inlet side 4, for example, behind a melting extruder from which the fluid stream to be conveyed, for example highly polymeric spinning melt, exits at pressures of up to approximately 100 bar and possibly more. The pump is used for the exact dosing of the liquid to be pumped and also raises the pressure to the spinning or spraying pressure, which can be up to several 100 bar. This high internal pressure leads to the fact that the spinning melt also penetrates into the very narrow spaces between the end faces 31 , 32, 33 , 35 of the two gear wheels 2 , 3 and the wear plates 22 , 23 and in particular migrate outwards along the bearing bore 29 of the shaft 27 can.

Um das Austreten von Förderflüssigkeit, insbesondere von Spinnschmelze, durch die Lagerbohrung 29 des Wellenschafts 27 zu verhindern, ist er findungsgemäß ein Entlastungskanal 6 vorgesehen. Dieser geht von der Lagerbohrung 29 des Wellenschafts 27 aus und beginnt zwischen der Dichtung 25 und der Stirnwand 32 des Zahnrades, bzw., in der durch die Zeichnung dargestellten Ausführungsform, zwischen der Dichtung 25 und der Schleißplatte 22 und führt zum Eingriffs- oder Kämmbereich der beiden Zahnräder 2, 3. In einem Abstand von der Achse 37 des Zahnrads 3, der kleiner ist als der Fußkreis 16 dieses Zahnrads 3, ist der Ent lastungskanal 6 zur Gehäuse- bzw. Schleißplatteninnenwand geführt und endet zur Saugseite 4 der Pumpe hin verschoben in der Kanalmündung 8. Wie aus der Zeichnung zu erkennen, ist dabei der Abstand der Kanal mündung 8 von der Zahnradachse 37 vorteilhaft so bemessen, daß seine zum Wälzkreis 15 hin liegende Begrenzung einen Abstand 26 vom Fußkreis 16 bzw. vom Grund der Fußräume 20 des Zahnrads 3 aufweist. Dieser Abstand 26 ist bevorzugt so bemessen, daß eine wirksame Abdichtung gegenüber den Fußräumen 20 gegeben ist.In order to prevent the escape of conveying liquid, in particular spinning melt, through the bearing bore 29 of the shaft 27 , a relief channel 6 is provided according to the invention. This starts from the bearing bore 29 of the shaft 27 and begins between the seal 25 and the end wall 32 of the gear, or, in the embodiment shown by the drawing, between the seal 25 and the wear plate 22 and leads to the engagement or combing area of the two gears 2 , 3 . At a distance from the axis 37 of the gear 3 , which is smaller than the root circle 16 of this gear 3 , the Ent load channel 6 is guided to the housing or wear plate inner wall and ends on the suction side 4 of the pump in the channel mouth 8 . As can be seen from the drawing, the distance between the channel mouth 8 and the gearwheel axis 37 is advantageously such that its boundary lying towards the pitch circle 15 is at a distance 26 from the root circle 16 or from the base of the footwells 20 of the gearwheel 3 . This distance 26 is preferably dimensioned such that there is an effective seal against the footwell 20 .

Zum Zusammenwirken mit dem Entlastungskanal 6 weist das Zahnrad 3 beim dargestellten Ausführungsbeispiel auf seinem Umfang gleichmäßig verteilt mehrere als radial verlaufende Nuten 9 ausgebildete, von den jeweiligen Fußräumen 20 ausgehende Strömungskanäle 9 auf, die in die Stirnwand 31 des Zahnrads 3 eingearbeitet sind. Diese Nuten 9 reichen so weit radial nach innen, daß sie die Kanalmündung 8 des Entlastungskanals 6 im wesentlichen voll überstreichen. Statt der Radialnuten 9 können bei spielsweise auch von den Fußräumen 20 schräg zur Zahnradstirnwand 31 geführte Bohrungen als Strömungskanäle 9 vorgesehen sein.In order to cooperate with the relief channel 6 , the gear 3 in the exemplary embodiment shown has a plurality of flow channels 9 , which are formed as radial grooves 9 and extend from the respective footwells 20 and are incorporated in the end wall 31 of the gear 3 in the embodiment shown. These grooves 9 extend so far radially inwards that they substantially completely cover the channel mouth 8 of the relief channel 6 . Instead of the radial grooves 9 can also be provided as flow channels 9 in example from the footwells 20 obliquely to the gear end wall 31 .

