JPS6312733A - 糸条加工ノズル - Google Patents

糸条加工ノズル

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JPS6312733A
JPS6312733A JP15755186A JP15755186A JPS6312733A JP S6312733 A JPS6312733 A JP S6312733A JP 15755186 A JP15755186 A JP 15755186A JP 15755186 A JP15755186 A JP 15755186A JP S6312733 A JPS6312733 A JP S6312733A
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cross
path
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、加圧流体の噴射力によって糸条にループや
絡みなどを生じさせ、それによって糸条に嵩高性を持た
せるための糸条加工ノズルに関J。
る。
(従来の技術とその問題点) カーペットなどの繊M製品を製造するにあたっては、嵩
高性を有する糸条が使用されることは周知の通りである
。ところが、合成繊維は本来このような嵩高性を持って
いないため、紡出後のフィラメントを単に寄合せて得ら
れる糸条はこのような用途に不向きである。そこで、加
圧流体の噴射力によって、糸条を形成する合成!&IN
フィラメントに第18図(a)に示すループや同図(b
)に示す絡みなどを生じさせ、それによって糸条に人工
的な嵩高性を持たせるための糸条加工ノズルが種々提案
されている。
このような糸条加工ノズルとして代表的なもののひとつ
として、特開昭52−21446号に開示されているノ
ズル(いわゆる「タスランノズル」)がある。第19図
はこのタスランノズルの断面図であり、第20図はその
A−A断面図である。
これらの図において、このノズル1は、はぼ中空円筒状
のノズル本体2の軸心に沿って設けられた中心孔3内に
、導糸路5を有するニードル4が挿入された構造となっ
ている。この導糸路5は、その両端に糸条導入口6と糸
条放出ロアとをそれぞれ有しているが、糸条放出ロアに
対向した位置にはベンチュリ部材8が設けられている。
このベンチュリ部材8は、上記糸条放出ロアの周囲を取
巻くような円錐面9と、この円錐面9から伸びて外部へ
と通ずる糸条導出路10とを備えている。
そして、上記中心孔3には、圧縮空気を外部から供給す
るための気体供給孔11が、この中心孔3の軸心方向に
対してほぼ直角方向に連通している。
このような構造を有するノズル1において、気体供給孔
11から圧縮空気が供給されると、この圧縮空気は、中
心孔3とニードル4との間の隙間によって形成された第
1の環状気室12に充満した少、オリフィス13を通っ
て第2の環状気室14へ移動する。そして、この圧縮空
気は、糸条導出路10を通って、ノズル開口15から、
このノズル1の外部へと噴出する。
一方、加工を施ずべき糸条Yは、糸条導入口6から導入
される。この糸条Yは導糸路5を通って糸条放出ロアへ
導かれるが、この糸条放出ロアの周囲には、第2の気室
14から糸条導出路10を通ってノズル1の外部へと向
う高速の気流がある。
このため、糸条Yはベンチュリ効果によって糸条導出路
10内へと吸引される。そして、糸条Yを形成する各フ
ィラメントが上記気流によって互いに絡み合いながらノ
ズル開口15から導出される。
ところで、このようなりスランノズル1は、嵩高性の付
与効率が高いという利点がある反面で、操作性が低いと
いう問題がある。すなわち、ニードル4やベンチュリ部
材8を用いているために、これらにおける目づまりが生
じ易く、清lI′n周明がかなり短くなってしまう。
この欠点を解消したノズルは既に提案されており、その
うちの代表的なノズルは特開昭53−19446 号に
開示されているノズル(いわゆる「ヘパ−ラインノズル
」)である。第21図はこのノズル20の断面図である
。同図に示すように、このノズル20には、断面円形の
