JP2876350B2 - 紡糸ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、 Ａ．紡糸ポンプが本質的に ａ．基板、 ｂ．歯車を回転自在に配置した、基板と結合した１個以
上の歯車板、 ｃ．歯車板と結合した被覆板 ｄ．歯車主動軸及び ｅ．基板を通して歯車板まで達し、紡糸ポンプ台の対応
する管と直線をなす１個以上の紡糸原液の入口管および
出口管有し、 Ｂ．紡糸ポンプの基板と紡糸ポンプ台の接合面が接触
し、接触箇所が同一面上にあり、 Ｃ．被覆板のとめねじが通し孔を通して歯車板と基板を
貫通し、紡糸ポンプ台のねじ孔に嵌入する、対称形に配
置したとめねじにより紡糸ポンプ台と結合した紡糸ポン
プに関する。

【０００２】

【従来の技術】このように種類の公知の紡糸ポンプは、
化学繊維産業において種々の物質の溶液または溶融物、
たとえばセルロースアセテートのアセトン溶液またはポ
リエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリア
ミド−６６などのポリアミドの溶融物から繊維を製造す
るために使用されている。

【０００３】紡糸原液、たとえば前記セルロースアセテ
ートを揮発性溶媒に溶かした溶液を紡糸する際には、こ
の紡糸原液はたとえば２０ｂａｒの加圧下で紡糸ポンプ
台の内部入口管と、これと同列をなす紡糸ポンプの内部
管とを介して紡糸ポンプの歯車板に送られ、そこで噛合
する歯車の歯の間を通過した後、たとえば８５ｂａｒの
加圧下で紡糸ポンプ台の対応する内部管と同列をなす紡
糸ポンプの内部出口管を介して再び紡糸ポンプ台に還流
される。この場合、使用する圧力が比較的低いと、板が
互いにねじ止めされて統一体をなす紡糸ポンプと、紡糸
ポンプ台とをとめねじで適切に結合保持（互いに押圧）
するのに困難はないため、紡糸ポンプの基板と紡糸ポン
プ台の接合面は十分密封できる（最良の密封を得るため
に、たいていは紡糸ポンプと紡糸ポンプ台の互いに押圧
する面を研暦する）。

【０００４】溶融紡糸においてもプロセスは原理的に同
じであるが、この場合は紡糸原液、すなわち溶融物の粘
度が比較的大きいためこれを輸送するのにはるかに高い
圧力を使用する。この場合において、溶融物の圧力は入
口管ではたとえば４０ｂａｒ、出口管ではたとえば３０
０ｂａｒに達する。しかし、このような高い圧力を使用
すると、紡糸ポンプの基板と紡糸ポンプ台の接合面を十
分密封するために、紡糸ポンプと紡糸ポンプ台をとめね
じで適切に結合保持することは困難である。このような
困難は、全高が比較的大きい旧式の方形紡糸ポンプでは
まだそれほど決定的ではない。なぜならば、このような
紡糸ポンプは曲げ強さが比較的大きく、紡糸ポンプの基
板と紡糸ポンプ台の間の接触面積が比較的小さいため、
最適ではないが通常の使用では十分な密封を得ることが
できたからである。

【０００５】しかしながら、密封に関する前記の問題
は、新式の紡糸ポンプ、すなわち遊星歯車ポンプが導入
されて以来深刻な問題を引き起こしている。このような
ポンプは、たとえばバルマーク・バルマー・マシーネン
ファブリーク社（５６３０レムシャイト１１、ドイツ
国）から発売されている。このような円形の遊星歯車ポ
ンプは、旧式の方形の紡糸ポンプなどに比べて全高がは
るかに小さく、曲げ強さが小さく、紡糸ポンプ台と接触
する基板の面積が著しく大きい。

