JP2002227058A - 緯入れノズル用ニードル及びこれを用いた緯入れノズル - Google Patents
緯入れノズル用ニードル及びこれを用いた緯入れノズルInfo
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Abstract
散している繊維モノマーや水垢が付着し難く、クリーニ
ング周期の長い緯入れノズル用ニードルとこれを用いた
緯入れノズルを提供する。 【解決手段】先細り形状をしたヘッド部5の少なくとも
外周面に、滑らかな凹凸面を有する硬質薄膜8を被着し
たニードル3を、略筒形状をしたノズル本体1内に互い
の軸が同軸となるように嵌合して緯入れノズルを構成す
る。
Description
トルームなどの流体噴射式織機の緯入れノズルとこれに
用いられる緯入れノズル用ニードルに関する。
ポンプからの圧力水を高速のジェット水流に変換し、こ
のジェット水流によって緯糸を搬送することが行われて
おり、その手段として緯入れノズルが用いられていた。
面図である。
備えた略筒形状のノズル本体11と、先細り形状のヘッ
ド部15を備えたニードル13と、複数の翼17aを備
えたスタビライザー17と、上記ニードル13のヘッド
部15との間にオリフィスを形成する縮径部20とから
構成され、上記ニードル13はノズル本体11内に互い
の軸が同軸となるように嵌合されていた。
端面を貫通する糸導入孔14が形成されており、矢印の
方向から糸導入孔14へ導入された緯糸は、ヘッド部1
5の先端より導出されるようになっていた。なお、ニー
ドル13とノズル本体11とは、ニードル13の外周に
配置されたOリング16によってシールされるようにな
っていた。
搬送するには、緯糸を糸導入孔14に導くとともに、注
水孔12より高圧水を注水すると、高圧水はスタビライ
ザー17の翼17a部分で整流され、さらにオリフィス
によって絞られることによりジェット水流として噴出さ
れるようになっており、このジェット水流によって糸導
入孔14に導入された緯糸を所定の方向へ射出させ、搬
送するようになっていた。
は、高速で摺動する緯糸と絶えず摺動し、糸導入孔14
の内周面が摩耗し易いことから、ニードル13全体を耐
摩耗性に優れたセラミックスで形成したり、あるいはニ
ードル13全体を金属で形成するとともに、ヘッド部1
5の内外周面に、耐摩耗性に優れた炭化物膜を被着した
ものが提案されており、また、ヘッド部15の外周面
は、注入孔12から供給される高圧水の抵抗を低減する
目的から平滑かつ平坦に仕上げられていた(特公平4−
18053号公報、特開平9−228191号公報参
照)。
部15の外周面が平滑かつ平坦に仕上げられたニードル
13を有する緯入れノズルを用いて緯糸の搬送を行う
と、注水孔12より供給された水に分散している繊維モ
ノマーや水垢が、ニードル13のヘッド部15の外周に
付着し易く、短期間の使用で堆積し、この堆積物により
オリフィスから噴出されるジェット水流の圧力がばらつ
くため、緯糸の飛走方向や飛走角度が変化し、緯糸の搬
送精度が低下するといった課題があった。
し、超音波洗浄等のクリーニング処理を行って、付着し
た堆積物を除去するのであるが、ヘッド部15の外周面
が平滑かつ平坦に仕上げられたニードル13を用いた緯
入れノズルでは、短期間の使用で堆積物が付着するため
にクリーニング回数が多くなり、その度に織機を停止さ
せなければならないことから生産性が悪く、また、作業
者が複数の織機を管理する場合には大きな負担となって
いた。
に供給する高圧水に分散する繊維モノマーや水垢が付着
し難く、長期間にわたってクリーニング処理が不要な緯
入れノズル用ニードルとこれを用いた緯入れノズルを提
供することにある。
題を鑑み、緯入れノズル用ニードルの少なくともヘッド
部外周面に、滑らかな凹凸面を有する硬質薄膜を被着し
たことを特徴とする。
はジルコニア焼結体により形成するとともに、硬質薄膜
にダイヤモンド・ライク・カーボンを用い、上記硬質薄
膜はシリコンからなる中間層を介してヘッド部外周面に
被着することが好ましい。
