JPS61294189A - 遠心ポンプケ−シング用強化ゴムライナ− - 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】 発明の分野 本発明は、遠心ポンプの為のエラストマのライニングに
関し、詳細には、使用中の圧潰を防ぐ為に作られたゴム
ライニング、特に天然ゴムライニングに関する。

従来の技術 ゴムライニング、更に詳細には天然ゴムライニングを包
含するエラストマライニングは、ポンプが摩耗性スラリ
ー並びに酸の様な腐食性液体を効果的に取扱うことが出
来るように、ライナとして及び羽根車への被覆として遠
心ポンプに大変長い間使用されてきた。

使用中に屡々ボンプライニングは圧潰することがある。

即ちゴムライニングはポンプケーシングからもぎ取られ
ることがある。もしもこれが羽根車に最も近い領域で発
生するならば、羽根車はライニングをぐしゃぐしヤに壊
してポンプを使用できなくしてしまう。例えライニング
が羽根車と干渉することなく吐出領域又は喉部の領域で
ケーシングからもぎ取られるとしても、たれ下ったライ
ニングは流れを妨害してポンプを余り効果的でなくする
であろう。

大きな遠心ポンプのゴムライニングの圧潰を排除する為
の１つの技術はライニングの全外表面をポンプケーシン
グに密着することである。この様に、ライニングはそれ
がポンプ内の負圧に依り圧潰することが出来ない様にケ
ーシングに堅固に保持される。しかしながら、この技術
は、ボンプライニングが定期的な取替えを実際に必要と
し、且つポンプケーシングにしっかりと密着されている
ライニングを除去することが困難であるので、一般的に
望ましくない。かくの如く、この様な場合のライニング
の取替えは通常の場合よりもはるかに長い時間を必要と
してポンプ及びそれが働いているシステムが長時間車め
られる結果となる。

ライニングのある領域、例えば、吐出ノズルに於て、ラ
イニングの内側に円形の膨張可能なバンドを挿入するこ
とに依りライニングの圧潰を防ぐことは可能であろう。

か覧る構造はライニングの圧潰を防ぐかもしれないけれ
ども、それはオリフィスとして作用する傾向にあり、そ
れに依って流れを限定し、且つ時間の経過と共に浸食又
は腐食される傾向にあり、ライニングが破損する前に弱
って吸み−１−ぼられる液媒体を汚染する一因となるで
あろう。

ライニングを圧潰するという問題は摩耗性スラリー等を
取扱うポンプに屡々好まれる軟質天然ゴムライニングに
ついて特に重大となる。天然ゴムは柔かいので、多くの
型式のポンプライナーよりも置場の強度が低い。軟鋼の
金網等で天然ゴムライナーを強化する試みは成功しなか
った。鋼はその表面にノ］酸化物層を作ることが困難で
あり、従ってゴムと鋼の間の密着と矛盾する傾向にある
。眞鍮金網の使用はこの酸化物の問題を克服するが、し
かしゴムとは異なる熱膨張性を有し、かくして別の問題
が生じる。ゴムライニングは通常硬化プロセス中に収縮
されるので、眞鍮金網の存在はゴムライニングが収縮す
ることを許さず、従って特定の型から作られた強化ゴム
ライニングはゴムライニングが通常の場合に収縮する様
には収縮しないので、最早ポンプケーシングに適合しな
い。硬質ゴムは軟質天然ゴムと同程度まで硬化の間に収
縮しないので、同じ問題はライニングの外表面として硬
質ゴムを使用する場合に生ずる。この様に、特定の型寸
法からのライニングは最早ケーシングに適合しない。

もしもか−る技術がポンプライナーを強化する為に使用
されるならば、その時はそのライニングの如何なる収縮
も生ずることなくポンプケーシング内に設置するに適し
たボンプライニングを提供するような寸法と設計で作ら
れた新しい型が用意されねばならないであろう。しかし
ながら、ライニング全体にわたって収縮がない様にか＼
る場合のライニング全体を強化することが必要となるの
で、か〜る方法でさえも成功しないであろう。そして又
、ゴムが硬化の間に収縮を妨げられるならば、それは硬
化されたライニングに引張りを与えている傾向があり、
従ってゴムをより早く摩耗させかねないようにするであ
ろう。