【０００６】このような遊星歯車ポンプをとめねじによ
って紡糸ポンプ台と結合すると、ねじの締付け力がシス
テムに応じて外縁部近傍に誘導され、通し孔近傍では弾
性的な材料圧縮が小さくなる。材料圧縮それ自体は紡糸
ポンプ板（被覆板、歯車板、基板）のたわみ（初期たわ
み）を引き起こす。その結果、紡糸ポンプの基板と紡糸
ポンプ台の接合面の間に小さい隙間が生じる。この隙間
において紡糸ポンプの紡糸原液の入口管および出口管と
紡糸ポンプの対応する管が中断され、相互に直接結合し
なくなる。紡糸設備の運転を開始すると、溶融物はこの
隙間に侵入し、溶融物の圧力が大きいためにすでに存在
する前記のたわみが著しく増大し、その結果、通し孔近
傍で材料圧縮の区域が縮小する。紡糸ポンプ板のたわみ
が一定量を越えると、紡糸ポンプのとめねじの間から溶
融物が漏出する。ねじの締付け力を増しても、紡糸ポン
プの基板と紡糸ポンプ台の接合面の間の密封は改善され
ない。これは、前記のメカニズムからも容易に推測でき
る。つまり、ねじ締付け力→局部的材料圧縮→初期たわ
みおよび溶融物圧力→たわみ増大→密封不良

【０００７】前記の密封は、とめねじの数を多くした
り、（紡糸ポンプの基板と紡糸ポンプ台の接触面積を縮
小して）面圧力を増加したり、紡糸ポンプの基板と紡糸
ポンプ台の間にガスケットを使用するなどの方法によっ
ても改善されない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、使用
時に紡糸ポンプの基板と紡糸ポンプ台の接合面が十分に
密封され、紡糸原液の圧力を最大にしてもこの面区域に
おいて紡糸原液が入口管および／または出口管から漏出
することのない、冒頭に記載の紡糸ポンプを得ることで
ある。したがって、紡糸原液が紡糸ポンプ自体から漏出
しないだけでなく、紡糸ポンプと紡糸ポンプ台の接合区
域で紡糸原液が管から管へ流れることがない（管間にお
ける紡糸原液の短絡流通がない）ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を、
紡糸ポンプの被覆板とアダプタ部を着脱可能に結合し、
アダプタ部に主動軸のための孔を設け、とめねじがアダ
プタ部の通し孔を貫通し、アダプタ部に、紡糸ポンプの
基板と紡糸ポンプ台の接合面と平行な溝穴を形成し、こ
の溝穴の深さは、とめねじが貫通するアダプタ部の通し
穴が溝穴の範囲内にあり、かつ、溝穴面におけるアダプ
タ部の残りの射影面の外側境界線内に、紡糸ポンプの基
板と紡糸ポンプ台との接合面において入口管および出口
管の切断面が存在するようにしたことによって解決され
る。

【００１０】本発明は、次の原理に基づいている。とめ
ねじによって生じた力がアダプタ部によってそらされ、
紡糸原液が流れる（たいていは主として中央部の）小さ
い区域に作用し、そこでは紡糸原液の圧力に基づいた液
圧力が弱められ、前記のたわみが回避される。このよう
な力の誘導により、とぬねじの区域における紡糸ポンプ
の材料圧縮が妨げられ、紡糸ポンプ板の初期たわみが回
避される。

【００１１】したがって、本発明により、 −紡糸ポンプの基板と紡糸ポンプ台の間において、紡糸
原液が入口管および出口管を貫流する非常に小さい面の
みが紡糸原液の液圧に対して与えられ、 −紡糸原液の液圧ととめねじを介して導入される力が互
いに反対方向に作用するため、紡糸ポンプ板のたわみが
生じない。

【００１２】本発明は、次の長所を有する。本発明によ
れば、紡糸ポンプの基板と紡糸ポンプ台の接合面が接触
する面において良好な密封が得られるため、紡糸ポンプ
から紡糸原液が漏出しないだけでなく、入口管および／
または出口管の間に紡糸原液の短絡流通も生じない。特
に後者の長所により、１つの紡糸ポンプおよび複数の紡
糸ポンプのいずれを基準としても、繊維間の高い繊度正
確性が得られる。