導糸路21の一部分が、同じく断面円形の渦室22とな
っている。
この渦室22の軸心に対lノで斜め方向には気体噴射孔
23が連通しており、この気体噴射孔23から圧縮空気
を噴入さセることによって、渦室22内に空気の渦流が
発生ずる。
一方、この渦室22の開口端には、円錐面24を有する
ノズルヘッド25が配設されており、この円錐面24に
対向して球形のガイド部材26が設けられている。
したがって、糸条Yを導糸路21内の渦室22に導けば
、この渦室22内の渦流によって糸条Yを形成するフィ
ラメントが運動して互いに絡み合うとともに、フィラメ
ントのループが形成される。
その復、この糸条Yは、ガイド部材26によってガイド
されつつ、このガイド部41m26と円錐面24との間
の間隙を通ってこのノズル20の外部へと引取られる。
このガイド部材26は、糸条Yを圧縮空気に十分に曝す
ことによって嵩高性の付与効率を上げるためのものであ
る。そして、このヘパ−ラインノズルでは、このようへ
斜め噴射型の構成をとることによってニードルやベンチ
ュリ部材を不要とし、それによって清抑周期を長クシて
いる。
ところが、このような斜め噴射型のノズルの場合には、
嵩高性の付与効率が、上述したクスランノズルなどに比
較して低いという欠点があり、このような斜め噴射型で
、かつ嵩高性の付与効率が高いノズルの開発が望まれて
いた。
(発明の目的) この発明は従来技術における上述の問題の克服を意図し
ており、目づまりが少ないという斜め噴射型の特長を生
かしつつ、嵩高性の付与効率が高い糸条加工ノズルを提
供することを目的とする。
(目的を達成するための手段) 上述の目的を達成づるため、この発明にがかる糸条加工
ノズルでは、斜め噴)1をのノズルを対象として、糸条
を通す導糸路の断面形状を長形とするとともに、加圧流
体を導糸路内に噴射させるための加圧流体噴射孔を、導
糸路の断面の長軸方向に成分を有する向ぎに設ける。
すなわら、従来の斜め噴射型のノズルでは、第22図に
示すように、導糸路28の断面形状が円形であることに
着目J゛る。すると、加圧流体噴射7L29から噴射さ
れた加圧流体は対称流とはならず、横断面に於【ノる流
れは、左右どちらかに偏った偏流となる。またこの流れ
の中に、外乱ともいうべき糸条を曝すと、偏流は、さら
に助長されることになり、図中S。で示すように回転流
成分を持つことになる。このように、加圧流体が回転流
成分を多く持つようになると、糸条Yの全体が図中Sで
示すように導糸路28内で回転し、糸条Yを構成するフ
ィラメントが十分に解離されない。
その結果、従来では嵩高性の付与効率が低くなっていた
わけである。
そこで、この発明では、導糸路の断面形状と加圧流体噴
射孔の配設方向とに改良を加えて、このような回転流の
発生を防止する。
(実施例) A、実1M例の構成と 作 第1図はこの発明の一実施例である糸条加工ノズルの縦
断面図であり、第2図はこのノズルの平面図である。さ
らに、第3図(a)、 (b)はそれぞれ第1図(7)
B−B、 C−CrIfI而図テア面。以下、これらの
図を参照してこの実施例の構成と動作とを説明する。
これらの図において、この糸条加工ノズル30は、はぼ
円筒形のノズルアセンブリ31の上面にノズルヘッド3
2を設けて形成されている。これらのうち、ノズルアセ
ンブリ31は、金属によって形成された円筒形のハウジ
ング33を有しており、このハウジング33には、その
軸心に沿って断面円形の中心孔34が形成されている。
この中心孔34には、円筒形のノズル本体35が挿入さ
れており、このノズル本体35はO−リング36によっ
てシールされている。
ノズル本体35の内部には、その軸心方向に沿って導糸
路37が通っており、この導糸路37のうち、このノズ
ル本体37内に存在する部分は長円形の断面形状を有す
る透孔となっている。。この断面形状としての長円は、
第4図に示すように、半径rの2個の半円38を長方形
3つの対向する2辺に結合させた形状を右する長円であ
り、その長軸方向の長さaはたとえば1.6#、短軸方
向の長さbはたとえば1.2Mである。
