JPH11280655A

JPH11280655A - 布接合用高圧流噴射装置

Info

Publication number: JPH11280655A
Application number: JP10099981A
Authority: JP
Inventors: Hirosuke Kawaguchi; 宏祐川口
Original assignee: Maruyama Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Maruyama Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ノズル36a，36b，36cから高圧水を２枚の布
地40へ噴射して、布地40の撚り糸を絡めて接合する布接
合用高圧流噴射装置10において、構成の簡素化及び三連
プランジャポンプ装置13の小型化を図る。【解決手段】三連プランジャポンプ装置13の各プラン
ジャポンプ14a，14b，14cの吐出口17a，17b，17cとノズ
ル36a，36b，36cとを直結状態にする。各ノズル36a，36
b，36cは、各プランジャポンプ14a，14b，14cの吐出行
程において、高圧の水12を供給され、布地40の接合しよ
うとする個所へ間欠高圧噴流水38で噴射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ノズルからの高
圧液を噴射して複数個の布接合部を接合する布接合用高
圧流噴射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数枚の布を糸により縫合することに代
えて、接合しようとする複数枚の布へ向けて、ノズルか
ら高圧水を噴射し、貫通させ、布間に布の撚り糸を絡め
て、高速に接合する布接合用高圧流噴射装置が提示され
ている。図７はすでに提示されている高圧水流による布
接合用高圧流噴射装置78の構成図である。後述のこの発
明の実施の形態と同一の要素は同符号で指示して、主要
点について説明する。三連プランジャポンプ装置13は、
駆動部を共通にして運転順に１２０°の位相差を付けて
運転される３個のプランジャポンプ14a，14b，14cを備
え、これら３個のプランジャポンプ14a，14b，14cは、
吸入口16及び吐出口18を共通にしている。各プランジャ
ポンプ14a，14b，14cから吐出されてくる水は、吐出口1
8にまとめられ、アキュムレータ79において蓄圧され
る。調圧弁80は、吐出口18の吐出圧が所定値を越える
と、余水口を開いて、一部の水を余水として余水管81を
介して水タンク11へ戻して、吐出口18の吐出圧を所定値
に調圧する。調圧弁80により所定値に調圧された水は、
調圧弁80から高圧水管路82を介してスイベルジョイント
83へ供給される。回転ノズル84はスイベルジョイント83
に回転自在に結合している。一方、コンプレッサ86は、
交流電源24からの交流電力により駆動されて、加圧空気
を生成する。エアモータ87は、コンプレッサ86からの加
圧空気により駆動され、エアモータ87の回転動力は減速
機88を介して回転ノズル84へ伝達されて、回転ノズル84
は所定の速度で回転する。回転ノズル84は、スイベルジ
ョイント83を介して調圧弁80から供給された高圧水を連
続的に２枚の布地40の接合部へ高圧噴射する。２枚の布
地40は、これから接合されようとする接合部を重ね合わ
されており、回転ノズル84から噴射されて来る高圧水の
貫通に伴い、撚り糸を相互に絡ませ合って、相互に接合
される。Ａは、布地40の送り方向、91は接合軌跡であ
る。回転ノズル84は、エアモータ87からの回転動力にに
より回転しつつ、高圧水を布地40へ噴射するので、接合
軌跡91は、上方から見ると、巻線状になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】布接合用高圧流噴射装
置78の問題点は次のとおりである。（ａ）回転ノズル84の所定の噴射圧を確保するために、
アキュムレータ79及び調圧弁80が必要になる。（ｂ）噴射力が弱く、撚り糸を十分に絡ませるために
は、所定の噴射面積を確保する必要があるが、ポンプ能
力が低いと、複数のノズルに分散して噴射することがで
きず、回転ノズル84を回転させる必要がある。このた
め、スイベルジョイント83、コンプレッサ86、エアモー
タ87、及び減速機88等が必要になる。

