JP3704477B2 - Gland packing knitting yarn impregnation method, gland packing knitting yarn impregnation device, and gland packing knitting yarn - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グランドパッキン用の編糸に含浸液を含浸させる編糸の含浸方法、含浸装置、および編糸に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、ポンプ、攪拌機、バルブ等の各種機器の軸封部に使用される紐状のグランドパッキン用の編糸には、シール性や潤滑性を向上させるために、例えば炭素繊維からなる編糸にテフロンディスパージョン等の目詰め剤を含浸させた編糸を用いている。
従来のこの目詰め剤の含浸工程について図7に基づいて簡単に説明する。図7に示すように炭素繊維等からなる編糸22は、原糸リール21より引き出されて目詰め剤の入れられた含浸液槽23に数秒間浸された後、上ロール24aと下ロール24bの一対で構成される絞り用ロール24の押さえ込み面間に導入される。この絞り用ロール24によって編糸22に余分に付着した目詰め剤をしごき落とした後、編糸22は乾燥炉25に導入されて乾燥される。その後、ガイドローラ26を介して巻取りリール27で巻き取っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の含浸方法では、絞り用ロール24によって除去した目詰め剤が乾燥固化して、この絞り用ロール24の押え込み面に徐々に滞積し続け、絞り用ロール24の上ロール24aと下ロール24bとの間隔を拡大してしまう。このため、絞り用ロール24によって編糸22に余分に付着した目詰め剤を除去する効果が徐々に減少して、編糸22への目詰め剤の含浸率にばらつきが生じる。このとき、含浸率が高すぎるとパッキンがフローして隙間からはみ出し応力緩和が大きくなり、含浸率が低すぎると摺動抵抗低減効果が充分でない。また、最終的には目詰め剤を除去することができなくなるので、この絞り用ロール24の滞積物を除去する作業が必要となる。
しかも、編糸22を絞り用ロール24で押え込んでいるため、編糸22の結び目等の突起部が通過した場合に編糸22が切れてしまうという問題もあった。
さらに、絞り用ロール24によって除去した目詰め剤の一部は元の含浸液槽23に戻るが、絞り用ロール24に付着した滞積物は廃棄物として処理する必要があるので、資源の無駄遣いを生じているとともに、処理経費がかさんでいた。
本発明は上記の事情に鑑みて提案されたものであって、編糸に含浸液を均一に含浸することができる編糸の含浸方法、編糸の含浸装置、および編糸を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために以下の手段を採用している。すなわち、外周に凹溝を有し、編糸に含浸させるための含浸液に一部浸漬した状態で回転駆動される駆動ロールの上記凹溝と、この駆動ロールの上方に上下動自在に設けられた従動ロールとの間に、上記編糸を所定の速度で導入し、上記凹溝の底面と上記従動ロールとの間で上記編糸を挟み込んで、上記従動ロールの自重により上記従動ロールで編糸を押圧しながら上記駆動ロールに付着した上記含浸液を上記編糸に含浸させるという方法を採用している(請求項1)。
【0005】
具体的には、編糸に含浸させるための含浸液を入れる含浸液槽と、上記含浸液に一部浸漬した状態で回転駆動され、外周に凹溝を有する駆動ロールと、当該駆動ロール上方に上下動自在に設けられ、当該駆動ロールの凹溝に導入される上記編糸を当該凹溝の底面との間で挟み込んで、自重により上記編糸を押圧する従動ロールと、上記編糸を所定の速度で引っ張る引張り機とを備えたグランドパッキン用編糸の含浸装置で実現している(請求項2)。
【0006】
本発明においては、駆動ロールを含浸液に一部浸漬した状態で一定の速度で回転させることにより、駆動ロールの凹溝に常に一定量の含浸液を付着させることができる。そして、この駆動ロールと従動ロールとの間に編糸を導入して駆動ロールに付着した含浸液を編糸に含浸させているので、常に一定量の含浸液を編糸に均一に含浸させることができる。また、駆動ロールの凹溝に導入された編糸は、従動ロールによって押圧されて圧縮されるので、押圧より開放されて元の形状に復元する際に駆動ロールの凹溝に付着した含浸液を吸収し、編糸の内部まで含浸液が含浸される。また、上記駆動ロールは変速可能にしておくのが好ましく(請求項3)、この場合、必要に応じて編糸への含浸率を変化させることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係る編糸の含浸装置の一実施形態を示す概略図であり、図2はこの編糸の含浸装置に用いられている駆動ロールおよび従動ロールの断面図である。以下、図に基づいてこの編糸の含浸装置の構成について説明する。
