JP5692055B2 - エアジェット織機のサブノズル - Google Patents

Description

本願発明は、エアジェット織機に使用されるサブノズルに関する。

エアジェット織機では、メインノズルから噴射される圧縮エアにより、緯糸を経糸開口内に配設された緯糸案内通路に向けて射出し、緯糸案内通路内の緯糸に対してサブノズルから圧縮エアを噴射して緯入れが行われる。サブノズルは経糸に対する干渉を可能な限り減らすため、経糸開口内への進入が必要最小限となるように設定されている。また、緯入れ機構の構成上、緯糸の飛走経路とサブノズルの進入位置との間には、一定の距離が必然的に存在している。このため、サブノズルから噴射される圧縮エアには、緯糸飛走経路に向けた高い指向性が要求される。

例えば、特許文献１には、補助ノズルから噴射される圧縮空気の拡散を抑制するとともに経糸への干渉を減らすために補助ノズルを経糸と平行に設置することができる補助ノズルの発明が開示されている。

特許文献１に開示された補助ノズルは、ノズル本体の前壁及び後壁が互いにほぼ平行に配置された偏平な中空管状に形成されている。ノズル本体の上端部は絞り加工により先細りとなるように閉塞されている。前壁の上端部寄りには１個のノズル孔が形成されている。ノズル孔はその中心が補助ノズルの中心から偏心するように形成され、ノズル孔の偏心方向は補助ノズルがスレイに取付けられた際に、筬に近づく方向となっている。また、ノズル孔はその孔軸が斜め上側を指向するように形成されている。即ち、ノズル孔は、孔軸が水平方向に対して上向きとなり、ノズル本体の前後方向に対して傾くように加工されている。ノズル孔の周壁は孔軸とのなす角度が一定で、噴射方向下流側に向かって縮径となるテーパ状に形成されている。

特開平８−６０４９２号公報

特許文献１の補助ノズルのノズル孔は、ノズル孔の中心、即ち、ノズル孔の孔軸が補助ノズルの中心よりも筬側に偏心して設けられるとともに水平方向に対して上向き、かつノズル本体の前後方向に対して筬側に傾くように形成されている。また、ノズル孔の周壁が噴射方向下流側に向かって縮径となるテーパ状に形成されている。従って、ノズル孔内の圧縮空気はテーパ状の周壁により集束され、噴射時の拡散が抑制される。また、ノズル孔が全体として筬側に位置し、孔軸が筬側に傾けられているため、補助ノズルを経糸と平行に設置しても、圧縮空気は緯糸飛走経路の緯糸に効果的に作用する。

しかし、特許文献１の補助ノズルは、ノズル孔を緯糸飛走経路に近付けることにのみ視点を置いているため、ノズル孔から噴射される圧縮空気の噴射圧力が低下する問題を考慮していない。補助ノズルは上端部が閉塞された偏平な中空管で形成され、下端部から圧縮空気が供給されるが、通常、中空管路における圧縮空気の流れは、内壁側で圧損を生じるため、中心付近が最も高い圧力となる。

特許文献１の補助ノズルは、ノズル孔の中心、即ち、孔軸が補助ノズルの中心から偏心した位置に形成されている。このため、補助ノズルの中心部を流れる最も高圧な圧縮空気の多くがノズル孔に円滑に導入されず、上端部の閉塞された内壁面に衝突する。上端部の内壁面に衝突した圧縮空気は方向を変えて下方に流れるとともに補助ノズルの前壁側の内壁面によりノズル孔側に案内された後、ノズル孔に導入される。従って、補助ノズルの中心部を流れる圧縮空気は、上端部内壁面との衝突による圧損及び前壁側の内壁面による圧損を生じ、低下した噴射圧力でノズル孔から噴射されることになる。このため、特許文献１の補助ノズルでは、緯糸の飛走に必要な圧縮空気の流速を得られるように、より高い圧力を有する圧縮空気が供給されなければならず、エアジェット織機の動力消費が増大する一因となっている。

本願発明は、サブノズルにおける圧縮エアの噴射圧力及び指向性を高めることを目的とする。

請求項１は、偏平な外壁の幅方向中心軸に交差する緯入れ方向軸に対して内部開口部の中心と外部開口部の中心とを結ぶノズル孔軸を水平方向に偏向させたノズル孔から噴射される圧縮エアにより緯入れを行うエアジェット織機のサブノズルにおいて、前記内部開口部の中心を前記緯入れ方向軸に重ねたことを特徴とする。