【００１３】さらに、アダプタ部に溝穴を形成すること
により、とめねじを締め付ける際に、紡糸ポンプへ力が
確実に均一に導入される。これは、アダプタ部の全面、
つまり溝穴面に平行であるが溝穴面に包含されない面
が、紡糸ポンプの被覆板に載置されることによる。本発
明と類似の締付け力の紡糸ポンプへの導入も考えられ
る。これに必要な本発明に包含されないアダプタ部は、
溝穴の代わりに紡糸ポンプとの接触側に突起部を付ける
ことになろう。しかしながら、このようなアダプタ部に
おいては、第１のとめねじを締めると側倒モーメント
（Kippmoment）が発生し、幾何的条件が不利な場合は力
の誘導が不均一となるであろう。しかし、本発明におい
てはアダプタ部の側倒は不可能である。なぜならば、す
でに示唆したとおり、第１のとめねじを締めると、アダ
プタ部は載置によって全面的に支持され、側倒が生じな
いからである。

【００１４】本発明による紡糸ポンプの有利な構成を、
請求項２および３に記載する。請求項２に記載の紡糸ポ
ンプの構成において、溝穴の深さを、溝穴面におけるア
ダプタ部の残りの面の射影の外側境界線内に、紡糸ポン
プの基板と紡糸ポンプ台の接合面との接触箇所を包含す
る面において、該面により入口管および出口管の切断面
が存在するようにし、歯車の車軸で切断し、紡糸ポンプ
の基板と紡糸ポンプ台の接合面との接触箇所を包含する
面と平行に配置した歯車板の面において、該歯車板の面
による歯車の車軸の切断面が存在するようにした。

【００１５】これにより、紡糸ポンプの種々の板に均一
に荷重がかかり、（紡糸原液の）一定の輸送精度が実現
される。さらに、この構成により、紡糸原液に高い圧力
を適用した場合でも、歯車の軸方向の誤差（歯車と歯車
板の間の軸方向遊び）を減少させることができる。それ
により、歯車板における紡糸原液の漏出を防止できる。
その結果、全運転時間（１紡糸口金サイクル）にわたり
繊維間の繊維繊度の不均一性が解消される。

【００１６】紡糸ポンプを紡糸ポンプ台と摩擦係合する
ために、とめねじに、たとえばねじ込みボルトを使用で
きる。とめねじは、アダプタ部、および紡糸ポンプの被
覆板、歯車板および基板の通し孔を貫通する。この通し
孔によって、孔壁ととめねじの間の遊びが少なくなる。
とめねじは紡糸ポンプ台の内面ねじを付けた孔に嵌入し
ている。アダプタ部、紡糸ポンプの種々の板および紡糸
ポンプ台の材料には、焼入れ鋼を用いるのが好ましい。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１に、対称形に配置した３個のとめね
じ３を介して紡糸ポンプ台２と結合した本発明の紡糸ポ
ンプ１を示す。

【００１８】紡糸ポンプ１は、基板４と、１個の中心駆
動歯車、遊星状に配置した４個の歯車を回転自在に配置
した、基板４と結合した歯車板５、歯車板５と結合した
被覆板６、被覆板６および歯車板５を通して基板４まで
達する歯車の主動軸７からなる。紡糸ポンプ１の基板
４、歯車板５および被覆板６は焼入れ鋼からなり、図１
には示さないねじによって互いに結合している。さら
に、紡糸ポンプ１は紡糸原液のための１個の内部入口管
８と４個の内部出口管９を具備している。紡糸原液は基
板４を通って歯車板に達する。

【００１９】基板４を通って歯車板５に達する入口管８
は、紡糸ポンプ台２の入口管と一直線をなし、基板４を
通って歯車板５に達する出口管９は紡糸ポンプ台２の対
応する出口管９とそれぞれ一直線をなしている。紡糸ポ
ンプ台２も、焼入れ鋼からなる。紡糸ポンプ１の形状は
円形である。すなわち、紡糸ポンプ１は本質的に円筒形
に形成されている。紡糸ポンプ１の直径は９２ｍｍであ
る。紡糸ポンプ１の基板４と紡糸ポンプ台２の接合面１
１は互いに接触し、接触箇所は同一面上に位置する。