発明の概要 本発明は遠心ポンプ用の半殻式のライニングに関し、ラ
イニングは天然ゴムで作られて、選択的領域に於て、ゴ
ノ・が硬化の間に通常の量だけ収縮することが出来る様
な樹脂含浸織物で強化される。

本発明は成型されて作られるゴムライニングを強化する
ことが望ましいそれ等の領域に於て熱硬化性樹脂含浸織
物で成型物をライニングすることを含む。典型的には含
浸織物は強化されるべき領域に於て、数個又はそれ以上
の層で厚くされる。ゴム及び熱硬化の含浸織物はゴム及
び樹脂の硬化を果すに十分な時間の間且つその温度に於
て硬化される。

ライニングは、完成したライナーが意図されるポンプケ
ーシング内に適合する様に、成型の間エラストマ材料の
収縮に対して適合する様にあらかじめ寸法を定められた
型で成型されることが出来るので、本発明は特に有利で
ある。そして又、エラストマは、十分に硬化されたライ
ナーが結果として得られる様にそれが通常硬化される場
合と同じ時間の間十分に、且つそれと同じ温度で十分に
硬化されることが出来る。更に、本発明は、ポンプ内の
液体が浸食と腐食に酎えるライナー表面のみに接触する
様に、必要な領域に（即ち、ライナーの外表面に）強化
を与える。

熱硬化性樹脂含浸の網状シートは、圧潰に対する最適の
抵抗が最小厚さの織物層で得られる様に事実上完全な半
円形又は少くとも可能な限り半円形がライニングの外表
面として形成される様に、成型物に一般的に配置される
。

本発明はライナーの選釈的区域又は領域に独特な強化手
段を有する軟質エラストマライナー、詳細には天然ゴム
ライナーより成る。

そして又本発明はその時間中同様の温度でゴム及び強化
手段を硬化するに際して単一のプロセス段階で強化手段
及びゴムを成型する為の独特なプロセスより成る。

ゴム又はエラストマのライナーは典型的には浸食性又は
腐食性のいづれかの媒体を取扱う遠心ポンプに備えられ
る。之等のポンプは約５０センチメートルから約１５０
センチメートル迄の直径を有する非常に大きな寸法のも
のである。１５センチメートルの小さい直径を有するよ
り小さい遠心ポンプも又ライナーを備えられるけれども
、ライナー寸法に対するライナー厚さの比は、もしもラ
イナーが軟質天然ゴムより成る場合には特に、より大き
い圧潰の傾向を有する大型ポンプに於けるよりもより小
さい。ポンプのケーシングはライナーの為の支持を備え
て、ライナーがポンプ内に発生する流体力に依り外の方
向にふくれ出されることを防ぐけれども、ライナー自身
の自己保持構造を除いては、ポンプ内に負の力又は負圧
が生じる場合には、ライナーの圧潰を防ぐ為の手段は一
般的には存在しない。大気圧以下の負圧はポンプ、特に
その吸込領域に発生することが出来るけれども、本発明
の説明の為に、負圧はポンプ内の圧力（水力ヘッド）の
急激な変化が時々ライナーを圧潰するのでポンプ内の通
常の高圧よりも十分に低い圧力を意味するものとする。

本発明は最も頻繁に圧潰を受けることが分かっている領
域、例えばライナーの外表面、即ちケーシングと接触す
るライナーの表面に強化手段を設けている。更に、本発
明は天然ゴムライナーと同じ温度範囲内で硬化する熱硬
化性樹脂を含浸させた強化手段を提供する。本発明の実
施例は以下、添付図面を参照することに依り説明される
。

第１図に於て、半殻式のエラストマのライナーは透視図
で図示される。半殻式のライナーは中心に軸方向の開口
を有する大きなボウル形の構造である。２個の半殻式の
ライナーは組合わされて遠心ポンプの主要な内部ケーシ
ングを保護するライニングを形成する。ライナー１０は
湾曲した周囲の側壁１１と、ポンプ内に流体を入れる喉
部の開口又は羽根車に接続する為に駆動軸を貫通させる
ことのできる開口のいずれかである開口１３を有する一
体の平らな板状の内部１２を有する。もしもライナーが
駆動軸を通す為の開口を有するならば、それは機関側の
ライナーとみなされ、一方もしもライナーの開口が流体
を通す為のものであるならば、その時はそれは吸入側の
ライナーとみなされる。半殻式のライナーがもう１つの
半殻式のライナーと係合される時は、ケーシングと接触
するライナーの部分は実質的に環状面の周囲の表面を形
成する。