図1、2に示すように上記編糸の含浸装置1は、主に、上流部に原材料糸となる炭素繊維からなる編糸2を供給する原糸リール3、編糸2を所定位置に導くガイドローラ10、11、編糸2に含浸液Aを含浸させるための駆動ロール4および従動ロール5、含浸液Aを貯留する含浸液槽6、含浸液Aが含浸された編糸2を乾燥させるための乾燥炉7、編糸2を一定の速度で引っ張る引張り機8、編糸2を巻き取る巻取りリール9を備えている。
【0008】
駆動ロール4は、含浸液槽6に所定量の含浸液Aが貯留された状態おいて、下部側の一部のみが浸漬するように、この含浸液槽6の上方に設けられている。この駆動ロール4には、図2に断面を示すように、」外周に沿って凹溝4aが形成されているとともに、中心には駆動軸4bが設けられている。この駆動軸4bは駆動部(図示しない)に接続されており、駆動ロール4を一定所定の速度で回転させている。この駆動部は、変速機構を備えており、駆動ロール4の回転数を変更可能である。
【0009】
従動ロール5は駆動ロール4の上方に設けられており、その中心に設けられた回転軸5aの回りに回転自在である。また、上記回転軸5aは従動ロール5を上下動可能なように、図示しないフレームに上下動自在に保持されている。さらに、上記従動ロール5は、駆動ロール4の凹溝4aに導入される編糸2を、当該凹溝4aの底面との間で挟み込んで、その自重により編糸2に圧力をかけるようになっている。
【0010】
なお、駆動ロール4に形成される凹溝4aの形状は、図2に示すような溝底面が平面である形状に限られるものではなく、例えば図4に示すような溝底面が曲面である形状(図4(a))、溝底面がテーパ状に狭くなる形状(図4(b))等であっても構わない。また、従動ロール5の形状についても同様に図2に示すような外周面が平面である形状に限られるものではなく、例えば図4に示すような外周面が曲面である形状(図4(c))、外周面がテーパ状に狭くなる形状(図4(d))等であっても構わない。さらに、この各形状の駆動ロール4と従動ロール5の組み合わせも適宜選択することが可能である。ただし、駆動ロール4の外周に凹溝4aを形成しない場合、この駆動ロール4に付着する含浸液Aの付着量は少なくなる。
また、本実施の形態では駆動ロール4および従動ロール5がそれぞれ1つの場合を示しているが、通常は駆動ロール4と従動ロール5とが複数対設けられて複数の編糸2に対して同時に含浸が行われる。
【0011】
次に、上記編糸の含浸装置1を用いて編糸2へ含浸液Aを含浸させる工程について説明する。
原糸リール3より供給される編糸2は、ガイドローラ10によって駆動ロール4と従動ロール5との間に導入される。ここで、編糸2は引張り機8によって一定の速度で移動している。
一方、駆動ロール4は含浸液Aに一部浸漬した状態で回転しており、含浸液Aより脱した後も表面張力により図3に示すように含浸液Aが駆動ロール4の凹溝4aに付着している。この状態の駆動ロール4の凹溝4aに導入された編糸2は、従動ロール5によって押圧されて圧縮されることになる。編糸2はこの従動ロール5による押圧より開放されて元の形状に復元する際に、上記のように駆動ロール4の凹溝4aに付着した含浸液Aを吸収し、編糸2の内部まで含浸液Aが含浸されることになる。ここで、従動ロール5を備えない場合は、含浸液Aは編糸2の表面に付着するだけで編糸2の内部まで含浸しない。なお、前記駆動ロール4の周速は、通常、編糸2の移動速度よりも遅くなるように設定されている。
【0012】
次に、含浸液Aが含浸された編糸2は、乾燥炉7に導入され乾燥が行われる。この乾燥炉7の内部では、複数のロール7aに巻き掛けられて、乾燥炉7の内部での滞留時間が確保される。その後、編糸2はガイドローラ11、引張り機8を介して巻取りリール9に巻き取られる。
編糸2への含浸液Aの含浸率は、編糸2の移動速度に対する駆動ロール4の回転速度によって決まるので、駆動ロール4の回転数を変更して、編糸2の移動速度に対する相対速度を調整することによって、含浸液Aの含浸率を変化させることができる。
【0013】
以上のように、駆動ロール4を含浸液Aに一部浸漬した状態で一定の速度で回転させているので、駆動ロール4の凹溝4aには常に一定量の含浸液Aが付着することになる。そして、この付着した含浸液Aを編糸2に含浸させているので、常に一定量の含浸液Aを編糸2に含浸させることができる。よって、編糸2に含浸液Aを均一に含浸することができ、品質の向上および安定を図ることができる。なお、編糸2に含浸されることなく駆動ロール4の凹溝4a内に残留した余剰の含浸液Aは、含浸液槽6の内部に再び導入されて、当該内部の含浸液Aと混合されるので、凹溝4a内において余剰の含浸液Aが固まるおそれがない。
【0014】
[実施例]
