JPH0647685U - 粘性流体用歯車ポンプの潤滑構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歯車の軸の潤滑に用いられた変質した粘性流
体を円滑に排出して、吐出精度を向上する。 【構成】 歯車１４，１５，１６がそれぞれ固定される
軸２９，３０，３１を軸支する軸受部材３３ａ，３３
ｂ；３４ａ，３４ｂ；３５ａ．３５ｂの内周面に、各軸
２９，３０，３１の回転方向Ａ１，Ａ２，Ａ３に対して
各歯車１４，１５，１６から遠去かる方向に旋回する螺
旋状の凹溝を形成して、各軸２９，３０，３１の潤滑に
用いられた粘性流体を排出孔５７，６３，６４に円滑に
導いて排出する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ビデオテープなどの原液であるたとえばポリエステルなどの粘性流 体を定量で圧送するためなどに好適に実施される粘性流体用歯車ポンプの潤滑構 造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

相互に噛合する複数の歯車が離反する入側空間にたとえばポリエステルなどの 粘性流体を供給し、各歯車の歯溝に前記流体が貯留され、この歯溝に溜まった流 体は歯車の回転によってその回転方向下流側から上流側の出側空間へ移送され、 この回転方向上流側における各歯の噛込みによって前記歯溝から流体が押出され 、その流体をダイなどに供給して押出し、前記フィルムが形成される。

【０００３】 前記各歯車には、その軸線方向両側方に突出して延びる軸が設けられ、この軸 は、各歯車が収納されるケーシングを両側から挟持する一対の側板に嵌着された 軸受メタルなどの軸受部材によって軸支されている。このような軸受部材によっ て軸支される各軸の外周面と軸受部材の軸受面との間には、図１０および図１１ に示されるように、前記圧送されるべき粘性流体が導かれる溝１が歯車２の軸線 ３とほぼ平行に形成され、前記軸５が挿入する軸孔６内の残余の空間７およびこ の空間７の上部に連通する排出孔８を介して前記粘性流体を外部へ排出している 。このように潤滑に用いた粘性流体を内部へ戻さずに外部へ排出するのは、潤滑 に用いた流体が変質するためであり、特に粘性流体中に各種の添加剤が添加され ている場合には、軸５の外周面と軸受面９との隙間が０．１〜０．２ｍｍ程度と 微少であるため、このような微小な隙間に前記添加剤が残留・堆積して、新たに 軸受面を形成してしまい、軸５の外周面と軸受面との隙間がさらに小さくなって 、潤滑不足を発生し、前記添加剤が軸受面９にはちまき状に固着するいわゆるか じり現象が生じてしまう。また軸５の端面５ａにおける中心軸線３付近の周速の 小さい場所では、前記粘性流体が変質して残留してしまい、排出孔８などの狭い 通路でドレン詰まりを生じ、潤滑に用いて変質した流体を円滑に外部へ排出する ことができなくなってしまうという問題がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

したがって本考案の目的は、潤滑に用いた流体を円滑に排出することができる ようにした粘性流体用歯車ポンプの潤滑構造を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、歯車の軸線方向両側方に同軸に突出して延びる軸と、この軸を軸支 する軸受部材とを有し、軸受部材の軸受面にはその軸の軸線方向に対して前記歯 車から遠去かる方向に旋回して延びる螺旋状の凹溝が形成され、 前記軸には、その一端部から他端部にわたって軸線方向に連通する連通孔が形 成され、 前記連通孔と凹溝とは、軸受部材の前記軸の両端部がそれぞれ挿入される各軸 孔の残余の空間を介して連通し、少なくとも一方の空間は、前記軸受部材の上部 に形成される排出孔を介して外部に連通していることを特徴とする粘性流体用歯 車ポンプの潤滑構造である。

【０００６】

【作用】

本考案に従えば、歯車の軸にその軸の回転方向に対して前記歯車から遠去かる 方向に旋回する螺旋状の凹溝が形成され、軸の回転によって凹溝内の粘性流体は 前記軸の軸線方向両端部に導かれ、これらの両端部付近に形成される空間の一方 に流れ込んだ流体は、前記軸に形成される連通孔を介して一端部側から他端部側 へ導かれて残余の空間内に流れ込み、排出孔を介して外部へ排出される。このよ うにして軸の回転を利用して、いわば粘性流体を強制的に移送するようにしたの で、円滑に潤滑を達成することができるとともに、確実に潤滑後の変質した流体 を排出することが可能となる。

