JPH04191484A - 歯車ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、駆動歯車と従動歯車の一対の歯車の回転によ
って流体を一定量づつ加圧輸送する機能を有する歯車ポ
ンプの改良に関する。

〔従来の技術〕

歯車ポンプは、繊維工業においては湿式紡糸用歯車ポン
プ或は溶融紡糸用歯車ポンプとして用いられている。そ
して高粘度のものから低粘度のものまでの紡糸原液の加
圧輸送に用いられている。

溶融紡糸法では高温高圧の条件下で使用されることが多
く、また繊維の光沢消しのために紡糸原液に酸化チタン
粉末を添加混合する場合かある。湿式紡糸法においても
添加物が混合された条件下で使用される場合もある。

さらにまた、近年は細繊度の糸の生産が増加しており、
それに伴ない歯車ポンプの輸送流体の高度な計量精度か
要求されてきている。

このような条件或は目的で歯車ポンプを使用するために
、歯車の側板及びケーシングには高硬度の金属材質を用
いて高精度の研磨及びシェービング等の加工か施されて
おり、また歯車と側板及びケーシングの隙間を極めて狭
く形成している。

従って歯車ポンプの各摺動部分での潤滑条件は大変に過
酷なものとなり、歯車ポンプ内の相対運動をしているい
ずれの部分においても良好な潤滑状態が得られに＜＜、
摺動部分の焼付き、さらには摩耗を生じ、歯車ポンプと
しての耐久性を低下させることになっている。特に摺動
部分に異物が沈着成長するような輸送流体の場合におい
てはこのような焼付き、摩耗現象が著しいものとなり、
耐久性の向上が強く望まれている。

このような問題を解決するために従来から各種の提案か
されている。例えば、特公昭５０−１０４０２号公報に
はポリアミド、ポリエステル等の高分子重合物の溶融紡
糸に用いる紡糸用歯車ポンプか開示され、高温高圧下で
の良好な潤滑状態を得るために、歯車ポンプの側板の高
圧側に設けられた閉じ込みの逃げ溝より軸受部へ誘導溝
を設けた歯車ポンプか提案されている。

また特開昭５９−５８３号公報には水、温水、溶剤等の
低粘度流体用として用いられる歯車ポンプか開示され、
このような潤滑能の低い流体用として用いられることか
ら、シャフトと軸受或いは歯車側面とケーシング等の摺
動面に焼き付きを生じる現象の問題解決のために、歯車
をセラミックスにより形成し、さらには歯車の側面に補
強プレートを設けた歯車ポンプが提案されている。

前記した湿式紡糸法では上述したような従来の歯車ポン
プを用いても、摺動部分の焼付き発生を防止てきないと
いう問題かある。特に前記した酸化チタンか混合された
紡糸原液の場合、或いは歯車ポンプの摺動部分に異物か
沈着成長するような防止原液の場合に焼付きか多く発生
するという問題かある。

〔発明か解決しようとする課題〕

本発明の目的は、上記した問題を解決して長期間の使用
に耐える歯車ポンプを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

このような本発明の目的を達成する本発明は、一対の歯
車回転により流体を定量的に押し出す歯車ポンプにおい
て、歯車、歯車軸、歯車の当板及び中板のうちの少くと
も一つを表面粗度Ｒａ０．０５μｍ以下のセラミックス
で構成することを特徴とする歯車ポンプ、である。

以下、図面に示す本発明の一実施例について説明する。

第１図は本発明の歯車ポンプの一実施例の内部構造を説
明するための平面図である。第２図は第１図に示す歯車
ポンプの側面図であり、第３図は第１図の歯車ポンプを
構成する中板の平面図である。

図において１及び２は側板てあり、中板３を挾んでノッ
クピン４及び５て止められている。そして中板３の内部
は空洞になっており駆動歯車５及びこの回転軸７と従動
歯車６及びこの回転軸８の一対の歯車か組み込まれてい
る。駆動歯車５は歯車７とキーピン９により、外部から
動力伝達され回転する。また中板は取付ネジ孔１０によ
って固定される。紡糸原液は側板ｌに開孔した通液孔１
１は紡糸原液の供給孔であり供給孔１２に連通している
。また側板２に開孔した通液孔１３は送り出し孔１４に
連通している。当板１５及び１６は中板３の両側に取付
けている。その他、第３図において片方の当板１６には
歯車軸の嵌め込み穴１７及び１８があることを示してい
る。また第１図において矢印Ａ及びＥは歯車の回転方向
を示している。

このように構成された歯車ポンプの稼動においては、紡
糸原液が供給通液孔１１及び供給孔１２から供給され、
歯車５及び６の回転により送り出し孔１４に至りさらに
送り出し通液孔１３から一定量つつ送り出され、歯車の
回転に伴い加圧輸送される。