原材料糸となる編糸2に短繊維を製糸して一本とした炭化繊維を、含浸液Aとしてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)D−1を99重量%、プロハイトASを1重量%含む溶液を用いて、上記実施の形態に示す編糸の含浸方法で含浸を行った。この場合の運転時間の経過に伴う編糸2の乾燥後の糸重量(g/5m)の推移を図5に示す。
ここで、糸の直径1.8〜2.0mmに対して、駆動ロール4の凹溝4aの溝巾寸法B(図2参照)は2.6mmと編糸の結び目が通過できる巾である。また、凹溝4aの深さ寸法H(図2参照)は8mmと従動ロールが編糸の結び目を乗り越える際に外れない深さである。さらに、糸速10m/minに対して、駆動ロール4の周速は1.4m/minであり、乾燥条件は乾燥炉内滞留距離で25mである。
ここでは、乾燥後の糸重量によって含浸液Aが編糸にどの程度含浸されたかを観察している。
【0015】
次に、比較例として従来の方法で上記と同じ編糸、含浸液Aを用いて含浸を行った場合の運転時間の経過に伴う編糸の乾燥後の糸重量(g/5m)の推移を図6に示す。なお、糸速2m/minで、乾燥条件は乾燥炉内滞留距離で5mであり、絞り用ロールの滞積物の除去は、30分から1時間毎に1回程度行った。
比較例では、図6に示すように乾燥後の糸重量が要求される上限値である5.2g/5mを超えている部分が相当多くなっている。これに対して実施例では、図5に示すように乾燥後の糸重量が要求される上記上限値と下限値である4.2g/5mとの間で推移している。さらに、実施例では比較例に比べ乾燥後の糸重量の変化率も少ないものとなっている。なお、グランドパッキン用編糸としての好適な含浸率は、25〜40重量%である。含浸率が25重量%を下回ると目詰め効果が乏しく、含浸率が40重量%を上回ると過摺動による発熱や成形寸法のばらつきが生じやすい。
【0016】
なお、上記実施例では、編糸2として炭素繊維を使用しているが、これに限られるものではなく、例えばアラミド繊維や膨張黒鉛繊維、耐炭化繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、フッ素樹脂系繊維等であっても構わない。また、含浸液Aとしてポリテトラフルオロエチレンを用いているが、これに限られるものではなく、例えばタービン油等の鉱油系潤滑剤、シリコーンオイル、パラフィンワックス、接着剤等の通常パッキンに使われる潤滑剤であっても構わない。
【0017】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る編糸の含浸方法および装置では、駆動ロールを含浸液に一部浸漬した状態で一定の速度で回転させて、駆動ロールの凹溝に付着した含浸液を編糸に含浸させているので、常に一定量の含浸液を編糸に含浸させることができる。また、駆動ロールの凹溝に導入された編糸は、従動ロールによって押圧されて圧縮されるので、押圧より開放されて元の形状に復元する際に駆動ロールの凹溝に付着した含浸液を吸収し、編糸の内部まで含浸液が含浸される。よって、編糸に含浸液を均一に含浸することができ、品質の向上および安定を図ることができる。また、駆動ロールを含浸液に一部浸漬した状態で回転させているので、駆動ロールに付着した含浸液は固まらず、編糸に余分に付着した含浸液をしごき落としていた従来の方法に比較して廃棄物の量が減少し、廃棄物の処理費用の低減および資源保護にもつながる。また、従来のような滞積物を除去する作業が必要でなくなるので、無人運転が可能となり、夜間電力を使用して生産することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る編糸の含浸装置の一実施形態を示す概略図である。
【図2】上記編糸の含浸装置に用いる駆動ロールおよび従動ロールの断面図である。
【図3】上記駆動ロールへの含浸液の付着状態を説明図である。
【図4】上記駆動ロールおよび従動ロールの他の実施形態を示す断面図である。
【図5】上記編糸の含浸装置の運転時間の経過に伴う編糸の乾燥後の糸重量の推移を示すグラフである。
【図6】従来の編糸の含浸装置の運転時間の経過に伴う編糸の乾燥後の糸重量の推移を示すグラフである。
【図7】従来の編糸の含浸装置の一実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
A 含浸液
1 編糸の含浸装置
2 編糸
3 原糸リール
4 駆動ロール
4a 凹溝
5 従動ロール
6 含浸液槽
7 乾燥炉
8 引張り機
9 巻取りリール
10、11 ガイドローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a knitting yarn impregnation method, an impregnation apparatus, and a knitting yarn in which a knitting yarn for gland packing is impregnated with an impregnation liquid.
