JPH0411048A - 織機用ウォータージェットノズルにおけるノズル部の構造 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発胡は、高速織機用ウォータージェットノズルの構造
に関する。

〔従来の技術〕

本願の出願人は先に特願昭６３−１６４５３１　号出願
において、ニードルとオリフィス等の高圧水流をウォー
タージェット化し横糸を送り出すノズル部材を、ジルコ
ニアのような高硬度且つ耐食性のある材料を用いてオリ
フィス部とスタビライザー部とを一体構造とした織機用
ウォータージェットノズルのノズル部の構造を開示した
。

このノズル部材は第８図に示すように、本体ａのオリフ
ィス部すの水流導入側に、水流調整用の環状ａＣを介し
てスタビライザー部ｄを一体的に形成したものである。

このスタビライザーｌｄは、半径方向に同一幅のスリ７
）ｅを先端厚みを絞ったブレードｆによって同一間隔で
１０本以上形成することによって収束性の良いジェット
水流を得ようとするものである。そして、オリフィス部
入口を曲面状に形成し、スタビライザー部ｄの内面をオ
リフィス部人口へ向かってテーバで形成することにより
ウォータージェット水流を効果的に整流化することにな
る。

これによって、第９図に示すように、ニードルＮをスタ
ビライザー部ｄの開口とオリフィス部すの中央開口に装
着し、ニードルＮからの横糸を整流されたジェット水流
Ｗによってスムーズに挿入することができ、これによっ
て、横糸挿入回数１０００回／分程度以下の織機におい
ては充分な収束性の良いジェット水流を形成するのに有
効に機能する。

ところが、この一体構造化されたノズル部材とニードル
とを使用して高速で横糸を送出するとき、第１０図に示
すようにジェット水流の初期段階で空気抵抗Ａによると
思われる衝撃波のような水しぶきの広がりＢ１　が生じ
、次に、ノズルから１５０〜３００ｍｍ　の位置で衝撃
波のような水しぶきの広がりＢ２　を生じる。この水し
ぶきの広がりは、縦糸に当たった時点で消滅するが、そ
の際、縦糸に若干の影響を与えることがある。

〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、オリフィス部とスタビライザー部とを一体構
造としたノズル部材において流体抵抗をより少なくして
、ジェット水流の衝撃波の広がりを小さくすることによ
り、縦糸への影響を長期間にわたって少なくし、優れた
織物を得ようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、スタビライザー部とオリフィス部及びニード
ルとを高硬度且つ耐食性の材料で一体的に形成し、この
スタビライザー部にスリットを等方的に形成配置すると
共に、スタビライザー部に形成したスリット溝の底面と
オリフィス部の内面テーパーとを連続せしめた形状とし
たことを特徴とする。

本発明に使用する高硬度且つ耐食性の材料としては曲げ
強さが７０　Ｊ／ｍｍ’以上、好ましくは１００ｋｇ／
ｍｍ２以上で、硬さがＨ１ｌＡ９０以上好ましくは９１
以上で、弾性率が１．５　ｘ　１０’以上のセラミック
ス、とくにジルコニア系を用いることにより安定した長
寿命のウォータージェットノズルを得ることができる。

〔作用〕

先の出願において開示した水流調整用に形成されていた
環状溝の存在がかかる衝撃波発生の抑制には十二分の性
能を発揮しないことがわかり、高速流の場合にはかかる
環状溝をなくした形状で流体抵抗を軽減することにより
衝撃波の広がりが小さくなることの解明に基づくもので
ある。

すなわち、スタビライザー部からオリフィス部にかけて
の曲面は、その中心部にニードルを装着して、高圧水流
を送り込んだとき、オリフィス部の滑らかな流路により
超高速状態になってもニードル表面との間には完全な整
流状態のジェット水流が維持され、しかもノズルから噴
射されたジェット水流は空気抵抗によると思われる一次
衝撃波と二次衝撃波、特に二次衝撃波の広がりをより小
さく制御して収束性のよいジェット水流を得ることがで
きるので、より高品質の織物を高速で得ることが可能と
なる。

オリフィス部の内面は流体の入口から出口に向かって内
径を小さくするテーパ角を設けるのが一般的であるが、
本発明の場合、オリフィス部の内面のテーパーとノズル
の軸中心線との交差角は２゜〜７．５　°、好ましくは
３°〜６°とする二とにより、同様のテーパー角を有す
るニードルとの組み合わせによって整流性の良い高速の
ジェット水流を得ることができる。