【００２０】ねじ込みボルトとして形成された３個のと
めねじは、紡糸ポンプ１の被覆板６、歯車板５および基
板４を通る３個の通し孔１２を貫通する。通し孔１２に
おいて、通し孔１２の壁ととめねじ３の間の遊びは０．
５ｍｍである。とめねじ３は紡糸ポンプ台２の内面ねじ
を付けた穴１３に嵌入している。紡糸ポンプ１の被覆板
６の上にはアダプタ部１５を設ける。焼入れ鋼からなる
アダプタ部１５は、主動軸７用の孔１４を具備してい
る。さらに、適当に形成された孔１４には、主動軸７と
駆動装置を結合する断手１７が配置されている。断手１
７を軸方向に固定するために、ねじ１９を介してアダプ
タ部１５と結合したとめ板１８を、アダプタ部１５の紡
糸ポンプ１と反対側に配置している。

【００２１】アダプタ部１５は、紡糸ポンプ１と同様
に、本質的に円筒形に形成されている。アダプタ部１５
の直径は紡糸ポンプ１の直径に等しい。アダプタ部１５
も、三本のとめねじが貫通する３つの通し孔を有してい
る（この場合も、通し孔の壁ととめねじの間に０．５ｍ
ｍの遊びを設けている）。さらに、アダプタ部１５は全
周に深さの等しい溝穴１６を有する。溝穴１６は、紡糸
ポンプ１の基板４と紡糸ポンプ台２の接合面１１に平行
に配置されている。

【００２２】溝穴１６の深さは、３本のとめねじが貫通
するアダプタ部１５の３個の通し孔１２が溝穴１６の範
囲内にあり（換言すれば、通し孔１２に切断された溝穴
面の切断面が完全に溝穴の範囲内にあり）、溝穴１６面
におけるアダプタ部１５の残りの射影面の外側境界線
（この場合は外側境界線は直径５４ｍｍの円をなす）
が、紡糸ポンプ１の基板４と紡糸ポンプ台２の接合面１
１の接触箇所を包含する面において、この面による入口
管８と出口管９の切断面を含み、溝穴１６の面における
アダプタ部１５の残りの射影面の外側境界線（前記の通
り、この外側境界線は直径５４ｍｍの円をなす）が、歯
車の車軸１０によって切断し、かつ、紡糸ポンプ１の基
板４と紡糸ポンプ台２との接合面１１の接触箇所を包含
する面に平行な歯車板５の面において、該歯車板面によ
る歯車の車軸１０の切断面を含む。

【００２３】必ずしも厳密でないが、わかり易い言い方
をすれば、３個の通し孔１２が溝穴１６の範囲にあり、
入口管８、出口管９および歯車の車軸１０は、溝穴１６
より内側にある。最後に、図１で矢印Ａと破線Ｂは、と
めねじ３によって生じた力の方向および経路を示す。

【００２４】さらに、この実施例について、次のことが
該当する。溝穴１６の深さは１９ｍｍである。溝穴１６
の幅は３ｍｍである。アダプタ部１５の（主動軸７およ
び断手１７用の）孔１４は円形で、アダプタ部１５の中
心を貫通して配置されており、直径は３０．６ｍｍであ
る。アダプタ部１５は高さ２７ｍｍである。溝穴１６は
アダプタ部１５の表面から紡糸ポンプ１の被覆板６に向
かって１０ｍｍの位置にある。溝穴１６の内径は５４ｍ
ｍである。対称形に配置したアダプタ部１５の内径１３
ｍｍの円形通し孔１２は、中心配置した直径７１ｍｍの
孔円上にある。

【００２５】前記紡糸ポンプは、ポリアミド−６６の溶
融紡糸に使用する。紡糸ポンプを紡糸ポンプ台に固定す
るのに用いる３本のとめねじはＭ１２ボルトである。こ
れら３本のとめねじの締付けトルクは１００Ｎｍであっ
た。溶融ポリアミド−６６の圧力は、入口管で４０ｂａ
ｒ、および４個の出口管で初めは３００ｂａｒであった
（運転中に溶融ポリアミド−６６の出口管の圧力は５０
０ｂａｒに上昇した）。６週間の運転・観測期間におい
て、紡糸ポンプから、つまり紡糸ポンプの基板と紡糸ポ
ンプ台の接合面が接触する区域で、溶融ポリアミド−６
６の漏出はまったく認められなかった。６週間の観測期
間の後、紡糸ポンプを分解した。つまり、とめねじを外
し、紡糸ポンプを紡糸ポンプ台から取り外した。紡糸ポ
ンプと紡糸ポンプ台の接合区域で、管間に短絡流通は観
測されなかった。さらに、紡糸ポンプを用いて紡糸した
ポリアミド−６６繊維は互いに高い繊度精度を示した。

