JP5276262B2 - ウォータジェットルームにおける緯入れ方法及び緯入れ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウォータジェットルームにおける緯入れ方法及び緯入れ装置に関する。

ポンプにより水を圧送して緯入れ用ノズルから噴射させることにより緯糸を経糸開口内に挿入するようにしたウォータジェットルームにおいて、１個の緯入れ用ノズルに対して緯入れ毎に順々に作動する複数個のポンプを設けることが知られている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。このようなウォータジェットルームによれば、織機が高速回転で稼動されたとしても、ポンプの作動回数が少なくなるので、ポンプの耐久性が向上する。
実開昭５９−１４５５８０号公報 特開昭６３−２７０８３６号公報

ウォータジェットルームにおいては、緯入れする緯糸が太くなるほど、また織り幅が増すほど、緯入れ１回に要する水量を増す必要がある。又、織機の回転数を増すほど、緯入れに許される時間は短くなるので、水噴射圧力を高めて水ジェットの噴射速度を増す必要がある。

近年、ウォータジェットルームに対しては広幅、太糸、高回転数の製織という要望が高まっているが、従来技術では、前記の要望に対しては、緯入れポンプのシリンダ容積を大きくし、且つバネを強化して対処するほかはない。

ここで、緯入れ率（＝回転数×織り幅）が一定のもとで織り幅を増したときに必要となる水量増加量を見積もってみる。平均的な緯糸の速度（織り幅／緯入れ許容時間）は一定であるので、水ジェットの噴射速度は概ね同じでよいが、緯糸を包み込み搬送する水ジェットの水量は織り幅に比例して増す必要がある。水ジェットの水量を増す方法としては、〈１〉プランジャストロークを長くして水量を増す、〈２〉プランジャ断面積を増して水量を増す、の２通りがある。

〈１〉の方法の場合には、カム・カムレバー機構を用いた緯入れポンプ（特許文献１の図２参照）を用いる限りにおいては、運動軌跡の面からプランジャストローク増には限界がある。

〈２〉の方法の場合には、バネ荷重も比例的に増す必要がある。さらに、緯入れ率を増した場合には、水ジェットの噴射速度を緯入れ率に比例して増す必要があり、このとき、流体力学の原理（ベルヌーイの法則）から水噴射圧力を噴射速度の２乗に比例して増す必要がある。そのため、ばね荷重は、緯入れ率の増加率の２乗に比例して増す必要がある。

このような広幅化（織り幅増）、さらには緯入れ率に伴うばね荷重増の結果、緯入れポンプの信頼性が低下、特に軸受け部の摩耗・破損やばねの破損等の問題が生じ易くなる。
本発明は、ウォータジェットルームにおいて、ばね荷重に起因する部品破損を防止しつつ、噴射水量の増加を図ることを目的とする。

請求項１乃至請求項４の発明は、ばね力を利用してプランジャを動かして水を吐出する緯入れポンプと、前記緯入れポンプから吐出された水を噴射して緯糸を緯入れする緯入れノズルとを備えたウォータジェットルームにおける緯入れ方法を対象とし、請求項１の発明は、前記緯入れポンプは複数あり、同一の緯入れ期間内に前記複数の緯入れポンプから水を合流させて同一の緯入れノズルに供給することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、前記複数の緯入れポンプによって生成される個々の水噴射圧力波形を位相同一にして水を合流させる。
請求項３の発明は、請求項１において、前記緯入れポンプは２つであり、前記２つの緯入れポンプのうちの一方のポンプ圧を他方のポンプ圧よりも高くし、前記２つの緯入れポンプにおける吐出開始時期を同じにする。

請求項４の発明は、請求項１において、前記緯入れポンプは２つであり、前記２つの緯入れポンプのうちの一方のポンプ圧を他方のポンプ圧よりも高くし、ポンプ圧の高い緯入れポンプにおける吐出終了時期と、ポンプ圧の低い緯入れポンプにおける吐出開始時期とを前記２つの緯入れポンプの水吐出期間の一部を重ね合わせるように規定する。

請求項５乃至請求項１２の発明は、ばね力を利用してプランジャを動かして水を吐出する緯入れポンプと、前記緯入れポンプから吐出された水を噴射して緯糸を緯入れする緯入れノズルとを備えたウォータジェットルームにおける緯入れ装置を対象とし、請求項５の発明は、複数の前記緯入れポンプと、前記複数の緯入れポンプから供給される水を同一の緯入れノズルに向けて合流させる合流手段と、前記複数の緯入れポンプのそれぞれの水吐出期間を同一の緯入れ期間内に設定する水吐出期間設定手段とを備えたことを特徴とする。

１つの緯入れノズルに繋がれた複数の緯入れポンプから同一の緯入れ期間内に吐出された水を供給する請求項１，５の発明では、緯入れポンプにおける負荷がその台数に応じて分配され、各緯入れポンプの負荷が軽減される。そのため、ばね荷重の増加を回避しつつ、緯入れ時の水量を増すことができ、ばね荷重に起因する部品破損を防止しつつ、広幅化あるいは太糸化、高回転化に対処することができる。

請求項６の発明は、請求項５において、前記水吐出期間設定手段は、前記複数の緯入れポンプ内のコイルばねを往復揺動によって伸縮させる複数のカムレバーと、前記複数のカムレバーを往復揺動させる複数のカムと、前記複数のカムを回転させるように織機駆動モータから回転駆動力を得る駆動軸とを備えている。

複数の緯入れポンプの個々のコイルばねのばね荷重を異ならせたり、個々のカムの位相を異ならせたりすれば、噴射圧力波形を適宜変更することができる。
請求項７の発明は、請求項５及び請求項６のいずれか１項において、前記複数の緯入れポンプによって生成される個々の水噴射圧力波形は、同一であり、前記水吐出期間設定手段は、前記個々の水噴射圧力波形が位相同一となるように規定されている。

