JPH0735052A - ウォータジェット用ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポンプの内部流れでの圧力損失を抑えると共
に弁の振動の発生のないウォータジェット用ノズルを提
供すること。 【構成】 ハウジング内にシリンダボアを形成すると共
に織機に連動して動作するピストンをシリンダボアに収
納し、ピストンの動作によって水を外部から吸引及び織
機の緯入れノズルへ圧送するポンプにおいて、シリンダ
ボアの軸線を緯入れノズルへの圧送方向を指向させ、曲
がり損失のない水の流動を可能とする。また、リンダボ
アからの圧力水によって開弁する弁体を、その着座面に
対応する周面をコーン状としたり、摺動弁又は回転弁と
して流路の開度を大きくして絞りによる圧力損失の低減
を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水噴射織機（ウォータ
ジェットルーム）の緯入れ用ノズルに圧力水を供給する
ウォータジェット用ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】水噴射織機の緯入れ用ノズルに圧力水を
織機とタイミングを合わせて供給するウォータジェット
用ポンプが従来から用いられている。このポンプの基本
的な構成は、給水源側と緯入れ用ノズルとの間の流路に
組み込まれ、シリンダ内のピストンの往復動作を利用し
て給水源側からの水の吸引及びノズル側への圧力水の送
り出しを可能としたものである。

【０００３】このようなウォータジェット用ポンプとし
て、たとえば実開昭６２−１２９０８３号公報に記載さ
れたものがある。これは給水源側からノズル側へ向かう
方向に水を吸引するチャンバを形成し、このチャンバと
ほぼ直交する向きにシリンダボアを設けたものである。
そして、このシリンダボアに組み込んだピストンを外部
のカム機構に連接し、織機の作動タイミングに合わせて
ピストンを動作させる機構を持ち、チャンバには給水源
側とノズル側のそれぞれに吸引用及び送り出し用の弁を
備えている。

【０００４】このウォータジェット用のポンプでは、ピ
ストンの後退動作によって水がチャンバ内に吸引され、
ピストンの前進によりチャンバ内の水を圧縮しながらノ
ズル側へと圧送する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、シリンダボ
アとチャンバとは直交しているので、圧送されるときに
はシリンダボア内の水はチャンバに入り込むときにほぼ
直角に曲がる流線となる。このため、放出される水は流
路の曲がり抵抗を受けることになり、圧力損失を受けや
すい内部流れとなる。

【０００６】また、先の公報のものも含めて、ポンプに
組み込まれる弁は、たとえば球形のボール弁状のものが
広く利用されている。このボール弁は、通過する流体の
圧力によって上流側と下流側の流路を接続し、圧力の低
下によって遮断するという基本的な機能を持つ。ところ
が、このような弁では、その機能の点から弁の最大開度
は比較的小さくならざるを得ず、流れに対する絞りによ
って圧力損失を受けやすい。

【０００７】このように従来のウォータジェット用ポン
プでは、圧力損失の点から見ると最適な設計であるとは
言えない。そして、このような圧力損失は、内部流れに
圧力変動を与えてしまうことになり、この変動によって
給水源側及びノズル側の弁に振動を発生させる。このた
め、弁自身及び弁座の摩耗が激しく、耐久性に問題があ
るほか、緯入れ用の噴射圧力に伝播して噴射圧が変動し
織機に与える影響も無視できない。

【０００８】本発明において解決すべき課題は、ポンプ
の内部流れでの圧力損失を抑えると共に弁の振動の発生
のないウォータジェット用ノズルを提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ハウジング内
にシリンダボアを形成すると共に織機に連動して動作す
るピストンを前記シリンダボアに収納し、前記ピストン
の動作によって水を外部から吸引及び前記織機の緯入れ
ノズルへの圧送を可能としたポンプであって、前記シリ
ンダボアの軸線を前記緯入れノズルへの圧送方向を指向
させてなることを特徴とする。

【００１０】シリンダボアの下流側にバルブハウジング
を設け、このバルブハウジングに収納されシリンダボア
からの圧力水によって開弁する弁体を、その着座面に対
応する周面をコーン状とした構成とすることができる。

【００１１】シリンダボアの下流に設ける弁を織機及び
ピストンの作動に連動して流路を開閉する摺動式の弁板
としてもよく、また回転式の弁板とすることもできる。

【００１２】

【作用】シリンダボアに吸引された水をピストンの動作
によって下流側に押し出すとき、シリンダボアの軸線が
圧送方向を指向しているので、流線の曲がりがなく、曲
がり損失分に対応した圧力損失の低減がなされる。

【００１３】また、コーン式の弁体を備えていれば、弁
体のストロークを適切にすることで弁開度を大きくでき
弁を通過するときの絞り量を抑えることによっても、圧
力損失の低減が図られる。

