(57)【要約】【課題】長期の稼働ならびに特に材料の切換に際しての問題を解消すると同時に特にギアポンプの軸のベアリングを単純化することができるギアポンプを提供する。【解決手段】ギアポンプ（１０）の少なくとも一部分、特にその遊星歯車（１４）に結合されたベアリング錐形部材（２６）を備え、このベアリング錐形部材がベアリングケース部材（２０）内に延在し、そのベアリング錐形部材（２６）に特にジャーナル（２８）が接続しているギアポンプ（１０）である。前記のベアリング錐形部材（２６）および／またはジャーナル（２８）が押出機スクリューの通路部を備えていて、それがギアポンプ（１０）から離間する方向に推進を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギアポンプの少なくとも一部分、特にその遊星歯車に結合されたベアリング錐形部材を備え、このベアリング錐形部材がベアリングケース部材内に延在し、そのベアリング錐形部材に特にジャーナルが接続しているギアポンプであり、前記ベアリング錐形部材（２６）および／またはジャーナル（２８）が押出機スクリューの通路部を備えていて、それがギアポンプ（１０）から離間する方向に推進を行うものであることを特徴とするギアポンプ。
【請求項２】
ベアリング錐形部材（２６）および／またはジャーナル（２８）がベアリングケース部材（２０）に向かって小型押出機を形成し、その流量がギアポンプ（１０）の流量の５分の１と比べて大幅に小さくなり、特にその５０分の１よりも小さくなることを特徴とする請求項１記載のギアポンプ。
【請求項３】
押出機スクリューの作用によってベアリングケース部材（２６）の錐形面がベアリング補償圧力を形成するために軸方向に向かってベアリングケース部材（２０）内に押圧されることを特徴とする請求項１または２記載のギアポンプ。
【請求項４】
ベアリング錐形部材（２６）と遊星歯車（１４）との間にベアリング盤（２４）が形成され、これがベアリングケース部材（２０）に向かって漏出間隙を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のギアポンプ。
【請求項５】
押出機スクリューがベアリングケース部材（２０）の外側で終端となっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のギアポンプ。
【請求項６】
少なくとも部分的に押出機スクリューの通路部を有しているジャーナル（２８）がベアリングケース部材（２０）から突出していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のギアポンプ。
【請求項７】
押出機スクリューが通流方向においてギアポンプ（１０）の後側で終端となっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のギアポンプ。
【請求項８】
押出機スクリューがその回転に際してその入力と出力の間に差圧を発生させ、それによってベアリング錐形部材（２６）がベアリングケース部材（２０）内に押圧されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のギアポンプ。
【請求項９】
ギアポンプ（１０）の排出口はベアリング錐形部材（２６）の放射方向外側に配置されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のギアポンプ。
【請求項１０】
ベアリングケース部材（２０）がジャーナル（２８）を誘導するために管部分（４０）を形成し、これが外側に錐形領域を形成するものであるとともに、ベアリング錐形部材（２６）とジャーナル（２８）の軸方向に見てベアリング錐形部材（２６）に接続することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のギアポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、請求項１前段に記載のギアポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のギアポンプは独国特許出願第１０２００５０６１６６７号明細書によって提案されている。このようなギアポンプは例えば遊星歯車として形成することができ、均等な高い圧力を出力しその際に容積推進力を発生させるものとして特徴付けられる。
【０００３】
