JP3623760B2 - 流体噴射式織機の緯入ノズル及び流体噴射式織機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウォータジェットルームのような流体噴射式織機に用いられる緯入ノズル及び流体噴射式織機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の緯入ノズルの１つとして、ノズルの軸線方向へ伸びる環状溝を外周面に有するノズル本体に緯糸が貫通する貫通穴を有するニードルを挿入して両者で環状流路を形成し、高圧流体の供給流路を有するノズルジョイントにノズル本体の外周面を嵌合させ、環状溝内の高圧流体を環状流路に導く複数の導入孔をノズル本体に形成したものがある（特公平４−１８０５３号）。
【０００３】
この従来技術において、高圧流体は、供給流路から環状溝の溝底面に衝突してそこで直角に屈曲して環状溝内をノズル先端側へ移動し、導入孔を介して環状流路に導入され、乱流状態になることを環状流路に配置された整流子により抑えられて流れて、下流端に形成される噴射口から経糸開口に向けて噴射される。
【０００４】
環状流路の下流側（ノズル先端側）の流路領域は、流路断面積が下流側ほど減少する流路とされている。これにより、高圧流体は、環状流路の下流側の流路領域において、下流側へ流動するほど絞られて加速され、噴射口において絞りから解放されて経糸開口に向けて噴射される。ニードルの先端から突出している緯糸は、噴射口から噴射される噴射流体に接触して、噴射流体により搬送されて、経糸開口内に緯入れされる。
【０００５】
【解決しようとする課題】
しかし、従来の緯入ノズルでは、ノズル本体の内周面に環状流路を形成しているため、ノズル本体の外周面に形成される環状溝の溝底面の径は大きくならざるを得ず、外周面及び溝底面の半径方向における寸法差は小さく、したがって環状溝の流路断面積は小さく、環状溝の流路抵抗は大きくならざるを得ず、高圧流体は高速で通過することができない。また、供給流路から環状溝に流入する高圧流体は、環状溝の溝底面に衝突してノズルジョイント側に跳ね返ると共に、そこで直角に曲がり、ノズル先端側へ向かう流れとなり、導入孔へ進む。それらの結果、従来の緯入ノズルでは、高圧流体が環状溝内を乱流状態となって流れ、乱流状態のまま導入孔から環状流路に入る。
【０００６】
上記のように高圧流体が乱流状態で環状流路に入ると、たとえ整流子が環状流路に配置されていても、乱流状態は十分に解消されない。このため、従来の緯入ノズルでは、高圧流体が環状流路内で十分に加速されないと共に、噴射口からの噴射流体が拡散し、経糸に衝突してその経糸を損傷させる。
【０００７】
本発明の目的は、高圧流体が流路を乱流状態で通過することを抑え、噴射流体の高速化を計ることにある。
【００１５】
【解決手段、作用、効果】
本発明に係る緯入ノズルは、中空のニードルと、該ニードルが挿入されたノズル本体であって当該ノズルの軸線方向へ伸びる内側溝底面を外周面に備えると共に前記ニードルと共同して高圧流体の環状流路を形成するノズル本体と、該ノズル本体が貫通するノズルジョイントであって前記軸線方向へ伸びる外側溝底面を前記ノズル本体が貫通する貫通面に備え、高圧流体の供給流路が前記外側溝底面に開口するノズルジョイントとを含む。前記内側溝底面は、前記環状流路に連通する内側溝空間を前記ノズル本体部に形成された第１のノズル先端側端部面及び前記ノズル本体部に形成された第１の反ノズル先端側端部面と共同して形成している。前記外側溝底面は、前記内側溝空間に連通された外側溝空間を前記ノズルジョイントに形成された第２のノズル先端側端部面及び前記ノズルジョイントに形成された第２の反ノズル先端側端部面と共同して形成している。前記外側溝底面は前記ノズル本体を囲繞している。前記外側溝底面の直径は前記ノズル本体の外径より大きい。前記外側溝底面は前記内側溝底面に対し前記供給流路側に偏心されている。
【００１６】
本発明に係る緯入ノズルにおいては、高圧流体は、供給流路から内外の溝空間に入る。しかし、内外の溝空間は、従来技術に比べ、大きな流路断面積を有する溝流路を共同して形成しているから、その溝流路の流路抵抗が減少してその溝流路における圧力損失が減少し、その結果高圧流体は溝流路を高速で通過する。
【００１７】
ノズルジョイントの供給流路から内外の溝空間に入った高圧流体は、内側溝空間の内側溝底面に衝突して、ノズルジョイント側に跳ね返る。しかし、外側溝底面が内側溝底面に対し供給流路側に偏心されて、内外の溝底面間が供給流路側において大きく離されているから、跳ね返った高圧流体は、外側溝底面により弱く接し、したがって再度内側溝底面に跳ね返ることがない。このため、高圧流体は、内外の溝空間内で乱流状態となることなく、内外の溝空間内を進む。