【００１４】更に、弁を摺動式又は回転式とすることに
よって、流路を開くときの開度を全開とすれば大きく設
定することができ、同様に圧力損失を少なくすることが
可能となる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明のウォータジェット用ポンプの
概略を給水タンクと共に示す概略縦断面図である。

【００１６】図において、ポンプのハウジング１の内部
にはほぼ鉛直姿勢の軸線を持つシリンダボア２を形成
し、このシリンダボア２の上端よりも上側にはバルブチ
ャンバ３を設ける。そして、シリンダボア２とバルブチ
ャンバ３との間の流路から側方に延びて外部に開放する
給水路４を備える。

【００１７】シリンダボア２はその下端を開放し、織機
の駆動ロッド（図示せず）に連接するピストン５を内部
に備えている。ピストン５はシリンダボア２に外挿した
リテーナ６に接合され、このリテーナ６とハウジング１
にネジ接合したアジャスタ７のそれぞれのフランジ６
ａ，７ａ間に圧縮のスプリング８を介装している。

【００１８】アジャスタ７はスプリング８によるピスト
ン５の動作速度を調整するものであり、その外周に設け
たロックナット７ｂを外周側のハウジング１の下端面に
突き当てることによって、定位置に保持される。そし
て、アジャスタ７を図において上に移動させる程、スプ
リング８の弾性反発力を強くし、ピストン５の上昇速度
を速めることができる。

【００１９】このようなスプリング８を備えることによ
って、織機の駆動ロッドからの拘束が解かれた時点にタ
イミングを合わせてピストン５を瞬間的に上昇させるこ
とができ、シリンダボア２内の水を緯入れ用ノズル（図
示せず）側に一気に圧送することができる。

【００２０】バルブチャンバ３の内部には、水の上昇に
よって開弁するフロート式の弁体９を組み込む。この弁
体９はその下半分の外周をコーン９ａとした形状を持
ち、バルブハウジング３の下端側のテーパ状の弁座３ａ
に着座可能である。また、弁体９の上半分はバルブチャ
ンバ３の内周壁にフィットする円筒状に形成し、その周
面にはたとえば４か所にスリット９ｂを軸線方向の全長
に設けてこれらを水の流路としている。このスリット９
ｂ部分を設けた弁体９の外周面は、バルブハウジング３
に対する弁体９自身のガイドとなり、安定した軸線方向
への移動を可能とし、上端を斜めに傾斜したテーパ状と
しこの部分をバルブチャンバ３の内周壁に突き当てると
ことによって開弁時のストロークを規制し、圧力水の圧
送の際に弁体９の開度を一定に維持可能とする。

【００２１】ハウジング１とは別体に給水タンク１０を
備え、この中にバルブユニット１１を浸漬して配置す
る。バルブユニット１１の内部にはハウジング１側の弁
体９と同様なコーン１２ａ及びガイドベーン１２ｂを備
えたフロート式の弁体１２を組み込み、コーン１２ａの
周面をバルブユニット１１の弁座１１ａに着座可能とす
る。そして、この弁体１２の上流側を給水タンク１０内
の水中に浸漬させ、下流側を給水路４に接続することに
より、水をハウジング１側へ供給可能とする。

【００２２】以上の構成において、図１の状態は織機側
の駆動ロッドからの拘束が解かれた時であってスプリン
グ８によってリテーナ６を介してピストン５が瞬間的に
上昇した時点である。このとき、シリンダボア２内に在
った水がピストン５によって上に圧縮されるようにして
押されるので、バルブハウジング３の弁体９は上に移動
してコーン９ａが弁座３ａから離れて開弁し、スリット
９ｂからノズル側へ水が圧送され、これと同時に給水タ
ンク１０側のバルブユニット１１の弁体１２は下に押さ
れてコーン１２ａが弁座１１ａに着座して閉弁する。

【００２３】また、織機側の駆動ロッドによってピスト
ン５が下に引かれると、シリンダボア２の内容積が拡大
して負圧になっていくので、弁体９は下降してその流路
を閉じ、バルブユニット１１側の弁体１２は上昇して弁
座１１ａから離れる。このため、ピストン５の下降と共
に、給水タンク１０から水がシリンダボア２内に吸引充
填される。そして、駆動ロッドによる拘束が解かれた時
に、ピストン５が瞬間的に上昇し、バルブチャンバ３を
経由して圧力水を緯入れノズル（図示せず）側へと圧送
する。

【００２４】ここで、ピストン５が上昇するときの内部
流れは、シリンダボア２内の水がピストン５と同じ向き
に向かうのが主流となる。このため、内部流れはシリン
ダボア２からバルブチャンバ３へ向かう直線流れとな
り、曲がり損失の発生を抑えることができ、従来例に比
べて圧力損失が低減される。

【００２５】また、弁体９はそのコーン９ａが弁座３ａ
と離れることに流路が開き、この流路は弁体９の上昇量
に比例して拡大していく。このため、バルブハウジング
３内での弁体９のストロークを適当にしておけば、十分
な弁開度の流路を造ることができる。したがって、従来
のボール状の弁構造に比べると、コーン９ａを採用した
ことによって、流路の絞りによる抵抗が減り、圧力損失
も低く抑えられる。

