JPH0655980B2 - 織機における流体作動部の切換装置 - Google Patents

織機における流体作動部の切換装置

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JPH0655980B2
JPH0655980B2 JP60255732A JP25573285A JPH0655980B2 JP H0655980 B2 JPH0655980 B2 JP H0655980B2 JP 60255732 A JP60255732 A JP 60255732A JP 25573285 A JP25573285 A JP 25573285A JP H0655980 B2 JPH0655980 B2 JP H0655980B2
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poppet valve
fluid
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金平 三矢
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株式会社豊田自動織機製作所
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 (産業上の利用分野) 本発明は織機において使用される流体作動部の切換装置
に関するものである。
(従来の技術) 織機において作動シリンダを使用する例としては特開昭
56−4747号公報に開示される織段防止装置があ
る。この従来例では経糸に所定の張力を付与し、かつ張
力変動を吸収するためのイージングレバーと、作動シリ
ンダのピストンロッドとは常には離間状態にあり、機台
停止後の再起動時初期においてピストンロッドが所定の
付勢力でもってイージングレバーに当接するようになっ
ている。すなわち、前記付勢力が通常運転時の経糸張力
値に付加され、経糸張力が一時的に高められる。このよ
うな一時的な高張力により機台停止中の経糸弛緩に起因
する所定位置からの織前変位が是正され、機台再起動時
の織段発生の防止が図られる。経糸の一時的な高張力状
態は機台再起動後の機台数回転の間であり、織段発生防
止上高張力付与の的確な制御が要求される。すなわち、
作動シリンダのピストンロッドの出没を制御する電磁バ
ルブ機構の的確な開閉制御が必要である。
作動シリンダにおけるピストンロッドの出没の切換には
入力、出力及び排気の3ポートからなる電磁バルブ機構
が使用され、3ポート電磁バルブ機構としては第9,1
0図に示すスプール式電磁バルブ機構及び第11図に示
すポペット式電磁バルブ機構がある。第9,10図に示
すスプール式電磁バルブ機構では供給パイプ1が入力ポ
ート、供給パイプ2が出力ポート、供給パイプ3が排気
ポートとなり、第9図が非通電状態であって出力用パイ
プ2と排気用パイプ3とが連通しており、第10図が通
電状態であって供給用パイプ1と出力用パイプ2とが連
通している。すなわち、第9図の非通電状態では電磁ソ
レノイド部4内のプランジャ5に連結されたスプール弁
6が押圧ばね7により電磁ソレノイド部4側に付勢配置
されており、スプール弁6周面の溝6aが出力ポートと
排気ポートとを接続している。又、第10図の通電状態
ではソレノイド8の励磁によりプランジャ5が右方へ付
勢されることにより、スプール弁6が押圧ばね7に抗し
て電磁ソレノイド部4から右方へ付勢配置され、溝6a
が入力ポートと出力ポートとを接続する。
一方、第11図のポペット式電磁バルブ機構では、同図
が非通電状態であって電磁ソレノイド部9内のプランジ
ャ10のプランジャピン10aに当接されたポペット弁
11が押圧ばね12の付勢により流体通路孔Tを閉じて
おり、出力用供給パイプ2と排気用供給パイプ3とが連
通している。ソレノイド13を励磁すればプランジャ1
0がコア14に吸引され、ポペット弁11が流体通路孔
Tを開放するとともに、排気用ポートを閉成する。従っ
て、供給ポートと出力ポートとが連通される。
(発明が解決しようとする問題点) 前記スプール式電磁バルブ機構の構成上問題になるのは
スプール弁6のストローク量1(第10図参照)が大
