CN1266324C - 喷水织机中的喷水装置 - Google Patents

Abstract

在电磁开关阀(49)处于能够供应水的打开的状态、且电磁阀(45)处于不能供应水的改变状态时，水供应源(29)的高压水克服投纬泵(64)的压力室(321)内的空气压力被供应给投纬泵(64)。在电磁开关阀(45)处于能够供应水的打开状态，通过贮水室(641)的水压大于压力室(321)内的压力，所述水被供应给抬起喷嘴(47)。电磁开关阀(45)根据从控制装置(57)来的指令进行激磁控制。

Description

喷水织机中的喷水装置

【技术领域】

本发明涉及利用投纬泵把水压送到投纬喷嘴内、将水从投纬喷嘴内喷射出来、利用前述投纬喷嘴的喷水作用将纬纱投纬的喷水织机中的喷水装置。

【背景技术】

图16表示现有技术中喷水织机中的喷水装置，图17表示构成现有技术的喷水装置的投纬泵11的内部结构。在投纬泵11的筒状的泵壳体12内容纳固定贮水室形成缸体13，在贮水室形成缸体13的筒内可滑动地容纳柱塞14。在柱塞14上安装弹簧座15，在筒状的泵壳体12的内周面上螺纹配合弹簧帽16。弹簧帽16通过紧固锁定螺母17固定在泵壳体12上。在弹簧座15的座部151与弹簧帽16的座部161之间加装螺旋弹簧18。

在泵壳体12上形成吸入口121及排出口122，在吸入口121与排出口122之间形成贮水室123。在贮水室123与吸入口121之间，以及在贮水室123与排出口122之间加装单向阀19，20。如图16所示，连接到吸入口121上的吸入管24通过浮箱25，连接到排出口122上的排出管26，被连接到投纬喷嘴27上。

柱塞14经由接头21连接到凸轮杆22上。凸轮杆22可以经由凸轮随动件221接近、脱离凸轮23。通过与织机的旋转同步地以一定的角速度向图16中的箭头Z的方向旋转的凸轮23与螺旋弹簧18的协同动作，凸轮杆22往复摆动。柱塞14及弹簧座15借助凸轮杆22的往复摆动成一整体地往复运动。在图16中，当凸轮杆22借助凸轮23的旋转力以支轴222为中心向左旋转时，柱塞14及弹簧座15抗拒螺旋弹簧18的弹簧力向外运动(在图17中，从右侧向左侧的移动)。弹簧座15向外运动的动作压缩螺旋弹簧18，柱塞14向外运动的动作从浮箱25经由吸入管24向贮水室123内吸入一定量的水。单向阀19打开，在向贮水室123内吸入水的期间内，关闭单向阀20，排出管26内的不会向贮水室123侧倒流。

当凸轮随动件221超过凸轮23的凸轮面231的最大直径Ma时，凸轮随动件21脱离凸轮23的凸轮面23，受到螺旋弹簧18的恢复力的柱塞对贮水室123内的水加压。当贮水室123内的水被加压时，在关闭单向阀19的同时，单向阀20打开，贮水室123内被加压的水经由排水管26被压送到投纬喷嘴27。被压送的到投纬喷嘴27内的水从投纬喷嘴27喷射出来，纬纱Y被投纬到经纱开口内。离开凸轮23的凸轮面231的凸轮随动件221与凸轮面231接触，或者与凸轮杆22的一端与另外设置的喷射水量限制用制动器28接触，完成一个周期的喷水。

制动器28由不动地配置的阴螺纹体281，螺纹配合到阴螺纹体281上的阳螺纹体282，螺纹配合到阳螺纹体282上的锁定螺母283构成。阳螺纹体282通过锁定螺母283的紧固固定到阴螺纹体281上。通过改变阳螺纹体282拧入阴螺纹体281上的位置，改变凸轮杆22向回运动的方向的最终端的位置。

图18的曲线图中的曲线K表示织机旋转角度与凸轮升程量(即，凸轮随动件221从凸轮23的凸轮面231的最小直径位置向半径方向的位移量)的关系。织机旋转角度θ1～θ2是凸轮升程量基本上以等速度增加的吸水行程，织机旋转角度θ3～θ4是凸轮升程量从最大值急剧减少的喷水行程。

投纬泵11经由凸轮23及凸轮随动件22从织机驱动马达获得驱动力。因此，在根据布的品种的变化改变投纬泵中的喷射时刻的情况下，有必要调整凸轮23相对于凸轮23的支承轴232的安装，或者更换凸轮23，或者改变制动器28中锁定螺母283拧到阴螺纹体281上的位置。这种作业的必要性妨碍喷水织机的自动化。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种适合于喷水织机的自动化的喷水装置。

因此，本发明以利用将弹簧机构作为发生水喷射压力用驱动源的投纬泵将水压送到投纬喷嘴内、把水从投纬喷嘴中喷射出来、利用前述投纬喷嘴的喷水作用将纬纱投纬的喷射投纬织机的喷水装置作为对象，在方案1所述的发明中，喷水织机的喷水装置配备有：克服前述弹簧机构的弹簧力、可以把高压的水供应给前述投纬泵的水供应源，在能够从前述水供应源向前述投纬泵供应高压的水的状态及不能供应的状态之间切换的第一给水状态切换机构，在能够从前述投纬泵向前述投纬喷嘴供应水的状态及不能供应水的状态之间进行切换的第二给水状态切换机构，在从前述水供应源向前述投纬泵供应高压水时阻止向前述投纬喷嘴供应水用第三给水状态切换机构，其中，前述第二给水状态切换机构的驱动源与织机的驱动源是独立的。