【０００４】この発明の目的は、上述の問題点を克服で
きる布接合用高圧流噴射装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の布接合用高圧
流噴射装置(10)は次の（ａ）〜（ｃ）を有している。（ａ）積層状態の複数個の布接合部(40)へ向けて液体(1
2)を噴射するノズル(36a-c) （ｂ）複数個の布接合部(40)の接合を伸ばす方向へノズ
ル(36a-c)と複数個の布接合部(40)とを相対移動させる
送り手段（ｃ）ノズル(36a-c)へ液体(12)を間欠供給する間欠供
給手段(13,37a-c,55)

【０００６】接合される積層状態の複数個の布接合部(4
0)は、重ね合わされた複数枚の布地(40)である場合もあ
るし、また、１枚の布地(40)を折り返して、折り返し部
を重ねあわせたものである場合も含まれる。間欠供給手
段(13,37a-c,55)には、ポンプとノズルとの間に間欠弁
を設け、さらに、ポンプと間欠弁との間にアキュムレー
タを設け、間欠弁を間欠的に開くようにして、間欠流を
生成するタイプの間欠供給手段も、含まれる。布接合部
(40)をもつ布には、織物以外に、不織布、ベルベットも
包含する。液体(12)とは例えば水(12)である。

【０００７】ノズル(36a-c)からの噴射液は、連続では
なく、間欠的に噴射されるので、布接合部(40)に対する
ノズル(36a-c)からの噴射液体(12)の衝撃力が高まり、
布接合部(40)間の撚り糸の絡み度を増大し、布接合部(4
0)間の接合力が増大する。連続噴流の場合の衝撃力Ｆ1
と間欠噴流の場合の衝撃力Ｆ2（単位：ｋｇｆ）はそれ
ぞれ次式（１）及び（２）で表される。Ｆ1＝ρＶ^2／２・・・（１）Ｆ2＝ρＣＶ・・・（２）ただし、ρは液体の密度、Ｖは噴流の速度（ｍ／ｓ）、
Ｃは液体中の音の伝播速度（ｍ／ｓ）である。また、Ｖ
^2はＶの自乗を意味する。液体(12)が水である場合は、
Ｃは約１５００ｍ／ｓである。

【０００８】こうして、往復ポンプ(14a-c,55)等から成
る高圧液生成装置を大型化することなく、噴射液体(12)
による布接合部(40)への衝撃力を増大できる。また、調
圧弁(80)や余水管(81)を省略できるとともに、調圧弁(8
0)からの余液がなくなり、往復ポンプ(14a-c,55)の吐出
効率が高まる。

【０００９】この発明の布接合用高圧流噴射装置(10)に
よれば、間欠供給手段(13,37a-c,55)は、吐出口(17a-c,
244)をノズル(36a-c)へ直結された往復ポンプ(14a-c,5
5)を含む。

【００１０】”直結”とは、ノズル(36a-c)と往復ポン
プ(14a-c,55)との間にアキュムレータ(79)や調圧弁(80)
等の圧力処理手段が介在しないことを意味する。往復ポ
ンプ(14a-c,55)は、吸入行程と吐出行程とを交互に繰り
返すので、往復ポンプ(14a-c,55)の吐出口(17a-c,244)
からは液体(12)が間欠的に吐出される。ノズル(36a-c)
は、往復ポンプ(14a-c,55)の吐出口(17a-c,244)へ直結
されることにより、液体(12)を間欠的に供給され、結
果、液体(12)を間欠的に噴射する。こうして、アキュム
レータ(79)や間欠弁を省略して、構成を簡単化できる。

【００１１】この発明の布接合用高圧流噴射装置(10)に
よれば、往復ポンプ(55)は、吐出行程の時間が吸入行程
の時間より短くされている。

【００１２】往復ポンプ(55)の吐出行程の時間が吸入行
程の時間より短いと言うことは、ポンプ室(246)は急激
に容積を減少されることを意味し、その分、往復ポンプ
(55)の吐出力が高まる。こうして、ノズル(36a-c)から
の液体(12)の噴射圧、したがって、噴射液体(12)による
布接合部(40)への衝撃力が増大する。

