空气喷射式织机的投纬喷嘴及其用管子 技术领域
本发明涉及将空气作为投纬用流体使用的喷气式织机的投纬喷嘴(主喷嘴)。
背景技术
作为喷气式织机的投纬喷嘴的一种，正如在日本专利特公平2-42930号公报(第2页、第1图、第4图)中所记载的技术，这种以往的技术中，包括：有着插入纬纱的导通孔的纬纱导向件；配置成围住导通孔的、构成流体流路的本体；以及喷射孔的喷射嘴前端具有整流压力流体的整流孔的整流管。整流孔由管子一类的管材构成。整流孔的截面积越向流体出口的位置越呈台阶状增大，呈阶梯状的截面形状。
穿入导通孔的纬纱，在从整流孔的前端(流体出口)露出地状态下待机，投纬时压力流体从流体流路喷入整流孔，由于该压力流体，纬纱从整流孔的前端喷出，被喂进经线的开口。
纬纱在定量喷出打纬后，纬纱在投纬喷嘴与织布之间被切断。压力流体被喷射到整流孔内的纬纱领域。换句话说，压力流体从流向整流孔的流体入口侧(反喷射侧)向气流体出口侧(喷射侧)喷出到穿过整流孔内的纬纱。
可是，在上述以往的技术中，投纬开始时，由于整流孔内静止的纬纱前端部从静止状态被急速加速，投纬开始时刻，处于投纬喷嘴内的纬纱前端部在整流孔内乱动而受损，投纬后的织布的反给线侧容易发生纬节和扭结等织疵。
另外，由于整流孔的截面呈台阶状逐渐增大的结构，在内径呈台阶状增大部分的界缘的急剧增大部的附近，由于压力流体流动的脱离容易引起旋涡。此时，由那些旋涡引起的压力流体的流量损失加大，使得搬送力(流体在投纬喷嘴内搬送纬纱的力)减小。
发明内容
本发明的目的在于，维持纬纱的搬送力并防止织物发生织疵。
本发明者全身心地反复研究的结果在于，通过改良投纬喷嘴的管长尺寸和内面形状，从而达到了本发明的目的。
与本发明相关的投纬喷嘴用管子，其内面有着朝流体出口侧连续扩大的锥体部的同时，还有着流体出口侧的流体速度比流体入口侧的流体速度大的内面形状，且其长度尺寸在150mm以下。
管子的尺寸若在150mm以下，管子内部乱动而受损的纬纱前端部的大部分被供给了织布的反给线侧的圈纹边部使用，则织布内剩下的损伤部数量减少，织布发生的织疵也相应减少，织布的质量提高。
另外，管子内面形成的锥体部向流体出口部连续增大，且具有流向锥体部的投纬用压力流体的流速逐渐向出口侧速度加快的形状(以下将有着那种形状的管子部分称作“拉瓦尔(Laval)管子部分”)从而弥补了管子的长度短于150mm以下时投纬喷嘴引起的纬纱搬送力下降的缺陷。因此，能够维持一定数值的纬纱搬送力，从而防止织疵的产生。
这里的“连续扩大的锥体部”是指：不是象以往的技术那样在锥体部的范围内、内面呈台阶状扩大，也就是说，不通过象与管子的轴线相平行的面及与轴线垂直相交的面那样，与管子的轴线呈大角度交叉的面(急剧扩大部)，是无台阶的扩大。
另外，“具有流体出口侧的流体速度比流体入口侧的速度要大的内表面形状的管子”，其一部分具有锥度即可。例如，流体流入的流体入口侧或者流体流出侧即使有直线部存在，如果存在使投纬用压力流体的流速有向流体出口连续加速的锥体部存在，则那种管子也可以。
上述锥体部的内面，具有向流体出口侧逐渐增大的直径尺寸也可以。由于有着那样的锥体部，可以抑制以往技术中的因急剧扩大部附近的压力流体的断流而引起的旋涡。
上述的锥体部，具有3mm以上的流体入口侧的直径尺寸以及5mm以下的流体出口侧的直径尺寸也可以。还有，上述锥体部的倾斜角度在0度以上、1度以下也可以。这样的话，就不会产生以往的技术中因旋涡造成的流量损失，使得流入锥体部的投纬用压力流体的流速能可靠地越向流体出口侧位置越加速。
本发明的投纬喷嘴，包括：具有上述那样的管子；具有可插入上述管子的流体入口侧的贯穿孔的喷嘴本体；从纬纱入口侧插入上述贯穿孔的纬纱导向件即、上述管子一侧具有与上述锥体部轴线同一的针部的纬纱导向件；调整上述锥体部和上述针部间隔的调整机构；以及至少上述针部的前端部周围应形成有节流孔部的且配置在上述贯穿孔中的喷嘴部即、作为了具有逐渐向上述管子侧变小的直径尺寸的内周面的喷嘴部。