在第一给水状态切换机构处于可供应状态、且第三给水状态切换机构处于不能供应的状态时，水供应源的高压水克服投纬泵中弹簧机构的弹簧力被供应给投纬泵。当第一给水状态切换机构处于不能供应的状态、且第二及第三给水状态切换机构处于能够供应的状态时，投纬泵内的水由投纬泵中的弹簧机构的弹簧力被供应给投纬喷嘴。第二给水状态切换机构的给水切换状态，与织机的驱动源独立地进行切换。这种与织机驱动源独立的切换，可以很容易地改变从投纬泵向投纬喷嘴进行水供应的时刻，即，改变喷水时刻。

在方案2的发明中，如方案1所述的喷水织机的配置装置配备有电控制前述第二给水状态切换机构的给水切换状态的给水控制机构。

第二给水切换机构的给水切换状态，利用给水控制机构用电学方法进行切换。这种用电学方法的切换控制可以更容易改变从投纬泵向投纬喷嘴进行给水的时刻，即，改变喷水时刻。

在方案3的发明中，在方案2所述的喷水织机的喷水装置中，使前述第一给水状态切换机构的驱动源与织机的驱动源独立，利用前述给水控制机构电控制前述第一给水状态切换机构的给水切换状态。

利用给水控制机构用电学方法切换第一给水状态切换机构的切换状态。这种利用电学方法进行切的换控制可以更容易改变从水供应源向投纬泵的给水时刻。

在方案4的发明中，如方案1，2，3中任何一个所述的喷水织机的喷水装置中，前述弹簧机构是一种具有容纳可压缩的气体状的流体的压力室、以前述压力室内的流体的压力作为弹簧力的流体弹簧。

在方案5的发明中，如方案4所述的喷水织机的喷水装置中，前述流体弹簧机构是以空气的压力作为弹簧力的空气弹簧机构。

如方案4及方案5所述，在以可压缩的流体的压力作为弹簧力的流体弹簧机构中，由于喘振少，因此由喘振造成的水喷射压力的波动式变化(压力起伏)小。从而，可以改善由于喘振造成的纬纱投纬的紊乱状态。此外，由于没有现有技术的螺旋弹簧，所以可以提高水的喷射压力的上升速度。

在方案6的发明中，如方案4所述的喷水织机的喷水装置配备有调整前述流体弹簧机构中的流体弹簧力的弹簧力调整机构，以及电控制前述弹簧力调整机构中的弹簧力调整状态的喷射压力控制机构。

在弹簧力调整机构中的弹簧力调整状态，利用喷射压力控制激发用电学方法进行控制。这种用电学方法对弹簧力调整状态的控制，可以更容易改变投纬喷嘴中水的喷射压力。

在方案7所述的发明中，在方案6所述的喷水织机的喷水装置中，前述弹簧力调整机构配备有向前述流体弹簧机构的前述压力室供应高压流体用的流体供应源，以及调整供应给前述流体弹簧机构的流体的压力的压力调整机构，其中，利用前述喷射压力控制机构电控制前述压力调整机构中的压力调整状态。

压力调整机构的压力调整状态利用喷射压力控制机构用电学方法进行控制。这种用电学方法的压力状态控制，可以很容易改变投纬喷嘴中的喷射压力。

在方案8所述的发明中，如方案6所述的喷水织机的喷水装置中，使从前述流体供应源供应流体的前述流体弹簧机构的压力室与节流通路连通，使很少量的流体从前述压力室经由前述节流通路流走。

节流通路在降低水的喷射压力，形成所需的压力时，将压力室的流体放出，起着降低压力室的压力的作用。

在方案9所述的发明中，如方案4所述的喷水织机的喷水装置中，前述流体弹簧机构配备有流体缸体，容纳在前述流体缸体内的活塞，利用前述活塞在前述流体缸体内划分出来的前述压力室，前述活塞从上止点位置向下止点位置的移动通过将高压水送入投纬泵造成，导致从前述投纬泵向前述投纬喷嘴的给水的前述活塞从下止点位置向上止点位置的移动，由前述压力室内的流体的压力造成。

当第一给水状态切换机构处于可供应状态、且第三给水状态切换机构处于不能供应的状态时，水供应源的高压水克服压力室内的压力将活塞从上止点位置向下止点位置移动。借此，水被供应给投纬泵。在第一给水状态切换机构处于不能供应的状态、且第二及第三给水状态切换机构处于能够供应的状态时，活塞借助压力室内的压力从下止点位置侧向上止点位置侧移动。借此，投纬泵内的水被供应给投纬喷嘴。

在方案10的发明中，如方案9所述的喷水织机的喷水装置，配备有可改变前述活塞的下止点位置的位置限制机构。

水开始喷射时的喷射压通过改变活塞的下止点位置加以改变。在方案11的发明中，如方案9所述的喷水织机的喷水装置中，能够把活塞保持在前述下止点位置的状态和不能保持的状态之间进行切换的保持机构作为前述第二给水状态切换机构，前述给水状态控制机构在前述能够保持的状态和不能保持在的状态之间，用电学方法切换控制。

当保持机构处于能够进行保持的状态、活塞被保持在下止点位置时，阻止从投纬泵向投纬喷嘴进行水的供应。当活塞处于下止点位置、且第三给水切换机构处于能够进行供应的状态时，如果保持从能够进行保持的状态切换到不能进行保持的状态，活塞开始从下止点位置向上止点位置移动。