請求項１によれば、ノズル孔における内部開口部の中心位置を特定することにより、サブノズル内を流れる圧縮エアの主流をノズル孔内に円滑に導くことができるため、圧縮エアの圧損を減らし、圧縮エアの噴射圧を高めることができる。また、圧縮エアの圧損が減少するため、サブノズルに供給する圧縮エアの圧力を必要以上に高める必要が無く、動力消費の削減に大きく貢献することができる。
なお、請求項１の発明における内部開口部の中心を緯入れ方向軸に重ねる構成要件は、ノズル孔の製造上設定される公差の範囲でのずれを含むものである。

請求項２は、前記ノズル孔軸を前記緯入れ方向軸に対してサブノズルの上端部側に偏向させたことを特徴とする。請求項２によれば、サブノズルが経糸開口内へ進入する度合いを小さくしても、緯糸案内通路を飛走する緯糸に対する圧縮エアの指向性を高めることができる。

請求項３は、前記ノズル孔は、外部開口部の面積を前記内部開口部の面積よりも小さく形成したことを特徴とする。請求項３によれば、サブノズルからノズル孔に導入された圧縮エアを集束し、圧縮エアの指向性をより高めることができる。

請求項４は、前記ノズル孔軸に対する前記ノズル孔の内周壁の角度を一定に形成したことを特徴とする。請求項４によれば、ノズル孔内に導入された圧縮エアがノズル孔軸側に集束されるため、圧縮エアの噴射圧及び指向性をより高めることができる。また、サブノズルにおけるノズル孔の形成が容易である。

請求項５は、前記ノズル孔軸に直交する前記ノズル孔の断面形状を円形に形成したことを特徴とする。請求項５によれば、ノズル孔における圧縮エアの流れを円滑にし、また、サブノズルにおけるノズル孔の形成が容易である。

本願発明は、エアジェット織機のサブノズルにおける圧縮エアの噴射圧力及び指向性を高めることができる。

エアジェット織機の概要を説明するブロック図である。 サブノズルの取り付け構造を示す縦断面図である。 サブノズルの一部を示す拡大正面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 サブノズルの一部を示す断面側面図である。 圧縮エアの流れを説明するサブノズルの拡大正面図である。

本願発明の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１には、エアジェット織機１に設けられた緯入れ装置２が示されている。緯入れ装置２は、メインノズル３、メインノズル３の上流側に配設したタンデムノズル４及びメインノズル３の下流側に配設した複数のサブノズル５を備えている。メインノズル３及びサブノズル５は、スレイ６（図２参照）上に配設され、エアジェット織機１の前後方向に往復揺動される。タンデムノズル４は、エアジェット織機１のフレーム（図示せず）又は、床面（図示せず）に取り付けられたブラケット（図示せず）等に固定されている。また、タンデムノズル４の上流側には、給糸部７から引き出される緯糸８を一定量貯留するとともに緯糸係止ピン（図示せず）の作動により織幅に相当する長さの緯糸を測長する緯糸測長貯留装置９が配設されている。

メインノズル３には、圧縮エアの供給、停止を行うメインバルブ１０が配管１１によって接続され、タンデムノズル４には、圧縮エアの供給、停止を行うタンデムバルブ１２が配管１３により接続されている。メインバルブ１０及びタンデムバルブ１２は、それぞれ配管１４及び配管１５により共通の１つのエアタンク１６に接続されている。エアタンク１６は、メインレギュレータ１７、圧力計１８及びフィルタ１９を介して、織布工場に設置されたコンプレッサー等で構成される共通のエア供給源（図示せず）に接続される。エアタンク１６では、エア供給源から供給され、メインレギュレータ１７により設定圧力に調整された圧縮エアが貯蔵される。

サブノズル５は複数の群（図１では２群のみ示す）に分けられ、各群のサブノズル５はそれぞれ、エアジェット織機１のフレーム（図示せず）に固定された複数（図１では２個のみ示す）のサブバルブ２０に配管２１により接続されている。各サブバルブ２０は配管２２により共通のサブエアタンク２３に接続されている。また、サブエアタンク２３は配管２４によりサブレギュレータ２５を介して、メインレギュレータ１７と圧力計１８との間の配管２６に接続される。サブエアタンク２３では、エア供給源（図示せず）から供給され、サブレギュレータ２５により設定圧力に調整された圧縮エアが貯蔵される。各サブバルブ２０は緯入れ中に所定のタイミングでリレー的に開閉され、各群のサブノズル５から圧縮エアがリレー的に噴射される。