きくなることであり、スプール弁6周囲のシール用フラ
ンジ6bによる排気ポート閉成上避けられない事実であ
る。ストローク量1が大きいことはスプール弁6の開
閉動作に時間がかかることを意味し、前記作動シリンダ
の的確な制御、すなわち電磁バルブ機構の高速応答が不
可能となる。又、第9図の非通電状態では、押圧ばね7
以外にも入力用供給パイプ1側の流体の圧力によりスプ
ール弁6が左方へ付勢されており、同図の状態から第1
0図の状態へ移行する際にはスプール弁6は流体圧の影
響を受け、応答性が一層悪くなる。しかも、スプール式
電磁バルブ機構は構成的にも複雑化するという問題もあ
る。
一方、第11図のポペット式電磁バルブ機構ではスプー
ル式電磁バルブ機構に比して構成が簡素化され、しかも
ストローク量2がスプール式電磁バルブ機構のストロ
ーク量1に比べてかなり小さくなるという利点を有し
ている。しかしながら、ポペット弁11が流体通路孔T
を閉じている状態では、流体通路孔Tの断面積とバルブ
ロッド11aの断面積との差に応じた流体圧がポペット
弁11に対して流体通路孔Tを開放する方向へ作用して
いるため、押圧ばね12には流体通路孔Tを閉成してお
くだけの力が備えられていなければならない。そのた
め、押圧ばね12のばね力が必然的に大きくなり、これ
に応じて電磁ソレノイド部における出力を高めなければ
ならず、同ソレノイド部における電力消費が増大すると
いう問題がある。
ポペット弁11の開閉動作に対する流体圧の影響はポペ
ット弁11が排気ポートを閉成している状態においても
生ずる。すなわち、ポペット弁11の断面積とバルブロ
ッド11aの断面積との差に応じた流体圧がポペット弁
11に対して排気ポートを閉成する方向へ作用してお
り、第11図の状態へ復帰する際のポペット弁11の復
帰時間を遅くし、応答性を悪くしている。
発明の構成 (問題点を解決するための手段) そこで本発明ではストローク量の小さいポペット式電磁
バルブ機構を対象とし、入力ポートの閉成時におけるポ
ペット弁の開放方向への受圧面積と閉成方向への受圧面
積とを同一に設定する一方、前記排気ポート側には、同
排気ポートの閉成時にポペット弁と端面接触するように
突出部を形成して弁座を構成し、前記排気ポートの閉成
時における前記ポペット弁の閉成方向への受圧面積と開
放方向への受圧面積とを同一に設定し、織機における流
体作動部と流体供給源とを接続する流体供給経路中に前
記のように設定構成されたポペット式電磁バルブ機構を
介在した。
(作用) すなわち、入力ポートと出力ポートとが連通している状
態、及び出力ポートと排気ポートとが連通している状態
のいずれにおいてもポペット弁における受圧面積はポペ
ット弁の開放方向及び閉成方向において同一である。従
って、前記両連通状態の一方から他方へのポペット弁の
移行動作に対する流体圧の影響は全くない。従って、的
確な作動制御を要求される流体作動部の応答性は極めて
高く、ジェットルームのような高速織機の高速動作に充
分追従することができる。
(実施例) 以下、本発明をジェットルームにおける緯入れ阻止装置
に具体化した一実施例を第1〜5図に基づいて説明す
る。
織機のサイドフレーム等の固定部には補助アーム21a
を有する支持ブラケット21が固設されており、同支持
ブラケット21には回転支持軸22が回転可能に貫通装
着されている。回転支持軸22の軸心部には緯糸供給源
(図示略)から供給される緯糸Yを案内するための緯糸
案内孔22aが形成されており、支持ブラケット21本
体と補助アーム21aとの間にはタイミングプーリ23
が止着されている。支持ブラケット21の前面には歯車
24が固着されており、その前側には回転支持軸22に
固着された支持体25が配設されている。同支持体25
には回転支持軸22と斜交し、かつ緯糸案内孔22に連
通された糸巻付管26が装着支持されており、その先端
開口が後述するドラム28のテーパ周面28a上に配置
されている。回転支持軸2の先端部には支持筒7が相対
回転可能に支持されており、その周面には歯車27aが
形成されているとともに、その前面にはテーパ周面28
a及びストレート周面28bから糸巻付面を備えたドラ
ム28が止着されている。
支持体25には遊星歯車機構29が止着されており、入
