CH702320B1

CH702320B1 - Sägezahndraht zur Herstellung einer Sägezahn-Ganzstahlgarnitur für eine Karde oder Krempel.

Info

Publication number: CH702320B1
Application number: CH8432008A
Authority: CH
Inventors: Armin Leder; Peter Gaebler
Original assignee: Truetzschler Gmbh & Co Kg
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2008-06-04
Publication date: 2011-06-15
Also published as: CN101323933A; CN103952630A; JP2008303526A; DE102007027386A1; BRPI0801880A2; JP5437593B2; GB0810509D0; ITMI20080699A1

Abstract

Ein Sägezahndraht aus legiertem Stahl zur Herstellung einer Sägezahn-Ganzstahlgarnitur für eine Karde oder Krempel enthält Kohlenstoff, Silizium, Mangan und Chrom. Um einen Sägezahndraht zu schaffen, der insbesondere eine wirtschaftliche Herstellung, eine hohe Verschleissfestigkeit und eine glatte Oberfläche ermöglicht, weist der legierte Stahl 0,93 bis 1,10 Gew.-% Kohlenstoff, 0,15 bis 0,35 Gew.-% Silizium, 0,20 bis 0,45 Gew.-% Mangan und 1,35 bis 1,60 Gew.-% Chrom auf.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft einen Sägezahndraht zur Herstellung einer Sägezahn-Ganzstahlgarnitur für eine Karde oder Krempel aus legiertem Stahl, der Kohlenstoff, Silizium, Mangan oder Chrom enthält.

[0002] Eine bekannte Kardengarnitur (DE 2 222 918 A) besteht aus einer Legierung enthaltend 0,3 bis 2,0 Gew.-% Kohlenstoff, 0,05 bis 2,5 Gew.-% Silizium, 0,05 bis 2,0 Gew.-% Mangan und 0,01 bis 2,0 Gew.-% Vanadium.

[0003] Bei dieser Legierung handelt es sich um einen Vanadinstahl, bei dem das Vanadium eine Musskomponente ist. Vanadium verschiebt die Umwandlungspunkte und damit Härte und Glühtemperatur zu höheren Temperaturen und unterdrückt die Überhitzungsempfindlichkeit. Das Vanadium könnte durch 0,01 bis 3,5 Gew.-% Wolfram ersetzt werden. Wolfram erzeugt eine hohe Warmhärte. Deshalb werden Vanadium- und Wolframstähle als Warmarbeitsstähle eingesetzt, bei denen Werkzeuge ihre Masshaltigkeit trotz Erwärmung durch das zu verarbeitende heisse Metall beibehalten. Die Legierungen mit einem Vanadium- oder Wolframanteil ergeben zwar eine höhere Härte, was allerdings mit einer erheblichen Verteuerung des Materials und einer Verschlechterung der Bearbeitungsfähigkeit erkauft werden muss. Die Legierung kann noch 0,05 bis 4,5 Gew.-% Chrom enthalten. Die Grenzen 0,05 bis 4,5 Gew.-% Chrom umschliessen einen grossen Bereich und sind willkürlich, da die angegebenen Wirkungen über den gesamten Bereich nicht eintreten. Als günstig für den angegebenen Zweck wird dagegen eine Legierung angegeben, die aus 0,5 bis 0,6 Gew.-% Kohlenstoff, 0,5 bis 0,8 Gew.-% Mangan, 1,2 bis 1,6 Gew.-% Silizium und 0,5 bis 0,8 Gew.-% Chrom besteht. Die bekannte Legierung weist also zwingend Vanadium oder Wolfram auf. Um den Einfluss des Kohlenstoffgehalts für die Härte zurückzudrängen, werden geringe Gehalte an Kohlenstoff als günstig angegeben. Um hohe Härtewerte für die Kardengarnitur zu erreichen, werden weiterhin ausdrücklich als günstig höhere Gehalte an Mangan und Silizium vorgeschrieben. Die bevorzugte Legierung soll 0,5 bis 0,8 Gew.-% Chrom enthalten, d. h. die Chromgehalte weichen in ganz signifikantem Masse von dem willkürlichen Bereich sowohl in Bezug auf die obere als auch mit Blick auf die untere Grenze ab.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sägezahndraht der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der die genannten Nachteile vermeidet, der insbesondere eine wirtschaftliche Herstellung, eine hohe Verschleissfestigkeit und eine glatte Oberfläche ermöglicht.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch einen Sägezahndraht mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.