なお、メインバルブ１０、タンデムバルブ１２、サブバルブ２０及び圧力計１８は、それぞれエアジェット織機１の制御装置２７と配線２８、２９、３０、３１、３２により電気的に接続されている。制御装置２７は緯入れのために設定されたクランク角度でメインバルブ１０、タンデムバルブ１２及びサブバルブ２０の作動信号を発信し、エアジェット織機１における緯入れが行われる。

図２は、スレイ６にサブノズル５と筬３３を取り付けた構成を示している。筬３３は多数の筬羽３４を上枠３５及び下枠３６により束ねた構成を有し、下枠３６がスレイ６に固定されている。各筬羽３４には、上顎３７及び下顎３８を突出させたＵ字状の緯糸案内通路３９が形成されている。一方、サブノズル５は、サブノズル５を保持する固定ブロック４０がスレイ６の蟻溝４１に装着されているボルト４２に対してナット４３により締め付けられることにより、スレイ６に固定されている。また、サブノズル５は上端部４４にノズル孔４５が開口され、下端部４６に配管２１（図１参照）が接続されている。

サブノズル５の構成は、図３〜図５を参照し、詳細に説明する。サブノズル５は例えば深絞り等の加工技術により上端部４４が閉塞されるとともに、前側の外壁４７及び後側の外壁４８が偏平に加工された中空管状に形成されている（図４参照）。サブノズル５は偏平な方向に一定の幅Ｈを有し、サブノズル５の中空部分は圧縮エアの流通路４９を形成している。従って、サブノズル５は、図２のようにスレイ６に設置される時、偏平な前側及び後側の外壁４７、４８が経糸に平行となるように配置され、サブノズル５と経糸との干渉を減らすようにしている。

ノズル孔４５はサブノズル５の上端部４４の外壁４７に、例えば放電加工あるいは機械加工により穿設されている。また、ノズル孔４５は、流通路４９に開口する円形の内部開口部５０とサブノズル５の外部に開口する円形の外部開口部５１とを備えた筒状の流通路に形成されている。ここで、サブノズル５の幅Ｈの中心を通る軸線を幅方向中心軸Ｘ、サブノズル５の外壁４７（又はサブノズル５の偏平形状長軸）に直交するとともに幅方向中心軸Ｘに交差する軸線を緯入れ方向軸Ｙ、内部開口部５０の中心５０Ａと外部開口部５１の中心５１Ａとを結ぶ軸線をノズル孔軸Ｚと規定する。

ノズル孔４５は、内部開口部５０の中心５０Ａを緯入れ方向軸Ｙと一致するように重ね（図４、図５参照）、ノズル孔軸Ｚを緯入れ方向軸Ｙに対して水平方向に角度αだけ偏向して穿設されている（図４参照）。このため、外部開口部５１の中心５１Ａは幅方向中心軸Ｘから偏心した位置、即ち、サブノズル５を図２のようにスレイ６に固定した時、筬３３側に偏心した位置に位置する。従って、サブノズル５は、外壁４７及び外壁４８を経糸（図示せず）と平行に配置しても、圧縮エアを噴射する外部開口部５１を緯糸案内通路３９に指向させることができる。

なお、サブノズル５にノズル孔４５を形成する場合、一般的に公差を設定して製造されており、この公差の範囲内で、内部開口部５０の中心５０Ａが緯入れ方向軸Ｙに完全に一致する場合と若干のずれを生じる場合とが生じる。従って、内部開口部５０の中心５０Ａを緯入れ方向軸Ｙに重ねる構成は、公差の範囲内でのずれも含まれる構成である。

また、ノズル孔４５は、ノズル孔軸Ｚが緯入れ方向軸Ｙに対して角度βだけサブノズル５の上端部４４側に偏向するように形成されている。従って、サブノズル５は、図２のようにスレイ６に固定された時、ノズル孔軸Ｚが緯糸案内通路３９の上顎３７側の角部に指向し、緯糸８に対して飛走エネルギーを適切に付与することができる。