力遊星歯車29aが歯車4に噛合され、出力遊星歯車2
9bが歯車27aに噛合されている。これにより回転支
持軸22が回転されると、糸巻付管26が同支持軸22
と一体的に回転するとともに、遊星歯車機構29も一体
的に回転し、両遊星歯車29a,29bが歯車24,2
7aと噛合しながら回転支持軸22の周りを公転し、ド
ラム28が回転することなく静止状態に保持される。そ
して、糸巻付管26がドラム28の周りを公転すること
より緯糸Yがドラム28の周面に巻付けられる。
第2,3図に示すようにドラム28の側方には機台1回
転に対して1回転する駆動軸30が回転支持軸22と平
行に並設されており、前記糸巻付面と対応する位置には
カム31が止着されている。又、駆動軸30の前記タイ
ミングプーリ23と対応する位置にはタイミングプーリ
23が止着されており、両タイミングプーリ23,32
がタイミングプーリ33により作動連結されている。両
タイミングプーリ23,32の径の比関係により糸巻付
管26は機台1回転に対して複数回転し、ドラム28上
には緯糸Yが複数回巻付けられる。
回転支持軸22と駆動軸30との間には軸34が両軸2
2,30と平行に配設されており、軸30のカム31と
対応する位置にはカムレバー35が回動可能に支持され
てるとともに、その一端には補助レバー35が締付接続
されている。そして、同レバー35の他端に設けられた
カムフォロア35bが同レバー35の他端側とその上方
のブラケット36との間に介在された押圧ばね37によ
りカム31のカム面上に押接されており、カム31の回
転に伴ってカムレバー35及び補助レバー35aが軸3
4を中心に揺動するようになっている。補助レバー35
aの先端には緯糸係止体38が止着されており、カムレ
バー35の揺動に伴って緯糸係止体38の先端部が糸巻
付面上の孔28c内に進入及び同孔28cから離脱する
ようなっている。すなわち、緯糸係止体38の先端部が
ドラム28上の糸巻付面の外方から同糸巻付面と交差及
び離間し、糸巻付管26からテーパ周面28a上へ巻付
けられる緯糸Yが糸巻付面と交差状態にある緯糸係止体
38により係止貯留され、緯糸係止体38が糸巻付面か
ら離脱することにより緯糸Yが緯入れ側へ引き出し可能
となる。ドラム28上の巻付貯留糸はドラム28の前方
に配設された図示しない緯入れ用メインノズルにより緯
入れ時にドラム28から引き出され、同メインノズルか
ら経糸開口内へ射出緯入れされる。射出緯入れされた緯
糸Yが図示しない多数の緯糸ガイド部材の列により形成
される緯糸案内通路内を飛走案内され、筬打ち時には緯
糸が緯糸案内通路から脱出スリットを通って脱出し、筬
打ちされる。反緯入れ側の脱出スリットには緯糸検出器
が設置されており、緯糸が同検出器により検出されれば
機台の運転が続行され、検出されなければ機台停止信号
が発信され、機台が停止される。
前記ブラケット36上にはばね力を利用した流体作動部
としての消極復帰型のエアシリンダ39が固設されてお
り、その駆動ロッド39aがカムレバー35と補助レバ
ー35aとの接続部に向けて配設されている。駆動ロッ
ド39aの先端には調整ボルト40が螺着されており、
駆動ロッド39aが突出状態にあるときには緯糸係止体
38の先端部を糸巻付面上の孔18c内に進入させる揺
動位置にあるカムレバー35の前記接続側先端部に調整
ボルト40の頭部が当接可能となっている。エアシリン
ダ39と圧縮空気供給源(図示略)との間には電磁バル
ブ機構41が配設されており、同バルブ機構41の開閉
によりエアシリンダ39の作動が制御されるようになっ
ている。電磁バルブ機構41は常には閉成状態にあり、
前台機台停止信号に基づいて通電されることにより開放
され、前記圧縮空気供給源側の入力用供給パイプ42、
電磁バルブ機構41及びエアシリンダ39側の出力力供
給パイプ43を経由してエアシリンダ39に圧縮空気が
供給される。
電磁バルブ機構41を第4,5図に基づいて詳述する
が、この実施例における電磁ソレノイド部9は第11図
に示す従来装置と同一構造をなしているので、同一部分
については同一番号を付し、その詳細な説明は省略す
る。第4図において電磁ソレノイド部9の右端にはハウ
ジング44が固着されており、同ハウジング44内には