Nun ist es ebenfalls praktisch nicht zu verhindern, daß Teile der geförderten Flüssigkeit auch in die Lagerbohrung 24 des Wellenstumpfs 28 gelangen, der auf der dem Wellenschaft 27 entgegengesetzen Seite des Zahnrads 2 dessen Lagerung dient, so daß der Pumpeninnendruck auch dorthin wirkt. Wird nun die Stirnseite 32 des Zahnrads 2 über den Entlastungskanal 6 und den Strömungskanal 9 entlastet, so ist es unver meidlich, daß das Zahnrad 2 einer einseitigen von der Seite der Lagerung 24 ausgehenden axialen Druckbelastung ausgesetzt ist. Daher wird vor teilhaft auch vom Hohlraum 24 der Lagerbohrung 30 ausgehend ein Ent lastungskanal 7 vorgesehen, der mit seiner Kanalmündung 38 auf der der Kanalmündung 8 gegenüberliegenden Gehäusewand im Bereich der Stirn seite 33 des Zahnrads 3 mündet. Ebenso wie in der Stirnseite 31 in Bezug auf die Kanalmündung 8 sind in der Stirnseite 33 des Zahnrads 3 Strömungskanäle in Form von radial nach innen geführten Nuten 9 A vorge sehen, die intermittierend mit dem Entlastungskanal 7 bzw. mit dessen Mündung 38 verbunden sind. Auf diese Weise wird die axiale Druckbe lastung des angetriebenen Zahnrads 2 vermieden.Now it is also practically unavoidable that parts of the conveyed liquid also get into the bearing bore 24 of the stub shaft 28 , which serves to support the gear shaft 2 on the side opposite the shaft shaft 27 , so that the pump internal pressure also acts there. If the end face 32 of the gear wheel 2 is now relieved via the relief channel 6 and the flow channel 9 , it is inevitable that the gear wheel 2 is exposed to a one-sided axial pressure load starting from the side of the bearing 24 . Therefore, starting from the cavity 24 of the bearing bore 30 , a discharge channel 7 is provided, starting with the channel mouth 38 on the housing wall opposite the channel mouth 8 in the region of the end face 33 of the gear wheel 3 . Just as in the end face 31 in relation to the channel mouth 8 , 3 flow channels in the form of radially inward grooves 9 A are provided in the end face 33 of the gearwheel, which are intermittently connected to the relief channel 7 or to its mouth 38 . In this way, the axial Druckbe load of the driven gear 2 is avoided.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform führen die Entlastungskanäle 6 und 7 zu den Stirnseiten 31, 33 des mitlaufenden Zahnrads 3. Es ist jedoch ebenso möglich, die Entlastungskanäle 6 und 7 innerhalb des Fußkreises 16 des angetriebenen Zahnrads 2 in den dieses begrenzenden Seitenwänden des Gehäuses münden zu lassen, wobei dann entsprechend die Strömungskanäle 9 von den Fußräumen 20 A des Zahnrads 2 ausgehen. In gleicher Weise ist es auch möglich, bei Bedarf die Lager bohrungen 39, 40 des mitlaufenden Zahnrads 3 ähnlich der Lagerbohrung 24 des Wellenstumpfs 28 über entsprechende Entlastungskanäle mit den Strömungskanälen 9 oder 9 A intermittierend in Verbindung zu bringen; diese Möglichkeit ist in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet, wobei die Lagerbohrung 39 mit der Kanalmündung 8 und die Lagerbohrung 40 mit der Kanalmündung 38 verbunden ist.In the embodiment shown in the drawing, the relief channels 6 and 7 lead to the end faces 31 , 33 of the idler gear 3 . However, it is also possible to have the relief channels 6 and 7 open within the root circle 16 of the driven gear 2 in the side walls of the housing delimiting them, the flow channels 9 then starting from the foot spaces 20 A of the gear 2 . In the same way, it is also possible, if necessary, to bring the bearing bores 39 , 40 of the idler gear 3 similar to the bearing bore 24 of the stub shaft 28 via corresponding relief channels with the flow channels 9 or 9 A intermittently; this possibility is indicated by dash-dotted lines in FIG. 2, the bearing bore 39 being connected to the channel mouth 8 and the bearing bore 40 being connected to the channel mouth 38 .