【００１３】この発明の布接合用高圧流噴射装置(10)に
よれば、間欠供給手段(37a-c,55)は、往復動してポンプ
室(246)の容積を増減する往復動部材(234)、等速で駆動
される入力軸(226)、及び相互にかみ合って入力軸(226)
から往復動部材(234)へ動力を伝達する駆動側歯車(230)
及び被駆動側歯車(232)を含み、駆動側歯車(230)及び被
駆動側歯車(232)の輪郭は、往復ポンプ(55)の吐出行程
の時間が吸入行程の時間より短くなるように、設定され
ている。

【００１４】原動機(28)等の出力は、一般に、等速回転
である。駆動側歯車(230)及び被駆動側歯車(232)のかみ
合いにより、駆動側歯車(230)の等速回転に対して被駆
動側歯車(232)の回転速度を１回転中において変更する
ことができ、往復ポンプ(55)の吐出行程の時間を吸入行
程の時間より短くできる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１は布接合用高圧流噴射装
置10の構成図である。所定容積の水タンク11は水12を貯
留する。三連プランジャポンプ装置13は、入力軸33を共
通とする３個のプランジャポンプ14a，14b，14cを備
え、水タンク11の水12を、吸入管路15を介してプランジ
ャポンプ14a，14b，14cに共通の吸入口16へ吸入する。
各プランジャポンプ14a，14b，14cは、運転順に１２０
°の位相差を付けられて、運転され、それぞれ吐出口17
a，17b，17cへ水12を吐出する。インバータ起動盤25
は、交流電源24の交流電圧値を別の交流電圧値又は直流
電圧値へ変換して、モータ28へ供給し、モータ28へ供給
する電圧を調整自在としている。モータ28の回転動力
は、プーリ30、ベルト31、及びプーリ32を介して三連プ
ランジャポンプ装置13の入力軸33へ伝達される。インバ
ータ起動盤25における調整により、インバータ起動盤25
からモータ28へ供給される直流電圧が変更され、モータ
28の出力軸の回転速度が変化し、これにより、三連プラ
ンジャポンプ装置13の回転速度を変化させて、各吐出口
17a，17b，17cの吐出圧を調整できる。ノズル36a，36
b，36cは、布地40の面に対して直角に布地40の方へ向け
られて、布地40の送り方向Ａに対して直角方向にかつ同
一高さで一列に配列されるとともに、吐出管路37a，37
b，37cを介して各プランジャポンプ14a，14b，14cの吐
出口17a，17b，17cへ直結されている。２枚の布地40
は、これから接合されようとする部分を重ね合わされ
て、図示していない送り手段によりＡ方向へ送られる。
41a，41b，41cは、各ノズル36a，36b，36cからの間欠高
圧噴射水を受けて、生成される接合軌跡である。

【００１６】図２はプランジャポンプ14a，14b，14cの
概略構成図、図３は図２のプランジャポンプ14a，14b，
14cにおける入力軸33の回転角と布地40への間欠高圧噴
流水38の衝撃圧との関係を示す図である。入力軸33の回
転は、クランク53及びコンロッド54によりプランジャ48
の往復動へ変換される。ポンプ室49は、吸入弁50及び吐
出弁51を介して吸入口16及び吐出口17a，17b，17cへ連
通し、プランジャ48の往復動に伴い、容積を増減され
る。吸入行程では、ポンプ室49は、容積を増大し、吸入
弁50及び吐出弁51はそれぞれ開及び閉となり、水タンク
11内の水12がポンプ室49へ導入される。吐出行程では、
ポンプ室49は、容積を減少し、吸入弁50及び吐出弁51は
それぞれ閉及び開となり、ポンプ室49内の水12はそれぞ
れ吐出管路37a，37b，37cを経てノズル36a，36b，36cへ
供給される。プランジャポンプ14a，14b，14cは、吸入
行程と吐出行程とを入力軸33の回転角で１８０°ごとに
交互に繰り返すので、各プランジャポンプ14a，14b，14
cから各ノズル36a，36b，36cへは高圧の水12が間欠的に
供給され、布地40への各ノズル36a，36b，36cからの噴
射水による衝撃圧は、図３に示されるようになる。