ドルを、略筒形状をしたノズル本体内に互いの軸が同軸
となるように嵌合し、上記ニードルのヘッド部外周面近
傍とノズル本体とでオリフィスを形成して緯入れノズル
を構成したことを特徴とする。
の概略を示す断面図、図2は図1に示す緯入れノズルに
備える緯入れノズル用ニードルを示す図で、(a)はそ
の断面図、(b)は(a)におけるX部を示す拡大図で
ある。
えた略筒形状のノズル本体1と、先細り形状のヘッド部
5を備えたニードル3と、複数の翼7aを備えたスタビ
ライザー7と、ニードル3のヘッド部5とオリフィスを
形成する縮径部10とからなり、上記ニードル3がノズ
ル本体1内に互いの軸が同軸となるように嵌合してあ
る。
を貫通する糸導入孔4を形成してあり、緯糸を矢印の方
向から糸導入孔4へ導入し、ヘッド部5の先端より導出
するようになっている。なお、ニードル3とノズル本体
1とはニードル3の外周に配置されたOリング6によっ
てシールするようになっている。
搬送するには、緯糸を糸導入孔4に導くとともに、注水
孔2より高圧水を注水すると、高圧水はスタビライザー
7の翼7a部分で整流され、さらにオリフィスによって
絞られることによりジェット水流として噴出されるよう
になっており、このジェット水流によって糸導入孔4に
導入された緯糸を所定の方向へ射出させ、搬送するよう
になっている。
は、滑らかな凹凸面を有する硬質薄膜8を被着してあ
る。ここで、滑らかな凹凸面を有する硬質薄膜8とは、
その表面を表面粗さ計で測定した場合、例えば算術平均
粗さ(Ra)で0.15μm以下と鏡面に近い面状態を
有するものの、走査型電子顕微鏡で1000倍に拡大し
て観察すると、図3にその模式図を示すように、エンボ
ス状の滑らかな凹凸を有する表層を備えたもので、図4
に示すように、平坦な表層部を有する一般的な硬質薄膜
の表面状態とは明らかに異なるものである。
エンボス状の滑らかな凹凸を有する表層を備えた硬質薄
膜8をニードル3の少なくともヘッド部5外周面に被着
することにより、ヘッド部5の寸法形状を異ならせるこ
となく、図4のような平坦な表層を有する硬質薄膜を被
着したものと比較して繊維モノマーや水垢の付着を大幅
に低減できることを見出し、本発明に至った。
ば、ニードル3のヘッド部5に繊維モノマーや水垢が付
着し難いため、ニードル3のクリーニング回数を大幅に
低減することができ、その結果、織機を停止させる回数
を減らすことができるため、生産性を向上させることが
できるとともに、作業者が複数の織機を管理しなければ
ならないような場合でも、ニードル3のクリーニング回
数が少ないため、作業者の負担を軽減することができ
る。
ンド・ライク・カーボン、炭化珪素(SiC)、炭化チ
タン(TiC)、窒化チタン(TiN)等を用いること
ができるが、この中でもダイヤモンド・ライク・カーボ
ンやSiCは、その表面における凹凸がはっきりしてお
り、繊維モノマーや水垢の付着が少なく好ましい。
・カーボンとは、他にDLC、水素化アモルファス・カ
ーボン膜、i−カーボン膜、合成議事ダイヤモンド薄
膜、ダヤモンド状硬質炭素膜と呼ばれているもので、ダ
イヤモンドと良く似た性質を有し、その構造は結晶質を
若干含んでいても良いが基本的に非晶質構造をしたもの
で、ラマン分光分析にて測定すると、1350cm-1の
近傍と1550cm-1の近傍にそれぞれピークを有する
ものであり、このピークはいずれか一方に偏っていても
良いが、好ましくはダイヤモンドのピーク位置に近い1
350cm-1側に偏っているものが良い。
を被着する方法としては、CVD法、PVD法、スパッ
タリング法などの薄膜形成手段を用い、低温にて成膜す
ることで達成することができ、特に常温〜1000℃程
度の低温で処理が可能なプラズマCVD法を用いること
が好ましい。なぜなら、1000℃を超える高温雰囲気
下で処理する熱CVD法では、硬質薄膜8が結晶化して
しまい、滑らかな凹凸面を得ることが困難であるからで
ある。
糸導入孔4内に被着されるのを防ぐため、マスキング材
として炭素棒を挿通し、この炭素棒を電極として用いれ