第1図に示すように、導糸路37の途中には、加圧流体
としての圧縮空気をこの導糸路37内に噴射させるため
の気体噴射孔4oが、導糸路37の軸心方向に対して角
度θを有する斜め方向に連通している。ただし、第3図
(b)かられかるように、第1図の上面側から見れば、
この気体噴射孔40の軸心方向は、上記導糸路37の断
面の長袖方向αと同一の方向となっている。すなわち、
気体+jQ射孔40は、導糸路37の断面の長軸方向に
成分を有するとともに、導糸路37の軸心方向P(第1
図)に対しては斜め方向となっているような向きに設け
られていることになる。また、この気体噴射孔40の径
φ(第3図(b))は特に限定するものではないが、こ
の実施例では上記導糸路37の断面の短軸方向の長ざb
と同一の径としである。
このノズル本体35は、単一種類の金属や合金で形成し
てもよいが、導糸路37の壁面にに4摩耗性が高い物質
(たとえばクロムなど)をメッキもしくはコーティング
しておけば、後述するような糸条の運動による耐摩耗性
が著しく向上する。また、アルミナ、窒化ケイ素などの
セラミックス。
タングステンカーバイドなどの超硬材を用いても、同様
に耐摩耗性を向上させることができる。
一方、第1図のハウジング33の側面には圧縮空気供給
孔41が穿設されており、この圧縮空気供給孔41は、
上記ノズル本体35を囲むように設けられた気室42に
連通している。この気室42は、上記ノズル本体35の
気体噴射孔40にも連通している。このため、圧縮空気
供給孔41を通じて外部から圧縮空気の供給を行なうと
、この圧縮空気は気室42でバッファされた曵、気体噴
)1孔40を通って導糸路37内に斜め方向から噴射さ
れることになる。
セラ]・用ネジ43によってノズルアレンブリ31の上
面に連結されているノズルヘッド32には、圧縮空気と
糸条Yとをこのノズル30の外部に向けて噴出させるた
めの噴出ガイド孔44が、導糸路37の出口側部分とし
て設()られている。この噴出ガイド孔44は断面円形
の孔であるが、そのノズル本体37側の部分45の径は
、導糸路37の断面の長軸の長さaと同一とされている
。また、この噴出ガイド孔44は、そのノズル開口46
に向けて曲線的に広がったラッパ状とされており、その
壁面47は半径Rのアール面とされている。
なJ) 、このノズルヘッド32は、金属や、AIt2
03のようなセラミックによって形成することができる
次に、以上のような構成を有寸るこの実施例の動作を説
明する。この実施例においても、従来の斜め噴射型ノズ
ルと同様に、導糸路37の糸条導入口48側から、複数
のフィラメントからなる糸条Yを挿通させる。そして、
この糸条Yは導糸路37を通してこのノズル30の外部
へと導かれ、導糸路37の軸心方向と直角な方向に引取
られる。
一方、圧縮空気供給孔41を介して外部から圧縮空気を
このノズル30に供給すると、この圧縮空気は気体噴射
孔40を通して導糸路37内に噴入する。これによって
、糸条Yに図の上方への推進力が付与されるとともに、
糸条Yを形成するフィラメントが激しくかつ乱雑に運動
し、それによってフィラメントの絡み合いやループの形
成が行なわれる。このとぎ、導糸路37のうち、ノズル
本体37内に存在する部分の断面が長円形とされており
、かつ、その長軸方向に成分を持った向きから圧縮空気
が噴入するため、この圧縮空気の流れは回転流とはなら
ず、たとえば第5図に矢印Tで示すように、回転成分を
ほとんど持たない流れとなる。このため、糸条Yを構成
する各フィラメントは互いに!II散集台集合率的に繰
返し、絡み合いやループの形成が十分に行なわれる。
そして、このようにして絡み合いやループの形成が行な
われた糸条Yは、第1図のノズルヘッド32内に設けら
れている噴出ガイド孔44を通り、この噴出ガイド孔4
4から噴出される圧縮空気に曝されながら図の右方へと
引取られる。この動作において、噴出ガイド孔44が曲
線的なラッパ状に広がっているため、圧縮空気は滑らか
にノズル外へと拡散噴出する。このため、噴出ガイド孔
44の外部で糸条Yに・与えられる圧縮空気の流れは滑
らかであり、この流れが糸条Yに当ることによって、フ