[0006] Der erfindungsgemässe Sägezahndraht zur Herstellung einer Sägezahn-Ganzstahlgarnitur für eine Karde oder Krempel aus legiertem Stahl, der Kohlenstoff, Silizium, Mangan und Chrom enthält, ist dadurch gekennzeichnet, dass der legierte Stahl 0,93 bis 1,10 Gew.-% Kohlenstoff 0,15 bis 0,35 Gew.-% Silizium 0,20 bis 0,45 Gew.-% Mangan 1,35 bis 1,60 Gew.-% Chrom aufweist.

[0007] Bei der Herstellung des erfindungsgemässen Sägezahndrahtes führen die Legierungsbestandteile dazu, dass sich höhere Werkstofffestigkeiten, verbunden mit einer deutlich sauberen Oberfläche einstellen. Das Verschleissverhalten von Garnituren, die aus dem erfindungsgemässen Sägezahndraht hergestellt sind, bestätigt in praktischen Versuchen in der Spinnerei die bei der Fertigung gewonnenen Vorteile. Es hat sich gezeigt, dass – im Gegensatz zu dem bekannten Sägezahndraht – eine Legierung ohne Vanadium oder Wolfram vorteilhaft ist. Weiterhin hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemässe Kombination der Gehalte an Kohlenstoff, Silizium, Mangan und Chrom zu einem wesentlich besseren Ergebnis sowohl bei der Herstellung durch Kaltwalzen als auch bei den Materialeigenschaften, namentlich der Verschleissfestigkeit sowie der für die Faserverarbeitung unerlässlich glatten Oberfläche, geführt haben. Ausserdem sind die Kosten für das Material deutlich reduziert. Die verwendete Legierung führt zu einem Stahl, der frei von Fehlern wie Lunkern, Blasen, Steigerungen sowie weitgehend frei von mikroskopisch feinen nichtmetallischen Einschlüssen ist, eine gute Warm- und Kaltvorformbarkeit bzw. gute Zerspanbarkeit aufweist und eine hohe Härte gewährleistet. Die Oberflächenhärte nach dem Vergüten beträgt z.B. 56 bzw. 66 HRC. Ein weiterer Vorteil der hohen Verschleissfestigkeit besteht darin, dass die Intervalle für das Nachschleifen der Garnitur erheblich grösser sind.

[0008] Die abhängigen Patentansprüche 2 bis 14, haben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Sägezahndrahts zum Gegenstand. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Walze mit einer aus einem solchen Sägezahndraht hergestellten Sägezahn-Ganzstahlgarnitur, ein Kardierelement mit einer aus einem solchen Sägezahndraht hergestellten Sägezahn-Ganzstahlgarnitur sowie eine Kämmeinrichtung für eine Spinnereimaschine mit einer aus einem solchen Sägezahndraht hergestellten Sägezahn-Ganzstahlgarnitur.

[0009] Die Erfindung wird nachstehend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

[0010] Es zeigt: <tb>Fig. 1<sep>schematisch Seitenansicht einer Karde mit Walzen und Festkardiersegmenten mit dem erfindungsgemässen Sägezahndraht, <tb>Fig. 2<sep>perspektivisch die Trommel der Karde mit einer Sägezahn-Ganzstahlgarnitur aus dem erfindungsgemässen Sägezahndraht, <tb>Fig. 3<sep>ein stationäres Kardiersegment, Ausschnitt aus einem Seitenschild mit Abstand zwischen Kardiersegmentgarnitur und Trommelgarnitur, <tb>Fig. 3a<sep>vergrösserter Sägezahndrahtabschnitt aus dem Festkardiersegment gemäss Fig. 3 und <tb>Fig. 3b<sep>perspektivische Ansicht auf die Garnitur des Festkardiersegments.