請求項２，７の発明では、複数の緯入れポンプによって生成される個々の水噴射圧力波形を同一にすれば、従来と同じ水吐出圧力で緯入れポンプの個数倍の噴射水量を得ることができる。

請求項８の発明は、請求項５乃至請求項７のいずれか１項において、前記緯入れポンプは２つである。
緯入れポンプを２つにした構成は、水吐出圧力を増すことなく噴射水量を増やす上で、最も簡便な構成である。

請求項９の発明は、請求項８において、前記２つの緯入れポンプのコイルばねのバネ特性は、異なっており、前記２つの緯入れポンプにおける吐出開始時期が同じとなるように、前記水吐出期間設定手段は規定されている。

請求項３，９の発明では、広幅製織に適した水噴射圧力波形を得ることができる。
請求項１０の発明は、請求項８において、前記２つの緯入れポンプのコイルばねのバネ特性は、異なっており、前記水吐出期間設定手段は、バネ荷重の大きい方のコイルばねを有する緯入れポンプにおける吐出終了時期と、バネ荷重の小さい方のコイルばねを有する緯入れポンプにおける吐出開始時期とを、前記２つの緯入れポンプの水吐出期間の一部を重ね合わせるように、規定されている。

請求項４，１０の発明では、広幅製織に適した水噴射圧力波形の途中での圧力低下を抑制することができる。
請求項１１の発明は、請求項５乃至請求項１０のいずれか１項において、前記緯入れノズルは複数あり、前記複数の緯入れポンプから供給されて前記合流手段によって合流された水を前記複数の緯入れノズルのいずれか１つに切り換え供給する供給先切り換え手段が設けられている。

同じ繊度の緯糸を複数の緯入れノズルから緯入れする場合においても、ばね荷重の増加を回避しつつ、緯入れ時の水量を増すことができる。
請求項１２の発明は、請求項１１において、前記合流手段は、前記複数の緯入れポンプの個々の下流経路上に介在された供給・停止切り換え手段を備え、前記供給・停止切り換え手段は、前記複数の緯入れノズル側へ水を供給する供給状態と、前記複数の緯入れノズル側へ水を供給しない供給停止状態とに切り換えられる。

複数の緯入れノズルの１つには１つの緯入れポンプのみから水を供給し、複数の緯入れノズルの他の１つには複数の緯入れポンプから水を合流して供給することができる。このような構成では、ばね荷重の増加を回避しつつ、繊度の異なる複数の緯糸を緯入れすることができる。

本発明は、ウォータジェットルームにおいて、ばね荷重に起因する部品破損を防止しつつ、噴射水量の増加を図ることができるという優れた効果を奏する。

以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１に示すように、緯入れノズル１１には一対の緯入れポンプ１２，１３が接続されている。緯入れポンプ１２は、吐出管１４、合流器１５及び合流管１６を介して緯入れノズル１１に接続されており、緯入れポンプ１３は、吐出管１７、合流器１５及び合流管１６を介して緯入れノズル１１に接続されている。緯入れポンプ１２は、フロートボックス１８内の水を吸入管１９を介して吸い上げて吐出管１４へ吐出し、緯入れポンプ１３は、フロートボックス１８内の水を吸入管２０を介して吸い上げて吐出管１７へ吐出する。合流器１５及び合流管１６は、緯入れポンプ１２，１３から吐出された水を合流する合流手段を構成する。

図２（ａ）は、緯入れポンプ１２の内部構造を示す。緯入れポンプ１２，１３の内部構造は、同じである。緯入れポンプ１２，１３の筒形状のポンプハウジング２１内には貯水室形成シリンダ２２が収容固定されており、貯水室形成シリンダ２２の筒内にはプランジャ２３がスライド可能に収容されている。貯水室形成シリンダ２２及びプランジャ２３は、ポンプハウジング２１に対して着脱可能である。つまり、断面積の異なる複数の貯水室形成シリンダ２２及びプランジャ２３をそれぞれ複数用意しておき、必要に応じて貯水室形成シリンダ２２及びプランジャ２３を交換することができる。

プランジャ２３にはスプリングシート２４が取り付けられており、筒形状のポンプハウジング２１の内周面にはスプリングキャップ２５が螺合されている。スプリングキャップ２５は、ロックナット２６の締め付けによってポンプハウジング２１に固定されている。スプリングシート２４の座部２４１とスプリングキャップ２５の座部２５１との間にはコイルばね２７が介在されている。

ポンプハウジング２１に対するスプリングキャップ２５の螺入位置を変更すると、コイルばね２７のばね力が変更される。ポンプハウジング２１に対するスプリングキャップ２５の螺入位置を深くすれば、コイルばね２７のばね力が強くなり、ポンプハウジング２１に対するスプリングキャップ２５の螺入位置を浅くすれば、コイルばね２７のばね力が弱くなる。

ポンプハウジング２１には吸入口２１１及び吐出口２１２が形成されており、吸入口２１１と吐出口２１２との間には貯水室２１３が形成されている。貯水室２１３と吸入口２１１との間、及び貯水室２１３と吐出口２１２との間には逆止弁２８，２９が介在されている。吸入口２１１には吸入管１９が接続されており、吐出口２１２には吐出管１４が接続されている。