この実施例では、歯車軸７及び８さらに歯車の当板１５
及びＩ６を表面粗度Ｒａ　０．０５μｍｌ）、下のセラ
ミックスで形成している。そして歯車ポンプをこのよう
に構成することにより本発明の課題を解決することかで
きる。

本発明の歯車ポンプに用いるセラミックスは、アルミナ
、炭化ケイ素、窒化ケイ素、チタニア、ムライト、ジル
コニア等いずれを用いてもよいが表面粗度仕上及び輸送
流体の性質を考慮して決定される。なお、摺動部分に異
物を沈着させるような輸送流体の場合は特に表面粗度を
細かく加工することか可能なセラミックス材料を選択す
る必要かあり表面粗度Ｒａ０．０５μｍ以下、より好ま
しくは０．０３μｍ以下の材料である。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明をさらに詳述する。

なお、歯車ポンプ（紡糸原液を輸送するギアポンプと呼
称している）（以下ＧＰと略す）の性能を評価するＧＰ
故障率は各セラミックス材料を装着したＧＰを２４０組
作成し、６ケ月間の連続試験期間中に発生したＧＰ故障
数の割合で表わしている。

実施例１〜６ 本発明のＧＰの評価は銅アンモニアセルロース繊維の連
続紡糸装置に装着して試験した。紡糸原液は従来法に従
って調整したセルロース濃度１０％、アンモニア濃度７
．２％、銅濃度３．６％（いずれも重量％）の組成を有
する銅アンモニアセルロース紡糸原液を用いた。

次にＧＰの歯車、当板、中板等の部品を形成するセラミ
ックス材料として、表面粗度Ｒａを極めて低くできるア
ルミナ旭化成工業■製（商品名ナルタス）、或いは京セ
ラ■製品（アルミナ）を用いた。

またセラミックス材料の表面粗度Ｒａは（掬小坂研究所
製商品名５Ｅ−３０Ｃ表面粗さ測定器を用いて測定した
。

前述した図面に示すようなＧＰを用いてその構成部品で
ある歯車軸、当板、をセラミックス材料で形成して、試
験に供した。結果を第１表に示す。

比較例１〜３ 紡糸原液及び紡糸装置は実施例１〜７と同様のものを用
いた。次にセラミックス材料としては、表面粗度を最小
０．０７まで形成できる従来品を用いた。そして実施例
と同様のＧＰを用い、その構成部品である当板をセラミ
ックス材料で形成して試験に供した。結果を第１表に示
す。

実施例１〜４では表面粗度Ｒａ　０．０５．０．０３゜
０．０１．０．００５のセラミックス材料を選び当板を
形成して試験に供した結果、表面粗度を低く形成したも
のほどＧＰ故障率を１〜５％へ低減させることができる
。次に実施例５〜６では表面粗度ＲａＯ，０１，０，０
０５のセラミックス材料により形成した歯車軸及び当板
を装着させて試験に供した。この結果、複数装着したも
のの方かＧＰ故障率をさらに１％以下に低減できること
か判る。

それに対して比較例１〜３では、表面粗度ＲａＯ，２，
０，１，０，０７のセラミックス材料を選び、当板（両
側）を形成して試験に供した結果、表面粗度Ｒａ　０．
２ではＧＰ故障率２５％と高く、表面粗度Ｒａ　Ｏ，Ｉ
では２０％９表面粗度Ｒａ　０．０７でも１１％と高い
ことが判る。

９１、下奈白） 〔発明の効果〕 本発明のＧＰは湿式紡糸法で用いられる酸化チタン等の
添加物が混合された紡糸原液或はＧＰの摺動部分に異物
か沈着成長するような紡糸原液の加圧輸送に用いて、従
来多量に発生していたＧＰの焼付きによる故障を大巾に
低減できる効果かある。その結果、人造繊維の製造を長
期間にわたり安定して行うことかできる。

また本発明のＣＰは添加物（不純物）の混合された輸送
流体に対して有効なため、再生繊維、合成繊維の製造用
たけでなく、不純物の混合された油や粘性の大きな流体
の輸送にも有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＧＰの一実施例の内部構造を説明する
ための平面図である。第２図は第１図に示すＧＰの側面
図、第３図は第１図の歯車ポンプを構成する当板の平面
図である。 １．２・・・側板、３・・・中板、４・・・ノックピン
、５・・・駆動歯車、６・・・従動歯車、７・・・駆動
歯車軸、８・・・従動歯車軸、９・・・キーピン、１０
・・・取付はネジ孔、１１．１３・・・原液通液孔、１
２・・・原液供給孔、１４・・・原液送り出し孔、１５
．１６・・・当板。 特許出願人　旭化成工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．一対の歯車回転により流体を定量的に押し出す歯車
   ポンプにおいて、歯車、歯車軸、歯車の当板及び中板の
   うちの少くとも一つを表面粗度０．０５μｍ以下のセラ
   ミックスで構成することを特徴とする歯車ポンプ。