JP2886182B2 - ウォータージェットルーム織機用プランジャーポンプに連結した吸い込み、吐き出し用開閉弁 - Google Patents

ウォータージェットルーム織機用プランジャーポンプに連結した吸い込み、吐き出し用開閉弁

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JP2886182B2
JP2886182B2 JP1148654A JP14865489A JP2886182B2 JP 2886182 B2 JP2886182 B2 JP 2886182B2 JP 1148654 A JP1148654 A JP 1148654A JP 14865489 A JP14865489 A JP 14865489A JP 2886182 B2 JP2886182 B2 JP 2886182B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、無杼織機の内ウォータージェット方式によ
る自動織機のプランジャーポンプに連結した吸い込み、
吐き出し用開閉弁に関する。
〔従来の技術〕
従来のウォータージェットルーム用プランジャーポン
プの弁としては、第3図に示す構造のものが使用されて
いる。
同図を参照して、ポンプカム1に連動したポンプカム
レバー2がピストン3を往復作働する。ピストン3を収
納したシリンダー4内には、水吸い込みボール弁5を解
放してインレット6を介して水をプール7から吸上げ、
さらに、水吸い込みボール弁5を閉塞して、吐き出しボ
ール弁8を解放してアウトレット9から間欠的に水を放
出する構造になっている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、近年、ウォータージェットルーム織機の高
速化に伴い、弁機構の作働には800rpm以上の開閉が必要
となる。ところが、アウトレット弁としてのボール弁
は、第4図に示すように、弁内容積におけるボールの体
積が大であるため、水流Wとして示す流体の抵抗圧力ロ
スが大きく、また、ボール押さえ板穴通過時の流体抵抗
と流体摩擦により、圧力ロスは相当なものとなる。
すなわち、かかる機構において、ピストン圧力80kg/c
m2におけるアウトレットチューブ内水圧ロスは45kg/cm2
(43.8%)〜35kg/cm2(56.3%)にも及ぶ。
第5図は、上記第3図に示す弁機構において、ウォー
タージェットルーム織機の回転数が805rpmで、1サイク
ル360゜/0.07453416秒におけるポンプ作動時間約73゜/
0.0149068秒時のアウトレットチューブ内の水圧波形を
示す。
同図を参照して明らかなとおり、水圧波形はノコギリ
状に振れ、また、サイクルごとの水圧波形も著しく変化
している。さらにF部の水圧波形の変動が生じている。
これは、ウォータージェットノズルから噴射されるジ
ェット水流径は約2mm〜3mmの範囲で織幅によって異なる
が、織幅横糸長さ141cm,ジェット水流到達距離155cmに
おけるジェット水流径は20mm以下が理想とされるが、ノ
ズル性能を高めてもジェット水流到達距離でのジェット
水流径は35mm〜45mmが限界であり、そのため縦糸の毛羽
立ち現象が避けられず、また、織機の停止調整等を頻繁
に行う必要がある。
これらの問題点は、ボール弁内のボールが著しく複雑
に振動していることにより、ボール弁内の水振動が噴射
したジェット水流に伝わり、水肌を荒らして、空気との
表面摩擦を大きくするために生じるものであり、織機運
転時のジェットノズルから噴射されるジェット水流に与
える影響は大きく、正常な織りを行うことが難しくな
る。
ウォータージェットルーム織機の高速化には、ジェッ
ト水流速度も高速化する必要があり、高速化に伴い、段
階的にプランジャーポンプスプリング圧を高めている
が、流体力学的にみても第3図のボール弁を組み込んだ
構造のプランジャーポンプではピストン圧力を高めるほ
ど流体は衝撃波に変わり、ジェットノズルの性能アップ
には繋がらず、プランジャーポンプの耐久性を下げ、騒
音も大きくなる。
第5図における180゜(F部)の圧力波形の乱れは、
第3図に示すポンプカムレバー2が、ポンプカムレバー
ストッパーアジャスト10に激突した瞬間に生じたもので
あり、大きな騒音を発しているばかりでなく、ジェット
ノズルからは水が漏れ、筬に当たり水しぶきとなって飛
び散り、ウォータージェットルーム織機運転に悪影響を
与えている。
第6図破線は理想的な水圧の推移を示すものである。
第5図における噴射水立上がり角A92゜から噴射水圧
が最高となるB94゜間の時間A〜Cの短縮及びピーク角
Bから終了角Dに至る迄の水圧変動のなめらかさ、終了
角DからEにおける二次噴射水を防止するのがきわめて
望ましいものである。
第5図はボール弁を使用したアウトレット内圧力波形
を示し、スライド弁を使用した時の圧力波形を第6図実
線に示したものである。
本発明において解決すべき課題は、従来のウォーター
ジェットルーム用プランジャーポンプの弁、とくに吐き
出し弁におけるボール弁の使用による問題を根本から解
消して、上記第6図に示す理想的な圧力(波形)状態を
得ることにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、添付の本発明の実施例を示す第1図及び第
2において、ポンプカム1に連動したポンプカムレバー
2がピストン3を往復作働し、ピストン3を収納したシ
リンダー4内には、水吸い込みボール弁5を解放してイ
ンレットチューブ6を介して水をプール7から吸上げ、
さらに、水吸い込みボール弁5を閉塞し、吐き出し弁11
を解放してアウトレットチューブ9から間欠的に水を放
出する機能を有するウォータージェットルーム織機用プ
ランジャーポンプに連結した吸い込み、吐き出し用開閉
弁11において、 この弁11を、上下の固定弁板13と、この上下の両固定
弁板13の間に可動弁板14を配置して水流経路に介在物が
ない貫通状態にしたスライド弁機構としたものであっ
て、 上下の固定弁板13にはアウトレットチューブ9の内部
孔と略同一径を有する吐出孔12を設け、 前記可動弁板14は、弁カム17の回転に応じて連動する
弁カムレバー18と、ガイド19を設けたロッド20とに取付
け棒21によって連結されており、 このロッド20のストロークSは、固定弁板13及び可動
弁板14に穿設された吐出孔12の径に合わせて設定されて
おり、これによって弁カム17の回転速度に応じて弁の開
閉運動を行うこととし、 さらに、 上下の固定弁板13と可動弁板14を、硬さがHRA90以上
の曲げ強さが50kgcm2以上セラミックス製とし、且つ、
それぞれの摺動面を面粗度が0.5S以下のラップ面とした
ことを特徴とする。
本発明におけるスライド弁として、往復運動型あるい
は回転円板型又はコック弁型の何れであっても良い。
そして、スライド弁又はコック弁を構成する弁体とし
て、固定弁体と摺動弁体はそれぞれ同種あるいは異種の
セラミックス材から構成することにより、圧力波形がス
ムーズに変化する吐き出し弁を得ることができる。
なお弁体材料としては、焼入鋼等の金属材料やサーメ
ットあるいは超硬質合金等が使用可能ではあるが、これ
らの材料は使用する水による腐食及び摩耗、あるいは高
速摺動摩擦による摩擦、更には摺動時の摩擦係数が大き
い場合がある等の問題が生じる。
本発明の場合は弁体材料としてセラミックスに限定す
ることにより、上記の諸問題を解決したものである。
〔実施例〕
第1図は、本発明のウォータージェットルーム織機用
プランジャーポンプの全体構造を示すもので、吐き出し
口の弁に往復運動型のスライド弁を採用した例を示す。
同図において、ポンプカム1に連動したポンプカムレ
バー2がピストン3を往復作動し、ピストン3を収納し
たシリンダー4内には、水吸い込みボール弁5を解放し
てインレット6を介して水をプール7から吸上げ、さら
に、水吸い込みボール弁5を閉塞し、吐き出し弁11を解
放してアウトレット9から間欠的に水を放出する機能を
有することは、第3図に示す従来のものと同様である。
本発明は吐出口の弁11としてスライド型の弁又はコッ
ク型弁機構を採用し、水流経路に介在物がなく、貫通状
態にした点に特徴がある。
この弁機構11は、一例として第2図に示すように、ス
ライド型のそれぞれアウトレット9の内部孔と略同一径
を有する孔12を設けたジルコニア系セラミックス製の上
下の固定弁板13と、両上下固定弁板13の間に可動弁板14
を配置した構造を有する。
そして、第1図に示すスプリング止め15とこのスプリ
ング止め15と上部固定弁板13との間に設けられた弁スプ
リング16によって、上部固定弁板13を適宜に加圧してい
る。さらに可動弁板14は、弁カム17の回転に応じて連動
する弁カムレバー18と、ガイド19を設けたロッド20とに
取付け棒21によって連結されている。
なお、第1図の弁カム17,弁カムレバー18,ガイド19,
ロッド20および取付棒21により可動弁14を往復運動させ
る機構を、ソレノイドで可動弁14を往復動させ、第2図
の弁体を開閉することも可能である。
第2図に示すロッド20のストロークSは、固定弁板13
及び可動弁板14に穿設された孔12の径に合わせて設定さ
れており、これによって弁カム17の回転速度に応じて弁
の開閉運動を行う。固定弁板13と可動弁板14は、本実施
例の場合ジルコニア系セラミックス材を採用し、その摺
動面は面粗℃0.5S以下のラップ面を形成している。
これによって、従来のウォータージェットルーム織機
用プランジャーポンプに組み込まれたボール弁の欠陥を
解消し得るシート弁を組み込んだ本発明の場合、プラン
ジャーポンプ圧を55kg/cm2に落とした際の水圧力波形は
第6図の実線のようになり、理想水圧力波形に近いもの
であった。
このような構造の弁機構11をウォータージェットルー
ムプランジャーポンプに組み込み実際に使用したとこ
ろ、ジェット水流到達距離155cmでのジェット水流径は1
8〜22mmであり、ウォータージェットルーム織機の980rp
m運転での運転にも問題がなく、1000rpm以上の高速運転
にも充分対応できる結果が得られた。
なお、本発明の弁体を構成するセラミックス材料とし
ては、曲げ強さ50kg/mm2以上、硬さがHRA90以上で、鏡
面研磨を行った場合の面粗度が0.5Sより優れたラップ面