例えば５００バールあるいは８００バールにもなる極めて高い圧力を付加および生成するために、ギアポンプのケース部材を極めて強固に形成することが必要となる。大きな直径のギアポンプを使用したとしても、ギアポンプの出力側になお相当な力が作用する。
【０００４】
ケース部材以外にも、使用されるシールにも大きな負荷がかかる。例えば、ゴム混合物等の粘性の材料をポンピングする必要がある場合、室温と比べて高められた温度が存在する。そのような温度において信頼性の高いシールを提供することは困難である。
【０００５】
恒久的なシールを提供するために、回転部材および固定部材の間に遊びの少ないフィットを形成することによってシールを形成することが提案されている。
【０００６】
固定部材と回転部材の熱膨張係数を等しくすることを前提にすれば、動作温度範囲にわたって充分な流体抵抗を達成し、その流体抵抗はラビリンスパッキンを使用することによってさらに高めることができる。
【０００７】
実用上においては充填材が詰められた環状間隙を有しているこの種のシールの問題点は、その幅が極めて小さいものであったとしても、そこに残存している材料が常に崩壊の危険に曝され、従って出力側において製造されるゴム混合物の材料品質が低下することである。
【０００８】
この点に関しての問題は、さらにベアリングの構成である。本物のシールの代わりに流体抵抗を生成する遊びの少ないフィットを使用する場合、ポンプのために設けられたベアリングも完全には密封されず、従って例えばベアリング内の回転体が材料中で回転する。
【０００９】
【特許文献１】独国特許出願第１０２００５０６１６６７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って本発明の目的は、長期の稼働ならびに特に材料の切換に際しての問題を解消すると同時に特にギアポンプの軸のベアリングを単純化することができる、請求項１前段に記載のギアポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題は本発明に従って請求項１によって解決される。従属請求項によって好適な追加構成が示されている。
【００１２】
本発明によれば、ギアポンプのベアリング間隙が、特にギアポンプの出力側にネジ形状の通路を備えていて、回転部材が小型の押出機として作用する。
【００１３】
この解決手段によって第１に極めて簡便な方式で材料切換が可能となり、これは環状間隙中に滞留した材料が螺旋溝を介して推進されるためである。
【００１４】
形成された小型押出機の溝あるいは通路を介して主通流方向、すなわち遊星歯車から出力側へ向かう推進が達成されれば極めて好適である。これによって小型押出機内で実施される圧力形成が通流方向に向かって実施されることが保証される。小型押出機の出力側には例えば数百バールの圧力が存在し、それに対して入力側は１００バール未満となる。
【００１５】
それによって達成される本発明に係る螺旋通路の二重機能が極めて好適である：
差圧によってベアリング錐形部材がジャーナルと共にベアリングケース部材内に軸方向に押圧される。この位置に形成された圧力が、その効果が無かったとしても向い側のスラストベアリングに作用する筈であるベアリング圧力を補償する。そのためそのスラストベアリングの負荷が大幅に緩和され、従って単純かつ長寿命に形成することができる。
【００１６】
その点に関して、付加されるベアリング補償圧力が回転数に伴って増加することが極めて好適である。
【００１７】
より出力が大きく従ってより高い回転数を必要とするギアポンプの場合、本発明に係る小型押出機によるベアリング補償圧力も高められ、従って軸方向カウンタベアリングあるいはスラストベアリングも同時に負荷が緩和される。
【００１８】
形成されるベアリング補償圧力の大きさはベアリング錐形部材およびベアリングケース部材の逆錐形部の構成を通じて広範な範囲で調節することができる。特にその部分に形成される実質的にスクリュー形状の溝部の面積を調節することができ、従って形成される圧力ならびに押出機の押出量を調節することができる。
【００１９】
本発明に係る小型押出機の供給はギアポンプのシリンダ形状のベアリング盤と包囲しているベアリングケース部材との間に形成された環状間隙を介して実施することが好適である。そこには既知の方式によって遊びの少ないフィットが設けられ、これがギアポンプによって推進される材料の高い初期圧力のため推進された材料を供給するよう作用する。本発明によりこの材料は、ベアリング錐形部材の領域に到達すると同時に小型押出機内で推進される。
【００２０】