第２図に於て、半殻式のライニングはＡ。

Ｂ、Ｃ及びＤで示されるライニングの四分円を有する立
面図で図示される。一般的に、機関側と吸入側のライニ
ングの両方の四分円の湾曲した側壁部分ｌｌに補強を設
けることは好ましいことである。且つ又、好適にはフラ
ンジノズル１５から吐出ノズルとライナーの環状面部分
との接合線１６に至るその部分の吐出領域１４を強化す
ることは好ましいことである。

第３図に於て、ライナーは織物の網状の性質を図示しな
から霧出された織物の層１７及び１８を有して図示され
る。

第４図及び第５図に於て、強化手段１７及び１８は更に
図示される。吐出領域の強化手段１７は横断面の厚さが
ライニングよりもはるかに薄く、口つライニングの内表
面と一体である実質的に半円筒形構造である。強化手段
１７は一般的に少くとも約３層の厚さであり、且つ好適
にはｌＯ乃至３０層の厚さであるとよい。強化手段は細
いデニールのナイロンの網状織物に含浸された硬化され
ていない熱硬化性樹脂より成る。強化手段１８は同様の
材料の同様の数の層より成る。強化手段１８はほぼ半弓
形をなす。強化手段１８は、第２図に示す様に、すべて
の四分円Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを十分に強化しながらライニ
ングの回りに完全に広がる。大きな直径のライニングの
全範囲の強化は多くの応用に対して好適であろう。

第４図及び第５図に示すライニングは２部品のライニン
グである、即ち２つの部品が単一の半殻式のライニング
を形成する為に要求される。第４図に示す部材１２ａの
様な、分離された平らな円板部材は半殻式のライナーを
形成する為に第４図及び第５図に示す周囲の部品と結合
する。一体の中央の円板部材を有しない第４図及び第５
図に示めす形式の構造は屡々非常に大きなポンプに使用
される。

分離された平らな円板状の中央部材は周囲の部材を所定
の場所に保持する為に第４図及び第５図に示す周囲部材
と互いにかみ合う。

中央の円板状部材はライニングがケーシングにしっかり
と固定されることが出来る様にケーシングのボルト孔を
貫通して突出するねじを切った植込みボルトを通常備え
られる。

多層の形の強化手段は厚さが約２．５ミリメートルから
約１２．７ミリメードルまでであり、好適には厚さが約
５．０ミリメートルから約１０．２ミリメートルまでで
あり、一方ゴムライニングの厚さは約１９．０ミリメー
トル乃至約３８．１ミリメートルであり一般的には約２
５．４ミリメートル乃至３１．８ミリメートルである。

半殻式は硬化されていない熱硬化性樹脂を織物の網に含
浸した複数の薄いシートより成る一つの層を、半殻式の
ライニングを形成する為に使用される型内に置くことに
依り強化される。強化がライニングに適用されるように
意図される型の領域は織物のシートで完全に被覆される
。

含浸された織物の厚さは一般的に約０．５ミリメートル
より大きくなくて織物の強化材は約３から約３０迄の層
の厚さで、更に一般的には約ｌＯ乃至３０の層の厚さで
型に適用される。この発明の強化材として有用な特定の
材料は天然ゴムと全く同様な硬化条件を有し■一つ硬化
に際して天然ゴムとほぼ同一の量を収縮するフェノール
樹脂含浸のナイロン織物材料である。それは技術に於て
ＭＩＬ−Ｐ−１５０４７に依り確認されている。ゴムは
約３．５時間の間約１４９℃（３００６Ｆ）の温度で硬
化される。

この様に準備されたゴムライナーはゴムライニングに於
て一体に成型された強化手段を有し、且つ樹脂は熱硬化
性の比較的硬い材料であるので、強い弓形の支持体がラ
イニングが強化されている各領域に備えられる。