Die Erfindung nutzt den in den jeweiligen, von der Druckseite 5 zur Saugseite 4 im Kämmbereich der Zahnräder 2, 3 wandernden und sich zu nächst verkleinernden und dann vergrößernden Fußräumen 20 und den mit Beginn der Volumenvergrößerung beginnenden starken Druckabfall zur Ent lastung der Lagerbohrung 29 und in Weiterbildung auch der Lagerbohrung 30 sowie ggf. der Lagerbohrungen 39, 40. Da bei sorgfältig gearbeiteter Pumpe die in die Lagerbohrungen gelangenden Flüssigkeitsanteile sehr klein sind, kann es in manchen Fällen bereits genügen, nur einen oder einige wenige Strömungskanäle 9 vorzusehen. Als vorteilhaft hat es sich dabei auch gezeigt, wenn die Fußräume 20, 20 A von denen Strömungskanäle ausgehen, mit Fußraumvertiefungen 10 versehen werden. Deren Tiefe 13,vom Fußkreis 16 aus gemessen, sollte jedoch möglichst kleiner sein als und höchstens ebenso groß sein wie der Abstand 26 der äußeren Begrenzung der Kanalmündung 8 bzw. 38 vom Fußkreis 16.The invention uses the in the respective, from the pressure side 5 to the suction side 4 in the meshing area of the gears 2 , 3 and migrating to the next smaller and then increasing footwells 20 and the strong pressure drop beginning with the increase in volume to relieve the bearing bore 29 and in Further development of the bearing bore 30 and, if applicable, the bearing bores 39 , 40 . Since the liquid components entering the bearing bores are very small with a carefully worked pump, in some cases it may be sufficient to provide only one or a few flow channels 9 . It has also been shown to be advantageous if the foot spaces 20 , 20 A, from which flow channels originate, are provided with foot space depressions 10 . Their depth 13, measured from the base circle 16 , should, however, be as small as possible and at most as large as the distance 26 of the outer boundary of the channel mouth 8 or 38 from the base circle 16 .

Da die Kanalmündung 8 des Entlastungskanals 6 sowie die Kanalmündung 38 des Entlastungskanals 7 aus der Ebene durch die beiden Zahnradachsen 36, 37 zur Saugseite hin soweit herausgedreht sein sollen, daß sie im Bereich der sich bereits vergrößernden Fußräume 20 liegen, wird die intermittierende Verbindung zwischen den Strömungskanälen 9 bzw. 9 A und den Entlastungskanälen 6 bzw. 7 dann hergestellt, wenn in dem be treffenden Fußraum 20 Unterdruck besteht; vorteilhaft ist die jeweilige Breite des Strömungskanals 9 in Umfangsrichtung gemessen kleiner als die entsprechende Breite der Kanalmündung 8 bzw. 38.Since the channel mouth 8 of the relief channel 6 and the channel mouth 38 of the relief channel 7 should be screwed out of the plane by the two gear wheel axles 36 , 37 to the suction side to such an extent that they lie in the area of the already enlarging leg spaces 20 , the intermittent connection between the Flow channels 9 and 9 A and the relief channels 6 and 7 then produced when there is 20 negative pressure in the foot space concerned; The respective width of the flow channel 9 , measured in the circumferential direction, is advantageously smaller than the corresponding width of the channel mouth 8 or 38 .