ば、ヘッド部5の外周面にムラ無く、均一な厚みで成膜
することができる。
ド部5の外周面にのみ被着した例を示したが、少なくと
も水と接する部分に被着してあれば良く、例えばニード
ル3の外周面全体に被着してあっても構わない。
2μm〜2μmの範囲が好ましく、膜厚tが0.2μm
未満であると、薄すぎるためにヘッド部5の外周面全体
に被着できない場合があり、また膜厚tが2μmを超え
ると、膜厚tが均一となり、ヘッド部5の寸法精度が損
なわれ、噴出されるジェット水流の圧力にバラツキを発
生させ、緯糸の搬送に悪影響を与える恐れがあるからで
ある。
〜1.2μmの範囲が良い。
は、緯糸との摺動に伴う摩耗を抑える観点からセラミッ
ク焼結体により形成したものが良く、好ましくはボイド
率が0.3%以下、ボイド径が10μm以下であるもの
が良い。これは硬質薄膜8の膜厚tが薄いため、硬質薄
膜8を被着してもセラミック焼結体表面のボイドを埋め
ることができず、硬質薄膜8がセラミック焼結体の表面
にならって形成されるからで、ボイドが多いと、このボ
イド中に繊維モノマーや水垢が堆積し易くなるととも
に、糸導入孔4においては摺動する緯糸がボイドのエッ
ジで削られ、緯糸にダメージを与えてしまうからであ
る。
ク焼結体としては、アルミナ焼結体、ジルコニア焼結
体、炭化珪素焼結体、窒化珪素焼結体、Al2O3−Ti
C焼結体等を用いることができるが、ニードル3のヘッ
ド部5は薄肉で先細り状に形成されているために破損し
易く、靱性の高いセラミック焼結体により形成すること
が好ましく、ジルコニア焼結体やAl2O3−TiC焼結
体が好適である。
3〜9mol%のイットリア(Y2O3)で部分安定化し
たジルコニア(ZrO2)や、16〜26mol%のマ
グネシア(MgO)で部分安定化したジルコニア(Zr
O2)、あるいは8〜12mol%のカルシア(Ca
O)で部分安定化したジルコニア(ZrO2)や8〜1
6mol%のセリア(CeO2)で部分安定化したジル
コニア(ZrO2)を所望の形状に成形した後、大気雰
囲気中あるいは真空雰囲気中にて1400〜1700℃
の温度で焼成したものを用いれば良い。また、一度焼成
した後、1000〜1500℃の温度で、8〜20MP
aの範囲の成形圧にてHIP処理を行っても良く、表面
のボイド低減からもHIP処理を行ったものの方が好ま
しい。
合、原料としてアルミナ(Al2O3)50〜95重量%
に対し、炭化チタン(TiC)を5〜50重量%の範囲
添加した混合原料を用いるか、あるいは上記組成比で含
有する混合原料100重量%に対し、焼結助剤として酸
化チタン(TiO2)、酸化マグネシウム(MgO)、
酸化珪素(SiO2)、酸化カルシウム(CaO)、酸
化ジルコニウム(ZrO2)、酸化イッテルビウム(Y
b2O3)のうち1種類以上を10重量%以下の範囲で添
加した混合原料、さらには希土類酸化物や不可避不純物
を5重量%以下の範囲で添加した混合原料を用い、これ
らの混合原料を所定形状に成形した後、ホットプレスに
て焼成し、さらにHIP処理を施すか、あるいは上記混
合原料を所定形状に成形した後、真空炉やGPS(Ga
s Pressure Sintering)にて焼成
したものを用いれば良い。
は、平滑に仕上げられたヘッド部5の外周面に行うので
あるが、硬質薄膜8がダイヤモンド・ライク・カーボン
又は炭化珪素(SiC)で、かつニードル3がジルコニ
ア焼結体やAl2O3−TiC焼結体で形成されている場
合、両者間の密着性がそれほど高くないため、図2
(b)に示すように、シリコンからなる中間層9を介在
させることで、両者の密着強度を高めることができ、さ
らに密着性を向上させたい場合には、図示していない
が、ヘッド部5とシリコンからなる中間層9との間にク
ロム又はチタンからなる別の中間層を介在させれば良
い。なお、中間層9の膜厚sは、ヘッド部5の寸法精度
に悪影響を与えないようにするため、できるだけ薄くす
ることが良く、例えば、0.5μm以下とすることが良
い。
が、本発明は上記実施形態に示したものだけに限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で改良