由于有着那样的喷嘴，通过调整锥体部和针部的间隔，因为插入节流孔部的针部插入量可以调整，由此可将插入量调小(或者调大)，使得从节流孔部的流出压力流体的流出量增加(或者减少)，能够使得纬纱搬送力增大(或者减小)。
附图说明
图1是表示本发明的投纬喷嘴的第1实施例的概略构成图；
图2是图1表示的投纬喷嘴的纵向剖视图；
图3是图2表示的管子的放大剖视图；
图4是为了说明图3表示的管子的拉瓦尔角度的放大剖视图；
图5是表示管子的长度尺寸和每1m内纬节的个数的关系的曲线；
图6是表示管子的长度尺寸和搬送力之间关系的曲线；
图7是图2表示的节流孔的放大剖视图；
图8是管子的其它实施例的纵向剖视图。
具体实施方式
参照图1至图4，本发明的投纬喷嘴10，被用作使用压缩空气作为压力流体的喷气式织机的主喷嘴。
如图1所示的那样，投纬喷嘴10被置于织布12的投纬侧。从纬纱储存装置14开始延伸的纬纱16，从投纬喷嘴10中的后端(反织布侧)穿通到前端侧(织布侧)。
投纬喷嘴10具有长度尺寸L0。在织布12中对应于长度尺寸L0的纬纱前端领域的大部分被用于反投纬侧的圈纹边部18，留在织布12内的纬纱前端区域极少。
如图2所示那样，投纬喷嘴10，包括：具有形成贯穿孔的圆筒状的喷嘴本体20；插入喷嘴本体20的贯穿孔的后端领域(反织布侧的领域)的纬纱导向件22；配置在喷嘴本体20的贯穿孔中央前半领域的整流器24；配置在喷嘴本体20的贯穿孔的中央后半领域的筒状的喷嘴部26；以及一部分插入到喷嘴本体20的贯穿孔的前端领域(织布侧的领域)的管子28。
喷嘴本体20的贯穿孔沿喷嘴本体20轴线方向贯通喷嘴本体20，以允许纬纱16通过。喷嘴本体20的贯穿孔同轴状地具有：作为后端领域、中央前半领域及中央后半领域使用的收纳孔30；以及作为与管子28的后端部(织布侧的端部)嵌合的前端领域使用的管孔32。
收纳孔30以及管孔32，具有与纬纱导向件22、整流器24、喷嘴部26以及管子28同一的轴线，另外，具有前者的直径尺寸比后者的直径尺寸要大的圆形截面形状。
喷嘴本体20具有：与将压缩空气之类的压力流体向投纬喷嘴10供给的喷嘴座(没有图示)结合的螺孔34、以及与此螺孔34连通的流体通道36。
纬纱导向件22同轴状地具有：由后端侧同轴状插入喷嘴本体20的收纳孔30的基座部40；从基座部40同轴状向前端侧延伸的中间部42；从中间部42同轴状向前端侧延伸的针部44；设置在基座部40的后端部的法兰部46；以及在该轴线方向的贯穿纬纱导向件22的导线孔48，并且起着针的作用。
纬纱导向件22，在法兰部46与喷嘴本体20的后端面接触的状态下，将基座部40、中间部42以及针部44插入收纳孔30中，基座部40的雄螺纹部50与收纳部30的后端部螺合。
基座部40有着与收纳孔30几乎相同直径尺寸的圆形截面形状。由于中间部42有比收纳孔30的直径小的圆形截面形状，因此，中间部周围延伸的环状室52与喷嘴本体20共同形成纬纱导向部22。环状室52与流体导入通道36相通。
针部44形成细小的圆筒状。针部的外周面起着引导压力流体的向外引导面的作用，具有直径尺寸从中间部42的后端部向前端连续逐渐减少的形状。
整流器24，它有着外径尺寸与收纳孔30的内径几乎相同的圆筒形状，又，至少内周面的后半部具有沿前后方向延伸的多个整流翼片54。在周方向相邻的整流翼片54间的空间，起到了作为整流压力流体的整流回路的作用。
喷嘴部26，有着外形尺寸与收纳孔30的内径几乎相同的筒形状。喷嘴部26内周面的后端，其直径尺寸比管子28的后端的内周面的直径要大，前端的直径尺寸与管子28的后端的内周面直径尺寸几乎相同。
但是，喷嘴部26的内周面，具有直径尺寸向管子28侧连续逐渐减少且截头圆锥形状。这样，形成了逐渐挤压压力流体使之加速的向管子28内喷出的节流孔56。喷嘴部26与喷嘴本体20或整流器24形成一体也可以。
如图3所示的那样，管子28的内面，具有内径(φa及φb)向流体流出侧(前方侧)连续地逐渐增大(内径φa＜内径φb)的截头圆锥形状的锥体部即、所谓的拉瓦尔形状。