ここで、交差角が２°より小さいとノズル部材自体の長
さを長くする必要があり、７．５　°より大きくなると
、安定した水流部分の長さが短くなる。

またスタビライザー部に形成したスリット溝底の開始部
分とオリフィス部の内面のテーパー角の延長線との交差
角（添付図においてはαとして示す）を９２゛以上、好
ましくは９２゛以上に大きく形成するほど、高圧流体抵
抗を軽減でき、優れたジェット水流が得られる。

なお、上記スリット溝底の開始部分の接線と交差角が９
０゛に近づいた場合は、オリフィス部の内面に対し、曲
面を形成して連続させることにより流体の抵抗を低減で
きる。

〔実施例〕

実施例１ 第１図は本発明の第１の実施例としてのノズル部材の断
面図（ａ）　　とｂ−ｂ線矢視平面図（ｂ）　　を示す
ものである。

第１図（ａ）　（ｂ）を参照して、ノズル部材１０は流
体の人口部、すなわちスタビライザー部１とオリフィス
部２とを一体的に形成したシルコニγ材からなり、スタ
ビライザー部１の端面に等方的にスリット３を入れてブ
レード４の内径部先端厚みを０．０１ｍｍ以上に形成し
、その後方にスリット底面５とオリフィス部２内面のテ
ーパーとの交点を曲面Ｒで継いだものである。

さらに、スタビライザー部１に形成したスリット底面、
すなわち、溝底の開始部分の接線とオリフィス部２テー
パー角の延長線との交差角αは、以下の全実施例を含め
全て９２°以上に形成されている。

実施例２ 第２図は本発明の第２の実施例としてのノズル部材２０
の断面図（ａ）　　とｂ−ｂ線矢視平面図（ｂ）を示す
。

第２図（ａ＞　（ｂ）を参照して、スタビライザー部１
１は導入される高圧水に耐えさせるために、同一幅のス
リット１２をその基体外周面から複数個、同一間隔で中
心方向に配置しており、これによって半径方向に萎んだ
複数個のブレード１３を形成し、スタビライザー部１１
のブレード内径面１５と端面１９とを曲線１４で継ぎ、
かつスリット底部１６も曲線的にオリフィス部１７のテ
ーパー角と継いだものとなっている。その形状が緩やか
な曲面を有するために流体が高速で通過しても流体抵抗
が軽減され、衝撃波の広がりの小さなジェット水流が得
られ、また、間歇的に供給される流体の衝撃によっても
基体部が大きく形成されているので破損することがなく
、整流性のよいジェット水流が得られる。

また逆に、第２図に示す１２をブレードとし、１３を半
径方向に萎んだスリットになるように形成したものでも
よく、スリット１３のスリット底部１６を急傾斜の曲面
に形成することにより、スリットの外周方向からも流入
する流体がスムーズにオリフィス部へ導入され、７００
　回／分以上の高速タイプのノズルに適した構造とする
ことができる。

この場合モ、スタビライザー部１１からオリフィス部１
７、オリフィス部１７の出口１８においてジェット水流
は整流を形成する。また、仮にブレード１２に対して強
い衝撃流が作用しても、ブレード１２は比較的厚く形成
できるので高い耐衝撃性が得られ、ブレードの振動現象
がなく、安定したジェット水流が得られる。

これによって、従来と同様、第９図に示すようなニード
ルＮをノズル部材２０の開口中心に装着して、高圧水流
を通したとき収束性の良いジェット水流を得ることがで
き、水流が超高速状態であっても整流されたジェット水
流とすることができ、ニードルＮからの横糸を高速でス
ムーズに送出することができる。

実施例３ 第３図は本発明の第３の実施例のノズル部材３０の断面
図（ａ）　　とｂ−ｂｌ矢視平面図（ｂ）　　を示すも
のである。

同図は、オリフィス部３１の内面のテーパーを延長した
端面の内径面からＲ溝３３を直線的に等配形成したもの
である。

実施例４ 第４図は本発明の第４の実施例のノズル部材４０の断面
図（ａ）　　とｂ−ｂ線矢視平面図（ｂ）　　を示すも
のである。

同図は、オリフィス部内径開始８４２とスタビライザー
部の内径面４５とを曲面とし、且っＲ溝４４の溝底４３
を曲面としてオリフィス部のテーパー角部へ導いたもの
である。