図１に示すように、織機駆動モータ（図示略）から回転駆動力を得る駆動軸３０には一対のカム３１，３２が止着されている。カム３１，３２は、駆動軸３０の回りの位置を調整可能である。駆動軸３０と平行に配設された支軸３３，３４にはカムレバー３５，３６が回転可能に支持されている。カムレバー３５は、カムフォロア３５１を介してカム３１に接離可能であり、カムレバー３６は、カムフォロア３６１を介してカム３２に接離可能である。カムレバー３５は、一定の角速度で図１の矢印Ｚの方向へ回転するカム３１と、緯入れポンプ１２のコイルばね２７との協働によって往復揺動される。カムレバー３６は、カム３２と緯入れポンプ１３のコイルばね２７との協働によって往復揺動される。

カムレバー３５には緯入れポンプ１２のプランジャ２３がジョイント３７を介して連結されており、カムレバー３６には緯入れポンプ１３のプランジャ２３がジョイント３８を介して連結されている。プランジャ２３及びスプリングシート２４は、カムレバー３５，３６の往復揺動によって一体的に往復動する。

図１において、カムレバー３５がカム３１の回転力によって支軸３３を中心に左回動すると、緯入れポンプ１２のプランジャ２３及びスプリングシート２４は、コイルばね２７のばね力に抗して往動〔図２（ａ）において右側から左側への移動〕する。カムレバー３６がカム３２の回転力によって支軸３４を中心に右回動すると、緯入れポンプ１３のプランジャ２３及びスプリングシート２４は、コイルばね２７のばね力に抗して往動〔図２（ａ）において右側から左側への移動〕する。スプリングシート２４の往動動作は、コイルばね２７を圧縮し、プランジャ２３の往動動作は、フロートボックス１８から吸入管１９，２０を介して貯水室２１３内に一定量の水を吸入する。逆止弁２８が開いて貯水室２１３内に吸水されている間、逆止弁２９が閉じており、吐出管１４，１７内の水が貯水室２１３側へ逆流することはない。

カムフォロア３５１，３６１がカム３１，３２のカム面３１１，３２１の最大径位置Ｍ１，Ｍ２を越えると、カムフォロア３５１，３６１がカム面３１１，３２１から離れ、コイルばね２７の復元力を受けるプランジャ２３が貯水室２１３内の水を加圧する。貯水室２１３内の水が加圧されると、逆止弁２８が閉じると共に、逆止弁２９が開き、貯水室２１３内の加圧された水は、吐出管１４，１７、合流器１５及び合流管１６を介して緯入れノズル１１へ圧送される。緯入れノズル１１へ圧送された水は、緯入れノズル１１から噴射し、緯糸Ｙが経糸（図示略）の開口内へ緯入れされる。カム３１，３２のカム面３１１，３２１から離れていたカムフォロア３５１，３６１がカム面３１１，３２１もしくは別途設けた吐出水量制限用のストッパ３９，４０に当接すると、１サイクル（緯糸Ｙに対する緯入れ期間）の水噴射が終了する。

駆動軸３０、カム３１，３２、カムレバー３５，３６及びストッパ３９，４０は、２つの緯入れポンプ１２，１３のそれぞれの水吐出期間を緯入れ期間内に設定する水吐出期間設定手段を構成する。

ストッパ３９，４０は、不動配置された雌ねじ体４１と、雌ねじ体４１に螺合された雄ねじ体４２と、雄ねじ体４２に螺着されたロックナット４３とからなる。雄ねじ体４２は、ロックナット４３の締め付けによって雌ねじ体４１に固定される。雌ねじ体４１に対する雄ねじ体４２の螺入位置を変更すると、カムレバー３５，３６の復動方向の最終端位置が変更される。この最終端位置を変更すれば、プランジャ２３のストロークが変更され、緯入れポンプ１２，１３からの吐出水量が変更される。

本実施形態では、緯入れポンプ１２，１３におけるプランジャ２３の断面積は、同一に設定されている。又、緯入れポンプ１２，１３におけるコイルばね２７のバネ特性は、同一（ばね定数が同一）に設定されており、緯入れポンプ１２，１３におけるコイルばね２７の動作範囲が同一（ばね荷重が同一）に設定されている。従って、緯入れポンプ１２，１３における水吐出圧力波形は、同じである。

又、カム３１，３２の位相は、同一に設定されている。図２（ｂ）のグラフにおける波形Ｐａは、緯入れポンプ１２のみを用いた場合、つまり緯入れポンプ１２のみから緯入れノズル１１へ水を供給した場合の緯入れノズル１１における水噴射圧力波形を示す。図２（ｂ）のグラフにおける波形Ｐｂは、緯入れポンプ１３のみを用いた場合、つまり緯入れポンプ１３のみから緯入れノズル１１へ水を供給した場合の緯入れノズル１１における水噴射圧力波形を示す。水噴射圧力波形Ｐａ，Ｐｂは、位相同一の波形であり、緯入れポンプ１２，１３からの水吐出開始時期Ｔａｓ，Ｔｂｓは、同じであり、緯入れポンプ１２，１３からの水吐出終了時期Ｔａｅ，Ｔｂｅも同じである。従って、緯入れポンプ１２における水吐出期間（Ｔａｅ−Ｔａｓ）＝Ｔａｅｓと、緯入れポンプ１３における水吐出期間（Ｔｂｅ−Ｔｂｓ）＝Ｔｂｅｓとは、同じである。つまり、駆動軸３０、カム３１，３２、カムレバー３５，３６及びストッパ３９，４０から構成された水吐出期間設定手段は、２つの緯入れポンプ１２，１３のそれぞれの水吐出期間Ｔａｅｓ，Ｔｂｅｓ全体を重ね合わせるように、規定されている。