[0011] Fig. 1 zeigt eine Karde, z.B. Trützschler Karde TC 03, mit Speisewalze 1, Speisetisch 2, Vorreissern 3a, 3b, 3c, Trommel 4, Abnehmer 5, Abstreichwalze 6, Quetschwalzen 7, 8, Vliesleitelement 9, Flortrichter 10, Abzugswalzen 11, 12, Wanderdeckel 13 mit Deckelumlenkrollen 13a, 13b und Deckelstäben 14, Kanne 15 und Kannenstock 16. Die Drehrichtungen der Walzen sind mit gebogenen Pfeilen gezeigt. Mit M ist der Mittelpunkt (Achse) der Trommel 4 bezeichnet. 4a gibt die erfindungsgemässe Garnitur und 4b gibt die Drehrichtung der Trommel 4 an. Mit B ist die Drehrichtung des Wanderdeckels 13 in Kardierstellung und mit C ist die Rücktransportrichtung der Deckelstäbe 14 bezeichnet. Zwischen dem Vorreisser 3c und der hinteren Deckelumlenkrolle 13a sind ortsfeste Abdeck- bzw. Arbeitselemente, z.B. Festkardierelemente 17 ́, und zwischen der vorderen Deckelumlenkrolle 13b und dem Abnehmer 5 sind ortsfeste Abdeck- bzw. Arbeitselemente, z.B. Festkardierelemente 17 ́ ́, angeordnet. Der Pfeil A bezeichnet die Arbeitsrichtung. Die in den Walzen eingezeichneten gebogenen Pfeile bezeichnen die Drehrichtung der Walzen. Die Festkardierelemente 17 ́ und 17 ́ ́ sind mit dem erfindungsgemässen Sägezahndraht garniert.

[0012] Nach Fig. 2 ist die Trommel 4 spiralförmig mit einem endlosen erfindungsgemässen Sägezahndraht unter Bildung einer Sägezahn-Ganzstahlgarnitur 4 umwickelt.

[0013] Gemäss Fig. 3 ist auf jeder Seite der Karde seitlich am (nicht dargestellten) Maschinengestell ein etwa halbkreisförmiges starres Seitenschild 18 befestigt, an dessen Aussenseite im Bereich der Peripherie konzentrisch ein bogenförmiges starres Auflageelement 19 angegossen ist, das als Unterlagefläche eine konvexe Aussenfläche 19a und eine Unterseite 19b aufweist. Das ortsfeste Kardierelement 17 ́ weist an seinen beiden Enden Auflageflächen auf, die auf der konvexen Aussenfläche 19a des Auflageelements aufliegen. An der Unterfläche des Kardierelements 17 ́ sind Kardiersegmente 20a, 20b mit Kardiergarnituren 20a ́, 20b ́ angebracht. Mit 21 ist der Spitzenkreis der Garnituren 20a ́, 20b ́ bezeichnet. Die Trommel 4 weist an ihrem Umfang eine Trommelgarnitur 4a, z. B. Sägezahngarnitur, auf. Mit 22 ist der Spitzenkreis der Trommelgarnitur 4a bezeichnet. Der Abstand zwischen dem Spitzenkreis 21 und dem Spitzenkreis 22 ist mit c bezeichnet und beträgt z.B. 0,20 mm. Der Abstand zwischen der konvexen Aussenfläche 19a und dem Spitzenkreis 22 ist mit d bezeichnet. Der Radius der konvexen Aussenfläche 19a ist mit r1 und der Radius des Spitzenkreises 22 ist mit r2 bezeichnet. Die Radien r1und r2 schneiden sich im Mittelpunkt M (s. Fig. 1) der Trommel 4. Das Kardierelement 17 ́ nach Fig. 3besteht aus einem Träger 17b und zwei Kardiersegmenten 20a, 20b, die in Rotationsrichtung (Pfeil 4b) der Trommel 4 hintereinander angeordnet sind, wobei die Garnituren (20a’, 20b’) der Kardiersegmente 20a, 20b und die Garnitur 4a der Trommel 4 einander gegenüberliegen. Der Abstand c zwischen den Garnituren 20a’, 20b’ der Kardiersegmente 20a, 20b und der Trommelgarnitur 4a ist für den Kardiervorgang und für das Kardierergebnis von grosser Bedeutung.

[0014] Die Kardiergarnituren 20a ́ und 20b ́ bestehen aus Sägezahndrahtabschnitten 20b1, die – in Richtung D aus Fig. 3a gesehen – gemäss Fig. 3b nebeneinander und parallel zueinander über die Breite des Kardiersegments 20b angeordnet sind. Die Sägezahndrahtabschnitte 20b1sind mit ihrer Längsachse (Pfeil E) in Drehrichtung 4b der Trommel 4 ausgerichtet.