[0002]
[Prior art]
For example, for knitting yarn for string-like gland packing used for shaft seals of various devices such as pumps, agitators, valves, etc., to improve sealing performance and lubricity, for example, knitting yarn made of carbon fiber is used. Knitting yarn impregnated with a filling agent such as Teflon dispersion is used.
A conventional impregnation step of the filling agent will be briefly described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional impregnation method, the plugging agent removed by the
In addition, since the
Further, a part of the plugging agent removed by the
The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and provides a knitting yarn impregnation method, a knitting yarn impregnation device, and a knitting yarn that can uniformly impregnate a knitting yarn with an impregnation liquid. Objective.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to achieve the above object. In other words, it has a concave groove on the outer periphery and is provided so as to be movable up and down above the concave groove of the drive roll that is rotationally driven in a state of being partially immersed in an impregnation liquid for impregnating the knitting yarn. The knitting yarn is introduced between the driven roll at a predetermined speed, the knitting yarn is sandwiched between the bottom surface of the concave groove and the driven roll, and knitted by the driven roll by the weight of the driven roll. A method is adopted in which the knitting yarn is impregnated with the impregnation liquid adhering to the drive roll while pressing the yarn (claim 1).
[0005]
Specifically, an impregnating liquid tank for containing an impregnating liquid for impregnating the knitting yarn, a driving roll that is rotationally driven in a state of being partially immersed in the impregnating liquid, and having a concave groove on the outer periphery, and above the driving roll vertically movably provided, sandwiching the knitting yarn to be introduced into the groove of the drive roll with the bottom surface of the groove, a predetermined and driven roller for pressing the knitting yarn by its own weight, the knitting yarn It implement | achieves by the impregnation apparatus of the knitting yarn for gland packing provided with the tension machine which pulls at the speed | rate of (Claim 2).
[0006]
In the present invention, a constant amount of impregnating liquid can always be adhered to the concave groove of the driving roll by rotating the driving roll at a constant speed while being partially immersed in the impregnating liquid. Since the knitting yarn is introduced between the driving roll and the driven roll and the knitting yarn is impregnated with the impregnating liquid adhering to the driving roll, the knitting yarn is always uniformly impregnated with a certain amount of the impregnating liquid. Can do. Further, since the knitting yarn introduced into the groove of the drive roll is pressed and compressed by the driven roll, the impregnating liquid adhering to the groove of the drive roll is released when the knitting yarn is released from the press and restored to the original shape. Absorbed and impregnated with the impregnating liquid up to the inside of the knitting yarn. In addition, it is preferable that the drive roll be variable in speed (Claim 3), and in this case, the impregnation rate into the knitting yarn can be changed as necessary.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a knitting yarn impregnation apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a drive roll and a driven roll used in the knitting yarn impregnation apparatus. Hereinafter, the configuration of the knitting yarn impregnation apparatus will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the knitting yarn impregnation apparatus 1 mainly feeds a yarn reel 3 for supplying a
[0008]
The
[0009]
The driven
[0010]
In addition, the shape of the
Further, in the present embodiment, the case where there is one
[0011]
Next, the process of impregnating the
The
On the other hand, the
[0012]
Next, the
Since the impregnation ratio of the impregnating liquid A into the
[0013]
As described above, since the driving
[0014]
[Example]
A carbonized fiber obtained by making a short fiber into a
Here, with respect to the yarn diameter of 1.8 to 2.0 mm, the groove width dimension B (see FIG. 2) of the
Here, it is observed how much the knitting yarn is impregnated with the impregnating liquid A based on the yarn weight after drying.