在方案12的发明中，如方案1所述，喷水织机采用多个喷水装置对多个纬纱进行投纬，利用单一的第一给水切换机构将多个喷水装置中的前述第一给水状态切换机构共用。

第一给水切换机构共用化有利于多色投纬时的投纬装置的紧凑化。

【附图的简单说明】

图1、表示第一种实施形式，(a)是喷水装置的总体图，(b)是表示电磁开关阀49、45的激磁/消磁的状态的简图；

图2、表示第一种实施形式，(a)是表示活塞37处于下止点位置时的状态的主要部分的剖面图，(b)是表示电磁开关阀49、45的激磁/消磁状态的简图；

图3表示第一种实施形式，(a)是表示活塞37正在从下止点位置向上止点位置移动的状态的主要部分的剖面图，(b)是电磁开关阀49、45的激磁/消磁状态的简图；

图4、是表示第一种实施形式的电磁开关阀45、49的激磁/消磁时刻、以及在投纬喷嘴47中喷射压力和压力室321转动压力变化的曲线图；

图5、是表示第一种实施形式的压力室321的容积与压力室321内的压力的关系的曲线图；

图6、是表示第一种实施形式的投纬喷嘴中喷射压力变化及压力室321中电压力变化的曲线图；

图7(a)～图7(d)、是表示在采用弹簧机构的第一种实施形式的喷水装置中的水喷射压力的变化的测量结果的曲线图，图7(e)～图7(h)是表示采用现有技术的螺旋弹簧的喷水装置中的水喷射压力的变化的测量结果的曲线图；

图8、是表示第二种实施形式的喷水装置的总体图；

图9、是表示在第二种实施形式中活塞37处于下止点位置的状态的主要部分的剖面图；

图10是表示第二种实施形式中活塞正在从下止点位置向上止点位置移动时的状态的主要部分的剖面图；

图11、是表示第三种实施形式的喷水装置的总体图；

图12、是表示第三种实施形式中活塞37正在从下止点位置向上止点位置移动的状态的喷水装置的总体图；

图13、是表示第四种实施形式的喷水装置的总体图；

图14、是表示第四种实施形式中活塞37正在从下止点位置向上止点位置移动的状态的喷水装置的总体图；

图15、是表示第五种实施形式的喷水装置的总体图；

图16、是现有技术的喷水装置的总体图；

图17是投纬泵11的侧视剖面图；

图18是表示织机旋转角度与凸轮升程量的关系的曲线图。

【发明的实施形式】

第一种实施形式：

下面参照图1～图7说明将本发明具体化的第一种实施形式。

如图1(a)所示，在流道部件30上竖立地设置支承筒31，在支承筒31上同轴地固定支承作为流体缸体的气缸32。在支承筒31内容纳水缸体33。水缸体33固定在流道部件30上。端壁板34嵌入到气缸32的上部内。在水缸体33内可滑动地嵌入柱塞35。柱塞35的上端部可滑动地贯通端壁板34。在气缸32内可滑动地容纳活塞37。活塞37固定到柱塞35上，活塞37及柱塞35可成一整体地沿缸体32、33的轴向方向移动。

在柱塞35的上端部贯穿的端壁板34的贯通孔内可与柱塞35滑动接触地安装密封环36。在活塞37的周面上，可与气缸32的内周面滑动接触地安装密封环38。活塞37在气缸32内划分出压力室321。

在活塞37的下表面上成一整体地形成位置限制部371。位置限制部371与水缸体33的上端接触，规定活塞37的最下部运动位置，即活塞37的上止点位置。

在气缸32的上端上，竖立设置支承筒59，在支承筒59的上端，利用螺钉61紧固固定支承板60。在支承板60上拧有螺栓62。螺栓62通过紧固螺母63固定在支承板60上。螺栓62的头部621位于柱塞35的轴线上，柱塞35的上端可以和螺栓62的头部621接触。螺栓62规定柱塞35的最上运动位置，即，活塞37的下止点位置。

流道部件30，支承筒31、59，支承板60，螺栓62，紧固螺母63，气缸32，水缸体33，柱塞35，活塞37及端壁板34构成投纬泵64。气缸32，压力室321，活塞37及密封环36、38构成空气弹簧机构。

作为流体供应源的空气压力源39经由空气管路40连接到压力室321上。在空气管路40上加装具有降压功能的电气式压力调节阀41及单向阀42。在压力调节阀41与与压力室321之间与单向阀42并列地设置节流通路43。在压力调节阀41与单向阀42之间的空气管路40上连接有压力计44。压力计44用于确定压力调节阀41与单向阀42之间的空气的压力。压力调节阀41总是将压力调节阀41与单向阀42之间的空气管路40内的压力维持在由压力调节阀41设定的压力。由压力调节阀41设定的压力室321内的压力Pi(准初始压力)为压力室321内的活塞37位于上止点位置时的压力。

当活塞37从上止点位置向下止点位置运动时，气缸32的压力室321内的空气由于单向阀42的存在而被压缩。由于节流通路43中的通过截面面积很小，实质上在短时间内不产生从节流通路43的空气泄漏。因此，压力室321内的压力随着活塞37从上止点的位置向下止点的位置的运动而增大。同时，当活塞37达到下止点位置时，即，当柱塞35与螺栓62接触时，压力室321内的压力达到最大压力Pm(＞Pi)。

在流道部件30上安装常闭型电磁开关阀45。在流道部件30内形成流道301，302。水缸体33的筒的内部331与流道301连通。电磁开关阀45的流入口451与流道301连接，流出口452与流道302连通。流道302中间经由管路46与投纬喷嘴47连通。

在与流道部件30不同的另一个流道部件48上，安装常闭型电磁开关阀49。在流道部件48内形成流道481、482。电磁开关阀49的流入口491与流道481连通，电磁开关阀49的流出口492与流道482连通。流道482、301，由管路50连接。流道482、301，管路50及水缸体33的筒内331的一部分构成贮水室641。

流道481经由管路53与浮箱51连通，在管路53上加装柱塞泵52。浮箱51内的水利用柱塞泵52被压送到流道部件48中的流道481内。在管路53上，与柱塞52并列地连接回流管54。在回路管54上加装压力调节阀55。在柱塞泵52与电磁开关阀49之间的管路53上安装波动(脉动)吸收装置56。柱塞泵52连续动作，浮箱51的水被连续地压送到流道部件48的流道481内。当电磁开关阀49处于关闭状态时，由柱塞泵52被压送的水经由回流管回流到浮箱51内。