Claims

1. Sägezahndraht zur Herstellung einer Sägezahn-Ganzstahlgarnitur für eine Karde oder Krempel, aus legiertem Stahl, der Kohlenstoff, Silizium, Mangan und Chrom enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der legierte Stahl 0,93 bis 1,10 Gew.-% Kohlenstoff 0,15 bis 0,35 Gew.-% Silizium 0,20 bis 0,45 Gew.-% Mangan 1,35 bis 1,60 Gew.-% Chrom aufweist.

2. Sägezahndraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der legierte Stahl 0,93 bis 1,05 Gew.-% Kohlenstoff 0,15 bis 0,35 Gew.-% Silizium 0,25 bis 0,45 Gew.-% Mangan 1,35 bis 1,60 Gew.-% Chrom aufweist.

3. Sägezahndraht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der legierte Stahl weniger als 0,10 Gew.-% Molybdän aufweist.

4. Sägezahndraht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der legierte Stahl weniger als 0,05 Gew.-% Aluminium aufweist.

5. Sägezahndraht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der legierte Stahl weniger als 0,30 Gew.-% Kupfer aufweist.

6. Sägezahndraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der legierte Stahl 0,95 bis 1,10 Gew.-% Kohlenstoff 0,15 bis 0,35 Gew.-% Silizium 0,20 bis 0,40 Gew.-% Mangan 1,35 bis 1,60 Gew.-% Chrom aufweist.

7. Sägezahndraht nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der legierte Stahl weniger als 0,10 Gew.-% Molybdän aufweist.

8. Sägezahndraht nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der legierte Stahl weniger als 0,40 Gew.-% Nickel aufweist.

9. Sägezahndraht nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der legierte Stahl vergütet ist.

10. Sägezahndraht nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem Fussbereich und einem daran anschliessenden Zahnbereich, in dem Zähne durch Ausnehmung gebildet sind, die eine Zahnbrust, einen Zahnrücken und zwei Seitenflanken aufweisen, wobei zwischen dem Zahnrücken und der Zahnbrust zweier hintereinander angeordneter Zähne eine Zahnlücke vorhanden ist, wobei die Zähne des Sägezahndrahtes durch Behandlung eines profilierten Drahtes erzeugt und mindestens teilweise gehärtet sind.

11. Sägezahndraht nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne im Randbereich gehärtet sind.

12. Sägezahndraht nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne im Bereich des Eingriffs mit dem Fasermaterial gehärtet sind.

13. Sägezahndraht nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne an ihrer Oberfläche gehärtet sind.

14. Sägezahndraht nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sägezahndraht vollständig gehärtet ist.

15. Walze mit einer aus einem Sägezahndraht nach einem der Ansprüche 1 bis 14 hergestellten Sägezahn-Ganzstahlgarnitur.

16. Walze nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Trommel einer Karde oder Krempel ausgebildet ist.

17. Walze nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Vorreisser einer Karde oder Krempel ausgebildet ist.

18. Walze nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Abnehmer einer Karde oder Krempel ausgebildet ist.

19. Walze nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Abstreichwalze einer Karde ausgebildet ist.

20. Walze nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze als Auflösewalze einer Offenend-Rotorspinnvorrichtung ausgebildet ist.

21. Kardierelement mit einer aus einem Sägezahndraht gemäss einem der Ansprüche 1 bis 14 hergestellten Sägezahn-Ganzstahlgarnitur.

22. Kardierelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Kardierelement als Festkardierelement einer Karde oder eines Reinigers ausgebildet ist.

23. Kardierelement nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das als Festkardierelement ausgebildete Kardierelement eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Abschnitten des Sägezahndrahts aufweist.

24. Kardierelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Kardierelement als Deckelstab eines Wanderdeckels einer Karde ausgebildet ist.

25. Kämmeinrichtung für eine Spinnereimaschine, z. B. Rundkamm, Fixkamm, Festkämmelement, mit einer aus einem Sägezahndraht gemäss einem der Ansprüche 1 bis 14 hergestellten Sägezahn-Ganzstahlgarnitur.