本発明によればさらに、推進される材料の切換に際してギアポンプ内の汚染を全く危惧する必要がないことが極めて好適である。小型押出機のスクリュー形状の溝部によってギアポンプの主ベアリングのベアリング間隙を効果的にポンプ洗浄することができ、従って先に使用された材料による汚染を危惧する必要はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のその他の詳細、特徴、ならびに種々の利点は、添付図面を参照しながら以下に記述する実施例の説明によって明らかにされる。
【００２２】
図１に示されたギアポンプ１０は軸１２を備えており、その上で遊星歯車１４が回転する。既知の方式通りに遊星歯車１４が複数の太陽歯車１６と噛合している。これはケース部材１８内に収容されていて、このケース部材１８は互いにネジ留めあるいはその他の方式で固定された円盤形状の部材群から形成されている。
【００２３】
ケース部材１８にはベアリングケース部材２０も属しており、これがギアポンプ１０の前側のベアリング、すなわち出力側のベアリング２２を収容している。このベアリング２２は滑り軸受として形成され、ベアリング盤２４とベアリング錐形部材２６とジャーナル２８とからなり、それらはそれぞれベアリングケース部材２０内の適宜な部分に収容されている。
【００２４】
ベアリング盤２４とジャーナル２８が放射方向の負荷を受容するよう設定するのに対して、ベアリング錐形部材２６は軸方向の負荷を受容するよう作用する。
【００２５】
本発明によれば、ベアリング盤２４上のベアリング錐形部材２６の開始部分からベアリング錐形部材２６およびジャーナル２８にわたって延在する溝部あるいは通路が設けられている。この溝部あるいは通路３０の方向性は、軸１２周りにおける遊星歯車１４の回転に際してギアポンプならびに遊星歯車１４と固定的に結合されたベアリング盤２４による推進と同時に溝部あるいは通路３０を介して材料が推進されるように選択される。
【００２６】
このことは基本的に押出スクリューの押出作用に相当し、従ってこの構成を小型押出機と呼称することもでき、ここで通常溝部の断面はギアポンプの通流面積に比べて大幅に小さくなり、例えば１桁あるいは２桁の単位で小さくなるものとされる。
【００２７】
本発明によれば、そのように形成された小型押出機３２によって、環状間隙３４を介してベアリング錐形部材２６に到達する材料が別方向に推進される。それによって第１に環状間隙３４を洗浄することが可能になる。他方で、小型押出機３２の軸方向の動作によって圧力傾斜が生じる。小型押出機３２の出力側に高い圧力が存在する一方で、入力側には相対的に低い圧力が存在する。
【００２８】
本発明によればこの圧力差は、ベアリング錐形部材２６とそれに対応するベアリングケース部材２０の逆錐形部との間の押圧力を生成することによって二重機能に利用される。この圧力が、ベアリングケース部材２０と反対側の端部にギアポンプを支持するために設けられている反対側のスラストベアリングの負荷を緩和する。
【００２９】
図２には、ベアリング錐形部材２６の領域内に比較的低い圧力が存在し、他方ジャーナルの出力側にはより高い圧力が存在することが示されている。
【００３０】
推進された材料は、ベアリングケース部材の管部分４０から排出されると同時にジャーナル２８から排出される。その部分およびギアポンプ１０の出力側には高い圧力を有する推進された材料が存在し、それは例えば６００バールとなるが、その際そこに存在する小型押出機３２の推進効果の出力圧力には影響を及ぼさないことが保証される。既知の方式通りにジャーナル２８とベアリング錐形部材２６とベアリング盤２４は丸形の頭を有するボルト４２によって遊星歯車１４上に固定されている。それによって形成されたバイアス圧力によって各構成部材間の平面的な接合が可能となり、それによって回転するギアポンプ１０の中心部材の液体を封止するシーリングが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るギアポンプの実施例を示した概略側面図である。
【図２】図１のギアポンプの一部を示した概略拡大図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ギアポンプ
１２  軸
１４  遊星歯車
１６  太陽歯車
１８  ケース部材
２０  ベアリングケース部材
２２  ベアリング
２４  ベアリング盤
２６  ベアリング錐形部材
２８  ジャーナル
３０  溝部（通路）
３２  小型押出機
３４  環状間隙
４０  管部分
４２  ボルト
【図１】
2008069783.tif 000003
【図２】
2008069783.tif 000004