また、ノズル孔４５は、外部開口部５１の面積が内部開口部５０の面積よりも小さく形成されている。従って、ノズル孔４５の内周壁５２は内部開口部５０から外部開口部５１に向け、一定の角度で直線的に縮径するテーパ面で形成される（図４、図５参照）。このため、サブノズル５の流通路４９からノズル孔４５に導入される圧縮エアは、ノズル孔４５の内周壁５２のテーパ面でノズル孔軸Ｚに集束され、圧縮エアの噴射方向の指向性をより高めることができる。

図６は、サブノズル５における圧縮エアの流れを点線の矢印で模式的に示したものである。サブノズル５に供給された圧縮エアは、流通路４９において、幅方向中心軸Ｘを中心に最も高い圧力を維持しながらサブノズル５の上端部４４に向けて流れる。ノズル孔４５の内部開口部５０は、中心５０Ａが緯入れ方向軸Ｙに重ねて配置されるため、図６のように正面から見て幅方向中心軸Ｘ上に重ねられる。このため、高圧力の圧縮エアの大半がノズル孔４５に円滑に導入される。

ノズル孔４５に導入された圧縮エアは、縮径するテーパ状の内周壁５２によりノズル孔軸Ｚに集束され、図６の太線矢印で示した噴射方向Ｔに高圧力で噴射される。また、圧縮エアの高い圧力と緯入れ方向軸Ｙに対するノズル孔軸Ｚの角度α及び角度βの偏向との相乗効果により、圧縮エアは緯糸案内通路３９内に位置する緯糸８に対する噴射方向Ｔの指向性をより高めることができる。

本願発明は、前記した実施形態の構成に限定されるものではなく、本願発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、次のように実施することができる。

（１）サブノズル５のノズル孔４５の内周壁５２は、圧縮エアの噴射方向Ｔに延びる直線的な壁面に限らず、屈曲させた壁面あるいは弧状をなす壁面で形成しても良い。
（２）サブノズル５のノズル孔４５の内周壁５２は、ノズル孔軸Ｚに対して一定の角度を有するテーパ面で形成した構成に限らず、部分的に異なる角度を有するテーパ面で形成しても良い。
（３）サブノズル５のノズル孔４５の内周壁５２は、テーパ面に限らず、ノズル孔軸Ｚに対して平行な壁面で形成しても良い。

（４）サブノズル５のノズル孔４５は、ノズル孔軸Ｚに直交する断面形状を円形に限らず、楕円形、角形、星型等、自由な形状に形成することができる。
（５）サブノズル５は、偏平な外壁４７及び４８を経糸に対して平行に配置する構成に限らず、経糸と一定の角度を有するように配置した構成で実施することができる。

１ エアジェット織機
２ 緯入れ装置
５ サブノズル
８ 緯糸
３３ 筬
３９ 緯糸案内通路
４４ 上端部
４５ ノズル孔
４７、４８ 外壁
４９ 流通路
５０ サブノズル内部開口部
５０Ａ 中心
５１ サブノズル外部開口部
５１Ａ 中心
５２ 内周壁
Ｈ サブノズルの幅
Ｔ 圧縮エアの噴射方向
Ｘ 幅方向中心軸
Ｙ 緯入れ方向軸
Ｚ ノズル孔軸

Claims (5)

1. 偏平な外壁の幅方向中心軸に交差する緯入れ方向軸に対して内部開口部の中心と外部開口部の中心とを結ぶノズル孔軸を水平方向に偏向させたノズル孔から噴射される圧縮エアにより緯入れを行うエアジェット織機のサブノズルにおいて、
   前記内部開口部の中心を前記緯入れ方向軸に重ねたことを特徴とするエアジェット織機のサブノズル。
2. 前記ノズル孔軸を前記緯入れ方向軸に対してサブノズルの上端部側に偏向させたことを特徴とする請求項１に記載のエアジェット織機のサブノズル。
3. 前記ノズル孔は、前記外部開口部の面積を前記内部開口部の面積よりも小さく形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエアジェット織機のサブノズル。
4. 前記ノズル孔軸に対する前記ノズル孔の内周壁の角度を一定に形成したことを特徴とする請求項３に記載のエアジェット織機のサブノズル。
5. 前記ノズル孔軸に直交する前記ノズル孔の断面形状を円形に形成したことを特徴する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のエアジェット織機のサブノズル。

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