実施例５ 第５の実施例のノズル部材５０として、１．４図（ａ）
　　中のＲ溝底４３を第５図に示すノズル部材の断面図
のように直線としたもので、前記実施例３゜４と同様、
流体抵抗を軽減し、かつブレードの振動もなく整流性の
よいジェット水流を得ることができる。

実施例６．７ 第６図および第７図におけるノズル部材６０と７０は、
前記各図に示すノズル部材１０．２０．３０．４０のそ
れぞれのスタビライザー部におけるスリット６２とＲ溝
７１をノズルの中心に対して偏心させた方向に形成した
実施例を示す。

これによって、ジェット水流に回転力を与えて衝撃波の
広がりをより以上に小さくなるように形成したものであ
る。

さらに、上述した実施例の各図に示す形状のものを組み
合わせても同様の効果を発揮せし於ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によって以下の効果を奏することができる。

（１）超高速のジェット水流を発生させる場合でもニー
ドルとオリフィス内径部との間で形成される高速流体が
、スタビライザー部のブレードの振動もなく、収束性の
よい高速のジェット水流を得ることができる。

（２）　スタビライザー部とオリフィス部一体形のノズ
ル部材、ニードル等が高硬度質で且つ耐食性の材料で形
成されているため、超高速のウォータージェットの形成
に長期間耐えることができる。

（３）　　一体構造化されたスタビライザー部とオリフ
ィス部が単純な形状をなすので製造、組立が簡単にでき
る。

（４）スタビライザー部のブレードが振動することもな
く　、１０００回／分以上の高速織機に対応できる。

（５）超高速でも安定した横糸入れが可能となり、また
、二次衝撃波の広がりも小さくなり、織りムラがなく、
優れた織物が得られ、更には従来より広幅の織物用のノ
ズルとしても使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明のノズル部材の第１の実施例〜
第４の実施例を示し、（ａ）は断面図、ら）はｂ−ｂ線
矢視平面図である。 第５図は本発明のノズル部材の第５の実施例を示す断面
図、第６図および第７図はノズル部材のスリットとＲ溝
をノズルの中心に偏心させた方向に形成した実施例を示
す平面図である。 第８図は従来のノズル部材を一部断面によって示す斜視
図である。第９図は同じ〈従来のノズル部材を取付けた
状態における作動状態を示す図である。第１０図は従来
のノズルによる問題点を模式的に示す図である。 １．１１．　　ニスタビライザー部 ２、１？、　３１．４１　ニオリフイス部４．１３．６
１　　ニブレード　　　　３．１２，６２　　ニスリッ
ト５．１６：スリット底部 ６．１９ニスタビライザー部端面 ７．１８ニオリフイス部出口 １０、２０．３０．４０．５０．６０．７０　：ノズル
部材１４：曲線 １５．４５　　＋ブレード内径面　　３２．４３．５３
　：　Ｒ溝底３３、４４．５４．７１　　：　Ｒ溝 ４２．５２　　ニオリフイス部内径開始部二曲面 二本体　　　　　　　ｂ＝ニオ９フ４フ環状溝　　　　
　　ｄニスタビライデ一部、スリット　　　　　　ｆ；
ブレード ：ニードル　　　　　Ｗ；ジェット水流；空気抵抗力 、Ｂ２：　　水しぶきの広がり ニジエツト水流 ニスタビライザーオリフィス一体形部材ニードル　　　
Ｆ：横糸

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スタビライザー部とオリフィス部及びニードルとを
   高硬度且つ耐食性の材料で一体的に形成し、該スタビラ
   イザー部にスリットを等方的に形成配置すると共に、ス
   タビライザー部に形成したスリット溝の底面とオリフィ
   ス部の内面テーパーとを連続せしめた形状とした織機用
   ウォータージェットノズルにおけるノズル部の構造。 ２、請求項１の記載において、スタビライザー部に形成
   したスリット溝をノズルの軸中心に対して偏心させて形
   成したことを特徴とする織機用ウォータージェットノズ
   ルにおけるノズル部の構造。