Die Größe des Winkels 11, um den die Kanalmündung 8 aus der Ebene durch die beiden Zahnradachsen 36, 37 zur Saugseite 4 hin herausgeschwenkt ist, hängt auch davon ab, ob die Zähne der ineinander kämmenden Zahn räder 2, 3 jeden einzelnen Fußraum, in welchen sie eintauchen, über einen bestimmten Drehwinkel abdichten, also ohne Spiel ineinandergreifen oder ob ein geringes Spiel zwischen den kämmenden Zähnen vorgesehen ist, so daß der jeweils relevante geschlossene Raum zwei benachbarte Fußräume 20, 20 A umfaßt, von welchen einer zum Zahnrad 2 (20 A), der andere zum Zahnrad 3 (20) gehört. Während im ersteren Fall ein bereits geringer Winkel 11 (ca. 2°) genügt, da mit dem Wandern des Zahngrunds 20 über die Ebene durch die beiden Zahnachsen 36, 37 hinaus zur Saug seite 4 die Vergrößerung des Fußraumes 20 und damit das Entstehen des Unterdrucks beginnt, muß im zweiten Fall der Winkel soviel größer sein, daß bei Beginn der Überdeckung des Strömungskanals 9 und der Kanal mündung 8 der Fußraum 20 bereits mindestens ein größeres Volumen er langt hat als der Fußraum 20 A, vorzugsweise daß die zum Fußraum 20 A gehörende Zahnlücke des Zahnrads 2 mindestens zur Hälfte durch die Ebene durch die Achsen 36, 37 gewandert ist. Insgesamt hat sich gezeigt, daß der Winkel 11 nicht größer sein sollte als die Hälfte des eine vollständige Zahnteilung überstreichenden Winkels 34, jedoch nicht kleiner als ca. 2°; bei den Zahnradpumpen, bei denen die Zähne mit leichtem Spiel kämmen, bei denen also zwei Fußräume 20, 20 A zusammen erst ein Volumen bilden, hat der Winkel 11 vorteilhaft einen Wert, der mindestens dem vierten Teil des Winkels 34 entspricht. Dabei hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kanalmündung 8 bzw. 38 um einen geringen Betrag 12 weiter zur Zahnradachse 37; 36 reicht als die radiale Nut 9.The size of the angle 11 , by which the channel mouth 8 is pivoted out of the plane through the two gear wheel axes 36 , 37 to the suction side 4 , also depends on whether the teeth of the intermeshing toothed wheels 2 , 3 each individual foot space, in which immerse them, seal them over a certain angle of rotation, i.e. engage them without play or whether there is little play between the intermeshing teeth, so that the relevant relevant closed space comprises two adjacent foot spaces 20 , 20 A , one of which is connected to the gearwheel 2 ( 20 A ) , the other belongs to gear 3 ( 20 ). While in the former case an already small angle 11 (approx. 2 °) is sufficient, since with the migration of the tooth base 20 over the plane through the two tooth axes 36 , 37 to the suction side 4, the enlargement of the footwell 20 and thus the creation of the negative pressure begins, in the second case the angle must be so much greater that at the beginning of the covering of the flow channel 9 and the channel mouth 8 the footwell 20 has already at least a larger volume than the footwell 20 A , preferably that belonging to the 20 A footwell Tooth gap of the gear 2 has migrated at least halfway through the plane through the axes 36 , 37 . Overall, it has been shown that the angle 11 should not be greater than half of the angle 34 which covers a complete tooth pitch, but not less than approximately 2 °; In the case of gear pumps in which the teeth mesh with a slight play, in which two foot spaces 20 , 20 A together only form a volume, the angle 11 advantageously has a value which corresponds to at least the fourth part of the angle 34 . It has also proven to be advantageous if the channel mouth 8 or 38 further by a small amount 12 to the gearwheel axis 37 ; 36 is sufficient as the radial groove 9 .