但是，管子28的内周面，也可以在锥体部的前端侧或后端侧的至少一方，含有直径尺寸不是向流体流出侧连续地逐渐增加而是一定的且压力流体不加速的所谓直线部。其截面呈弧状也可以。以下，如图4所示那样，将向流体流出侧连续地呈逐渐递增的角度称为倾斜角度θ，即称为拉瓦尔角度θ。
在投纬喷嘴10中，如压缩空气之类的压力流体，由未图示出的喷嘴座供给到流体导入通道36中。供给流体导入通道36的压力流体，由环状室52经整流器24向喷嘴部26供给，从喷嘴部26向管子28内喷出，再由管子28向纬纱开口方向喷出。
管子28的长度尺寸L(参照图2)应在150mm以下。这样，例如纬纱16即使在投纬喷嘴10的管子28内乱动而受损，纬纱16的前端领域的大部分被供给了织布12的反给线侧的圈纹边部18使用，织布12内残存量极少，因此，织布12发生的织疵减少，织布12的质量提高。
供给投纬喷嘴10的压力流体，在整流器24内被整流，在喷嘴部26中被挤压加速。对于这一点，管子28的长度尺寸L如果短于150mm，则投纬喷嘴10的纬纱搬送力降低。
但是，在投纬喷嘴10中，管子28的内面的锥体部向流体出口连续增大，且由于管子28具有流入锥体部的压力流体的流速逐渐向流体出口侧加速的形状，管子28的长度尺寸L短于150mm以下，则成为投纬喷嘴10的搬送力降低的原因，但通过管子28的锥体部的加速可得到弥补。因此，使用投纬喷嘴10，能维持所定值的纬纱搬送力，并能够防止织物产生织疵。
在上述投纬喷嘴10中，本申请者等进行了以下的实验，找出了投纬喷嘴10、尤其管子28的形状的最佳数据。不管在以下的何种实验中，作为织造的条件，设定织物的宽度1675mm，织机的主轴转速设定在700rpm。
实验1：直线型的管子和拉瓦尔型管子的比较
制作了表1表示的各种不同尺寸的管子28的实验体1、2、6，装入织机进行织造。
[表1]实验体No. *1*2 *3 *4 *5 *6 *7 *8 *9管子类型 直线拉瓦尔 拉瓦尔 拉瓦尔 拉瓦尔 拉瓦尔 拉瓦尔 拉瓦尔 拉瓦尔管子长度尺寸L(mm) 110220 160 135 110 220 110 110 110管子内径尺寸(入口侧)φa(mm) φ3φ3 φ3 φ3 φ3 φ3.5 φ3 φ3 φ3.5管子内径尺寸(出口侧)φb(mm) φ3φ4 φ4 φ4 φ4 φ4 φ3.5 φ3.5 φ4拉瓦尔角度θ(°) 00.38 0.38 0.38 0.38 0.19 0.29 0.29 0.29纬节(个/m) 088 22 4 1 1 0 7 6MP(MPa) 0.4070.259 0.261 0.264 0.278 0.324 0.305 0.382 0.374
*表示本发明范围外
表1中表示根据不同的实验体织造的织布的每1m的纬节(织疵)的数量和投纬喷嘴(仅主喷嘴)的压力(以下记作MP)测定值。这里，MP值表示为了得到相同定值的纬纱飞走速度所需要的压力，MP值越低则搬送力越高。
表1中的拉瓦尔型的实验体2与实验体1、6比较，MP值最低(搬送力最高)，结果发现纬节数最多。还有，发现直线型实验体1，其纬节数为0，但MP值最高(搬送力最低)。
实验2：拉瓦尔型的管子长度尺寸的对比
试验2是实验1的结果中，有关MP值，从标准长度尺寸220mm的拉瓦尔型中，制作出变化成了具有最好结果的拉瓦尔型实验体2的表1所示的管子长度L值(160mm、135mm、110mm)的实验体3、4、5，用这样的投纬喷嘴进行织造，分别测定其纬节数及MP值。
表1表示了实验的结果，参照实验1中使用过的实验体2以及实验2中使用过的实验3~5的实验结果。发现管子长度尺寸L一短，搬送力就减小，管子长度尺寸L越长，则纬纱搬送力越大。
从以上实验1和实验2的结果，得出了表示投纬喷嘴的管子的形状和纬节数以及搬送力(MP值)关系的表2。另外，对应于管子的长度尺寸L，其纬节数及搬送力(MP值)的变化曲线分别用图5和图6表示。
[表2]