緯入れポンプにおけるポンプ圧（吐出圧）Ｐ、ばね荷重Ｆ、プランジャの断面積Ａの間には式（１）が成り立つ。
Ｐ＝Ｆ／Ａ・・・（１）
従って、緯入れポンプ１２のみ、あるいは緯入れポンプ１３のみによって水を緯入れノズル１１へ供給する場合、高圧噴射が必要なときには、ばね荷重Ｆを増すか、あるいは断面積Ａの小さいプランジャ２３に変更する必要がある。しかし、ばね荷重Ｆを増す場合には、収容できるコイルばね２７のサイズが限られるため、ばね荷重Ｆには上限がある。又、ばね荷重Ｆを増せば破損等のおそれもある。断面積Ａの小さいプランジャ２３に変更する場合には、水噴射流量が減り、緯入れ動作に支障をきたすおそれがある。

緯入れ１回あたりの水量Ｑとプランジャ２３のストロークｓとプランジャ２３の断面積Ａとの間には式（２）の関係がある。
Ｑ＝ｓ×Ａ・・・（２）
ばね荷重の最大値をＦmaxとすると、式（２）と式（１）とから式（３）が得られる。

Ｑ＝ｓ×Ａ
＝ｓ×Ｆmax／Ｐ・・・（３）
図３のグラフにおける曲線Ｑ１は、緯入れポンプ１２，１３のいずれか一方のみを用いた場合に得られるポンプ圧Ｐと、緯入れ１回あたりの噴射水量Ｑとの関係を示す。曲線Ｑ２は、緯入れポンプ１２，１３の両方を用いた場合に得られるポンプ圧Ｐと、緯入れ１回あたりの噴射水量Ｑとの関係を示す。プランジャのストロークｓは、ストッパ３９，４０のねじ調整によって変更可能であるため、１個の緯入れポンプによって調整可能な範囲は、図３のグラフ中に示した斜線部分の範囲内となり、２個の緯入れポンプ１２，１３を用いた場合には噴射水量が２倍となることから、噴射水量Ｑの上限は、曲線Ｑ２で示す範囲まで拡がることになる。仮に、緯入れに必要なポンプ圧と噴射水量とがグラフ中の斜線内に入らない場合（例えばグラフ中の点Ｑｐ）でも、曲線Ｑ２を超えない範囲にあれば緯入れが可能である。

図２（ｃ）は、一対の緯入れポンプ１２，１３を用いた場合、つまり、緯入れポンプ１２から吐出された水と緯入れポンプ１３から吐出された水とを合流させて緯入れノズル１１から噴射させた場合の緯入れノズル１１における水噴射圧力波形Ｐａｂを示す。

２つの緯入れポンプ１２，１３における圧力条件を同一に設定し、水吐出開始時期Ｔａｓ，Ｔｂｓを揃えて運転すると、２つの緯入れポンプ１２，１３があたかも１つの緯入れポンプのように同時に作動する。水噴射過程のプランジャ２３の移動速度は、単一の緯入れポンプのみによって水を供給する場合に比べて１／２になるので、水噴射圧力波形Ｐａｂは、単一の緯入れポンプのみによって水を供給する場合における水吐出圧力波形Ｐａ，Ｐｂの横軸を２倍に引き伸ばした形状となる。従って、緯入れ期間Ｔａｂは水吐出期間Ｔａｅｓ，Ｔｂｅｓの２倍となる。又、２個の緯入れポンプ１２，１３を用いた場合の噴射水量は、単一の緯入れポンプのみによって水を供給する場合に比べて、２倍となる。

第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）１つの緯入れノズル１１に繋がれた一対の緯入れポンプ１２，１３から吐出された水を緯入れ期間Ｔａｂ内において合流させて緯入れノズル１１に供給する本実施形態では、緯入れポンプ１２，１３における負荷がその台数（２台）に応じて分配され、各緯入れポンプ１２，１３の負荷が軽減される。そのため、ばね荷重の増加を回避しつつ、緯入れ時の噴射水量を増すことができる。

（２）２つの緯入れポンプ１２，１３によって生成される個々の水噴射圧力波形Ｐａ，Ｐｂを位相同一にした本実施形態では、従来と同じ水噴射圧力で緯入れポンプ１２，１３の個数倍（２倍）の噴射水量を得ることができる。

（３）緯入れポンプを２つ用いた構成は、水噴射圧力を増すことなく噴射水量増を達成できる最も簡便な構成である。
（４）図４（ａ）の例では、水吐出開始時期Ｔａｓ，Ｔｂｓが同じ、且つ水吐出終了時期Ｔａｅ，Ｔｂｅが同じであるが、緯入れポンプ１２におけるポンプ圧ＰＡが緯入れポンプ１３におけるポンプ圧ＰＢよりも若干高くなっている。図４（ａ）のグラフにおける波形Ｐａ１は、緯入れポンプ１２を単独で用いた場合に生成される緯入れノズル１１における水噴射圧力波形である。波形Ｐｂ１は、緯入れポンプ１３を単独で用いた場合に生成される緯入れノズル１１における水噴射圧力波形である。

両者のポンプ圧の差が僅かであれば、緯入れポンプ１２，１３は、バランスを保ちながら（具体的には合流器１５内の圧力が等しくなるような水流量比で）同時に水を吐出することになる。その結果、緯入れポンプ１２における水吐出速度が緯入れポンプ１３よりも速くなり、緯入れポンプ１２側の貯水室２１３の容積が最小になるタイミングＴｅ１は、緯入れポンプ１３側の貯水室２１３の容積が最小になるタイミングＴｅ２よりも早い。図４（ｂ）における曲線Ｔ１は、緯入れポンプ１２における水噴射タイミングを示し、曲線Ｔ２は、緯入れポンプ１３における水噴射タイミングを示す。緯入れ期間Ｔａｂ１は、圧力の低い緯入れポンプ１３における水噴射タイミングＴ２と一致する。