【００１７】前述の（１）式及び（２）式で対比したよ
うに、衝撃圧は、水12を間欠的に噴射した方が、連続的
に噴射する場合よりも、高くなり、布地40間の撚り糸の
絡みも、間欠的な噴射の場合に増大し、布地40間の接合
力は増大する。プランジャポンプ14a，14b，14cの運転
は、運転順に１２０°ずつ離されており、接合軌跡41
a，41b，41cは、Ａ方向へ重複することなく、Ａ方向へ
プランジャポンプ14a，14b，14cの運転順に並ぶ。

【００１８】図４及び図５は図１の三連プランジャポン
プ装置13に代えて使用する非円形歯車駆動型プランジャ
ポンプ55をそれぞれ上方及び側方から見た断面で示す構
造図である。非円形歯車駆動型プランジャポンプ55を図
１の三連プランジャポンプ装置13と同様な三連とするに
は、クランク軸212を延長して、３個のクランクピン214
を運転順にクランク軸212の回転方向へ１２０°の角度
間隔で取付け、プランジャ234及びポンプ室246等のポン
プ部を３個にすれば足りる。非円形歯車駆動型プランジ
ャポンプ55は回転速度変換部202及びプランジャポンプ
部204を備える。ポンプ部204のクランク軸212は、中心
がクランク軸212の中心線から偏倚する円形のクランク
ピン214を有し、クランクピン214の両側においてクラン
クケース216のケース本体218へベアリング220を介して
回転自在に軸支されている。ケース本体218は、クラン
ク軸212の軸方向両側においてそれぞれ蓋222，224によ
り開口を封鎖されている。回転速度変換部202におい
て、入力軸226は、図１の三連プランジャポンプ装置13
の入力軸33と同様に、モータ28からの等速の回転動力を
伝達される。ポンプ部204のクランク軸212に対して平行
に延び、軸方向の２個所においてベアリング228を介し
てそれぞれ蓋222及びケース本体218に回転自在に軸支さ
れている。駆動側非円形歯車230及び被駆動側非円形歯
車232は、非円形のピッチ曲線を有し、それぞれ入力軸2
26及びクランク軸212に回転方向へ一体的に嵌合し、相
互にかみ合っている。

【００１９】プランジャ234は、クランクケース216の案
内238に嵌合して案内238の軸方向へ案内されるクロスヘ
ッド236を基端側に有している。コンロッド239は、大端
部を円形のクランクピン214に周方向へ相対回転自在に
嵌合しているとともに、小端部を、クロスピン237を介
してクロスヘッド236へ連結している。

【００２０】マニホールド240は、クランクケース216に
接合され、下面側に吸入口242を有し、先端面の上部に
吐出口244を有している。吸入口242は図１の三連プラン
ジャポンプ装置13の吸入口16と同様に、水タンク11へ接
続され、吐出口244も、図１の三連プランジャポンプ装
置13の各吐出口17a，17b，17cと同様に、ノズル36へ直
結されている。ポンプ室246は、マニホールド240内に形
成され、吸入口242及び吐出口244へ連通している。吸入
弁248は、吸入口242とポンプ室246との間に組込まれ
て、プラグ250によりマニホールド240からの抜けを阻止
され、ポンプ室246から吸入口242への液体の逆流を阻止
する。吐出弁252は、ポンプ室246と吐出口244との間に
組込まれて、プラグ254によりマニホールド240からの抜
けを阻止され、吐出口244からポンプ室246への液体の逆
流を阻止する。シール保持器255，256は、クランクケー
ス216とマニホールド240との接合部に嵌挿され、軸方向
両側の内周側にカラー257を介装されてオイルシール25
8，260を保持し、クランクケース216内の潤滑油がプラ
ンジャ234の周部を介して漏出して来るのを阻止する。
Ｖパッキン262は、シール保持器256によりマニホールド
240の段部に押圧されて、放射方向へ膨らみ、内周側に
おいてプランジャ234の周部に摺接して、ポンプ室246の
シールを保持する。