【０００７】

【実施例】 図１は本考案の一実施例の歯車ポンプ１３を示す水平断面図であり、図２は歯 車ポンプ１３の左側面図であり、図３は歯車ポンプ１３の右側面図である。本実 施例の歯車ポンプ１３は、粘性流体であるたとえばビデオフィルムの原液あるい はその他の合成樹脂、たとえばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネー ト、ポリスチレン、ナイロン、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリウレタンおよ びＰＥＥＫなどを移送するための歯車ポンプであって、押出機３６の後工程に設 置され、前記粘性流体を安定した流量でダイ４１に供給するために用いられる。

【０００８】 このような歯車ポンプ１３は、３つの歯車１４，１５，１６が収納されるケー シング１７と、ケーシング１７を両側から挟持する２枚の側板１８，１９と、こ れらのケーシング１７および側板１８，１９を相互に固定する複数（本実施例で は１２）の固定用ボルト２０と、ケーシング１７および各側板１８，１９を相互 に位置決めするための複数（本実施例では２）の中空ダウエル２１と、前記一方 の側板１９に複数（本実施例では４）の取付用ボルト２３によって固定されるシ ールハウジング２４と、シールハウジング２４内に装着される環状のグランドパ ッキン２５と、締付用ボルト２６によって前記シールハウジング２４に取付けら れ、前記グランドパッキン２５に側方から当接する押え部材２７と、各歯車１４ ，１５，１６に固定される軸２９，３０，３１と、各軸２９，３０，３１を各歯 車１４，１５，１６に関して両側でそれぞれ軸支する軸受部材３３ａ，３３ｂ； ３４ａ，３４ｂ；３５ａ，３５ｂとを含む。

【０００９】 前記側板１８には、押出機３６から押出された粘性流体が供給される２つの入 口３７，３８と、各歯車１４，１５，１６によって押出された粘性流体が吐出さ れる出口３９，４０とを有し、出口３９，４０から押出された粘性流体はダイ４ １に導かれ、たとえばビデオ用のフィルムとして成形されて巻取られる。

【００１０】 前記入口３７，３８は、各歯車１４，１５，１６の噛合部Ｍ１，Ｍ２における 回転方向Ａ１，Ａ２，Ａ３上流側に設けられ、また出口３９，４０は前記噛合部 よりも回転方向Ａ１，Ａ２，Ａ３下流側に設けられる。したがって、入口３７， ３８から供給された粘性流体は、各歯車１４，１５，１６の回転によってこれら の歯車１４，１５，１６の噛合いが剥がれるとき、歯溝に吸込まれ、この歯溝に 溜まった粘性流体は、ケーシング１７を挟んで相互に対向する各側板１８，１９ の内面４３，４４と、ケーシング１７に形成され、各歯車１４，１５，１６が嵌 り込むポンプ室４５の内周面４６との間に閉じ込められ、各歯車１４，１５，１ ６が回転されるに従って矢符Ｂ１，Ｂ２方向に移送され、前記出口３９，４０付 近で各歯車１４，１５，１６の歯の噛合わせによって前記歯溝内の粘性流体が押 出され、前述したように各出口３９，４０から吐出されてダイ４１へ導かれる。

【００１１】 このように３つの歯車１４，１５，１６によって２つの移送経路Ｂ１，Ｂ２を 構成し、これらの歯溝から押出される流体が２つの出口３９，４０を介して吐出 された後に合流して前記ダイ４１へ供給されるようにしたので、この合流すると きに互いの流体の脈動を相殺することができ、安定した吐出圧力を得ることがで きる。

【００１２】 前記歯車１４，１５，１６、ケーシング１７、側板１８，１９およびシールハ ウジング２４は合金工具鋼から成り、図示しない加熱手段によって粘性流体と同 温に加熱される。このような温度は、たとえば１５０〜２８０℃である。また前 記歯車１４が固定される軸２９は駆動軸であって、図示しないモータからの動力 が減速機を介して伝達され、たとえば圧送されるべき粘性流体の粘度が１０００ ０ポアズであるとき、回転数は１５〜２０ｒｐｍで回転駆動される。このときの 吐出圧力は約１０〜２０ＭＰａ（＝１００〜２００ｋｇｆ／ｃｍ²）である。