ィラメントの絡み合いなどがさらに効率的に行なわれる
ことになる。
B、実験データ例 次に、この実施例による嵩高性の付与性能を実験的に検
証した結果を示す。この実験は、オーバーフィードテス
トとループ数カウントテストとの2種類について行なわ
れた。
まず、オーバーフィードテストでは、第6図に示すよう
に、スピンドル51に巻回された糸条Yを第1の送りロ
ーラ52を介して糸条加工ノズル53へ導通さける。そ
して、このノズル53がら導出された糸条Yは、第2の
送りローラ54を介して圧縮空気を用いた糸条吸引器(
サクションガン)55によって引取られる。なお、上j
ホしたように、ノズル53から導出された糸条YSま、
ノズル53の軸心方向に対して直角方向に引取られてい
る。
この実験では、第2の送りロー554の回転数を一定に
することによって、この第2の送りローラ54の位置に
おける糸条Yの送り速度V2を一定値に固定する。そし
て、ノズル53を種々のらのに交換することによって、
第1の送りローラ52の回転数の変化、すなわちこの第
1の送りローラの位置における糸条Yの走行速度v1の
変化を観測する。この場合、この速度■1が大ぎいほど
ノズル53における絡みの付与坦などが多いことになる
。実際の実験時に設定した条件は以下の通りである。
糸条Y:ボリエヂレンテレフタレート 150デニール、72フイラメン1〜 ノズル53への圧縮空気の供給圧力P:P = 5 K
9 / cd G V2 =300m/ll1in   。
また、実験を行なったノズルは以下の4種類である。
ノズル■:第1図ないし第3図に示した実施例ノズル。
ただし、諸宗教は以下の通りである。
a−1,6s、b=φ=1.21RM、θ−55゜r=
Q、6sm、R=21111.3smノズル■:第1図
ないし第3図に示した実施例ノズルから、ノズルヘッド
32を取除いて得られるノズル。その断面図および平面
図が第7図(a)。
(b)にそれぞれ示されている。諸宗教tよ上記ノズル
エと同一である。
ノズル■:第8図(a) 、 (b)にそれぞれ断面図
および平面図として示すように、導糸路37の断面形状
を円形にしたノズル。導糸路3γの断面直径をdとする
と、諸宗教は次のように設定しである。
d=1.6sm、  φ=1.2m、  θ−55゜R
=2M ノズルIV:第9図(a) 、 (b)にそれぞれ断面
図J3よび平面図として示すように上記ノズル■からノ
ズルヘッド32を取除いて1!?られるノズル。諸宗教
は上記ノズル■と同一である。
このような条件下で得た実験データを下記の第1表に示
す。この第1表かられかるように、この発明の実施例に
相当するI、IIは、比較例■、■に比べて全般的にv
lが大きく、ノズルの性能が高いことがわかる。また、
ラッパ状の噴出ガイド孔44を持ったノズルヘッド32
を付加することにより、その効果はさらに向上する。た
だし、このようなラッパ状の噴出ガイド孔44のサイズ
によってその効果は変化し、ここに示していない実験デ
ータによれば、R≧1.5bとすることが望ましいとい
う結果を得ている。
第1表 次に、ループ数カウントテストの結果を示す。
このテストでは、まず、第10図の装置によって糸条Y
に嵩高性を付与する。寸なわら、この第10図において
、スピンドル61に巻回されている糸条Yは、送りロー
ラ62を通った後に、水付与装置63に与えられる。イ
して、この水付与装置63によって水分の付与が行なわ
れた後、テストノズル64によって嵩高性の付与が行な
われる。
こうして得られた糸条Yは、送りローラ65を介して引
取りローラ66によって引取られる。これらのローラ6
2.65.66の位置における糸条Yの走行速度をそれ
ぞれV  、V  、V  とするb   c と、これらの間にはV  >V  、 Vb <V。の
関b 係がある。この場合、この糸条Yのリラックス率Jxは
、 1’<、、−[(V8−V。)/V、 ] xioo 
(%)。
で与えられる。
第11図は、このようにして嵩高性が付与された糸条Y
のループ数をカウントする装置の配置図である。第11
図において、スピンドル71に巻回されている糸条Yは