【００１８】
上記のように、本発明に係る他の緯入ノズルによっても、高圧流体は、従来技術よりも、乱流状態となることなく高速で環状流路に入り、高速でかつ収束性のよい噴射流体とすることができる。
【００１９】
本発明に係る流体噴射式織機は、外側溝底面が内側溝底面に対し供給流路側に偏心された緯入ノズルを複数備える。
【００２０】
流体噴射式織機において、ノズルジョイントに外側溝底面を設けるには、ノズルジョイントを半径方向に大きくする必要がある。このため、複数の緯入れノズルを備えた流体噴射式織機においては、ノズル同士を互いに離す必要があり、したがって緯糸が経糸開口内の適切な位置に向うように各緯入ノズルを配置することが困難となる。
【００２１】
しかし、外側溝底面が内側溝底面に対し供給流路側に偏心された緯入ノズルは、供給流路側以外はノズルジョイントのノズル軸線の半径寸法が大きくならないから、隣接するノズル同士で供給流路側の位置を異なる方向とすることにより、外側溝空間をノズルジョイントに有する複数の緯入ノズルを互いに接近した状態に配置することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１、図２及び図３を参照するに、緯入ノズル１０は、ニードル１２と、ニードル１２を同軸的に受け入れている筒状のノズル本体１４と、ノズル本体１４内に同軸的に配置された環状の整流子１６と、ノズル本体１４が貫通した状態に組み付けられたノズルジョイント１８とを含む。
【００２３】
ニードル１２は、緯糸２０が通過する貫通孔２２を同軸的に有しており、また反流体噴出側からノズル本体１４に螺合された留め具２４により、ノズル本体１４に止められている。
【００２４】
ニードル１２の先端部外周面は、後端部外周面の直径寸法よりも小さい直径寸法とされており、またノズル本体１４の内周面と共同して環状の第１の流路２６を形成している。
【００２５】
ノズル本体１４は、流体噴出側から螺合されたナット２８により、ノズルジョイント１８にこれを貫通した状態に組み付けられている。ノズル本体１４は、環状の内側溝空間３０を外周面に有していると共に、内側溝空間３０と第１の流路２６とを連通する複数の導入孔３２をノズル１０の軸線の周りに等角度間隔に有している。
【００２６】
整流子１６は、第１の流路２６の下流端部に配置されており、またノズル１０の軸線方向の周りに等角度間隔をおいて軸線方向へ伸びる複数のフィンすなわち整流壁３４を内側に有している。これにより、整流溝３６が軸線方向周方向に隣り合う整流壁３４の間に形成される。
【００２７】
整流子１６の内周面は、高圧流体を絞って加速するように流路断面積が下流側ほど減少する第２の流路３８をニードル１２の先端部外周面と共同して形成している。第２の流路３８は、高圧流体を第２の流路３８における絞りから解放して噴射させる噴射口４０を下流端に有している。
【００２８】
各整流壁３４は、軸線方向における第２の流路３８の上流側に形成されている。ニードル１２は、その先端を噴射口４０から下流側に突出させている。第１及び第２の流路２６及び３８は、高圧流体を絞って加速して噴射口４０から噴射する環状流路４２として作用する。
【００２９】
ノズルジョイント１８は、高圧流体源に連通される供給流路４４を備えていると共に、供給流路４４に連通された外側溝空間４６をノズル本体１４が貫通する貫通面に備えている。ニードル１２とノズル本体１４との間、及びノズル本体１４とノズルジョイント１８との間には、それぞれ、１以上のＯリング４８が配置されている。
【００３０】
内側溝空間３０及び外側溝空間４６は、それぞれ、ノズルの軸線方向における同じ位置にあって偏心することなく同軸的にノズルの軸線方向へ伸びており、連続する状態に互いに連通している。
【００３１】
内側溝空間３０は、ノズルの軸線方向へ伸びる内側溝底面５０と、ノズル先端側端部面５２と、反ノズル先端側端部面５４とにより形成されている。ノズル先端側端部面５２は、ノズル軸線に向かって反ノズル先端部に収束するように傾斜されている。
【００３２】
外側溝空間４６は、ノズルの軸線方向へ伸びる外側溝底面５６と、ノズル先端側端部面５８と、反ノズル先端側端部面６０とにより共同して形成されている。供給流路４４は外側溝底面５６に開口している。
【００３３】
図示の例では、ノズルの軸線方向における両ノズル先端側端部面５２及び５８の位置は同じであり、ノズルの軸線方向における両反ノズル先端側端部面５４及び６０の位置は同じである。各導入孔３２は、内側溝空間３０のノズル先端側端部面５２に直交する状態に伸びて、内側溝空間３０のノズル先端側端部に開口している。