が得られる緻密な材料であることが好ましい。
これらの特性を満たすセラミックス材料としては、Al
2O3,ZrO2,サイアロンや、TiC,WC等の炭化物系、Si3N4
の窒化物系、TiB2,ZrB2等の硼化物系およびこれらの少
なくとも2種以上の複合材料で形成することができ、こ
れらの焼結に際する微量添加物が含まれていても良い。
また、固定弁と可動弁との材料は、同種セラミックス
材でも良いが、摩擦抵抗の少ない異種材料の組み合わせ
とするのがより好ましい。
〔発明の効果〕
本発明のウォータージェットルーム織機用プランジャ
ーポンプによって以下の効果を奏することができる。
(1) ジェット水流径が理想に近いので、縦糸にジェ
ット水流が当たらず、毛羽立ちのない上質の織物が得ら
れる。
(2) 従来以上の高速運転が可能になる。
(3) 圧力ロスが極めて小さいので、既設のプランジ
ャーポンプでより高速運転ができるほか、従来通りの運
転速度の場合は、プランジャーポンプを小型化すること
ができる。
(4) 本発明の弁体使用により、噴射水圧が最高に達
するピーク角(94゜)に達するまでの立上がり速度が早
いので横糸の中ダルミが少ない状態で糸送りが可能とな
る。
(5) プランジャーポンプおよび弁体のトラブルや調
整、更には部品交換頻度が少なくなるので、織機を停止
することなく、より長時間の連続運転が可能になる。
(6) 工場騒音が小さくなり、且つ水しぶきの発生も
少ないので、工場が汚れない。
【図面の簡単な説明】 第1図〜第2図は本発明の実施例を示す。 第1図は本発明のプランジャーポンプの全体構造を示
し、第2図はスライド弁体を示す図である。 第3図は従来のプランジャーポンプの構造を示し、第4
図は同プランジャーポンプの水の流れを示す図であり、
第5図は従来のプランジャーポンプによるアウトレット
チューブ内の水圧波形を示し、第6図はウォータージェ
ットルーム織機用プランジャーポンプにおけるアウトレ
ットチューブ内の水圧理想波形を示す。 1:ポンプカム、2:ポンプカムレバー 3:ピストン、4:シリンダー 5:吸入ボール弁、6:インレットチューブ 7:水プール、8:吐出ボール弁 9:アウトレットチューブ 10:ストッパーアジャスト 11:スライド弁、12:吐出孔 13:固定弁板、14:可動弁板 15:スプリング受け、16:弁スプリング 17:弁カム、18:弁カムレバー 19:ガイド、20:ロッド 21:取付棒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桶作 正広 石川県小松市南浅井町ハ133番地1 (56)参考文献 特開 昭63−115969(JP,A) 特開 昭61−152853(JP,A) 実開 昭63−123684(JP,U) 実開 昭60−6889(JP,U) 実開 昭55−44056(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D03D 47/32 F04B 21/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポンプカム1に連動したポンプカムレバー
    2がピストン3を往復作働し、ピストン3を収納したシ
    リンダー4内には、水吸い込みボール弁5を解放してイ
    ンレットチューブ6を介して水をプール7から吸上げ、
    さらに、水吸い込みボール弁5を閉塞し、吐き出し弁11
    を解放してアウトレットチューブ9から間欠的に水を放
    出する機能を有するウォータージェットルーム織機用プ
    ランジャーポンプに連結した吸い込み、吐き出し用開閉
    弁11において、 この弁11を、上下の固定弁板13と、この上下の両固定弁
    板13の間に可動弁板14を配置して水流経路に介在物がな
    い貫通状態にしたスライド弁機構としたものであって、 上下の固定弁板13にはアウトレットチューブ9の内部孔
    と略同一径を有する吐出孔12を設け、 前記可動弁板14は、弁カム17の回転に応じて連動する弁
    カムレバー18と、ガイド19を設けたロッド20とに取付け
    棒21によって連結されており、 このロッド20のストロークSは、固定弁板13及び可動弁
    板14に穿設された吐出孔12の径に合わせて設定されてお
    り、これによって弁カム17の回転速度に応じて弁の開閉
    運動を行うこととし、 さらに、 上下の固定弁板13と可動弁板14を、硬さがHRA90以上の
    曲げ強さが50kgcm2以上セラミックス製とし、且つ、そ
    れぞれの摺動面を面粗度が0.5S以下のラップ面とした ことを特徴とするウォータージェットルーム織機用プラ
    ンジャーポンプに連結した吸い込み、吐き出し用開閉
    弁。
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JPS606889U (ja) * 1983-06-27 1985-01-18 湯川 祥史郎 プランジヤ−ポンプ用円筒型回転式弁
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