浮箱51，柱塞泵52，波动吸收装置56，回流管路54及压力调节阀55构成可向投纬泵64供应高压水的水供应源29。

压力调节阀55可以将压力调节到比气缸32的压力室321内的最大压力Pm大很多的高的压力Po。令柱塞35相对于贮水室641的水压的受压面积(即，柱塞35的下端的端面面积)为S1。同时，令活塞37相对于压力室321内的空气压力的受压面积(即，活塞37的上表面面积)为S2(＞S1)。压力Po为比Pm·S2/S1表示压力高的压力。从而，在柱塞泵52与电磁开关阀49之间的管路53内的压力成为比用Pm·S2/S1表示的压力高的压力Po。如果电磁开关阀49处于打开状态、且电磁开关阀45处于关闭状态时，贮水室641内的压力也变为Po。当贮水室641内的压力变为Po时，利用加在柱塞35上的高压水的压力产生的总负荷超过加在活塞37上的由空气压力产生的总负荷。从而，活塞37从上止点位置侧向下止点位置侧移动。

如图1(a)所示，电磁开关阀49、45及压力调节阀41受到内装于计算机内的控制装置57的电指令的控制。在控制装置57上连接有控制数据输入装置58。控制数据输入装置58是一个把投纬喷嘴中所需的喷水时刻、即电磁开关阀45的激磁/消磁的时刻、电磁开关阀49的激磁/消磁时刻，以及在气缸32的压力室321中所需的准初始压力Pi输入到控制装置57内的存储装置。在控制装置57上连接有织机旋转角度检测用旋转式编码器65。图1(a)中所示的M是作为织机驱动源的织机驱动马达。

控制装置57根据从旋转式编码器65获得的织机旋转角度检测信息及预先设定的激磁/消磁时刻，控制电磁开关阀49、45的激磁/消磁。控制装置57以使之成为预先设定的准初始压力Pi的方式控制压力调节阀41的压力调节状态。电磁开关阀49是在从水供应源29能够向投纬泵64供应高压水的状态和不能供应的状态之间进行切换的第一给水状态切换机构。电磁开关阀45是在从投纬泵64能够向投纬喷嘴47供应水的状态和不能供应水的状态之间进行切换的第二给水切换机构。此外，电磁开关阀45是在从水供应源29向投纬泵64供应高压水时，阻止向投纬喷嘴47供应水用的第三给水状态的切换机构。压力调节阀41及空气压力源39构成调节流体弹簧机构中的流体弹簧力的弹簧力调整机构。控制装置57及控制数据输入装置58构成电控制第二给水状态切换机构(电磁开关阀45)的给水切换状态的给水控制机构以及电控制弹簧力调整机构中的弹簧力调整状态的喷射压力控制机构。

图4的曲线图中的曲线D表示预先设定的电磁开关阀45的激磁/消磁时刻，曲线E表示预先设定的电磁开关阀49的激磁/消磁时刻。曲线F表示投纬喷嘴47中的喷射压力的变化，曲线G表示压力室321内的压力变化。

在电磁开关阀45的激磁切换到消磁的时刻(图4中织机的旋转角θ为θ2的时刻)，活塞37位于上止点位置，电磁开关阀49处于消磁状态。投纬喷嘴47停止喷水。图1(a)、(b)表示电磁阀49、45的消磁状态。当织机的旋转角度θ变为θ3时，控制装置57发出电磁开关阀49激磁(励磁)的指令。电磁开关阀49根据控制装置57的激磁指令从关闭状态切换到打开状态。如图2(b)所示，当电磁开关阀处于打开的状态时，从柱塞泵52被压送的高压水经由电磁阀49被送往贮水室641。向贮水室641的高压水压送，将位于图1(a)所示的上止点位置的活塞37移动到图2(a)所示的下止点位置。当织机的旋转角度θ变为θ4时，控制装置57发出电磁开关阀49消磁的指令。电磁开关阀49根据控制装置57的消磁指令从打开的状态切换到关闭状态。当织机旋转角度θ变为θ1时，控制装置57发出电磁开关阀45激磁的指令。电磁开关阀45根据控制装置57的激磁指令从关闭状态切换到打开状态。如图3(a)、(b)所示，当电磁开关阀45变为打开状态时，位于下止点位置的活塞37借助压力室321内的空气压力向上止点位置移动。活塞37从下止点位置向上止点位置的移动，即，柱塞35的移动，把贮水室641内的水压送到投纬喷嘴47内，从投纬喷嘴47喷水，将纬纱Y投纬。

当活塞37从上止点位置向下止点位置移动时，压力室321的容积减少，压力室321内的压力从准初始压力Pi开始上升。压力室321内的压力开始上升时，单向阀42关闭。然后，压力室321内的压力随着活塞37向下止点位置的移动而上升，在活塞37达到下止点位置的时刻，压力室321内的压力达到最大压力Pm。压力室321内的空气开始压缩时的压力由于单向阀42的存在，限定为由压力调节阀41设定的准初始压力Pi。即，压力室321内的压力被保持在由压力调节阀41造成的准初始压力Pi以上的水平。图5的曲线图中的曲线Pb表示压力室321的容积与压力室321内的压力的关系。

如果用公式表示图5的曲线Pb所表示的压力变化的话，如下所述。一般地，在空气压缩机中，空气压缩、膨胀时的实际压力P的变化，作为多变变化，用下面的公式(1)表示。

P·Vⁿ＝常数...(1)

在公式(1)中，n为多变指数，通常n＝1.2。当压力室321的容积从初始时的容积Vo减少到(Vo-S·Aa)时，下面的公式(2)成立。

P·(Vo-S·Aa)ⁿ＝Pi·Voⁿ...(2)