プランジャピン10aと当接した状態でポペット弁45
がプランジャ10と同一方向にスライド可能に収容され
ており、ハウジング44内の流体通路孔Tを開閉できる
ようになっている。ポペット弁45は、流体通路孔Tを
開閉する頭部45aと、プランジャピン10aと当接す
る大径ロッド部45bと、頭部45a及び大径ロッド部
45bを接続する小径ロッド部45cとから構成されて
おり、頭部45a内には収容孔45dが形成されてい
る。
ハウジング44の右端にはキャップ46が嵌入止着され
ており、同キャップ46内には排気用通路46aが形成
されている。キャップ46のポペット弁45側の端部に
は突出部としての環状壁46bが一体に突設形成されて
いるとともに、同環状壁46b側の排気用通路46aの
一部が大径の収容孔46cに形成されており、両収納孔
45d,46c間には押圧ばね47が介在されている。
ポペット弁45は同押圧ばね47により流体通路孔Tを
閉成する方向へ押圧付勢されており、ポペット弁45が
押圧ばね47に抗して環状壁46bに当接した状態では
排気用通路46aが閉成されるようになっている。排気
用通路46aには排気用パイプ48が螺着されており、
同パイプ48にはスピードコントロールバルブ49が装
着されている。
そして本実施例では、大径ロッド部45b、小径ロッド
部45cの断面積、流体通路孔Tの断面積、頭部45a
の断面積、環状壁46b及び収容孔46cの断面をそれ
ぞれポペット弁45の動作方向へ投影した投影面積をS
1,S2,S3,S4,S5とすると、これらの間には
次に示す関係が設定されている。
S2<S1=S3=S5<S4 さて、第2図に示すようにカムフォロア35bがカム3
1の谷部に移行することにより緯糸係止体38が糸巻付
面から離間し、同緯糸係止体38により係止されながら
糸巻付面上に巻付貯留されていた緯糸Yが前記緯入れ用
メインノズルの作動によりドラム28から引き出され、
同メインノズルから経糸開口内へ射出緯入れされる。こ
の緯入れ最中にカムフォロア35bがカム31の谷部か
ら山部へ移行し、第2図に実線で示すように緯糸係止体
38が糸巻付面と交差する。この緯入れが正常に行われ
ず、緯糸Yの先端が前記緯糸検出器の設置位置まで到達
しない緯入れミスが発生した場合には、前記機台停止信
号が発信され、機台停止及び電磁バルブ機構41のソレ
ノイド13の励磁が行われる。ソレノイド13の励磁に
よりポペット弁45が押圧ばね47に抗して環状壁46
bに当接し、入力ポート(供給パイプ42)と出力ポー
ト(供給パイプ43)とが連通されるとともに、排気ポ
ート(排気用通路46a)が遮蔽される。電磁バルブ機
構41の開放により圧縮空気がエアシリンダ39に供給
され、駆動ロッド39aが突出する。このとき、第1図
に示すように緯糸係止体38は糸巻付面と交差状態にあ
り、前記緯入れミスに続いて緯入れされるべき緯糸Yが
糸巻付面上に巻付貯留されている。駆動ロッド39aの
突出により調整ボルト40の頭部がカムレバー35に当
接し、第3図に示すように緯糸係止体38が糸巻付面と
交差状態となる揺動位置にカムレバー35が規制保持さ
れる。機台は停止するまでに慣性でほぼ1回転し、この
慣性作動中に第3図に示すようにカムフォロア35bが
カム31の谷部に位置する時期、すなわち緯糸係止体3
8が糸巻付面から離間して前記巻付貯留糸がドラム38
から引き出される時期があるが、エアシリンダ39の作
動により緯糸係止体38の糸巻付面からの離間は阻止さ
れる。従って、糸巻付面上の巻付貯留糸の引き出しはな
く、ミス糸に続く緯糸の緯入れは回避される。
機台停止信号発信時には糸巻付面に緯糸係止体38を交
差させる揺動位置にカムレバー35がすでに配置されて
いることから、ミス糸に続く緯糸の緯入れ阻止の応答速
度はエアシリンダ39の応答速度に依存することにな
り、結果的には電磁バルブ機構41の応答性能に帰着す
る。ソレノイド13の消磁状態ではプランジャ10及び
ポペット弁45が押圧ばね47の作用により第4図にお
いて左方へ押圧付勢され、頭部45aが流体通路孔Tを
閉じている。流体通路孔Tが閉じている状態では、頭部
45aを境として入力用供給パイプ42側において流体
圧がポペット弁45に作用する。流体圧をPとすると、
