CH688864A5

CH688864A5 - Spinnring mit Metall-Phosphor-Beschichtung oder Metall-Bor-Beschichtung.

Info

Publication number: CH688864A5
Application number: CH02758/94A
Authority: CH
Inventors: Wilhelm Funk
Original assignee: Rieter Ag Maschf
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 1998-04-30
Also published as: DE19527273C2; IT1277546B1; JPH0881839A; ITMI951870A1; DE19527273A1; ITMI951870A0

Description

Die Erfindung betrifft einen Spinnring für eine Ringspinnmaschine, in der eine Anzahl von Spinnringen mit Läufern zum Aufwickeln von Fäden verwendet wird.

Bei der Entwicklung von Spinnringen geht es neben der Verbesserung der Form um eine Steigerung der Verschleissfestigkeit der Oberfläche, eine Verkürzung der Einlaufzeit und Verbilligung des Produkts durch Wahl von preiswertem Grundmaterial und/oder durch kostengünstige Herstellung. Üblicherweise wird heute gehärteter Kugellagerstahl oder einsatzgehärteter Stahl als Grundmaterial eingesetzt. Kostengünstiger wären andere Legierungen wie zum Beispiel auf Aluminium-, Magnesium- oder Zink-Basis. Besonders preiswert ist die Herstellung aus Kunststoff, wobei letzterer mit Füllstoffen oder Fasern verstärkt sein kann.

Der Verschleissmechanismus hängt u.a. vom Wechselspiel zwischen Spinnring und dem von ihm geführten Läufer ab. Wenn die Oberfläche des Spinnrings einmal Schädigungen aufweist, führt dies zu einer Beeinträchtigung der Stabilität des Läufers auf seiner Bahn und zu einer erhöhten Flächenbelastung an der Kontaktstelle Ring-Läufer, wodurch es punktuell zu Spitzenbeanspruchungen am Spinnring mit verstärktem Verschleiss kommt. Andererseits wird der Läufer dabei rasch soweit geschädigt, dass er durch einen neuen ersetzt werden muss.

Bei der Oberflächenbehandlung des Spinnrings bietet sich die Beschichtungstechnik an, wobei Nikkel-Phosphor-Legierungen, vorzugsweise in Bädern, auf die Lauffläche des Spinnrings aufgebracht werden.

Das Problem einer solchen Nickel-Phosphor-Schicht, zum Beispiel Nickel-Phosphor mit 8-10% Phosphor, liegt darin, dass sie zur Erzielung einer ausreichend hohen Härte bei mindestens 300-400 DEG C angelassen werden muss (Fig. 1). Diese hohe Anlasstemperatur liegt für zahlreiche Grundwerkstoffe auf Aluminium-, Magnesium- oder Zinkbasis oder aus Kunststoff zu hoch, da Verzunderung, Verzug oder Anschmelzen die Folge sein können.

Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, die Beschichtung so zu verbessern, dass auch auf preiswerten Grundwerkstoffen wie Aluminium-, Magnesium- und Zink-Legierungen oder Kunststoffen eine gute Abrasionsfestigkeit der Schicht bei tiefer Anlasstemperatur oder ohne Anlassen erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Metall-Phosphor-Schicht zumindest an der Lauffläche des Spinnringes gelöst, die mit dem Läufer in Berührung kommt, mit einem Anteil von 1-4% Phosphor oder 0.5-4% Bor. Eine Anlasstemperatur im Bereich unter 250 DEG C genügt bei Metall-Phosphor-Legierungen, um eine hohe Schichthärte über 750 HV zu erhalten. Bei Metall-Bor-Legierungen kann auf ein Anlassen u.U. völlig verzichtet werden. Als Metall kommen Nickel, Kobalt, Eisen oder Kombinationen der erwähnten Metalle, also Nickel-Kobalt, Kobalt-Eisen, Nickel-Eisen, oder eine Legierung aus allen drei Metallen in Frage, wobei der erwähnte Gehalt an Phosphor oder Bor mit 1% bzw. 0.5% im Minimum vorhanden sein muss. Die Schicht auf dem Spinnring kann durch elektrolytische oder nichtelektrolytische Verfahren abgeschieden werden.

Aus wirtschaftlichen, ökologischen und medizinischen Gründen sind Metall-Phosphor- oder Metall-Bor-Legierungen mit überwiegendem Eisenanteil als Metall besonders interessant. Eisen ist kostengünstig, kann problemlos entsorgt und wiederverwertet werden und weist keine gesundheitlichen Ne benwirkungen auf, wie zum Beispiel das Auslösen von Allergien. Der Eisenanteil der Oberflächenschicht des Spinnrings soll bevorzugt zwischen 20 und 99 Massenprozent betragen. In den Fig. 1 und 2 ist der Härteverlauf HV über der Temperatur der Wärmebehandlung während einer Stunde für Nickel-Phosphor bzw. Nickel-Bor aufgetragen, und zwar für Verbindungen mit 2.5% Massenanteil Phosphor, bzw. 8.5% und 11% in Fig. 1, und 0.5% Bor bzw. 2.5% Bor in Fig. 2.

Die Metall-Phosphor-Beschichtung oder Metall-Bor-Beschichtung kann durch ein feinkeramisches Korn, bevorzugt Silizium-Karbid, verstärkt werden. Zur Verstärkung kommen keramische oder metallische Dispersionen in Frage.

Als Grundmaterial des Ringes werden preiswerte bzw. kostengünstig zu verarbeitende Werkstoffe wie zum Beispiel Aluminium-, Magnesium- und Zinklegierungen oder Kunststoffe verwendet, wobei die Herstellung durch Zerspanung, durch Umformung oder im Giessverfahren möglich ist.

Claims

1. Spinnring mit einem Läufer für eine Ringspinnmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an der Berührungsfläche des Spinnringes mit dem Läufer eine Metall-Phosphor-Schicht mit einem Gehalt von 1-4% Phosphor, oder eine Metall-Bor-Schicht mit einem Gehalt von 0.5-4% Bor aufgebracht ist.

2. Spinnring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung zwischen 5 und 100 mu m stark ist.

3. Spinnring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Metall in der Beschichtung Nickel, Kobalt oder Eisen bzw. Kombinationen dieser Metalle, also Nickel-Kobalt, Kobalt-Eisen, Nickel-Eisen oder Nickel-Kobalt-Eisen verwendet ist.

4. Spinnring nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verstärkung der Schicht mittels keramischer oder metallischer Dispersionen.

5.

Spinnring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die Metall-Phosphor-Schicht feinkeramisches Korn, bevorzugt Silizium-Karbid, eingelagert ist.

6. Spinnring nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmaterial des Spinnrings aus einer Aluminium- oder Magnesium- oder Zinklegierung oder aus Kunststoff mit und ohne Füllstoffe bzw. Fasern besteht.

7. Verfahren zur Herstellung eines Spinnringes nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Grundmaterial bestehende Teil des Spinnrings durch spanende Bearbeitung, durch Umformung oder durch ein Giessverfahren hergestellt wird.