在公式(2)中，S是活塞37的位移量(令压缩开始时S＝0)，Aa是相对于压力室321内的压力，活塞37的受压面积。

从而，在压力室321的容积为(Vo-S·Aa)时，压力室321内的压力P用下式(3)表示。

P＝Pi·Voⁿ/(Vo-S·Aa)ⁿ...(3)

即，图5的曲线Pb用公式(3)表示。当位移量S增大，即压力室321的容积减少时，压力室321内的压力P如图5的箭头U1所示追随曲线Pb增大。图5的压力Pm是压力室321的容积(Vo-S·Aa)为最小时的压力。当位移量S的最大值越大时，即从活塞37的上止点位置移动到下止点位置的移动距离越大时，最大压力Pm越高。位移量S的最大值越大，在投纬喷嘴47内的初始喷射压力越高，喷射压力的减压梯度变大。位移量S的最大值通过改变螺栓62的螺纹配合的位置而改变。

在活塞37从下止点位置向上止点位置移动时，即，当位移量S减少时，压力室321内的压力P如图5的箭头U2所示，追随曲线Pb减压。

图6的曲线Go表示贮水室641内的实际压力变化，曲线Fo表示投纬喷嘴47内的实际的水喷射压力的变化。在这种情况下，例如，在柱塞35相对于贮水室641的水压的受压面积S1与活塞37相对于压力室321内的空气压力的受压面积S2(＞S1)之间，设定为S2/S1＝20的关系，将准初始压力Pi设定为0.2MPa。如果忽略流道损失，在密封环36、38处的摩擦，柱塞35的惯性力以及活塞37的惯性力的话，在喷射结束时的投纬喷嘴47处的水喷射压力变为0.2·S2/S1＝4MPa。

在第一种实施形式中，可以获得以下效果。

(1-1)在改变布的品种时大多改变在投纬喷嘴47中的喷水时刻。通过操作控制数据输入装置58，可以很容易进行存储在控制装置57中的喷水时刻的变更。电磁开关阀45的驱动源为其本身的螺线管部，与织机马达M是独立的。在与织机驱动马达M独立的电磁开关阀45中的切换控制，可以很容易改变从投纬泵64向投纬喷嘴47供应水的时刻，即改变喷水时刻。

(1-2)电磁开关阀49的开关状态(即第一给水切换机构的给水切换状态)根据控制装置57的电指令进行切换。即，从柱塞泵52向投纬泵64供应高压水的时刻根据控制装置57的电指令进行控制。存储在控制装置57中的电磁开关阀49的激磁/消磁定时数据的变更可以通过控制数据输入装置58的操作很容易地进行。电磁开关阀49的驱动源是其自身的螺线管部，与织机的驱动马达M是独立的。与织机驱动的马达M独立的电磁开关阀49的切换控制可以很容易地改变从柱塞泵52向投纬泵64供应高压水的时刻。

(1-3)气缸32的压力室321内的空气压力由压力调节阀41中的压力调节状态所左右。左右压力室321内的压力的压力调节阀41的压力调节状态(即，压力调节机构中的压力调节状态)由控制装置57的电指令控制。在改变布的品种的情况下，大多改变投纬喷嘴47中的水喷射压力。存储在控制装置57中的准初始压力Pi的数据的改变，通过控制数据输入装置58的操作可以很容易地进行。在电气式压力调节阀41中压力调节状态的控制很容易进行投纬喷嘴47中的水喷射压力的改变。

(1-4)图7(e)，(f)，(g)，(h)曲线图中的曲线Ce，Cf，Cg，Ch表示现有技术中采用螺旋弹簧的喷水装置的水喷射压力的变化的测量结果。图7(a)，(b)，(c)，(d)曲线图中的曲线Ca，Cb，Cc，Cd表示采用空气弹簧的本实施形式的喷水装置的水喷射压力的变化的测量结果。图7(a)(e)是织机转速为700rpm、压力室321内的准初始压力Pi为0.25MPa时的情况。图7(b)，(f)是织机的转速为800rpm，压力室321内准初始压力Pi为0.3MPa时的情况。图7(c)，(g)是织机转速900rpm，压力室321内的准初始压力Pi为0.4MPa时的情况。图7(d)，(h)是织机转速1000rpm，压力室321内的准初始压力Pi为0.5MPa时的情况。此外，前述S2/S1为11.2，压力室321中，最小容积相对于最大容积之比为0.64。

在作为投纬泵中产生水喷射压力用驱动源使用空气弹簧机构的本实施形式的喷水装置中，在织机的任何一种转速时，均见到由于喘振引起的水的喷射压力的大小波动式变化(压力起伏)。但是，在作为投纬泵中作为产生水喷射压力用驱动源采用螺旋弹簧的现有技术的喷水装置中，在特定的织机转速，由于喘振造成的水的喷射压力的大的波动式变化(压力起伏)变得十分显著。这种压力起伏加大水的喷射的扩散。当水的喷射扩散增加时，容易损伤经纱，而且在投纬的后半部造成纬纱姿势的不稳定，容易造成投纬不良。

将作为可压缩流体的空气的压力作为弹簧力的空气弹簧机构中，与螺旋弹簧相比，喘振非常小。因此，由喘振引起的水的喷射压力很少有大的波动变化(压力起伏)。在采用螺旋弹簧时，压力起伏的产生，织机的转速越高变得越显著，而在采用空气弹簧机构的本实施形式的喷水装置中，即使织机转速为1000rpm的高速度的转速时，也未见发生因喘振造成的压力起伏。从而，即使在1000rpm的织机的高速旋转状态，也不会损伤经纱，可以稳定地将纬纱Y投纬。在织机高速运转时纬纱的稳定投纬，不会损害织物的质量，可使织机高速旋转。