大径ロッド部45bには力P・(S1−S2)が作用
し、頭部45aには力P・(S3−S2)=P・(S1
−S2)が作用する。従って、ポペット弁45に作用す
る流体圧はポペット弁45の開閉動作方向(第4図にお
いて左右方向)において相殺され、流体通路孔Tの閉成
状態では流体圧の影響を何等受けていない。このような
状態の元で行われる流体通路孔Tの開放、すなわちポペ
ット弁45の開放動作速度は電磁ソレノイド部9におけ
る出力特性及び押圧ばね47の特性にのみ依存し、押圧
ばね47の押圧力を適宜小さくすれば、第11図に示す
従来の電磁バルブ機構を上回る開放応答速度を得ること
ができる。すなわち、動力消費の増大を考慮することな
く電磁バルブ機構41の立ち上がり特性を向上すること
ができる。電磁バルブ機構41の高速開放はエアシリン
ダ39の駆動ロッド39aの高速突出動作をもたらし、
高速織機であるジェットルームの高速運転に充分追従し
得る緯入れ阻止作用が達成される。
この緯入れ阻止の解除時期が来ると、ソレノイド13が
消磁され、ポペット弁45が押圧ばね47により第5図
の開放位置から第4図の閉成位置へ押圧復帰される。こ
れによりエアシリンダ39内の圧縮空気が出力ポートか
ら排気ポートを経由して排気され、エアシリンダ39の
駆動ロッド39aが第2図に示す没入方向へ復帰し、カ
ムフォロア35bが押圧ばね37によりカム31に押接
される正常状態にカムレバー35が復帰する。第5図の
状態では、大径ロッド部45bに対して閉成方向にP・
(S1−S2)、頭部45aに対して開放方向にP・
(S4−S2)及び閉成方向にP・(S4−S5)の各
力が作用し、ポペット弁45に作用する液体圧はポペッ
ト弁45の開閉動作方向において相殺される。しかも、
この復帰途中においてはP・S3の力が閉成方向に作用
することから緯入れ阻止解除は高速度で行われる。
また、上記実施例によれば、弁座として環状壁46bを
形成したことにより、第5図に示すポペット弁45によ
る排気ポートの閉成時に、頭部45aに対して閉成方向
にかかる力P・(S4−S5)を容易に設定することが
でき、しかも、環状壁46bは端面を有しているため、
確実に排気ポートを閉成することができる。
本発明はもちろん前記実施例にのみ限定されるものでは
なく、例えば第6,7図に示す実施例も可能である。
第6図に示す実施例では排気用通路50内の一部をなす
収容孔50a内に有底円筒51がスライド可能かつ回動
不能に嵌入されており、同円筒51とポペット弁45と
の間に介在された押圧ばね47が有底円筒51を右方へ
押圧付勢している。有底円筒51の側面には通路孔51
aが透設されており、排気用パイプ48側と連通してい
る。又、キャップ46の外方から螺入されたねじ52の
先端が収容孔50内に貫通突設されており、有底円筒5
1の端面に当接している。すなわち、ねじ52の螺入量
を調整することにより押圧ばね47の押圧力を変更する
ことができ、ポペット弁45の開閉動作速度を調整する
ことができる。
第7図に示す電磁バルブ機構はばね力を利用しない構成
であり、電磁ソレノイド部53には一対のソレノイド5
4,55が直列的に対向配置され、両ソレノイド54,
55間においてマグネット56が軸受57,58により
左右方向スライド可能に支持されたシャフト64に止着
されている。両ソレノイド54,55は同一の巻線にて
電気的に接続されているが、各ソレノイド54,55に
おけるコイルの巻方向は互いに逆向きに設定されてお
り、両ソレノイド54,55に通電されたとき両ソレノ
イド54,55の対向側には同一の磁極が生じる。ハウ
ジング44側は押圧ばねを省略した構成であるが、大径
ロッド部45b、小径ロッド部45c、収容孔T、頭部
45a及び環状壁46bの各断面積をポペット弁45の
動作方向へ投影した各投影面積間の関係は前記各実施例
と同様に設定されている。
同図に示す状態では負電圧がソレノイド54,55に印
加されており、マグネット56がソレノイド54側に吸
引保持され、頭部45aが流体通路孔Tを閉じている。
負電圧が正電圧に切り換えられると、両ソレノイド5
4,55の対向側の磁極が反転し、マグネット56がソ
レノイド54側から反発されるとともに、ソレノイド5