【００２６】このように、シリンダボア３からの水の流
れの曲がり損失の除去及び弁部分での流路抵抗の低減に
よって、圧力損失を低く抑えることができる。したがっ
て、内部流れの微妙な圧力変動や脈動が防止されるの
で、弁体９の不要な振動もないので弁部の摩耗も免れ
る。

【００２７】図２はバルブチャンバ３の弁体９に代えて
摺動式の弁構造を備えた例を示す縦断面図である。

【００２８】ハウジング１の上端に設けたプラグ１ａと
の間に摺動式の弁板１３を組み込み、この弁板１３に開
けた孔１３ａをシリンダボア２側の流路に整合・非整合
させることによって、緯入れノズル側への流路を開閉可
能とする。弁板１３は、ハウジング１に設けたブラケッ
ト１ｃに設置した往復動ソレノイド１４のロッド１４ａ
に連結されたものである。そして、織機の作動にこの往
復動ソレノイド１４の動作を同期制御することによっ
て、弁板１３を図において左右方向に移動させて流路の
開閉を行う。

【００２９】このような摺動式の弁板１３を備えること
によって、開弁時の弁開度を全開とすれば流路面積を大
きくすることができ、流路の絞りによる圧力損失の低減
が図られる。

【００３０】図３は回転式の弁機構を備えた例を示す要
部の概略縦断面図であり、図４は図３のＡ−Ａ線矢視に
よる横断面図、図５はＢ−Ｂ線矢視位置での要部の横断
面図である。

【００３１】この例は、摺動式の弁板に代えて回転式の
弁板１５をプラグ１ａの下に組み込んだものであり、こ
の弁板１５には図４に示すように十字状の位置にスリッ
ト１５ａを軸線方向に切開して設ける。また、ハウジン
グ１の内部であってシリンダボア２の上側には弁座ブロ
ック１６を設け、図５に示すように弁板１５側のスリッ
ト１５ａに整合可能な４本のスリット１６ａを切開す
る。

【００３２】弁板１５は先の例と同様にブラケット１ｃ
に設けた往復動ソレノイド１７にロッド１７ａによって
連接され、その往復動によって弁板１５を４５度の回転
角度で往復回転させる。これにより、スリット１５ａ，
１６ａの整合，非整合が織機の作動に同期して行われ、
流路の開閉を行うことができる。

【００３３】このような回転式の弁板１５を備える場合
でも、従来のボール状弁を利用する場合に比べて流路の
絞り度を小さくでき、給水の圧力損失の低減が図られ
る。

【００３４】

【発明の効果】本発明では、緯入れノズル側に向かう圧
力水の圧力損失を抑えたポンプからの吐出が可能なの
で、ポンプの内部流れによる弁体の振動等が抑制され
る。このため、流路に組み込む弁の摩耗が抑えられ、寿
命の向上が図られると共に安定した精度の高い圧力水の
供給が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のウォータジェット用ポンプの概要を給
水タンクと共に示す縦断面図である。

【図２】摺動式の弁板を備える例を示す縦断面図であ
る。

【図３】回転式の弁板を備えた例の縦断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線矢視による要部の横断面図であ
る。

【図５】図３のＢ−Ｂ線矢視位置での要部の横断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ シリンダボア ３ バルブチャンバ ４ 給水路 ５ ピストン ６ リテーナ ７ アジャスタ ８ スプリング ９ 弁体 １０ 給水タンク １１ バルブユニット １２ 弁体 １３ 弁板 １４ 往復動ソレノイド １５ 弁板 １６ 弁座ブロック １７ 往復動ソレノイド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内にシリンダボアを形成する
   と共に織機に連動して動作するピストンを前記シリンダ
   ボアに収納し、前記ピストンの動作によって水を外部か
   ら吸引及び前記織機の緯入れノズルへの圧送を可能とし
   たポンプであって、前記シリンダボアの軸線を前記緯入
   れノズルへの圧送方向を指向させてなるウォータジェッ
   ト用ポンプ。
2. 【請求項２】 前記シリンダボアの下流側にバルブハウ
   ジングを設け、該バルブハウジングに収納され前記シリ
   ンダボアからの圧力水によって開弁する弁体を、その着
   座面に対応する周面をコーン状としてなる請求項１記載
   のウォータジェット用ポンプ。
3. 【請求項３】前記シリンダボアの下流に設ける弁を前記
   織機及びピストンの作動に連動して流路を開閉する摺動
   式の弁板としてなる請求項１記載のウォータジェット用
   ポンプ。
4. 【請求項４】前記シリンダボアの下流に設ける弁を前記
   織機及びピストンの作動に連動して流路を開閉する回転
   式の弁板としてなる請求項１記載のウォータジェット用
   ポンプ。