強化されないライニングを作る為に使用される既存の型
は強化ライニングを作る為に使用可能であり、それに依
って、収縮が同一であるので、ライニングはそれ等をは
め込む様に意図されるケーシングにはめ込まれるので、
この様に強化されたライニングを成型することは有利で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、遠心ポンプケーシング用の２つ割すライニン
グの透視図であり、 第２図は、遠心ポンプ用の実際のライニングの立面図で
あり、 第３図は、遠心ポンプ用であるライニングの強化の区域
を包含する２つ割すライニングの立面図であり、 第４図は、切断線４−４に沿った第１図のライナーの分
解した断面図であり、 第５図は、切断線５−５に沿った第１図のライナーの断
面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 ｌＯ・・・・・・ライナー、 １１・・・・・・周囲の側壁、 １２・・・・・・板状の内部、 １３・・・・・・開口、 １４・・・・・・吐出領域、 １５・・・・・・フランジ、 １６・・・・・・接合部、 １７．１８・・・・・・織物層、 １８・・・・・・強化手段、 Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・・・・四分円、 １２ａ・・・・・・中央の板状部材、 コーポレーション Ｆ／Ｇ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、遠心ポンプの強化ゴムライニングにおいて渦巻き領
   域と中央領域と入日領域と吐出 領域とを有する硬化されないゴムライニン グと； 前記ポンプライナーの選択的領域に於け る強化手段で、前記強化手段は前記ゴムラ イニングと全く同じ条件の下に硬化され更 に硬化に際して前記ゴムライニングと全く 同一である収縮係数を有する硬化可能な熱 硬化性樹脂の材料内に含浸された織物の網 より成る強化手段とより成ることを特徴と する遠心ポンプの強化ゴムライニング。 ２、遠心ポンプ用ゴムライニングに於て、弓形状の強化
   手段で、かゝるライニングの外 表面は前記ライニングの吐出ノズルのライ ニングと一体である弓形状強化手段と； 前記吐出ノズルに最も近いライニングの 外表面と一体である該ライニングの渦巻き 部分の少くともその部分に於ける半弓形強 化手段で、前記強化手段は樹脂を含浸した 十分堅い織物より成る半弓形強化手段とよ り成ることを特徴とするゴムライニングの 改良。 ３、一体の強化手段を有する遠心ポンプ用ゴムライニン
   グに於て、 前記一体の強化手段は樹脂を含浸した織 物の複数層より成る外側の殻より成り、前 記外側の殻は少くとも前記ゴムライニング の吐出ノズルと渦巻部分に位置することを 特徴とするゴムライニング。 ４、特許請求の範囲第３項記載のゴムライニングに於て
   、樹脂を含浸した織物の層はフ ェノール樹脂内に含浸されたナイロン繊維 のゆるい網より成ることを特徴とするゴム ライニング。 ５、遠心ポンプの分離した円筒形の吐出ノズルを有する
   半殻式の、ボウル形エラストマ ライニングに於て、 前記ライニングは前記吐出領域及び該吐 出部に隣接した該ボウル部の２つの四分円 に半円筒形に樹脂含浸の網状の十分に堅固 な強化材を有し、前記四分円の前記強化材 は該ライニングの湾曲した側壁部分に位置 することを特徴とする半殻式のボウル形エ ラストマライニング。 ６、特許請求の範囲第５項記載のライニングに於て、 前記強化材は樹脂加工した強化織物の網 であることを特徴とするライニング。 ７、特許請求の範囲第６項記載のライニングに於て、 該強化材は本質的に前記樹脂加工した強 化織物の網の複数層から成ることを特徴と するライニング。 ８、特許請求の範囲第５項記載のライニングに於て、 前記強化織物の網は前記強化手段が存在 するそれ等の領域のライニングの外表面を 実質的に形成することを特徴とするライニ ング。 ９、特許請求の範囲第５項記載のライニングに於て、 前記織物はナイロン材料であることを特 徴とするライニング。 １０、特許請求の範囲第５項記載のライニングに於て、 前記樹脂は熱硬化性フェノール樹脂であ ることを特徴とするライニング。