5側へ吸引される。そのため、マグネット56はソノイ
ド55側へ移動し、流体通路孔Tが開放される。
作動シリンダの使用例としては第8図に示す実施例も可
能である。この実施例ではスレイ59の一端にエアシリ
ンダ60が装着固定されており、同シリンダ60の駆動
ロッド60aには一対の緯入れ用メインノズル61,6
2が上下に並設されている。すなわち、この実施例では
多色緯入れが行われる。電磁バルブ機構41を開放すれ
ば両緯入れ用メインノズル61,62が上動され、下側
の緯入れ用メインノズル61が変形筬63により形成さ
れる緯糸案内通路63aに対応する緯入れ位置に配置さ
れ、電磁バルブ機構41を閉成すれば上側の緯入れ用メ
インノズル62が前記緯入れ位置に切換配置される。ジ
ェットルームにおけるこの切換には極めて高速度の応答
が要求されるが、開閉いずれの動作方向においても高速
応答する本実施例の電磁バルブ機構41によればこの要
求に確実に対応することができる。
なお、前記各実施例ではばね力を用いた消極復帰型の作
動シリンダを対象としているが、一対の電磁バルブ機構
により積極的に復帰させる方式の作動シリンダに本発明
を適用することができる。
又、本発明は特開昭56−4747号公報あるいは特開
昭59−21752号公報等に開示されるような作動シ
リンダの使用例に適用することができる。
発明の効果 以上詳述したように、本発明の流体作動部の切換装置に
よれば、流体圧による悪影響を抑えて高速応答を要求さ
れる流体作動部の応答性を高めることができ、また、ポ
ペット弁のストロークを小さくできるため、流体作動部
の応答性向上に寄与でき、さらに、ポペット弁の復帰途
中でのみ閉成方向への受圧が生じるため、ポペット弁の
復帰速度を高め、より一層の流体作動部の応答性向上に
寄与できるという効果があり、加えて、排気ポートの閉
成時には突出部の端面にポペット弁が当接するようにし
たので、ポペット弁にかかる閉成方向への受圧面積の設
定を面取りを施すことなく容易に行うことができ、かつ
確実に排気ポートを閉成することができるという優れた
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1〜5図は本発明を具体化した一実施例を示し、第1
図は側面図、第2図は正面図、第3図は第2図からの変
化を示す正面図、第4図は閉成状態の電磁バルブ機構を
示す縦断面図、第5図は開放状態の電磁バルブ機構を示
す縦断面図、第6,7図はいずれも本発明の別例を示す
縦断面図、第8図は本発明を緯入れ装置に具体化した実
施例を示す斜視図、第9,10図は従来のスプール式電
磁バルブ機構を示す縦断面図、第11図は従来のポペッ
ト式電磁バルブ機構を示す縦断面図である。 流体作動部としてのエアシリンダ39,60、電磁バル
ブ機構41、入力用パイプ42、出力用供給パイプ4
3、ポペット弁45、頭部45a、大径ロッド部45
b、小径ロッド部45c、突出部としての環状壁46
b、排気用パイプ48。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】織機における流体作動部と流体供給源とを
    接続する流体供給経路中に入力、出力及び排気の3ポー
    トを備えるとともに、入力ポートの閉成位置と排気ポー
    トの閉成位置との間を往復動するポペット弁を備える電
    磁バルブ機構を介在した流体作動部の切換装置におい
    て、 前記入力ポートの閉成時における前記ポペット弁の開放
    方向への受圧面積と閉成方向への受圧面積とを同一に設
    定する一方、 前記排気ポート側には、同排気ポートの閉成時にポペッ
    ト弁と端面接触するように突出部を形成して弁座を構成
    し、前記排気ポートの閉成時における前記ポペット弁の
    閉成方向への受圧面積と開放方向への受圧面積とを同一
    に設定した織機における流体作動部の切換装置。
JP60255732A 1985-11-14 1985-11-14 織機における流体作動部の切換装置 Expired - Lifetime JPH0655980B2 (ja)

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