(1-5)在图16及图17所示的现有技术的喷水装置的情况下，当水的惯性力及管路的摩擦阻力小到可以忽略的不计时，当从投纬喷嘴27喷水时，下面公式(4)所表示的运动方程式成立。

m·d²x/dt²＝(H-K·x)+(Pa-Po)·Ap...(4)

式(4)中，m是凸轮杆22、柱塞14、螺旋弹簧18、弹簧座15等动力传递系统的可动物体的等效质量的总和，x为柱塞14的位移，d²x/dt²是柱塞14的加速度，K是螺旋弹簧18的弹性常数，H为开始喷水时螺旋弹簧18的压缩负载，Po是贮水室123的压力，Pa为大气压，Ap为柱塞14的截面面积。

贮水室123的压力Po，即对于水喷射压力整理(4)式的话，获得以下的(5)式。

Po＝Pa+(H-K·x-m·d²x/dt²)/Ap...(5)

在(5)式中，在开始喷水阶段，首先，质量m由弹簧力H急剧加速。其次，当加速完毕时，即惯性力m·d²x/dt²接近于零时，弹簧力(H-K·x)与压力Po一面平衡一面进行水的喷射。在进行喷水的过程中，在喷水初期的位移x小时，水的喷射压力高，随着喷水的进行，螺旋弹簧18的不断复原，即，随着位移x的增加，水的喷射压力Po逐渐降低。在喷水即将结束之前，水的喷射压力Po取水喷射期间中的最低值，当把吸到贮水室123中的水全部喷射完毕时，凸轮随动件221与制动器28或凸轮23碰撞，水的喷射压力Po降低到大气压。

在公式(4)中的质量m为动力传递系统中可动体的等效质量，质量m越小柱塞14往回运动时的初始速度、即水的喷射压力的上升速度越高。在不采用螺旋弹簧的本实施形式的喷射装置中，与采用螺旋弹簧的现有技术的喷水装置相比，在(4)式中的质量m变小。由不用螺旋弹簧而降低质量m，提高水喷射压力的上升速度，抑制喷射的“追赶现象”。从而，抑制由于喷射的“追赶现象”引起的喷水的前端部的喷雾形状的紊乱。结果是，避免经纱与高速水滴的碰撞造成损伤经纱的事故，避免因为产生经柳造成的织物质量的下降。

(1-6)用本实施形式的喷水装置所获得的压力变化如图5所示，在喷水过程中随时间的变化的压力梯度用下面的公式(6)表示。

dP/dt＝(dP/ds)(ds/dt)...(6)

在使用螺旋弹簧18的现有技术的喷水装置中的压力梯度dP/dt在没有喘振等扰动的情况下，表现出接近于直线的变化。另一方面，当考虑到在采用空气弹簧机构的本实施形式中的压力梯度dP/dt为dP/ds将(5)式用位移量s求微分获得的曲线时，通过压力室321的设计情况等可以实现偏离直线很多的变化。

(1-7)单向阀42起着以下作用，即，在压缩压力室321内的空气时，切断压力调节阀41与压力室321的连通的作用，限定压力室321的最低压力(即，利用压力调节阀41设定的准初始压力Pi)的作用，在从压力室321中泄漏空气时，补充所泄漏的空气的份额的作用。

当密封环36、38的密封功能非常好不从压力室321泄漏空气时，除非操作压力调节阀41，在织机运转过程中空气不会进出单向阀，单向阀42只起着断流阀的作用。

在不从压力室321泄漏空气时，压力室321内的压力可以通过压力调节阀41的操作而上升，也可以通过单向阀42进行减压。节流通路43积极地将压力室321内空气稍稍泄漏到压力调节阀41侧。与单向阀42并列的设置节流通路43的结构，在密封环36、38的密封功能完全起作用的情况下，可以将压力室321的内部减压。这种可减压的结构能够进行压力室321内准初始压力Pi的设定。空气压力源39，压力调节阀41，单向阀42及节流通路43构成设定流体弹簧机构中准初始压力用的准初始压力设定机构。

压力室321内的空气，从利用准初始压力设定机构设定的准初始压力Pi的状态开始被压缩。在喷水过程中，压力室321内的压力超过准初始压力Pi。由于活塞37的行程在每次投纬时都是一定的，所以，在最大地压缩压力室321内的空气时的压力总是一定的。从而，在把压力室321内的空气进行最大的压缩时的压力Pm的状态下，开始水的喷射。喷水初期的水的喷射压力，总是与比利用压力调节阀41设定的准初始压力Pi高的压力Pm相一致，在喷水过程中，水的喷射压力在压力Pm以下、且在Pi以上的范围内。从而，可以间接地控制作为投纬的重要因素的开始喷水时的初期压力，可以高精度地调整水的喷射压力。

(1-8)活塞37的下止点位置通过变更螺栓62相对于支承板60的螺纹固定的位置而改变。螺栓62及紧固螺母63构成可变更活塞37的下止点位置的变更，改变位置限制机构。活塞37的下止点位置的变更，改变压力室的最小容积相对于最大容积的比例。即，压力室321内的空气的压缩比通过改变螺栓62拧到支承板60上的位置，很容易地变化。作为投纬的重要因素的喷水开始时的初始压力，通过改变螺栓62的螺纹固定的位置这种简单的作业可以很容易的变更。

(1-9)在图16所示的现有技术的喷水装置中，凸轮23的凸轮面231与凸轮随动件221的碰撞，以及凸轮杆22与制动器28的碰撞，是大的振动发生源。在本实施形式中，由于不存在凸轮机构，所以显著降低喷水装置的噪音。这不会导致工场内作业环境的恶化，可以使喷水织机高速化。