、マグネットテンサ72を介して毛羽力Cクンタフ3に
与えられ、張力計74および引取りローラ75を介して
糸条吸引器76によって引取られる。この毛羽カウンタ
73は、第12図に示すように、心糸部分76の外部に
伸びているループ77を光学的に検出してカウントする
装置である。この実験では、ループ77の大きさにかか
わらず、Jべてのル−プをカウントしている。そして、
このループ数が多いほどノズルの性能が高いことになる
このようにして17られたデータを第13A図および第
13B図に示す。このうち、第13Δ図は、次の条件下
で糸条Yに嵩高性を付与している。
糸条Y:ポリエチレンテレフタレート。
三角形断面 50デニール、36フイラメン1〜 テストノズル64(第10図)への圧縮空気供給圧力P
: P = 5 Kg/ cliG 引取ローラ66にJ3ける速度V : Vo=300m/1n また、第138図は、次の条件下で得られる糸条Yにつ
いてのデータである。
糸条Y:ボリエヂレンテレフタレート。
円形断面 150デニール、72フイラメン1へ 圧力P : P −5に’J/ciG 引取速度V  : VC−3007yt/winそして
、第13A図および第138図のいずれにおいても、第
1図の実施例ノズル、第21図のへバーラインノズル、
および第19図のタスランノズルの3種類のノズルにつ
いての実験結果を、リラックス率RIXの関数として示
しである。さらに、各ノズルについての圧縮空気供給量
は図中にNj!/minを単位として示した通りである
これらの第13A図および第13B図かられかるように
、この発明に従った実施例ノズルでは、従来のノズルに
比べて総ループ数がかなり多いことがわかる。そして、
タスランノズルに比べると消費空気量ら少なく、経流的
で効率の良いノズルとなっている。
C0変形例 ところで、この発明による糸条加工ノズルは上記実施例
に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
以下、この変形例について説明づ゛る。
(1)  第1図の実施例では、ノズルヘッド32とノ
ズル本体35とを別個の部材どして構成し、それらを連
結して構成している。そして、このようにすると、それ
ぞれの部材の製造が容易であるという利点がある。とこ
ろが、この場合には、第14図(a)に示すように、導
糸路37のうち、ノズル本体35内に存在する部分と噴
射ガイド孔44として形成されている部分との境界面に
、導糸路37の長軸方向(図示のα方向)に沿った段差
81が形成される。すると、この段差81に油剤やオリ
ゴマなどの汚れが付着しやすくなる。
これに対して、第14図(b)に示す例では、ノズルヘ
ッド32とノズル本体35とを一体化して形成し、導糸
路37のうちノズル本体35内に存在J゛る部分から噴
射ガイド孔44への移行部分82を滑らかな形状として
いる。このように覆れば、段差における汚れの付着の問
題も解決される。
(2)  第1図の実施例では第15図(a)に示すよ
うに気体噴射孔40の径φと、導糸路37の断面の短軸
の長さbとを同一としたが、同図(b)に示すようにφ
くbとしてもよい。また、気体噴射孔40は、同図(C
)に示すように2本設けてもよく、3本以上であっても
よい。この場合、糸条の回転を防止するために、長軸α
に対して対称的な位置に各気体噴射孔40を設けること
が望ましい。
(3)  気体噴射孔40の向きは、長軸αの方向に合
成成分を持つ向きであれば、上記の例以外の方向でもよ
い。換言すれば、短軸βに平行11方向以外であれば任
意の方向でよい。したがって、たとえば第16図に破線
矢印りで承り各方向のいずれの向さに気体噴射孔40を
設けてもJ:い。また、擬石面方向に関しては、導糸路
37の軸線Pに対し、気体噴射孔40の軸線は、90°
J:りも小さい角度で、配置されることが必要であり、
ノズルの性能上、製作上の観点からθ=15°〜80゜
の範囲が望ましい。
(4)  導糸路37の断面は、長形であればよく、そ
の大きさや詳細な形状は特に限定するしのではない。し
たがって、第17図(a)のように、短軸の長さに対す