このように２つの緯入れポンプ１２，１３の水吐出から１つの緯入れポンプ１３の水吐出に切り替わる場合には、図４（ｂ）に水噴射圧力波形Ｐａｂ１で示すように、緯入れポンプ１３の応答遅れに起因して水噴射圧力に乱れが生じる。

このような水噴射圧力の乱れが水噴射初期段階で生じると、水ジェットの先頭部の形状が乱れ、緯糸Ｙの先端部の姿勢に悪影響を及ぼす。しかし、水ジェットの後端部の形状が乱れる場合には、緯糸Ｙの先端部の姿勢に悪影響を及ぼすおそれは少ない。

前記した水噴射圧力の乱れを無くすには、２つの緯入れポンプ１２，１３の水噴射終了時期を一致させればよく、そのためには、緯入れポンプ１２，１３のプランジャ２３のストローク、もしくはばね荷重を微調整することによって実現することができる。

（５）緯入れポンプ１２，１３におけるコイルばね２７のばね荷重を同じに揃え、緯入れポンプ１２，１３におけるプランジャ２３の断面積を従来よりも半分にした場合、噴射水量を減らすことなく２倍の圧力で緯入れノズル１１から水を噴射することができる。これは、従来よりも約１．４倍の高回転数の製織を可能にするものである。つまり、プランジャ２３の断面積を選択することにより、噴射水量を減らすことなく高圧噴射を実現することができ、従来よりもウォータジェットルームの回転数を高めた製織が可能である。

次に、第２の実施形態を図５及び図６に基づいて説明する。
図５（ａ）は、緯入れポンプ１２側のコイルばね２７のばね特性と緯入れポンプ１３側のコイルばね２７のばね特性とを異ならせた緯入れ装置の模式図である。緯入れポンプ１２側のプランジャ２３の径と緯入れポンプ１３の径とは、同一にしてあり、カム３１，３２〔図１参照〕の位相は、同一にしてある。緯入れポンプ１２，１３の水吐出開始時期Ｔａｓ，Ｔｂｓは、揃えられている。

図５（ｂ）の直線Ｄ１は、緯入れポンプ１２側のコイルばね２７のばね特性を示し、直線Ｄ２は、緯入れポンプ１３側のコイルばね２７のばね特性を示す。緯入れポンプ１２側のコイルばね２７のばね定数は、緯入れポンプ１３側のコイルばね２７のばね定数よりも小さくしてあり、緯入れポンプ１２側のコイルばね２７のばね荷重は、緯入れポンプ１３側のコイルばね２７のばねよりも大きくしてある。コイルばね２７の動作距離範囲は、Ｌで示す範囲である。

図６（ａ）のグラフにおける波形Ｐａ２は、緯入れポンプ１２を単独で用いた場合に生成される緯入れノズル１１における水噴射圧力波形である。波形Ｐｂ２は、緯入れポンプ１３を単独で用いた場合に生成される緯入れノズル１１における水噴射圧力波形である。ばね荷重の大きい緯入れポンプ１２側のポンプ圧ＰＡ２は、ばね荷重の小さい緯入れポンプ１３側のポンプ圧ＰＢ２よりも高圧になる。緯入れポンプ１２，１３は、バランスを保ちながら（具体的には合流器１５内の圧力が等しくなるような水流量比で）同時に水を吐出する。その結果、緯入れポンプ１２における水吐出速度が緯入れポンプ１３よりも速くなり、緯入れポンプ１２の吐出終了時期Ｔｅ１は、緯入れポンプ１３側の吐出終了時期Ｔｅ２よりも早い。図６（ｂ）における曲線Ｔ１は、緯入れポンプ１２における水噴射タイミングを示し、曲線Ｔ２は、緯入れポンプ１３における水噴射タイミングを示す。緯入れ期間Ｔａｂ２は、圧力の低い緯入れポンプ１３における水噴射タイミングＴ２と一致する。緯入れポンプ１２，１３が同時に吐出している間は、曲線Ｐａｂ２の圧力波形の勾配は圧力波形Ｐａ２の勾配と圧力波形Ｐｂ２の勾配とを合成したものとなり、緯入れポンプ１２の吐出が終了した後は、圧力波形Ｐａｂ２の勾配は圧力波形Ｐｂ２と等しくなる。その結果、緯入れノズル１１における水噴射圧力波形は、図６（ｂ）に波形Ｐａｂ２で示すようになる。

第２の実施形態では以下の効果が得られる。
（６）水噴射圧力が一様に右下がりの場合、後続する水ジェットほど速度が低下し、水ジェット〔図６（ｃ）に図示の水ジェットＪ参照〕の先頭ｊｓから後端ｊｅまでの区間で速度差が生じる。そのため、水ジェットＪにおける水滴分布の引き伸ばし作用が生じ、移動過程の水ジェットＪの形状は、時間経過と共に紡錘状に尾を引くようになる。このような引き伸ばし作用が過度に発生すると、水ジェットＪにおける全体的な水滴濃度低下が起き、緯糸搬送能力が不足するようになる。

図６（ｂ）に示す折れ線形状の水噴射圧力波形Ｐａｂ２は、水ジェットＪの先頭近くで引き伸ばし作用を最小限に抑えて一様な水ジェット形状を形成する。従って、水噴射圧力波形Ｐａｂ２によって形成される水ジェットＪは、長い距離にわたって緯糸搬送能力を維持できる。このような水ジェットＪをもたらす折れ線形状の水噴射圧力波形Ｐａｂ２は、広幅製織に好適な波形である。