第二种实施形式：

下面说明图8～图10所述的第二种实施形式。与第一种实施形式相同的结构部分采用相同的符号。

在螺栓62上安装电磁铁66，将磁性体67固定安装到柱塞35的上端。电磁铁66受到与第一实施形式中控制装置57具有相同功能的控制装置57A的激磁/消磁控制。如图9所示，当磁性体67与电磁铁66接触时，即，当活塞37位于下止点位置时，磁性体67因电磁铁66激磁吸引到电磁铁66上，保持在接触状态。

在电磁开关阀49消磁后、且开始喷水的时刻之前，电磁开关阀45激磁。电磁铁66在电磁开关阀45激磁开始之后的开始喷水的时刻被消磁。借此，磁性体67从电磁铁66的吸引作用下解脱出来，如图10所示，活塞37从下止点位置向上止点位置移动。在投纬泵64A的贮水室642内的水，伴随着活塞37从下止点位置向上止点位置的移动，被压送到投纬喷嘴47内，开始投纬喷嘴47内的喷水。

电磁铁66及磁性体67构成能够把活塞37保持在下止点位置的状态和不能将其保持下止点位置的状态的切换保持机构。该保持机构是切换能够从投纬泵64向投纬喷嘴47供应水的状态与不能供应水的状态的第二给水状态切换机构。在第二种实施形式中的电磁开关阀45是从水供应源29向投纬泵64A供应高压水时，阻止向投纬喷嘴47供应水用的第三给水状态切换机构。控制装置57A是在可保持状态与不能保持状态之间用电学方法进行切换控制前述保持机构的保持控制机构。

水喷射的开始依赖于电磁铁66的消磁。因此，电磁开关阀45的激磁的开始可以从把电磁开关阀49的激磁切换到消磁的时刻(即，活塞37到达下止点位置的时刻)到开始喷水的时刻(即，把电磁铁66的激磁切换到消磁状态的时刻)之间进行。这将给予由电磁开关阀45的激磁造成的打开动作以宽余时间。从而，作为电磁阀，可以采用响应速度低的电磁开关阀。

电磁开关阀的响应速度越高，其阀体与阀座碰撞时的冲击力越大，阀体或阀座磨损快，存在着密封性能提前损坏的问题。此外，响应速度高的电磁阀价格昂贵。作为电磁阀45采用响应速度低的电磁阀的结构可以降低喷水装置的成本并提高其可靠性。

第三种实施形式：

下面说明图11及图12所示的第三种实施形式。与实施形式2相同的结构部分采用相同的符号。

与第二种实施形式不同之处在于，代替第二种实施形式中的电磁开关阀49、45，采用电磁三通阀68。电磁三通阀68受到和第二种实施形式中控制装置57具有同样的功能的控制装置57B的激磁/消磁控制。图11表示电磁三通阀68的激磁状态。电磁三通阀68的激磁状态是能够把从柱塞52压送的高压水向投纬泵64B中的贮水室643供应、且不能把贮水室643的水供应给投纬喷嘴47的状态。活塞37处于下止点位置。图12表示电磁三通阀68的消磁状态。电磁三通阀68的消磁状态是不能向贮水室643供应从柱塞泵52压送的高压水、且能够将贮水室643的水供应给投纬喷嘴47的状态。活塞37处于从上止点位置向下止点位置移动的途中。

电磁三通阀68兼具第一给水状态切换机构和第三给水状态切换机构的作用。

在第三种实施形式中，与第一及第二种实施形式相比，可以减少电磁阀的个数，可进一步使喷水装置紧密并降低成本。

第四种实施形式：

其次说明图13及图14所示的第四种实施形式。与第三种实施形式相同的结构部分采用相同的符号。

与第三种实施形式不同之处在于，代替第三种实施形式中的电磁三通阀68，采用电磁旋转阀69。电磁旋转阀69受到和第二种实施形式的控制装置57A具有相同功能的控制装置57C的激磁/消磁控制。图13表示电磁旋转阀69的激磁状态。电磁旋转阀69的激磁状态是能够把从柱塞泵52压送的高压水供应给贮水室642、且不能把贮水室642的水供应给投纬喷嘴的状态。活塞37处于下止点位置。图14表示电磁旋转阀69的消磁状态。电磁旋转阀69的消磁状态是不能把从柱塞52压送的高压水向贮水室642供应、且不能将贮水室642的水向投纬喷嘴47供应的状态。活塞37位于从上止点位置向下止点位置移动途中。

电磁旋转阀69兼作第一给水状态切换机构及第三给水状态切换机构。

利用第四种实施形式中，可以获得和第三种实施形式相同的效果。

第五种实施形式：

下面说明图15的第五种实施形式。与第一种实施形式相同的结构部件采用相同的符号。

在筐体701、702、703内分别容纳将纬纱Y1，Y2，Y3从多个投纬喷嘴47中射出用的投纬泵64，电磁开关阀45，流道构件30及压力调节阀41。筐体701，702，703及它们所容纳的部件构成各个喷水装置。各筐体701，702，703内的流道构件30内的流道301由单一的电磁开关阀49经由公用管路71及分支管路711，712，713连通。单一的电磁开关阀49是前述各个喷水装置共用的结构部件。在分支管路711，712，713上加装单向阀72，73，74，。当电磁开关阀45处于关闭状态时，被送往各投纬泵64的贮水室641中的水由于单向阀72，73，74的存在被维持高压状态下，喷射待机。

通过控制数据输入装置58D的输入操作、将纬纱选择图样数据输入存储到具有和第一种实施形式的控制装置57相同功能的控制装置57D上。控制装置57D根据预先设定的纬纱选择数据图样、在每次投纬时，选择多个电磁开关阀45中之任一进行激磁/消磁。借此，只选择纬纱Y1，Y2，Y3中之一从投纬喷嘴47中射出被投纬。