[0015]
Next, as a comparative example, the change in yarn weight (g / 5 m) after drying of the knitting yarn with the lapse of the operation time when impregnating with the same knitting yarn and impregnation liquid A as described above by a conventional method is shown. As shown in FIG. The yarn speed was 2 m / min, the drying condition was 5 m in the dwelling distance in the drying furnace, and the squeeze roll was removed about once every 30 minutes to 1 hour.
In the comparative example, as shown in FIG. 6, the portion where the yarn weight after drying exceeds the required upper limit of 5.2 g / 5 m is considerably increased. On the other hand, in the Example, as shown in FIG. 5, the yarn weight after drying changes between the above upper limit value and 4.2 g / 5 m which is the lower limit value. Furthermore, in the examples, the rate of change in the yarn weight after drying is also smaller than in the comparative examples. In addition, the suitable impregnation rate as a knitting yarn for gland packing is 25 to 40 weight%. When the impregnation ratio is less than 25% by weight, the clogging effect is poor, and when the impregnation ratio exceeds 40% by weight, heat generation due to oversliding and variations in molding dimensions are likely to occur.
[0016]
In the above embodiment, carbon fibers are used as the
[0017]
【The invention's effect】
As described above, in the knitting yarn impregnation method and apparatus according to the present invention, the impregnating liquid adhering to the groove of the driving roll is knitted by rotating the driving roll at a constant speed while being partially immersed in the impregnating liquid. Since the yarn is impregnated, it is possible to always impregnate the knitting yarn with a certain amount of impregnation liquid. Further, since the knitting yarn introduced into the groove of the drive roll is pressed and compressed by the driven roll, the impregnating liquid adhering to the groove of the drive roll is released when the knitting yarn is released from the press and restored to the original shape. Absorbed and impregnated with the impregnating liquid up to the inside of the knitting yarn. Therefore, the knitting yarn can be uniformly impregnated with the impregnation liquid, and the quality can be improved and stabilized. In addition, since the drive roll is rotated while being partially immersed in the impregnating liquid, the impregnating liquid adhering to the driving roll does not solidify, and compared with the conventional method in which the impregnating liquid adhering to the knitting yarn is squeezed off. As a result, the amount of waste is reduced, leading to a reduction in waste disposal costs and resource protection. In addition, since the conventional work for removing stagnant materials is not required, unmanned operation is possible, and production can be performed using nighttime power.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a knitting yarn impregnation apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a driving roll and a driven roll used in the knitting yarn impregnation apparatus.
FIG. 3 is an explanatory view showing an adhesion state of an impregnating liquid to the driving roll.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the driving roll and the driven roll.
FIG. 5 is a graph showing a change in yarn weight after drying of the knitting yarn with the lapse of operating time of the knitting yarn impregnation apparatus.
FIG. 6 is a graph showing changes in yarn weight after drying of a knitting yarn with the lapse of operating time of a conventional knitting yarn impregnation apparatus.
FIG. 7 is a schematic view showing an embodiment of a conventional knitting yarn impregnation apparatus.
[Explanation of symbols]
A Impregnating liquid 1 Knitting
Claims (4)
上記含浸液に一部浸漬した状態で回転駆動され、外周に凹溝を有する駆動ロールと、
この駆動ロールの上方に上下動自在に設けられ、当該駆動ロールの凹溝に導入される上記編糸を当該凹溝の底面との間で挟み込んで、自重により上記編糸を押圧する従動ロールと、
上記編糸を所定の速度で引っ張る引張り機とを備えたことを特徴とするグランドパッキン用編糸の含浸装置。An impregnation liquid tank for containing an impregnation liquid for impregnating the knitting yarn;
A drive roll that is rotationally driven in a state of being partially immersed in the impregnating liquid and has a concave groove on the outer periphery;
A driven roll provided above the drive roll so as to freely move up and down , sandwiching the knitting yarn introduced into the concave groove of the drive roll between the bottom surface of the concave groove and pressing the knitting yarn by its own weight ; ,
An apparatus for impregnating a knitting yarn for gland packing, comprising: a tension machine that pulls the knitting yarn at a predetermined speed.
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