や変更したもので良いことは言うまでもない。
れノズルとを用意し、ニードルをクリーニング処理する
までに要する日数について調べる実験を行った。
結体により形成し、糸導入孔の内径を2mm、ノズル本
体に備える縮径部の内径を2.7mmとした緯入れノズ
ルを用い、本発明品にあっては、ニードルのヘッド部外
周面に、滑らかな凹凸面を有するダイヤモンド・ライク
・カーボンからなる硬質薄膜を被着したものを用いた。
入れノズルを用い、150デニール/48フィラメント
で2240ツイスト/mの緯糸を、織機スピードが70
0rpm、オサストロークが70mmの条件で緯入れを
行った結果、緯糸到達検知用センサー部(1900mm
の位置)におけるジェット水流は水しぶきの飛散もな
く、安定した緯糸の搬送ができた。ただし、長期間にわ
たり使用し続けると、従来の緯入れノズルは15日間の
使用でジェット水流が飛散は激しくなり、ニードルをク
リーニングしなければならなくなったが、本発明の緯入
れノズルは40日間もの連続駆動においてもジェット水
流の飛散状態に変化が見られず、安定した緯糸の搬送が
可能であり、優れていた。
状のヘッド部を有し、ヘッド部の先端面を貫通する糸導
入孔を備えた緯入れノズル用ニードルにおいて、少なく
とも上記ヘッド部の外周面に、滑らかな凹凸面を有する
硬質薄膜を被着したことから、ジェット水流として供給
するための高圧水に分散している繊維モノマーや水垢が
ヘッド部外周面に付着するのを大幅に抑制することがで
きる。
ノズルを形成すれば、長期間にわたってクリーニングが
不要であるため、安定した緯糸の搬送が長期間にわたっ
て得られ、生産性を向上させることができるとともに、
作業者が複数の織機を管理するような場合、作業者の負
担を軽減することができる。
である。
用ニードルを示す図で、(a)はその断面図、(b)は
(a)におけるX部を示す拡大図である。
る。
る。
3…ニードル、4,14…糸導入孔、 5,15…ヘッ
ド部、 6,16…Oリング、7,17…スタビライザ
ー、 7a,17a…翼、 8…硬質薄膜 9…中間層
Claims (3)
- 【請求項1】先細り状のヘッド部を有し、該ヘッド部の
先端面を貫通する糸導入孔を備えた緯入れノズル用ニー
ドルにおいて、少なくとも上記ヘッド部の外周面に、滑
らかな凹凸面を有する硬質薄膜を被着してなる緯入れノ
ズル用ニードル - 【請求項2】上記ヘッド部がジルコニア焼結体で形成さ
れ、かつ上記硬質薄膜がダイヤモンド・ライク・カーボ
ンからなり、上記硬質薄膜はシリコンからなる中間層を
介して上記ヘッド部外周面に被着してなる請求項1に記
載の緯入れノズル用ニードル。 - 【請求項3】請求項1又は請求項2に記載の緯入れノズ
ル用ニードルを、略筒形状をしたノズル本体内に互いの
軸が同軸となるように嵌合し、上記緯入れノズル用ニー
ドルのヘッド部外周とノズル本体とでオリフィスを形成
してなる緯入れノズル。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011206645A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Yamaho Kogyo Kk | 噴板 |
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JPH1045327A (ja) * | 1996-07-31 | 1998-02-17 | Kyocera Corp | 耐摩耗性ガイド材及びこれを用いたスレッドガイド |
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- 2001-01-31 JP JP2001023843A patent/JP4900547B2/ja not_active Expired - Fee Related
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