【００１３】 図４は、軸受部材３３ａを拡大して示す断面図である。この軸受部材３３ａは 、大略的に直円筒状の筒部４７と、筒部４７の軸線方向一端部を塞ぐ端板４８と を有する。筒部４７には前記軸２９が挿入される軸孔４９が形成され、その直円 筒状の内周面は軸受面５０を構成する。前記筒部４７には、軸２９の回転方向Ａ １に対して歯車１４から遠去かる方向（図４の左方）に旋回して延びる螺旋状の 凹溝５１が形成される。このような凹溝５１の流れ方向Ｃ上流側の端部は、図５ に示されるように、側板１８の内面４３に設けた流体導入溝端Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３ に臨んで開口しており、また凹溝５１の流れ方向Ｃ下流側の端部は、端板４８と 軸孔４９に臨む端面５４に対向する段差面５５との間に形成される残余の空間５ ６に臨んで開口している。したがって軸２９が矢符Ａ１方向に回転駆動されると 、軸２９の外周面によって定めた凹溝５１内の粘性流体は矢符Ｃ方向にいわば強 制的に移送され、この移送される粘性流体による潤滑を達成することができる。 このようにして残余の空間５６に導かれた粘性流体は、端板４８の上部、すなわ ち図４の紙面に垂直手前側に形成される排出孔５７から排出され、図示しない管 路を経て回収されて処理される。端板４８にはまた、直径線方向に延び、前記排 出孔５７に連通する退避溝５８が形成され、軸２９の軸線方向の変位によってそ の端面５９が内面５４に近接しても、粘性流体の排出用流路を確保することがで きるように構成されている。

【００１４】 残余（後述する軸受部材３３ｂを除く）の軸受部材３４ａ，３４ｂ；３５ａ， ３５ｂもまた類似の構成を有し、各回転方向Ａ２，Ａ３に対して各歯車１５，１ ６から離反する方向、すなわち図１の左方および右方に旋回する凹溝６０ａ，６ ０ｂ；６１ａ，６１ｂと、排出孔６３，６４とが形成されている。

【００１５】 図６は、軸受部材３３ｂを拡大して示す断面図である。この軸受部材３３ｂは 、大略的に直円筒状であって、軸２９が挿通する軸孔６５には凹溝５１ｂが形成 される。この凹溝５１ｂは、軸２９の回転方向Ａ１に対して歯車１４から遠去か る方向、すなわち図６の右方に旋回して延びる螺旋状に形成される。したがって 軸２９が矢符Ａ１方向に回転駆動されると、凹溝５１ｂ内の粘性流体は矢符Ｄ方 向に移送される。

【００１６】 凹溝５１ｂの矢符Ｄ方向上流側の端部は、図７に示されるように、側板１９の 内面４４に設けた流体導入溝端Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３に臨んで開口している。また凹 溝５１ｂの矢符Ｄ方向下流側の端部は、軸受部材３３ｂの軸線に垂直な段差面６ ７で前記軸孔６５よりも大径の遊挿孔６８を形成する内周面６９と、この遊挿孔 ６８内に挿通される軸２９の外周面との間に形成される環状の残余の空間７０に 臨んで開口している。

【００１７】 前記軸２９にはその中心軸線に沿って延び、前記端面５９で前記残余の空間６ ５に臨んで開口する一直線状の第１案内通路７１と、この第１案内通路７１に連 通し、半径方向に延びて前記軸２９の外周面で前記残余の空間７０に臨んで開口 する第２案内通路７３とが形成される。

【００１８】 図８を参照して、動作について説明する。前記軸２９が矢符Ａ１方向に回転駆 動されると、歯車１４に噛合する残余の歯車１５，１６は矢符Ａ２，Ａ３にそれ ぞれ回転駆動され、これらの歯車１４，１５，１６の回転動作に伴って、押出機 ３６から押出された粘性流体は入口３７，３８から相互に噛合する歯車１４，１ ５，１６間の噛合部Ｍ１，Ｍ２に供給され、矢符Ｂ１，Ｂ２方向に移送されて出 口３９，４０から排出される。