Die Festlegung der Zahl der auf dem Zahnradumfang vorgesehenen Strömungs kanäle 9 bzw. 9 A richtet sich nach den tatsächlich auftretenden Leckagen und sollte möglichst so erfolgen, daß letztere durch die Absaug kapazität möglichst nicht oder nur geringfügig übertroffen werden. Dabei kann es bei Anordnung von Entlastungskanälen für zwei (29; 30) oder alle Lagerbohrungen ggf. zweckmäßig sein, auch getrennte Strömungskanäle 9, 9 A vorzusehen. Werden dabei Strömungskanäle bei beiden Zahnrädern vorgesehen, die vorzugsweise strömungstechnisch gegen einander abgeschirmt sind, indem sie beispielsweise von verschiedenen Fußräumen ausgehen, so wird es möglich, jeder Lagerbohrung eine eigene, einzeln bemessene Absaugstrecke zuzuordnen. In diesem Fall ist dann die Verwendung der ohne Spiel ineinander kämmenden Zahnräder von Vorteil. The determination of the number of flow channels provided on the gear circumference 9 or 9 A depends on the actually occurring leaks and should be done so that the latter are not or only slightly exceeded by the suction capacity. If relief channels are arranged for two ( 29; 30 ) or all bearing bores, it may also be expedient to provide separate flow channels 9 , 9 A. If flow channels are provided in the case of both gearwheels, which are preferably shielded from one another in terms of flow technology, for example by starting from different footwells, it becomes possible to assign a separate, individually dimensioned suction path to each bearing bore. In this case, the use of the gears meshing with one another without play is advantageous.

Bezugszeichenaufstellung 1 Gehäuse
2 Zahnrad
3 Zahnrad
4 Saugseite, Einlaß
5 Hochdruckseite, Auslaß
6 Entlastungskanal
7 Entlastungskanal
8 Kanalmündung
9 Strömungskanal, Nut, Radialnut
10 Fußraumvertiefung
11 Winkel
12 Differenz
13 Vertiefungsmaß
14 Abstand
15 Wälzkreis, Teilkreis
16 Fußkreis
17 Fußkreisradius
18 Wälzradius
19 Strömungsrichtung
20 Fußraum
21 Gehäusedeckel
22 Schleißplatte
23 Schleißplatte
24 Hohlraum
25 Dichtung
26 Abstand
27 Wellenschaft
28 Wellenstumpf
29 Lagerbohrung
30 Lagerbohrung
31 Stirnseite
32 Stirnseite
33 Stirnseite
34 Winkel, Zahnteilungswinkel
35 Stirnseite
36 Zahnradachse
37 Zahnradachse
38 Kanalmündung
39 Lagerbohrung
40 Lagerbohrung
46 PfeilList of reference numerals 1 housing
2 gear
3 gear
4 suction side, inlet
5 high pressure side, outlet
6 relief channel
7 relief channel
8 channel mouth
9 flow channel, groove, radial groove
10 footwell recess
11 angles
12 difference
13 deepening
14 distance
15 pitch circle, pitch circle
16 foot circle
17 root radius
18 pitch radius
19 flow direction
20 footwell
21 housing cover
22 wear plate
23 wear plate
24 cavity
25 seal
26 distance
27 shaft
28 stub
29 bearing bore
30 bearing bore
31 end face
32 end face
33 end face
34 angle, tooth pitch angle
35 end face
36 gear axis
37 gear axis
38 channel mouth
39 bearing bore
40 bearing bore
46 arrow

Claims

1. Zahnradpumpe, insbesondere zur Druckerhöhung, insbesondere zum Fördern von thermoplastischen Schmelzen mit Vor- und Gegendruck, bei der die Zahnräder in Gleitlagern gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise intermittierende Verbindung hergestellt wird zwischen dem Raum vor der Dichtung der Antriebswelle und den Zellen der auseinanderfahrenden Zahnräder (2, 3).1. Gear pump, in particular for increasing the pressure, in particular for conveying thermoplastic melts with upstream and counterpressure, in which the gears are mounted in slide bearings, characterized in that a preferably intermittent connection is established between the space in front of the seal of the drive shaft and the cells the spreading gears ( 2 , 3 ).