【００３４】
軸線方向における両ノズル先端側端部面５２及び５８は、外側溝空間４６のノズル先端側端部面５８が内側溝空間３０のノズル先端側端部面５２と一致する箇所又はそれよりも反ノズル先端側の箇所となる位置関係に形成することが好ましい。
【００３５】
緯入ノズル１０において、高圧流体は、高圧流体源から、ノズルジョイント１８の供給流路４４を経て、外側溝空間４６及び内側溝空間３０に入る。緯入ノズル１０においては、内外の両溝空間３０，４６は大きな流路断面積を有する溝流路を形成している。そのように大きな流路断面積を有する溝流路は、従来の緯入ノズルに比べ、流路抵抗が減少して、その溝流路における圧力損失が減少する。このため、そのような溝流路に入った高圧流体は、溝流路を高速で通過する。
【００３６】
また、供給流路４４から内外の両溝空間３０，４６に入った高圧流体は、内側溝空間３０の内側溝底面５０に衝突して、ノズルジョイント側に跳ね返る。しかし、緯入ノズル１０においては、外側溝底面５６が形成されて両面間が離されているため、跳ね返った高圧流体は、ノズルジョイント１８に弱く接し、したがって再度内側溝底面５０に跳ね返ることがない。このため、高圧流体は、内外の溝空間３０，４６内で乱流状態となることがない。内側溝底面５０に衝突した、供給流路４４からの高圧流体は、全体としてノズル先端側に直角に屈曲し、軸線に沿って進み、内外溝空間３０，４６内を導入孔３２の側に向かう。導入孔３２が内側溝空間３０のノズル先端側端部の一部を形成するノズル先端側端部面５２に開口することから、高圧流体はノズル先端側端部面５２に案内されて導入孔３２に容易に導かれる。
【００３７】
高圧流体の一部は外側溝空間４６のノズル先端側端部面５８に衝突する。しかし、緯入ノズル１０においては、外側溝空間４６のノズル先端側端部面５８が内側溝空間３０のノズル先端側端部面５２と一致する箇所又はそれよりも反ノズル先端側の箇所となるように、軸線方向における両ノズル先端側端部面５２及び５８が関係付けられているから、導入孔３２が内側溝空間３０のノズル先端側端部に開口することとあいまって、外側溝空間４６のノズル先端側端部面５８に衝突した高圧流体は、ノズルの反先端側に向かうことなく、直ちに導入孔５２に向かう。このため、外側溝空間４６のノズル先端側端部近傍においては、ノズルの先端側に向かう流れと反先端側に向かう流れとが衝突することに起因する乱流の発生が防止される。
【００３８】
外側溝空間４６及び内側溝空間３０に入った高圧流体は、内側溝空間３０から複数の導入孔３２を経て環状流路４２に入り、第１の流路２６に導入され、第１の流路２６から第２の流路３８に導入される。第２の流路３８に導入された高圧流体は、流路断面積が下流側ほど減少する第２の流路３８において絞られて加速され、下流端に形成された噴射口４０において第２の流路３８による絞りから解放されて、噴射口４０から噴射流体として噴射される。
【００３９】
上記の結果、緯入ノズル１０によれば、高圧流体は、従来技術よりも、乱流状態となることなく高速で環状流路４２に入り、環状流路４２において高速でかつ収束性のよい噴射流体とされる。
【００４０】
図４を参照するに、緯入ノズル６０は、ノズルジョイント６２の外側溝空間６４がノズル本体１４の内側溝空間３０に対し供給流路４４の側に偏心するように、ノズル本体１４をノズルジョイント６２に組み付けている。
【００４１】
外側溝空間６４は、ノズルの軸線方向へ伸びる外側溝底面６６とノズル先端側端部面６８と、反ノズル先端側端部面７０とにより共同して形成されている。
【００４２】
外側溝空間４６は、ノズルの軸線方向において内側溝空間３０と同じ位置にあって内側溝空間３０に対し供給流路４４側に偏心されてノズルの軸線方向へ伸びており、内側溝空間３０に連通されている。
【００４３】
他の緯入ノズル６０において、高圧流体は、供給流路４４から内外の溝空間３０，６４間に入る。内外の溝空間３０，６４は、従来技術に比べ、大きな流路断面積を有する溝流路を共同して形成しているから、その溝流路の流路抵抗が減少してその溝流路における圧力損失が減少する。結果として、高圧流体は内外の溝空間３０，６４を高速で通過する。
【００４４】
供給流路４４から内外の溝空間３０，６４に入った高圧流体は、内側溝空間３０の内側溝底面５０に衝突して、ノズルジョイント６２側に跳ね返る。しかし、緯入ノズル６０においては、外側溝底面６６が内側溝底面５０に対し供給流路４４側に偏心されて、内外の溝底面３０，６６が供給流路側において大きく離されているから、跳ね返った高圧流体は、外側溝底面６６に弱く接し、したがって再度内側溝底面５０に跳ね返ることがない。このため、高圧流体は、内外の溝空間３０，６４内で乱流状態となることなく、内外の溝空間３０，６４内を通過し、環状流路４２に入る。