【００２１】プランジャ234は、コンロッド239を介して
クランク軸212のクランクピン214へ連結しており、クラ
ンク軸212の回転に伴って、クランク軸212の一方の半回
転では、吸入行程となって、ポンプ室246の容積を減少
し、クランク軸212の他方の半回転では、吐出行程とな
って、ポンプ室246の容積を増大する。この非円形歯車
駆動型プランジャポンプ55では、モータ28（図１）から
伝達されて来る回転は、入力軸226へ入力され、駆動側
非円形歯車230及び被駆動側非円形歯車232を介してクラ
ンク軸212へ伝達される。駆動側非円形歯車230及び被駆
動側非円形歯車232は、特定の周輪郭に設定され、駆動
側非円形歯車230の等速回転を被駆動側非円形歯車232へ
所定の変動速度回転で伝達する。

【００２２】図６は非円形歯車駆動型プランジャポンプ
55における入力軸226の回転角と布地40への間欠高圧噴
流水38の衝撃圧との関係を示す図である。入力軸226の
１回転、すなわち３６０°の回転角範囲に対し、吐出行
程は約８０〜９０°範囲を占め、吸入行程は２７０〜２
８０°範囲を占め、プランジャ234は、吐出行程時にお
いて速やかに、吸入行程において遅く、移動するように
される。結果、一定量の水12が、吐出口244から高速で
吐出されることになり、ノズル36a，36b，36cからの高
圧噴射水による布地40への衝撃力は、吸入行程及び吐出
行程が、入力軸226の回転角で１８０°同士の場合に比
して、大幅に増大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】布接合用高圧流噴射装置の構成図である。

【図２】図２のプランジャポンプにおける入力軸の回転
角と布地への間欠高圧噴流水の衝撃圧との関係を示す図
である。

【図３】図２のプランジャポンプにおける入力軸の回転
角と布地への間欠高圧噴流水の衝撃圧との関係を示す図
である。

【図４】図１の三連プランジャポンプ装置に代えて使用
する非円形歯車駆動型プランジャポンプを上方から見た
断面で示す構造図である。

【図５】図１の三連プランジャポンプ装置に代えて使用
する非円形歯車駆動型プランジャポンプを側方から見た
断面で示す構造図である。

【図６】非円形歯車駆動型プランジャポンプにおける入
力軸の回転角と布地への間欠高圧噴流水の衝撃圧との関
係を示す図である。

【図７】すでに提示されている高圧水流による布接合用
高圧流噴射装置の構成図である。

【符号の説明】

１０布接合用高圧流噴射装置（布接合用高圧流噴射
装置）１２水（液体）１３三連プランジャポンプ装置（間欠供給手段、往
復ポンプ）１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，２４４吐出口３６ａ，３６ｂ，３６ｃノズル３７ａ，３７ｂ，３７ｃ吐出管路（間欠供給手段）４０布地（布接合部）５５非円形歯車駆動型プランジャポンプ（間欠供給
手段、往復ポンプ）２２６入力軸２３０駆動側非円形歯車（駆動側歯車）２３２被駆動側非円形歯車（被駆動側歯車）２３４往復動部材２４６ポンプ室