2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Lagerbohrung (29) des Wellenschaftes (27) ein Entlastungskanal (6) ausgeht, dessen Kanalmündung (8) auf der Saugseite (4) der Pumpe in einer Gehäuseseitenwand im Bereich des Zahneingriffs der Zahnräder (2, 3) und inner halb des Fußkreises (16) eines der Zahnräder (2; 3) liegt und daß mindestens ein Fußraum (20) des einen Zahnrades (2; 3) durch einen Strömungskanal (9), der auf dem Radius der Kanalmündung (8) in der Stirnseite (31, 32) des Zahnrades (2; 3) mündet, mit dem Entlastungskanal (6) intermittierend verbunden ist.2. Gear pump according to claim 1, characterized in that from the bearing bore ( 29 ) of the shaft shaft ( 27 ) starts a relief channel ( 6 ), the channel opening ( 8 ) on the suction side ( 4 ) of the pump in a housing side wall in the region of the tooth engagement Gears ( 2 , 3 ) and within half of the root circle ( 16 ) of one of the gears ( 2 ; 3 ) and that at least one footwell ( 20 ) of a gear ( 2 ; 3 ) through a flow channel ( 9 ) on the radius the channel mouth ( 8 ) opens into the end face ( 31 , 32 ) of the gearwheel ( 2 ; 3 ) and is connected to the relief channel ( 6 ) intermittently.

3. Zahnradpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalmündung (8) des Entlastungskanals (6) auf der Zulaufseite (4) der Pumpe innerhalb des Fußkreises (16) des mitlaufenden Zahnrads (3) liegt und mindestens ein Fußraum (20) dieses Zahnrades (3) durch einen Strömungs kanal (9), der auf dem Radius der Kanalmündung (8) in der Stirnseite (31) des Zahnrades (3) mündet, mit dem Entlastungskanal (6) intermittierend verbunden ist. 3. Gear pump according to claim 2, characterized in that the channel mouth ( 8 ) of the relief channel ( 6 ) on the inlet side ( 4 ) of the pump lies within the root circle ( 16 ) of the idler gear ( 3 ) and at least one footwell ( 20 ) this Gear ( 3 ) through a flow channel ( 9 ) which on the radius of the channel mouth ( 8 ) in the end face ( 31 ) of the gear ( 3 ) opens, is connected to the relief channel ( 6 ) intermittently.

4. Zahnradpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der mindestens einen Fußraum (20) mit der Kanalmündung (8) verbin dende Kanal (9) eine vom Fußraum (20) ausgehende und radial nach innen gerichtete Nut (9) ist,
die in die der Kanalmündung (8) zugewandte Stirnseite (31; 32) des Zahnrads (3; 2) eingearbeitet ist.4. Gear pump according to claim 2 or 3, characterized in that
the at least one foot space ( 20 ) with the channel mouth ( 8 ) connecting duct ( 9 ) is a radially inward groove ( 9 ) starting from the foot space ( 20 ),
which is incorporated into the end face ( 31 ; 32 ) of the gearwheel ( 3 ; 2 ) facing the channel opening ( 8 ).

5. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalmündung (8) des Entlastungskanals (6) aus der Ebene durch die beiden zueinander parallelen Zahnradachsen (36, 37), bezogen auf die Achse (38; 37) des mit mindestens einem Strömungskanal (9) versehenen Zahnrades (3; 2),
zur Zulaufseite (4) hin um einen Winkel (11) herausgedreht ist, bei welchem das Volumen der mit ihr intermittierend verbundenen Fußräume (20, 20 a) sich zu vergrößern begonnen hat.5. Gear pump according to one of the preceding claims, characterized in that the channel mouth ( 8 ) of the relief channel ( 6 ) from the plane through the two mutually parallel gear axles ( 36 , 37 ), based on the axis ( 38 ; 37 ) of the at least a gear wheel ( 3 ; 2 ) provided with a flow channel ( 9 ),
towards the inlet side ( 4 ) is turned out by an angle ( 11 ) at which the volume of the foot spaces ( 20 , 20 a ) intermittently connected to it has begun to increase.

6. Zahnradpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (11), um den die Kanalmündung (8) aus der Ebene durch die Zahnradachsen (36, 37) herausgedreht ist, kleiner ist als die Hälfte des eine Zahnteilung überstreichenden Winkels (34) und mindestens ca. 2° beträgt.6. Gear pump according to claim 5, characterized in that the angle ( 11 ) by which the channel mouth ( 8 ) is rotated out of the plane by the gear wheel axes ( 36 , 37 ) is smaller than half of the angle ( 34) crossing a tooth pitch ) and is at least approx. 2 °.

7. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang des Zahnrads (3; 2) gleichmäßig verteilt mehrere Strömungskanäle (9) vorgesehen sind.7. Gear pump according to one of the preceding claims, characterized in that on the circumference of the gear ( 3 ; 2 ) evenly distributed several flow channels ( 9 ) are provided.

8. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußräume (20), welche Strömungskanäle (9) aufweisen, mit Fußraumvertiefungen (10) versehen sind, von denen die Strömungs kanäle (9), insbesondere Radialnuten (9), ausgehen. 8. Gear pump according to one of the preceding claims, characterized in that the foot spaces ( 20 ), which have flow channels ( 9 ), are provided with footwell recesses ( 10 ), from which the flow channels ( 9 ), in particular radial grooves ( 9 ), start .

9. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Entlastungskanal (7) von der Lagerbohrung (24) des zum angetriebenen Zahnrad (2) gehörenden Wellenstumpfes (28) ausgeht, dessen Kanalmündung (38) auf der Zulaufseite (4) der Pumpe in einer Gehäusewand im Bereich des Zahneingriffs der Zahnräder (2, 3) liegt und daß mindestens ein Fußraum (20) des einen Zahnrades (2; 3) durch einen Strömungskanal (9 A), der auf dem Radius der Kanalmündung (38) in der Stirnseite (33; 35) des Zahnrades (2; 3) mündet, mit dem Entlastungskanal (7) intermittierend verbunden ist.9. Gear pump according to one of the preceding claims, characterized in that a second relief channel ( 7 ) from the bearing bore ( 24 ) of the driven gear ( 2 ) belongs to the stub shaft ( 28 ), the channel opening ( 38 ) on the inlet side ( 4 ) the pump is located in a housing wall in the area of the tooth engagement of the gearwheels ( 2 , 3 ) and that at least one footwell ( 20 ) of the one gearwheel ( 2 ; 3 ) through a flow channel ( 9 A ), which is located on the radius of the channel mouth ( 38 ) opens into the end face ( 33 ; 35 ) of the gearwheel ( 2 ; 3 ) and is connected to the relief channel ( 7 ) intermittently.

10. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung(en) (8; 38) des oder der Entlastungskanäle (6; 7) mit ihrem zum Wälzkreis (18) weisenden Rand vom Fußkreis (16) aus radial um einen Abstand (26) nach innen gerückt ist (sind), der eine wirksame Abdichtung gegenüber den nicht mit Radialnuten (9) versehenen Fußräumen (20) gewährleistet.10. Gear pump according to one of the preceding claims, characterized in that the mouth (s) ( 8 ; 38 ) of the or relief channels ( 6 ; 7 ) with their to the pitch circle ( 18 ) facing edge from the root circle ( 16 ) radially around one Distance ( 26 ) has moved inwards, which ensures an effective seal against the foot spaces ( 20 ) not provided with radial grooves ( 9 ).