【００４５】
結果として緯入ノズル６０によっても、高圧流体は、従来技術よりも、乱流状態となることなく高速で環状流路４２に入り、高速でかつ収束性のよい噴射流体とされる。
【００４６】
図５及び図６を参照するに、流体噴射式織機８０は、複数の緯入ノズル６０をノズルホルダ８２、共通のノズルブラケット８４及びねじ部材８６により織機のフレーム（図示せず）に組み付けている。各緯入ノズル６０は、外側溝底面６６が内側溝底面５０に対し供給流路４４側に偏心された図４に示すノズルである。各供給流路４４は、ホース８８により高圧流体源に接続される。
【００４７】
両緯入れノズル６０は、一方の緯入ノズル６０の供給流路４４が上下方向へ伸び、他の緯入ノズル６０の供給流路４４が左右（すなわち、織機の前後）方向へ伸びるように、両緯入ノズル６０は、内側溝底面５０に対する外側溝底面６６の偏心方向を一致させることなく、ノズルの軸線を互いに接近させた状態に配置されている。
【００４８】
上記のように、外側溝底面６６を内側溝底面５０に対し供給流路４４側に偏心させた複数の緯入ノズル６０を備えた織機８０においては、供給流路４４側以外は、ノズルジョイント６２は、ノズルの軸線の周りの仮想的な円の半径方向寸法が大きくならないから、隣接する緯入れノズル６０相互に供給流路４４側の位置を異なる方向とすることにより、外側溝空間６４をノズルジョイント６２に有する複数の緯入ノズル６０を互いに接近した状態に配置することができる。
【００４９】
図７に示す緯入ノズル９０のように、外側溝底面６６を反供給流路側に形成することなく、外側溝底面６６を内側溝底面５０に対し供給流路４４側に大きく偏心させるように、ノズル本体１４をノズルジョイント６２に組み付けてもよい。
【００５０】
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る緯入ノズルの一実施例を示す断面図である。
【図２】図１における２−２線に沿って得た断面図である。
【図３】図１における３−３線に沿って得た断面図である。
【図４】本発明に係る緯入ノズルの他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明に係る流体噴射式織機の一実施例を示す図であって緯入ノズルの近傍を示す図である。
【図６】図５に示す織機の緯入ノズルの近傍の拡大図である。
【図７】外側溝底面を内側溝底面に対し供給流路側に大きく偏心させた緯入ノズル及び該緯入れノズルを備えた織機の実施例を示す図６と同様の拡大図である。
【符号の説明】
１０，６０，９０ 緯入ノズル
１２ ニードル
１４ ノズル本体
１６ 整流子
１８，６２ ノズルジョイント
２０ 緯糸
２２ 貫通穴
２６ 第１の流路
３０ 内側溝空間
３２ 導入孔
３４ 整流壁
３６ 整流溝
３８ 第２の流路
４０ 噴射口
４２ 環状流路
４４ 供給流路
４６，６４ 外側溝空間
５０ 内側溝底面
５２ 第１のノズル先端側端部面
５８，６８ 第２のノズル先端側端部面
５４ 第１の反ノズル先端側端部面
６０，７０ 第２の反ノズル先端側端部面
５６，６６ 外側溝底面

Claims (2)

1. 中空のニードルと、該ニードルが挿入されたノズル本体であって当該ノズルの軸線方向へ伸びる内側溝底面を外周面に備えると共に前記ニードルと共同して高圧流体の環状流路を形成するノズル本体と、該ノズル本体が貫通するノズルジョイントであって前記軸線方向へ伸びる外側溝底面を前記ノズル本体が貫通する貫通面に備え、高圧流体の供給流路が前記外側溝底面に開口するノズルジョイントとを含み、
   前記内側溝底面は、前記環状流路に連通する内側溝空間を前記ノズル本体部に形成された第１のノズル先端側端部面及び前記ノズル本体部に形成された第１の反ノズル先端側端部面と共同して形成しており、
   前記外側溝底面は、前記内側溝空間に連通された外側溝空間を前記ノズルジョイントに形成された第２のノズル先端側端部面及び前記ノズルジョイントに形成された第２の反ノズル先端側端部面と共同して形成しており、
   前記外側溝底面は前記ノズル本体を囲繞し、
   前記外側溝底面の直径は前記ノズル本体の外径より大きく、
   前記外側溝底面は前記内側溝底面に対し前記供給流路側に偏心されている、流体噴射式織機の緯入ノズル。
2. 請求項１に記載された緯入ノズルを複数備える、流体噴射式織機。

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