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年４月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】複数枚の布を糸により縫合することに代
えて、接合しようとする複数枚の布へ向けて、ノズルか
ら高圧水を噴射し、貫通させ、布間に布の撚り糸を絡め
て、高速に接合する布接合用高圧流噴射装置が提示され
ている。図７はすでに提示されている高圧水流による布
接合用高圧流噴射装置78の構成図である。後述のこの発
明の実施の形態と同一の要素は同符号で指示して、主要
点について説明する。三連プランジャポンプ装置13は、
駆動部を共通にして運転順に１２０°の位相差を付けて
運転される３個のプランジャポンプ14a，14b，14cを備
え、これら３個のプランジャポンプ14a，14b，14cは、
吸入口16及び吐出口18を共通にしている。各プランジャ
ポンプ14a，14b，14cから吐出されてくる水は、吐出口1
8にまとめられ、アキュムレータ79において蓄圧され
る。調圧弁80は、吐出口18の吐出圧が所定値を越える
と、余水口を開いて、一部の水を余水として余水管81を
介して水タンク11へ戻して、吐出口18の吐出圧を所定値
に調圧する。調圧弁80により所定値に調圧された水は、
調圧弁80から高圧水管路82を介してスイベルジョイント
83へ供給される。回転ノズル84はスイベルジョイント83
に回転自在に結合している。一方、コンプレッサ86は、
交流電源24からの交流電力により駆動されて、加圧空気
を生成する。エアモータ87は、コンプレッサ86からの加
圧空気により駆動され、エアモータ87の回転動力は減速
機88を介して回転ノズル84へ伝達されて、回転ノズル84
は所定の速度で回転する。回転ノズル84は、スイベルジ
ョイント83を介して調圧弁80から供給された高圧水を連
続的に２枚の布地40の接合部へ高圧噴射する。２枚の布
地40は、これから接合されようとする接合部を重ね合わ
されており、回転ノズル84から噴射されて来る高圧水の
貫通に伴い、撚り糸を相互に絡ませ合って、相互に接合
される。Ａは、布地40の送り方向、91は接合軌跡であ
る。回転ノズル84は、エアモータ87からの回転動力によ
り回転しつつ、高圧水を布地40へ噴射するので、接合軌
跡91は、上方から見ると、巻線状になる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】プランジャポンプの概略構成図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）積層状態の複数個の布接合部(40)
へ向けて液体(12)を噴射するノズル(36a-c)、（ｂ）前
記複数個の布接合部(40)の接合を伸ばす方向へ前記ノズ
ル(36a-c)と前記複数個の布接合部(40)とを相対移動さ
せる送り手段、及び（ｃ）前記ノズル(36a-c)へ液体(1
2)を間欠供給する間欠供給手段(13,37a-c,55)、を有し
ていることを特徴とする布接合用高圧流噴射装置。
【請求項２】前記間欠供給手段(13,37a-c,55)は、吐
出口(17a-c,244)を前記ノズル(36a-c)へ直結された往復
ポンプ(14a-c,55)を含むことを特徴とする請求項１記載
の布接合用高圧流噴射装置。
【請求項３】前記往復ポンプ(55)は、吐出行程の時間
が吸入行程の時間より短くされていることを特徴とする
請求項２記載の布接合用高圧流噴射装置。
【請求項４】前記間欠供給手段(37a-c,55)は、往復動
してポンプ室(246)の容積を増減する往復動部材(234)、
等速で駆動される入力軸(226)、及び相互にかみ合って
前記入力軸(226)から前記往復動部材(234)へ動力を伝達
する駆動側歯車(230)及び被駆動側歯車(232)を含み、前
記駆動側歯車(230)及び前記被駆動側歯車(232)の輪郭
は、前記往復ポンプ(14a-c,55)の吐出行程の時間が吸入
行程の時間より短くなるように、設定されていることを
特徴とする請求項３記載の布接合用高圧流噴射装置