（７）緯入れポンプ１２における終圧と緯入れポンプ１３の初圧とを等しく調整しておき、且つプランジャ２３と逆止弁２９との動きが理想的に応答するのであれば、水噴射圧力波形Ｐａｂ２の乱れは少ない。しかし、緯入れポンプ１２，１３の応答性が悪いと、水噴射圧力波形Ｐａｂ２の乱れが増加する。このような乱れのメカニズムは、以下のようなものと考えられる。緯入れポンプ１２の水吐出が終了して緯入れポンプ１３の水吐出に切り替わる際、緯入れポンプ１３が直ちに応答して水を緯入れノズル１１に供給できるのであるならば乱れは生じない。しかし、現実には、プランジャ２３に接続しているレバー系の慣性の影響もあって緯入れポンプ１３側のプランジャ２３が直ちに応答することができず、応答するまでの僅かな期間ではあるが水噴射圧力が低下する。緯入れポンプ１３側のプランジャ２３が加速した後には水噴射圧力が所定の圧力に移行して水噴射圧力の落ち込み（乱れ）が生じる。

緯入れポンプ１３の応答性が低い場合には、図６（ｂ）に鎖線で示すように圧力落ち込みが大きくなる。このような圧力落ち込みの変動は、水ジェットＪの水滴濃度のむらを生じさせるが、水滴濃度のむらの発生箇所が水ジェットＪの中央部に限られるため、緯糸先端部の姿勢に及ぼす影響度は小さい。

水噴射圧力波形Ｐａｂ２の後半側は、水ジェットによって搬送される緯糸がスリップしにくく、且つ織り幅が広い場合に適した圧力波形である。つまり、本実施形態の特徴は、圧力波形の乱れを抑えて、このときの圧力波形の変化のみを利用して、スリップしにくい緯糸で広幅製織を行なうのに適した水噴射圧力波形に整形したことにある。

次に、第３の実施形態を図７に基づいて説明する。第２の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
図７（ａ）に示すように、合流管１６には圧力センサ４７が接続されている。圧力センサ４７は、合流管１６内の水圧を検出する。水圧検出情報は、モニタ装置５０に表示されるようになっている。第２の実施形態とのその他の相違点は、カム３１，３２〔図１参照〕の位相が異ならせてあることである。緯入れポンプ１２側のプランジャ２３の径と緯入れポンプ１３の径とは、同一にしてあり、緯入れポンプ１２側のコイルばね２７のばね定数は、緯入れポンプ１３側のコイルばね２７のばね定数よりも小さくしてあり、緯入れポンプ１２側のコイルばね２７のばね荷重は、緯入れポンプ１３側のコイルばね２７のばねよりも大きくしてある。

図７（ｂ）のグラフにおける波形Ｐａ３は、緯入れポンプ１２を単独で用いた場合に生成される緯入れノズル１１における水噴射圧力波形である。波形Ｐｂ３は、緯入れポンプ１３を単独で用いた場合に生成される緯入れノズル１１における水噴射圧力波形である。図７（ｃ）のグラフにおける波形Ｐａｂ３は、緯入れノズル１１における緯入れ期間Ｔａｂ３内の水噴射圧力波形を示す。

緯入れポンプ１２における最終圧Ｐａｅと緯入れポンプ１３における初期圧Ｐｂｓとは、等しくなるように調整されており、水吐出圧力波形Ｐａ３と水吐出圧力波形Ｐｂ３とが繋がるようにカム３１，３２の位相が調整されている。本実施形態では、水吐出期間設定手段は、２つの緯入れポンプ１２，１３のそれぞれの水吐出期間の一部を重ね合わせるように、緯入れポンプ１２の吐出終了時期Ｔａｅよりも若干早めに緯入れポンプ１３の吐出開始時期Ｔｂｓを規定している。従って、圧力波形Ｐａｂ３の前半の勾配は圧力波形Ｐａ３と一致し、圧力波形Ｐａｂ３の後半の勾配は圧力波形Ｐｂ３と一致する。

これらの調整は、圧力センサ４７を用いてモニタされた圧力波形〔図７（ｃ）のグラフにおける波形Ｐａｂ３参照〕を見ながら、コイルばね２７のばね荷重とカム３１，３２の位相とを調整することによって、遂行可能である。

第３の実施形態では、圧力波形をモニタしながらカム３１，３２の位相を調整して圧力乱れを減らすようにしたため、滑らかに繋がる折れ線形状の水噴射圧力波形Ｐａｂ３を実現することができ、一層安定した緯入れを実現することができる。

次に、本発明を２色緯入れに適用した第４の実施形態を図８及び図９に基づいて説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
図８に示すように、一対の緯入れノズル１１Ａ，１１Ｂは、分岐管４８，４９を介して電磁三方弁４４に接続されている。電磁三方弁４４は、合流管１６に接続されており、合流管１６には圧力センサ４７が接続されている。圧力センサ４７は、合流管１６内の水圧を検出する。水圧検出情報は、モニタ装置５０に表示されるようになっている。

吐出管１４，１７の途中には電磁三方弁４５，４６が介在されており、電磁三方弁４５，４６には還流管５１，５２が接続されている。電磁三方弁４５が励磁状態にあるときには、緯入れポンプ１２から吐出された水は、還流管５１を介してフロートボックス１８へ還流する。電磁三方弁４６が励磁状態にあるときには、緯入れポンプ１３から吐出された水は、還流管５２を介してフロートボックス１８へ還流する。電磁三方弁４４は、２つの緯入れポンプ１２，１３から供給されて合流された水を２つの緯入れノズル１１Ａ，１１Ｂのいずれか１つに切り換え供給する供給先切り換え手段を構成する。電磁三方弁４５，４６は、緯入れノズル１１Ａ，１１Ｂ側へ水を供給する供給状態と、緯入れノズル１１Ａ，１１Ｂ側へ水を供給しない供給停止状態とに切り換えられる供給・停止切り換え手段である。