【００１９】 このような各歯車１４，１５，１６の回転動作に伴って、各歯車１４，１５， １６の両側面と各側板１８，１９の内面４３，４４との間の隙間に流れ込んだ一 部の粘性流体は、各軸２９，３０，３１の回転によって矢符Ｃ，Ｃ１，Ｃ２；Ｄ ，Ｄ１，Ｄ２方向に移送され、残余の空間５６，７０に押出される。一方の残余 の空間７０へ導かれた粘性流体は、前記軸２９では、前述したように第１および 第２案内通路７１，７３を経て他方の残余の空間５６に導かれ、前記凹溝５１か ら流れ込む粘性流体と合流して、排出孔５７から排出される。また残余の軸３０ ，３１の回転によって残余の空間８０，８１内へ導かれた粘性流体は、各軸３０ ，３１の軸線方向に沿って延びる第３および第４案内通路７４，７５内をそれぞ れ通って残余の空間５６，８４，８５内に導かれて、前述したように各凹溝６０ ａ，６１ａから押出される粘性流体と合流して、排出孔６３，６４からそれぞれ 排出される。これらの軸２９，３０，３１が軸線方向一方側に変位して、各軸受 部材３３ａ，３４ａ，３５ａの各端板４８の端面５４に図９に示されるように近 接しても、残余の空間５６内の粘性流体は退避溝５８をそれぞれ通過して排出孔 ５７，６３，６４内へ導くことができ、これによって粘性流体の流れが阻害され るおそれはなく、円滑に潤滑に用いた粘性流体を排出することができる。

【００２０】 このようにして各軸２９，３０，３１の潤滑に用いられた粘性流体の一部は、 １つの管路７６に合流して容器７７内へ回収されて処理される。このようにして 潤滑に用いた粘性流体の一部は出口３９，４０から押出され、粘性流体と混合さ れずに処理されるので、潤滑によって変質した粘性流体がダイ４１へ供給される おそれはなく、これによって高品位のビデオフィルムなどのような製品を製造す ることができる。

【００２１】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、軸受部材の軸受面に螺旋状の凹溝を形成して、 軸の潤滑に用いた粘性流体を円滑に排出することができるので、潤滑によって変 質した粘性流体を円滑に排出して、その粘性流体の性状変化を生じることなしに 安定した流量で吐出することができ、これによって安定した高い吐出精度を達成 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の歯車ポンプ１３を示す水平
断面図である。

【図２】歯車ポンプ１３の左側面図である。

【図３】歯車ポンプ１３の右側面図である。

【図４】軸受部材３３を拡大して示す断面図である。

【図５】側板１８を内面４３側から見た側面図である。

【図６】軸受部材３３ｂを拡大して示す断面図である。

【図７】側板１９を内面４４側から見た側面図である。

【図８】歯車ポンプ１３の動作を説明するための簡略化
した斜視図である。

【図９】残余空間５６付近の拡大断面図である。

【図１０】典型的な先行技術の断面図である。

【図１１】図８の切断面線ＸＩ−ＸＩから見た断面図で
ある。

【符号の説明】

１３ 歯車ポンプ １４，１５，１６ 歯車 １７ ケーシング １８，１９ 側板 ２９，３０，３１ 軸 ３３ａ，３３ｂ；３４ａ，３４ｂ；３５ａ，３５ｂ 軸
受部材 ３６ 押出機 ３７，３８ 入口 ３９，４０ 出口 ４１ ダイ ４９ 軸孔 ５０ 軸受面 ５１，５１ｂ，６０ａ，６０ｂ，６１ａ，６１ｂ 凹溝 ５６，７０ 残余の空間 ７１，７３，７４，７５ 案内通路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯車の軸線方向両側方に同軸に突出して
   延びる軸と、この軸を軸支する軸受部材とを有し、軸受
   部材の軸受面にはその軸の軸線方向に対して前記歯車か
   ら遠去かる方向に旋回して延びる螺旋状の凹溝が形成さ
   れ、 前記軸には、その一端部から他端部にわたって軸線方向
   に連通する連通孔が形成され、 前記連通孔と凹溝とは、軸受部材の前記軸の両端部がそ
   れぞれ挿入される各軸孔の残余の空間を介して連通し、
   少なくとも一方の空間は、前記軸受部材の上部に形成さ
   れる排出孔を介して外部に連通していることを特徴とす
   る粘性流体用歯車ポンプの潤滑構造。