在图16所示的现有技术的喷水装置中，由于受到装置的大小及安装条件的限制，最多只能进行双色投纬。在用空气弹簧作为水喷射压力发生用驱动源的喷水装置中，由于与现有技术的喷水装置相比可以非常紧凑，所以，像第五种实施形式所示，超过双色的投纬也是可能的。此外，在第五种实施形式中，作为控制向多个投纬泵64的高压水的供应用的第一给水状态切换机构共用一个单一的电磁开关阀49。因此，可使多色投纬用的喷水装置更加紧凑，显著降低装置的成本。此外，在第五种实施形式中，由于把作为噪音源的电磁开关阀45容纳在筐体701，702，703中，所以比第一种实施形式的噪音进一步降低。本申请的发明人将本实施形式的试制装置与现有技术的装置的噪音进行测量比较，得出本实施形式的试制装置中的噪音比现有技术的装置缩小10dB以上的结果。

本发明可以具有以下实施形式。

(1)在第一种实施形式中，在节流通路43上加装电磁开关阀，在随着布的品种的变更改变准初始压力Pi时，只开关控制前述电磁开关阀。

(2)在第一及第二种实施形式中，代替电磁开关阀49采用与织机同步开闭的机械开关阀。采用机械式开关阀，可以使第二给水状态切换机构的切换动作有一定的宽余时间。

(3)可以采用以除空气以外的可压缩的气体状的流体，例如惰性气体(氮气，二氧化碳等)的压力作弹簧力的流体弹簧机构。

(4)作为弹簧机构，也可以把用图17所示的螺旋弹簧的投纬泵用于本发明。

(5)可以将管理多台喷水织机的管理用计算机与织机内装计算机进行通信连接，经由管理用计算机远距离操作多个喷水织机。

(6)根据喷水织机的工作数据，反馈控制喷水时刻或喷水压力。

在上面详细描述的本发明中，克服弹簧机构的弹簧力，将高压水从水供应源供应给投纬泵，在能够从前述投纬泵向投纬喷嘴供应水的状态与不能进行供应的状态之间切换的第二给水状态切换机构的驱动源与织机驱动源独立，从而获得能够提供适合于喷水织机的自动化的喷水装置的优异的效果。

Claims (12)

1、一种喷水织机中的喷水装置，在利用将弹簧机构作为产生喷水压力用的驱动源的投纬泵把水送到投纬喷嘴中、将水从投纬喷嘴中喷射出来，利用前述投纬喷嘴的水的喷射作用将纬纱投纬的喷水织机的喷水装置中，配备有：

克服前述弹簧机构的弹簧力、可将高压水供应给前述投纬泵的水供应源，

在能够从前述水供应源将高压水供应给前述投纬泵的状态与不能供应给前述投纬泵的状态之间切换的第一给水状态切换机构，

在能够从前述投纬泵将水供应给前述投纬喷嘴的状态与不能供应的状态之间切换的第二给水状态切换机构，

在从前述水供应源将高压水供应给前述投纬泵时，阻止向前述投纬喷嘴的供应水的第三给水状态的切换机构，其中，

前述第二给水状态切换机构的驱动源与织机的驱动源独立。

2、如权利要求1所述的喷水织机中的喷水装置，配备有电控制第二给水状态切换机构的给水切换状态的给水控制机构。

3、如权利要求2所述的喷水织机中的喷水装置，使前述第一给水状态切换机构的驱动源与织机驱动源独立，利用前述给水控制机构电控制前述第一给水状态切换机构的给水切换状态。

4、如权利要求1或2或3所述的喷水织机中的喷水装置，前述弹簧机构是一种具有容纳可压缩的气体状流体的压力室、将前述压力室内的流体的压力作为弹簧力的流体弹簧机构。

5、如权利要求4所述的喷水织机中的喷水装置，前述流体弹簧机构是将空气的压力作为弹簧力的空气弹簧机构。

6、如权利要求4所述的喷水织机中的喷水装置，配备有调整前述流体弹簧机构的弹簧力的弹簧力调整机构，以及电控制前述弹簧力调整机构中的弹簧力调整状态的喷射压力控制机构。

7、如权利要求6所述的喷水织机中的喷水装置，前述弹簧力调整机构具有将高压的流体供应给前述流体弹簧机构的前述压力室用的流体供应源，以及调整供应给前述流体弹簧机构的流体压力的压力调整机构，其中，用前述喷射压力控制机构电控制前述压力调整机构中的压力调整状态。

8、如权利要求6所述的喷水织机中的喷水装置，将节流通路与从前述流体供应源供应流体的前述流体弹簧机构的压力室连通，使流体从前述压力室经由前述节流通路少量流走。

9、如权利要求4所述的喷水织机中的喷水装置，前述流体弹簧机构配备有流体缸体，容纳在前述流体缸体内的活塞，利用前述活塞在前述流体缸体内划分出来的前述压力室，其中，通过向投纬泵送入高压水，造成前述活塞从上止点位置向下止点位置的移动，利用前述压力室内的流体压力，造成导致从前述投纬泵向前述投纬喷嘴给水的从前述活塞的下止点位置向上止点位置的移动。

10、如权利要求9所述的喷水织机中的喷水装置，配备有可改变前述活塞下止点位置的位置限制机构。

11、如权利要求9所述的喷水织机中的喷水装置，前述第二给水状态切换机构是在能够将前述活塞保持在前述下止点位置的状态和不能保持的状态之间切换的保持机构，前述给水控制机构在前述能够保持的状态与不能保持的状态之间电切换控制前述保持机构。

12、如权利要求1所述的喷水织机中的喷水装置，喷水织机采用多个喷水装置将多个纬纱投纬，利用一个单一的第一给水状态切换机构共用作为多个喷水装置中的前述第一给水状态切换机构。

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