図９（ａ）の表１は、緯入れノズル１１Ａ，１１Ｂから射出される緯糸Ｙ１，Ｙ２の繊度が異なる場合の電磁三方弁４４，４５，４６の励消磁状態の組み合わせを示す。表１中のＰａは、緯入れポンプ１２から吐出される水のみによって緯入れノズル１１Ａから緯糸Ｙ１を射出する状態を示し、Ｐｂは、緯入れポンプ１３から吐出される水のみによって緯入れノズル１１Ｂから緯糸Ｙ２を射出する状態を示す。

図９（ｂ）の表２は、緯入れノズル１１Ａ，１１Ｂから射出される緯糸Ｙ１，Ｙ２の繊度が異なる場合の電磁三方弁４４，４５，４６の励消磁状態の組み合わせを示す。表２中のＰａｂ１は、緯入れポンプ１２，１３から吐出された水を合流させて緯入れノズル１１Ａから緯糸Ｙ１を射出する状態を示し、Ｐｂは、緯入れポンプ１３から吐出される水のみによって緯入れノズル１１Ｂから緯糸Ｙ２を射出する状態を示す。

図９（ｃ）の表３は、緯入れノズル１１Ａ，１１Ｂから射出される緯糸Ｙ１，Ｙ２の繊度が同じである場合の電磁三方弁４４，４５，４６の励消磁状態の組み合わせを示す。表３中のＰａｂ１は、緯入れポンプ１２，１３から吐出された水を合流させて緯入れノズル１１Ａから緯糸Ｙ１を射出する状態を示し、Ｐａｂ２は、緯入れポンプ１２，１３から吐出された水を合流させて緯入れノズル１１Ｂから緯糸Ｙ２を射出する状態を示す。

第４の実施形態では以下の効果が得られる。
（８）合流後の水を電磁三方弁４４に導く本実施形態の緯入れ装置は、２つの緯入れポンプ及び２つの緯入れノズルを用いた従来の緯入れ装置に比べて、製織範囲が拡がる。

（９）従来の２色緯入れのウォータジェットルームでは、２つの緯入れポンプを同時に昇圧し、一方の緯入れポンプから吐出された水をフロートボックスに戻すという非効率的な動作を繰り返していた。言い換えると、従来方式では、単一の緯入れポンプを用いた織機の場合に比べ、２倍の動力を供給しているにもかかわらず、供給動力の半分を仕事として利用していなかったということになる。

第４の実施形態では、織物種類によっては、２つの緯入れポンプ１２，１３の昇圧水（吐出水）をフロートボックス１８に戻すことなく有効に使うことができる。その結果、織物種類にも依存するが、従来方式に比べ、本実施形態の緯入れポンプ系で消費される動力が最大で５０％低減するという省エネ効果が得られ、経済面の効果は、極めて大きい。

次に、本発明を３色緯入れに適用した第５の実施形態を図１０に基づいて説明する。第４の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
３つの緯入れノズル１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、分岐管４８，４９，５３を介して電磁四方弁５４に接続されており、電磁四方弁５４は、合流管１６に接続されている。電磁四方弁５４は、緯入れノズル１１Ａにのみ吐出水を供給可能な状態と、緯入れノズル１１Ｂにのみ吐出水を供給可能な状態と、緯入れノズル１１Ｃにのみ吐出水を供給可能な状態とに切り換え可能である。

第５の実施形態では、第４の実施形態の場合よりも更に複雑な織物を製織することができる。
本発明では以下のような実施の形態も可能である。

○３つ以上の緯入れポンプから吐出された水の少なくとも一部を合流させて同一の緯入れノズルへ供給するようにしてもよい。
○プランジャを駆動するばねはコイルばねに限定されず、空気ばね等の他のばねを用いてもよい。

○第３の実施の形態では、２つの緯入れポンプ１２，１３の水吐出期間の一部が重なり合うように規定されていたが、低圧側の緯入れポンプ１３の応答性が十分に確保できる条件においては、高圧側の緯入れポンプ１２の吐出終了時期と低圧側の緯入れポンプ１３の吐出開始時期とを一致させてもよい。

前記した実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
〔１〕複数の緯入れポンプから吐出された水の合流水の水圧を検出し、検出された水圧情報に基づいて、複数の緯入れポンプにおけるコイルばねのばね荷重及びカムの位相を調整する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のウォータジェットルームにおける緯入れ方法。

第１の実施形態を示す全体図。 （ａ）は、緯入れポンプの側断面図。（ｂ）は、緯入れポンプ単独の場合の水吐出圧力波形を示すグラフ。（ｃ）は、２つの緯入れポンプからの吐出水を合流した場合の水噴射圧力波形を示すグラフ。 ２つの緯入れポンプからの吐出水を合流した場合の噴射水量を説明するためのグラフ。 （ａ）は、緯入れポンプ単独の場合の水吐出圧力波形を示すグラフ。（ｂ）は、水吐出終了時期が異なる２つの緯入れポンプからの吐出水を合流した場合の水噴射圧力波形を示すグラフ。 第２の実施形態を示し、（ａ）は、緯入れ装置の模式図。（ｂ）は、コイルばねのばね特性を示すグラフ。 （ａ）は、緯入れポンプ単独の場合の水吐出圧力波形を示すグラフ。（ｂ）は、２つの緯入れポンプからの吐出水を合流した場合の水噴射圧力波形を示すグラフ。（ｃ）は、水ジェットの形状を示す側面図。 第３の実施形態を示し、（ａ）は、緯入れ装置の模式図。（ｂ）は、緯入れポンプ単独の場合の水吐出圧力波形を示すグラフ。（ｃ）は、２つの緯入れポンプからの吐出水を合流した場合の水噴射圧力波形を示すグラフ。 第４の実施の形態を示す模式図。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、電磁三方弁４４，４５，４６の励消磁の組み合わせを示す表図。 第４の実施の形態を示す模式図。