由图5看出，管子长度尺寸L一大，纬节的发生数量就多。换言之，可以认为管子的长度尺寸L小，纬节的发生数大大减少。这里，每1m织布的纬节数量的判断基准是根据经验，可得出是约数个以内。因此，参照图5，管子的长度尺寸L被认为在150mm以下为好。
由图6可以看出，管子的长度尺寸L即使在150mm以下，纬纱搬送力即MP值几乎没有降低。这是因为，拉瓦尔型的实验体5的MP值比实验体6的MP值低、纬纱搬送力减少不多的缘故。
从表2、图5和图6中可以看出，由于使用了拉瓦尔型的管子，一方面纬纱的搬送力增大；另一方面，发现纬节的发生数量增加。在使用直线型的管子时，纬纱搬送力由于达到极限，即使管子的长度增加或管子的内径尺寸增加，因节流现象，纬纱搬送力增加有一个极限。因此，从拉瓦尔角度θ及管子的长度尺寸L考虑，能够特定出不易发生纬节的拉瓦尔形状。
另外，在考虑到纬纱易于滑进筘槽以及使用于2色以上的多色织机时，最好管子的流体出口(纬纱出口)侧的端部内径φb要小，管子的流体出口侧的内径φb应在5mm以下，最好能够设定在φ4mm-φ5mm则较为合适。从与管子的流体出口侧的内径φb的关系考虑，拉瓦尔型的管子的流体入口(纬纱入口)侧的内径φa，被认定以φ3mm以上为适当，最好能设定在φ3mm-φ4mm。
实验3：拉瓦尔角度θ的比较
从实验1以及实验2的结果看，按表1所示试制了实验体7、8、9的3种投纬喷嘴，分别对其纬节数及MP值进行了测定。
这里，实验体7采用了实验2中的纬节数最少的实验体2的管长110mm，拉瓦尔角度θ分别取了从0.38度到0.29度的管子。
实验体8是对实验体1的管子、通过将出口侧的内径由φ3mm扩大到φ3.5mm而制成的拉瓦尔型管子。
实验体9是对实验体6的管子、通过将长度尺寸L从220mm减小到110mm而制成的管子。
表1表示了实验结果。根据表1看出实验体7的纬节数最少。这是因为管子长度缩短和拉瓦尔角度θ较为合适以及MP值较低的缘故。
另外，用实验体7，将织机主轴转速提高到850rpm，另行追加了实验，结果是纬节数为6，MP值为0.437MPa，由此认定织机主轴的转速即使较高，纬节的发生数仍在合格范围内。
由以上实验结果知道，由于投纬喷嘴其管长尺寸L在150mm以下，锥体部内径尺寸朝流体出口方向逐渐增加，在锥体部内，导入纬纱的入口侧的锥体部的内径尺寸其直径在3mm以上，出口侧的锥体部内径尺寸其直径在5mm以下，锥体部的倾斜角度为超过0度但在1度以下，这样可以维持纬纱的搬送力，并可防止织物发生织疵。但是，锥体部的倾斜角度超过1度的管子，就有流体断流现象发生，不能得到良好的结果。
参照图7，上述投纬喷嘴10，其相对于喷嘴部26的针部44前端部的位置，例如，可通过调整纬纱导向板22的基座部40和喷嘴本体20的螺纹结合量进行变更。因此，基座40与喷嘴本体20的螺纹结合位置，具有了作为调整锥体部与针部的间隔的调整机构的作用。
若具有上述调整机构，则通过调整锥体部与针部的间隔，可调整针部44向节流孔56的插入量，这样，将插入量调小(或者调大)，从节流孔56流出的压力流体的流出量增加(或者减少)，能够使得纬纱的搬送力增大(或者减小)。还有，即使将纬纱导向件22改变成向节流孔56的插入量减少(或增加)，也能够变更由节流孔流出的压力流体的流出量和纬纱搬送力。
管子28是其内径(φa及φb)向流体出口连续逐渐增大(内径φa＜内径φb)的形状，如图8所示那样，向流体出口连续地逐渐增大的量呈指数函数关系即、呈连续的曲线倾斜关系当然也可以。
喷嘴部26与喷嘴本体20或整流器24互成一体也可以。
本发明不限于上述实施例，只要不脱离其宗旨，可以改变成各种各样的形态。
符号说明
10投纬喷嘴
12织布
14纬纱储存装置
16纬纱
18圈纹边部
20喷嘴本体
22纬纱导向件
24整流器
26喷嘴部
28管子
30喷嘴本体收纳孔(贯穿孔)
32喷嘴本体的管孔(贯穿孔)
40纬纱导向件的基座部
42纬纱导向件的中间部
44纬纱导向件的针部
48导线孔
50纬纱导向件的雄螺纹部
52环状室
54整流翼片
56节流孔