る長軸の良さの比が上記実施例よりも大きなものであっ
てもよい。また、第17図(b)に示すような楕円や、
同図(C)のような角を丸めた長方形なども利用可能で
ある。ただし、導糸路37をノズル本体35中に形成J
るにあたっては、第1図の実施例のような長円形の断面
の方が加工性の点で浸れたbのとなっている。
(発明の効果) 以上説明したように、この発明によれば導糸路の断面形
状を長形とし、流体噴q4孔の向きしこれに適合するよ
うな改良を施すことによって、糸条が導糸路内で回転す
ることを防止しているため、目づまりが少ないという斜
め噴射型の特長を生がしつつ、嵩高性の付与効率が高い
糸条加工ノズルを青ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実副例の縦断面図、第2図は実施
例の平面図、 第3図は第1図のA−A断面およびB−B断面を示す図
、 第4図は実施例における導糸路の断面形状の説明図、 第5図は実施例の動作説明図、 第6図はオーバーフィードテストの装置配置図、第7図
は第1図に示した実施例の変形を示ず図、第8図J3よ
び第9図は比較例を示す図、第10図および第11図は
ループ数測定に用いられた装置の配置図、 第12図はループ数測定についての説明図である。 第13A図および第138図はループ数測定結果を示す
グラフ、 第14図ないし第17図はこの発明の変形例を示す図、 第18図は糸状のループと絡みとの説明図、第19図J
3よび第20図はクスラノズルを示す図、 第21図はへバーラインノズルを示す図、第22図は従
来のノズルの動作説明図である。 30・・・糸条加工ノズル、

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)糸条を挿通させる導糸路を有し、前記導糸路内の
    糸条に対して斜め方向から加圧流体を噴射させて前記糸
    条に推進力を付与するとともに、前記加圧流体の噴射力
    によって前記糸条に嵩高性を持たせるための糸条加工ノ
    ズルであって、前記導糸路の断面形状を長形とするとと
    もに、前記加圧流体を前記導糸路内に噴射させるための
    加圧流体噴射孔を、前記導糸路の断面の長軸方向に成分
    を有する向きに設けたことを特徴とする糸条加工ノズル
  2. (2)前記導糸路の断面形状は長円である、特許請求の
    範囲第1項記載の糸条加工ノズル。
  3. (3)前記糸状加工ノズルは、ノズル本体と、前記ノズ
    ル本体に連結されて、前記ノズル本体から導出される加
    圧流体と糸条とを当該糸状加工ノズルの外部へ向けて噴
    出させるためのノズルヘッドとを有し、 前記導糸路は、前記ノズル本体と前記ノズルヘッドとを
    通るように形成されており、 前記導糸路のうち、前記ノズルヘッド内に設けられた部
    分が、当該糸状加工ノズルのノズル開口に向けて曲線に
    広がったラッパ状の噴射ガイド孔とされ、 前記噴出ガイド孔の両端部のうち、前記ノズル本体側の
    部分の径は前記導糸路の断面の長軸の長さに応じて決定
    された、特許請求の範囲第1項または第2項記載の糸条
    加工ノズル。
  4. (4)前記ノズル本体と前記ノズルヘッドとは別個の部
    材として形成された、特許請求の範囲第1項ないし第3
    項のいずれかに記載の糸条加工ノズル。
  5. (5)前記ノズル本体と前記ノズルヘッドとは一体に形
    成されるとともに、前記導糸路のうち、前記ノズル本体
    中に存在する部分から前記噴出ガイド孔への移行部分が
    滑らかな形状とされた、特許請求の範囲1項ないし第3
    項のいずれかに記載の糸条加工ノズル。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2007239169A (ja) * 2006-02-10 2007-09-20 Aiki Riotech:Kk 圧縮流体処理ノズル

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