符号の説明

１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…緯入れノズル。１２，１３…緯入れポンプ。１５…合流手段を構成する合流器。１６…合流手段を構成する合流管。２３…プランジャ。２７…コイルばね。３０…水吐出期間設定手段を構成する駆動軸。３１，３２…水吐出期間設定手段を構成するカム。３５，３６……水吐出期間設定手段を構成するカムレバー。３９，４０…水吐出期間設定手段を構成するストッパ。４４…供給先切り換え手段としての電磁三方弁。４５，４６…供給・停止切り換え手段としての電磁三方弁。５４…供給先切り換え手段としての電磁四方弁。Ｙ，Ｙ１，Ｙ２…緯糸。Ｐａ，Ｐｂ…水吐出圧力波形。Ｔａｓ，Ｔｂｓ…吐出開始時期。Ｔａｅ，Ｔｂｅ…吐出終了時期。Ｔａｅｓ，Ｔｂｅｓ…水吐出期間。Ｔａｂ，Ｔａｂ１，Ｔａｂ２，Ｔａｂ３…緯入れ期間。

Claims (12)

1. ばね力を利用してプランジャを動かして水を吐出する緯入れポンプと、前記緯入れポンプから吐出された水を噴射して緯糸を緯入れする緯入れノズルとを備えたウォータジェットルームにおける緯入れ方法において、
   前記緯入れポンプは複数あり、同一の緯入れ期間内に前記複数の緯入れポンプから水を合流させて同一の緯入れノズルに供給するウォータジェットルームにおける緯入れ方法。
2. 前記複数の緯入れポンプによって生成される個々の水噴射圧力波形を位相同一にして水を合流させる請求項１に記載のウォータジェットルームにおける緯入れ方法。
3. 前記緯入れポンプは２つであり、前記２つの緯入れポンプのうちの一方のポンプ圧を他方のポンプ圧よりも高くし、前記２つの緯入れポンプにおける吐出開始時期を同じにする請求項１に記載のウォータジェットルームにおける緯入れ方法。
4. 前記緯入れポンプは２つであり、前記２つの緯入れポンプのうちの一方のポンプ圧を他方のポンプ圧よりも高くし、ポンプ圧の高い緯入れポンプにおける吐出終了時期と、ポンプ圧の低い緯入れポンプにおける吐出開始時期とを前記２つの緯入れポンプの水吐出期間の一部を重ね合わせるように規定する請求項１に記載のウォータジェットルームにおける緯入れ方法。
5. ばね力を利用してプランジャを動かして水を吐出する緯入れポンプと、前記緯入れポンプから吐出された水を噴射して緯糸を緯入れする緯入れノズルとを備えたウォータジェットルームにおける緯入れ装置において、
   複数の前記緯入れポンプと、
   前記複数の緯入れポンプから供給される水を同一の緯入れノズルに向けて合流させる合流手段と、
   前記複数の緯入れポンプのそれぞれの水吐出期間を同一の緯入れ期間内に設定する水吐出期間設定手段とを備えたウォータジェットルームにおける緯入れ装置。
6. 前記水吐出期間設定手段は、前記複数の緯入れポンプ内のコイルばねを往復揺動によって伸縮させる複数のカムレバーと、前記複数のカムレバーを往復揺動させる複数のカムと、前記複数のカムを回転させるように織機駆動モータから回転駆動力を得る駆動軸とを備えている請求項５に記載のウォータジェットルームにおける緯入れ装置。
7. 前記複数の緯入れポンプによって生成される個々の水噴射圧力波形は、同一であり、前記水吐出期間設定手段は、前記個々の水噴射圧力波形が位相同一となるように規定されている請求項５及び請求項６のいずれか１項に記載のウォータジェットルームにおける緯入れ装置。
8. 前記緯入れポンプは２つである請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載のウォータジェットルームにおける緯入れ装置。
9. 前記２つの緯入れポンプのコイルばねのバネ特性は、異なっており、前記水吐出期間設定手段は、前記２つの緯入れポンプにおける吐出開始時期が同じとなるように規定されている請求項８に記載のウォータジェットルームにおける緯入れ装置。
10. 前記２つの緯入れポンプのコイルばねのバネ特性は、異なっており、前記水吐出期間設定手段は、バネ荷重の大きい方のコイルばねを有する緯入れポンプにおける吐出終了時期と、バネ荷重の小さい方のコイルばねを有する緯入れポンプにおける吐出開始時期とを、
    前記２つの緯入れポンプの水吐出期間の一部を重ね合わせるように、規定されている請求項８に記載のウォータジェットルームにおける緯入れ装置。
11. 前記緯入れノズルは複数あり、前記複数の緯入れポンプから供給されて前記合流手段によって合流された水を前記複数の緯入れノズルのいずれか１つに切り換え供給する供給先切り換え手段が設けられている請求項５乃至請求項１０のいずれか１項に記載のウォータジェットルームにおける緯入れ装置。
12. 前記合流手段は、前記複数の緯入れポンプの個々の下流経路上に介在された供給・停止切り換え手段を備え、前記供給・停止切り換え手段は、前記複数の緯入れノズル側へ水を供給する供給状態と、前記複数の緯入れノズル側へ水を供給しない供給停止状態とに切り換えられる請求項１１に記載のウォータジェットルームにおける緯入れ装置。

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