【００２６】本発明は円形紡糸ポンプに制限されるもの
ではなく、あらゆる形状の紡糸ポンプに適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紡糸ポンプの概念図である。

【符号の説明】

１ 紡糸ポンプ １２ 通し
孔 ２ 紡糸ポンプ台 １３ ねじ
穴 ３ とめねじ １４ 孔 ４ 基板 １５ アダ
プタ部 ５ 歯車板 １６ 溝孔 ６ 被覆板 １７ 断手 ７ 主動軸 １８ とめ
板 ８ 入口管 １９ ねじ ９ 出口管 Ａ 矢印 １０ 車軸 Ｂ 破線 １１ 接合面

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ａ．紡糸ポンプが本質的に ａ．基板、 ｂ．歯車を回転自在に配置した、基板と結合した１個以
   上の歯車板、 ｃ．歯車板と結合した被覆板、 ｄ．歯車主動軸及び ｅ．基板を通して歯車板まで達し、紡糸ポンプ台の対応
   する管と直線をなす１個以上の紡糸原液の入口管および
   出口管を有し、 Ｂ．紡糸ポンプの基板と紡糸ポンプ台の接合面が接触
   し、接触箇所が同一面上にあり、 Ｃ．被覆板のとめねじが通し孔を通して歯車板と基板を
   貫通し、紡糸ポンプ台のねじ孔に嵌入した 対称形に配置したとめねじにより紡糸ポンプ台と結合し
   た紡糸ポンプにおいて、紡糸ポンプ（１）の被覆板
   （６）とアダプタ部（１５）を結合し、アダプタ部（１
   ５）に主動軸（７）の孔（１４）を設け、とめねじ
   （３）がアダプタ部（１５）の通し孔（１２）も貫通
   し、アダプタ部（１５）が、紡糸ポンプ（１）の基板
   （４）と紡糸ポンプ台（２）の接合面（１１）との接触
   箇所を包含する面と平行に配置した溝穴（１６）を有
   し、とめねじ（３）が貫通するアダプタ部（１５）の通
   し孔（１２）が溝穴（１６）の範囲内にあり、かつ、溝
   穴（１６）面におけるアダプタ部（１５）の残りの射影
   面の外側境界線の内側に、紡糸ポンプ（１）の基板
   （４）と紡糸ポンプ台（２）の接合面（１１）に面にお
   いて、該面における入口管および出口管（８，９）の切
   断面が含まれるように溝穴（１６）の深さを調節したこ
   とを特徴とする紡糸ポンプ。
2. 【請求項２】 溝穴（１６）の深さを、溝穴（１６）面
   におけるアダプタ部（１５）の残りの射影面の外側境界
   線が、紡糸ポンプ（１）の基板と紡糸ポンプ台（２）と
   の接合面（１１）との接触箇所を包含する面において、
   該面による入口管および出口管（８，９）の切断面を包
   囲するようにし、歯車の車軸（１０）で切断し、紡糸ポ
   ンプ（１）の基板（４）と紡糸ポンプ台（２）の接合面
   （１１）との接触箇所を包含する面と平行に配置した歯
   車板（５）の面において、該歯車板の面による歯車の車
   軸（１０）の切断面を包囲するようにしたことを特徴と
   する請求項１の紡糸ポンプ。
3. 【請求項３】 車軸（７）の孔（１４）を該孔が車軸
   （７）を駆動装置と結合するための断手（１７）をも収
   容できるように形成したことを特徴とする請求項１また
   は請求項２の紡糸ポンプ。